葉偉文 ,李 卓 ,賴燁才,秦 飛 *,林添煒
(1. 廣州白云山醫(yī)藥集團股份有限公司 白云山制藥總廠,廣東 廣州 510515;2. 廣東省化學(xué)藥原料與制劑關(guān)鍵技術(shù)研究重點實驗室,廣東 廣州 510515)
頭孢克肟最早由日本藤澤制藥株式會社研發(fā)成功,為第一個第三代口服頭孢菌素類廣譜抗生素,臨床用于治療敏感菌引起的呼吸道系統(tǒng)感染、尿道感染、膽道感染等,劑型包括顆粒劑、膠囊劑、片劑等[1-2]。頭孢克肟屬于生物藥劑學(xué)藥物分布分類系統(tǒng)(BDDCS)的4類藥物(低溶解性、低滲透性)[3],在水中不溶。難溶性藥物原料的粒度控制對于口服固體制劑尤其重要,不僅直接影響制劑生產(chǎn)過程的混合、制粒、壓片等工序,還會影響產(chǎn)品的溶出度和生物利用度,因此,建立有效的頭孢克肟原料粒度的檢測方法,對于產(chǎn)品的工藝開發(fā),降低產(chǎn)品批間差異及保證產(chǎn)品的臨床有效性均有重要意義。
2020年版中國藥典(四部)收載了3種粒度和粒度分布的測定方法:顯微鏡法、篩分法和激光散射法,其中激光散射法基于米氏散射理論和費朗霍夫近似理論,通過測量散射光的能量分布從而得到粒徑的大小和分布[4]。激光散射法與傳統(tǒng)的顯微鏡法和篩分法相比,操作簡單,檢測靈敏度高,測定范圍廣(0.02~3500 μm),測量結(jié)果不易受人為因素影響,近年較多應(yīng)用于原輔料的粒度控制。
2016年2月6 日,國務(wù)院明確指出,凡是未按照與原研藥品質(zhì)量和療效一致原則獲批上市的仿制藥,均須開展一致性評價[5],因此國內(nèi)的頭孢克肟品種基本都需要開展一致性評價研究。
本研究對采用激光散射法測定頭孢克肟粒度進行了方法學(xué)考察,對比頭孢克肟原料不同粒徑對其顆粒劑體外溶出曲線的影響,并與參比制劑的體外溶出曲線進行對比,為頭孢克肟制劑的研發(fā)和生產(chǎn)控制提供參考。
Malvern Mastersizaer 2000型激光粒度儀(Scirocco 2000干法進樣器,英國馬爾文儀器有限公司);Olympus BX-41顯微鏡(奧林巴斯株式會社);UV-2600紫外-可見分光光度計(日本島津公司);FADT-1202RC自動溶出儀(上海富科思分析儀器有限公司);FAVD-25智能真空脫氣儀(上海富科思分析儀器有限公司);CPA225D電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);ACS-6型電子計量天平(廣州市中興電子衡器廠);GF-300型電子天平(廣州市艾安得儀器有限公司);PLB-3多功能制粒包衣機(重慶廣廈干燥設(shè)備工程公司);HLSG-20A濕法混合顆粒機(北京航空制造工程研究所);XL-250型旋轉(zhuǎn)式顆粒機(常州市佳發(fā)制粒干燥設(shè)備有限公司);HLS-50實驗室料斗混合機(浙江小倫制藥機械有限公司)。
頭孢克肟細粒(參比制劑,規(guī)格:50 mg,批號:CB011,長生堂制藥株式會社);頭孢克肟對照品(批號:130503-201706,含量89.2 %,中國食品藥品檢定研究院);頭孢克肟(批號:AP004-1903-2074,AP004-1905-2032,AP004-1904-2009,AP004-1904-2028,AP004-1904-2013,AP004-1903-2068,AP004-1903-2029,AP004-1806-2039,AP004-1801-2026,浙江普洛得邦制藥有限公司);蔗糖(批號:20190428,嘉興市白浪淀粉制品有限公司);阿拉伯膠(批號:190201,湖北葛店人福藥用輔料有限責(zé)任公司);羥丙基纖維素(批號:188406,Aqualon Company);甜橙粉末香精(批號:20190201-A7,佛山市三水百花香料香精科技有限公司);磷酸二氫鉀(分析純,廣州化學(xué)試劑廠);氫氧化鈉(分析純,廣州化學(xué)試劑廠)。
根據(jù)2020年版中國藥典(四部)通則中激光散射法[4],分別嘗試采用濕法和干法測定頭孢克肟原料粒度。頭孢克肟在水中不溶,因此選用純化水作為濕法的分散劑較為適合。取適量頭孢克肟原料分散于水中,發(fā)現(xiàn)原料部分沉于底部,部分浮于液體表面,簡單的攪拌難以分散均勻,通過超聲、加入助懸劑十二烷基硫酸鈉、吐溫80等手段分散效果得以改善,但分散系統(tǒng)不穩(wěn)定,測定過程出現(xiàn)遮光度持續(xù)上升的現(xiàn)象,無法準(zhǔn)確測定樣品粒度。頭孢克肟無引濕性,采用干法測定無需對樣品進行前處理,操作簡單快捷,因此選用干法作為測定頭孢克肟原料粒度分布的方法。
設(shè)置光學(xué)參數(shù),對儀器分散氣壓、進樣頻率、遮光度、測量時間等進行考察,并對最終確定的方法進行精密度和重復(fù)性試驗。
2.2.1 光學(xué)參數(shù)的選擇 頭孢克肟為白色至淡黃色結(jié)晶性粉末,選擇吸收率為0.1,折射率為1.81。
2.2.2 分散氣壓的選擇 一般地,分散氣壓大小會直接影響樣品的分散狀態(tài),對測定結(jié)果產(chǎn)生較大影響,因此,首先考察氣壓對測定結(jié)果的影響。初步選擇遮光度0.5 %~5.0 %,進樣頻率50 %,測量時間8 s,分別設(shè)置不同分散氣壓0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0 bar,平行取頭孢克肟原料6份,分別測定6次(n=6)并計算RSD,繪制分散氣壓-粒度分布圖,結(jié)果見表1和圖1。
表1 不同分散氣壓的檢測結(jié)果(n=6)
圖1 不同氣壓的粒度分布
從表1、圖1可見,隨著分散氣壓的逐漸增大,樣品逐步分散,粒徑逐漸變小,當(dāng)分散氣壓增大至2.5 bar以后,樣品d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)的變化趨于平緩,表明分散壓力足夠大后,樣品充分分散,粒徑分布基本穩(wěn)定,測定結(jié)果RSD均較小。但隨著分散氣壓的增大,顆粒發(fā)生破碎的風(fēng)險也會增加,為了避免分散氣壓過大可能對顆粒造成破碎,綜合考慮選擇分散氣壓為2.5 bar。
2.2.3 進樣頻率的選擇 取頭孢克肟樣品,根據(jù)2.2.2項下結(jié)果設(shè)置分散氣壓為2.5 bar,設(shè)置進樣頻率25 %,50 %,75 %,測定結(jié)果見表2。
表2 不同進樣頻率的檢測結(jié)果(n=6)
由表2可見,進樣頻率為25 %時,測定結(jié)果RSD偏大,當(dāng)樣頻率為50 %,75 %時,測定結(jié)果RSD均較小,觀察發(fā)現(xiàn),進樣頻率為25 %時,樣品進樣時的流動性略欠佳,會有細粉黏附在壁上,而在50 %和75 %進樣頻率下,樣品的流動性均較好,進樣均勻。結(jié)合測定結(jié)果,進樣頻率為50 %時,進樣速度合適,粒度分布的RSD值較小,能滿足測定要求。最終選擇進樣頻率為50 %。
2.2.4 遮光度的考察 取頭孢克肟樣品,根據(jù)2.2.3項下結(jié)果設(shè)置進樣頻率50 %,考察不同遮光度的粒度分布,測定結(jié)果見圖2。
圖2 不同遮光度的粒度分布(n=6)
由圖2可見,遮光度在0.5 %~5.0 %范圍內(nèi),測量結(jié)果基本一致,說明遮光濃度對粒徑測定結(jié)果影響不大,因此選擇遮光度為0.5 %~5.0 %。
2.2.5 測量時間的考察 取頭孢克肟樣品,按2.2.4項下設(shè)置相關(guān)測定參數(shù),考察測量時間分別為4,6,8,10 s的粒度分布,測定結(jié)果見表3。
表3 不同測量時間的檢測結(jié)果(n=6)
由表3可見,測量時間為4 s時,測定結(jié)果RSD偏大,當(dāng)測量時間為6~10 s時,測定結(jié)果RSD均較小,綜合選擇測量時間為8 s。
2.2.6 精密度試驗 根據(jù)方法學(xué)考察結(jié)果,選擇最佳的測定參數(shù)為:樣品吸收率0.1,折射率1.81,分散氣壓2.5 bar,進樣頻率50 %,遮光度0.5 %~5 %,測量時間8 s。由兩名不同的實驗人員,在不同日期取頭孢克肟原料適量,分別平行測定6次,測定結(jié)果見表4。
表4 精密度檢測結(jié)果(n=12)
根據(jù)USP中粒度測定方法的要求[6],粒度分布中的中心值d(0.5)的RSD應(yīng)小于10 %,分布的邊界值d(0.1)和d(0.9)的RSD應(yīng)小于15 %,若數(shù)值小于10 μm時,RSD可放寬一倍。結(jié)果表明,重復(fù)性和中間精密度測定結(jié)果d(0.1)、d(0.5)和d(0.9)的RSD均小于2 %,說明本方法的精密度良好。
2.2.7 原料藥的顯微鏡觀察 頭孢克肟原料在顯微鏡下的粒度分布情況,見圖3。
圖3 頭孢克肟在顯微鏡觀察圖(批號:AP004-1903-2074)
由圖3可見,顯微鏡下觀察的頭孢克肟原料粒度分布情況與激光散射法測定結(jié)果基本一致。
根據(jù)建立的頭孢克肟原料粒度檢測方法對多批不同粒度的原料進行測定,結(jié)果顯示所測定的9批原料,d(0.1)在1.36~8.57 μm范圍內(nèi),d(0.5)在17.2~120.1 μm范圍內(nèi),d(0.9)在47.2~189.2 μm范圍內(nèi),詳見表5。
表5 頭孢克肟粒度測定結(jié)果(n=3)
稱取處方量的頭孢克肟(為上述不同粒徑的原料)、蔗糖、阿拉伯膠,羥丙基纖維素,混合2 min,加入潤濕劑制軟材,將制備好的軟材置旋轉(zhuǎn)式顆粒機中制粒,流化干燥,最后加入處方量的甜橙粉末香精混勻,分裝即得頭孢克肟顆粒(自研制劑:A、B、C、D、E、F、G、H、I)。
參考中國藥典(2020年版)二部收載的頭孢克肟顆粒溶出度測定法。取自制頭孢克肟顆粒和參比制劑,照溶出度測定法(槳法),以磷酸鹽緩沖液(pH 6.8)900 ml為介質(zhì),轉(zhuǎn)速為50 r/min,依法操作,于5,15,30,45 min時間點取樣5 ml(取樣后補液),并過0.45 μm微孔濾膜,精密量取2 ml濾液至10 ml量瓶,加溶出介質(zhì)定容,得供試品溶液。另取頭孢克肟對照品約11 mg,精密稱定,置100 ml量瓶中,加溶出介質(zhì)適量使其溶解,再加溶出介質(zhì)稀釋至刻度,搖勻,精密量取5 ml,置50 ml量瓶中,加溶出介質(zhì)稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。取供試品溶液和對照品溶液,照紫外-可見分光光度法,在288 nm波長處分別測定吸光度,計算每袋的溶出量。結(jié)果見表6和圖4。結(jié)果表明,隨著原料粒徑d(0.9)的增大,其顆粒劑在pH 6.8介質(zhì)中的溶出速度呈減慢趨勢,自研制劑A、B、C及D在該介質(zhì)中15 min溶出度均大于85 %,與參比制劑一致,其對應(yīng)的頭孢克肟原料粒徑d(0.9)分別為47.2,54.3,68.5,78.3 μm。
表6 頭孢克肟顆在pH 6.8介質(zhì)中的溶出度測定結(jié)果(n=12)
圖4 頭孢克肟顆粒在pH6.8介質(zhì)中溶出曲線
本研究建立了激光散射法(干法)測定頭孢克肟原料粒度分布的方法,考察了分散氣壓、進樣頻率、遮光度及測量時間對測定結(jié)果的影響,并進行了精密度試驗。結(jié)果表明,該法操作簡單、重復(fù)性好,可用于頭孢克肟原料的粒度控制。
中國藥典2020年版二部收載的頭孢克肟顆粒的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[7]采用pH 7.2磷酸緩沖液作為溶出度的溶出介質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),頭孢克肟在pH 7.2磷酸緩沖液中的溶解度大于其在pH 6.8磷酸緩沖液中的溶解度,區(qū)分力較弱。文獻報道頭孢克肟主要在小腸吸收[9],因此本研究采用pH 6.8磷酸緩沖液作為篩選粒徑的溶出介質(zhì)更有利于實現(xiàn)與參比制劑體內(nèi)等效。實驗結(jié)果顯示頭孢克肟顆粒參比制劑在pH 6.8磷酸緩沖液中15 min溶出度大于85 %,若仿制制劑15 min溶出度大于85 %,可判斷與參比制劑溶出行為相似[10],根據(jù)溶出結(jié)果,原料粒徑d(0.9)為78.3 μm時,其顆粒15 min的溶出度為86 %,與參比制劑一致,因此,為了實現(xiàn)自研制劑與參比制劑的溶出行為相似,降低BE試驗的風(fēng)險,應(yīng)控制原料粒徑d(0.9)≤75 μm。對于難溶性藥物,原料粒度是影響產(chǎn)品溶出的關(guān)鍵因素之一,另外溶出還會受處方和工藝因素影響,粒度的控制應(yīng)與處方和制備工藝相匹配,一般在確定處方和制備工藝后,應(yīng)再次考察粒度對溶出行為的影響,制定合適的控制標(biāo)準(zhǔn),以降低產(chǎn)品的批間差異,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
近年,隨著仿制藥一致性評價工作的深入開展,原料粒度的研究越來越受到關(guān)注,粒度的控制對產(chǎn)品的開發(fā)和穩(wěn)定生產(chǎn),實現(xiàn)自研產(chǎn)品和原研產(chǎn)品質(zhì)量和療效一致起到關(guān)鍵作用。本研究采用激光散射法(干法)測定頭孢克肟原料的粒度,研究了不同粒徑原料對其顆粒劑溶出行為的影響,為頭孢克肟制劑的產(chǎn)品開發(fā)提供參考。