皮肤外用局部给药系统是通过皮肤将活性药物分子输送到治疗目标。大多数外用药是半固体剂型,主要针对皮肤或皮下组织。
为了实现理想的治疗效果,这些药物要有良好的皮肤渗透性、并保持适当的渗透速度和范围。但现实使用中药品的关键质量属性可能会发生改变,导致药品效果降低或失效。特别是半固体制剂,这些变化可能会严重影响药物的生物利用度。所以,我们需要深入研究这些变化对药品性能的影响,来保证药品质量和治疗效果。
市面上的产品通常会使用挥发性的辅料作为载体提升药物使用性能,如水、乙醇和丙二醇等。
不同比例浓度辅料也使得不同剂型(如混悬剂、洗剂、凝胶、乳膏、软膏)的挥发率不同,当这些药物涂到皮肤上后,辅料会开始挥发。但这个过程中,挥发物的损失会导致制剂配方系统的过饱和、药物颗粒的结晶、API热力学的改变以及制剂黏度改变等。这些变量都会导致药物性能的变化,整体上会影响药效。挥发物和产品的整体性能对于一个有效和成功的外用产品来说是很重要的。
大多数外用制剂中,原料药可以溶解在挥发性和非挥发性载体中。丙酮、甲醇、水等挥发性药物载体的蒸发会将药物由不饱和或完全饱和推向过饱和状态。局部涂药后,制剂中的挥发物产生挥发或蒸发,半固体制剂失去水分或挥发溶剂时,药物会进入过饱和状态,此时,辅料开始蒸发,并降低活性成分在剩余物质中的溶解度,导致活性成分更高的热力学和增加药物对皮肤的渗透。
此外,活性成分的释放还取决于制剂中的溶解度和药物浓度。药物在载体中的溶解度容易受到影响,并可能因变量而变化,因此可能会影响到药物在皮肤层中的整体渗透性。
研究人员指出,提高原料药的饱和度和保持药物在载体中的溶解度对于优化外用制剂的皮肤输送非常重要。外用制剂容易在应用到皮肤上后干涸,导致不稳定的过饱和系统,这时,原料药会自发地结晶,形成不可避免的成核现象。
例如,Barrett等人研究了结晶态氟轻松及其溶液的经皮吸收情况,发现溶解在白色软石蜡中的氟轻松溶液效果要好于其结晶形式。
除了助溶剂的蒸发外,温度波动、pH值变化和杂质也会导致晶体的生长。由于药物晶型的形成,活性成分的渗透性急剧下降,此外,活性成分的状态会随时间而变化,也会导致血浆中药物浓度不一致,血液中药物的浓度不一致可能导致外用药物失效。
为了解决这个问题,我们经常使用一些辅料,如羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙二醇。这些聚合物可以帮助保持制剂中药物的高活性,并通过延缓晶核的形成或活性成分形式变化来防止药物失效。
拉曼光谱已被广泛用于半固体药物研究,通过分析扫描到的数据来研究应用在皮肤上的外用制剂分布情况及外用制剂中活性成分存在形式研究(如鉴别晶型或无定型)。拉曼光谱是一种无损、非侵入式的光学检测技术,具有多种研究的潜力。在共焦显微镜模式下,它可以监测皮肤层的生物化学特征,并以高分辨模式直达皮肤表面100μm以下。拉曼光谱技术在大多数情况下不需要样品前处理。样品除了可以直接检测,还可以透过液体、玻璃和其他介质间接测量样品。
拉曼光谱技术研究药物输送到皮肤的分析,大多是通过沿垂直于皮肤表面的线获取光谱或通过拉曼成像。在切除的组织模型中通过表面部或横断面上进行扫描测试。不仅可以监测活性成分在皮肤中的渗透深度,同时还可以将药物在皮肤中的分布情况可视化。然而,要达到有效分辨率所需的单帧采集时间很长,而且需要耗费大量时间和精力。但是这种方法提供了一种量化药物渗透到皮肤层并研究制剂中变量因素的机会。
点击《使用拉曼光谱技术,高效鉴别半固体制剂API晶型!》了解更多拉曼光谱技术在半固体外用制剂中的应用。
以上内容对于皮肤外用局部给药系统应用中的辅料挥发/蒸发、过饱和、结晶等变量情况进行了初步探讨。对于这个复杂而富有挑战性的领域,还有许多问题需要深入研究和理解。在接下来的文章中,我们将继续探讨在外用半固体药物制剂中的其他变量因素,以及它们对产品使用中产生了什么样的影响,包括活性成分的释放以及药物在皮肤中的渗透等。敬请期待下篇后续内容的发布,希望对您有所启发和帮助。
Jin, X.; Imran, M.; Mohammed, Y. Topical Semisolid Products—Understanding the Impact of Metamorphosis on Skin Penetration and Physicochemical Properties.Pharmaceutics 2022, 14, 2487. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14112487
欢迎大家关注新阳唯康公众号,在这里我们会为您提供更多制药的最新动态和技术服务。
新阳唯康Nycrist致力于药物临床前晶型开发及剂型创新,核心技术人员来自于欧洲一流的固体制剂研发团队,最早将拉曼技术成功运用于液体制剂中药物晶型研究的团队之一。
161篇原创内容
公众号
深圳市新阳唯康科技有限公司创立于2015年,总部位于光明区留创园,注册资本4759.6万元,是一家致力于为客户提供国际前沿晶型制剂开发和产业化的国家高新技术企业。
公司拥有6000多平米基于核心技术的研发平台及生产线,包括晶型药物研发实验室(CRO),新药开发小试及中试实验室,GMP生产基地(CDMO),为国内唯一集成化晶型制剂生产平台,可完成口膜、外用制剂、固体制剂等多剂型放大研究和商业化生产。
公司由具有欧洲制药工业界十多年经验的海归博士创办,并具备一支高学历高层次技术团队,核心团队由来自哥本哈根大学、北京大学等名校博士组成,为技术和产品创新持续输送强劲动力。