【药物晶型】如何研究特殊透皮贴剂中活性成分的存在形式?来看实际案例

发表时间:2023-12-29 19:09

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透皮贴剂简介



药物给药分为多种途径,其中透皮贴剂的给药途径通常为经皮给药系统,药物透过皮肤由毛细血管吸收进入血液循环达到疾病治疗作用,如常见的有芬太尼贴剂、罗替戈汀透皮贴剂等。

透皮贴剂可以避免首过效应、维持恒定的血药浓度、减少用药次数、提高患者顺应性等,近几年透皮贴剂已逐渐成为研究的热点。

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图源网络


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贴剂中活性成分作用机制及重要性



经皮给药的最大屏障是皮肤,药物活性成分需要渗透到皮肤中发挥作用。相比于其他给药途径,经皮给药系统由于其生理环境,对于外用制剂中药物活性成分存在形式要求更加严格,因为只有分子形态药物才能够透过角质层进行皮肤渗透。

国家药监局于2020年发布了《化学仿制药透皮贴剂药学研究技术指导原则(试行)》,其中提到透皮贴剂中药物的含量通常高于使用过程中的递送剂量以达到临床有效给药率。由于活性成分的浓度可能接近于其饱和极限,产品在贮存过程中存在药物结晶的风险,并对产品的质量和疗效产生潜在不良作用。

在透皮贴剂的研发和生产过程中,应对可能影响透皮贴剂性能及生产可行性的原料药的理化及生物特性进行研究,特别是影响递送速率的性质,如分子量、熔点、分配系数、pKa、溶解性能和pH值等。原料药的其他特性,如粒度分布、晶型与晶型稳定性等,根据产品性能进行评估和论证,并进行研究。同时,还应关注药品生产及稳定性批次中原料药性质的变化,如转晶、析晶等现象。


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贴剂中活性成分稳定性研究



透皮贴剂中的药物存在形式及稳定性是影响药效的关键因素。在透皮贴剂开发阶段,应关注制剂中原料药的理化性能,需要对药物在载体中是否析晶进行研究。此外,还需要确认原料药的热力学稳定性,评估产品在生产制备和储存过程中析晶、沉淀或成盐的风险,以及对产品性能的影响。

如世界上首个治疗帕金森疾病的罗替戈汀透皮贴剂上市后,由于市售贴剂为提高药物活性采用的硅酮胶与药物相容性不佳,曾出现过析晶召回事件。有研究人员用三种不同的压敏胶制备罗替戈汀透皮贴剂进行研究分析,发现不同的基质中活性成分的状态各不同,只有聚丙烯酸酯压敏胶与药物制备的贴剂无结晶析出,且放置一月以上仍状态完好。

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图源参考文献[2]


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贴剂中活性成分存在形式研究(案例分析)



在进行贴剂中的析晶研究或活性成分存在形式研究时,通常会采用显微镜法、光谱法、差示扫描量热法(DSC)、粉末X射线衍射法(PXRD)等分析手段。

这些方法相结合可以提供重要的固态信息,使用偏光显微镜可以直观地观测到样品中的物质颗粒状态,是否为全溶解等;DSC及PXRD分析可能会受到制剂中辅料信号干扰,测试难度较大;利用拉曼显微光谱仪可以对贴剂中活性成分的存在形式进行研究,判断制剂中活性成分是否析晶,此外,拉曼光谱技术还可以反向研究贴剂中未知颗粒成分。新阳唯康已完成多项透皮贴剂中活性成分存在形式及未知颗粒鉴别研究,研究人员拥有丰富的固态研究经验,可高效准确的完成项目内容。

以下为贴剂中活性成分研究的案例


贴剂中活性成分存在形式确证


某凝胶类贴剂,客户希望通过拉曼光谱技术判断自制制剂中活性成分存在形式,同时对比参比制剂与自制制剂中活性成分存在形式是否一致。通过拉曼光谱显微镜目视存在少量团聚物,但无明显颗粒,技术人员通过应用拉曼成像结合单点信号采集,发现少量团聚物信号属于辅料,其他团聚物均未检测到活性成分信号,贴剂里面没有活性成分析晶,与参比制剂一致。


贴膏制剂中未知颗粒确证


客户希望通过对某自制贴剂产品进行研究,确定制剂中析出的固体颗粒是什么物质,是否含有活性成分,如API析出晶型,鉴别晶型种类。通过显微镜可以观测到存在部分颗粒,但是无法区分是活性成分或是辅料颗粒。因制剂中存在大量辅料,颗粒占比低,制剂中API含量也低于0.5%,未知颗粒信号采集难度大,通过大量拉曼信号采集、优化,同时对比新阳唯康的辅料信息库,成功鉴别析出的颗粒为辅料A,未检测到晶型析出。

我们的晶型研究不仅关注技术的突破,更注重将科研成果转化为实际的产品和服务。我们始终坚持以客户需求为导向,通过深入了解用户需求和市场变化,不断提高固态研究技术及理解深度。


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深入的晶型分析:我们运用国际一流的晶型研究仪器和测试方法,对活性成分的晶型进行深入的分析,确保结果准确和可靠。我们在晶型研究过程中积累了丰富的技术经验,可结合多种研发技术,帮助我们高效地完成晶型制备、筛选和优化,为产品的开发提供强有力的技术支持。

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丰富的数据库:我们拥有丰富的晶型数据库,涵盖了市售大部分品种的活性成分晶型及辅料信息,使我们能够快速地进行对比和分析,为产品的研发提供丰富的参考信息。

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严格的质量控制:新阳唯康检测中心已获得ISO及CNAS质量体系认证,确保研究数据的准确性和可靠性。遵循体系质量标准,对实验数据进行分析和评估,确保产品的安全性和有效性。

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持续的学术交流与合作:我们与国内外知名的制药企业建立了广泛的合作关系,同时定期与欧洲国际顾问团队共同开展晶型研究及制剂领域的学术交流和技术创新。这种合作使我们能够及时了解国际最新的研究动态和技术进展,不断推动自身专业水平的提升。


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结语



在透皮贴剂中,原料药的固态形式会影响其稳定性、溶解性及生物利用度,可能会改变皮肤对药物的吸收。为了解决贴剂中活性成分析晶问题,我们十分有必要深入了解药物结晶的因素及原理。新阳唯康可从产品的角度出发,利用晶型技术抑制晶体成核,避免药物重结晶,提高药物透皮速率,帮助客户解决产品研发生产过程中药物固态形式问题。

未来,随着临床需求增长及研究深入,透皮贴剂在帕金森、老年痴呆、抑郁病症、精神分裂症、抗炎镇痛等领域将有更广阔的发展。下一期,我们继续了解降低或抑制药物重结晶的方法及研究手段。点击下方公众号关注我们,不错过精彩内容!

参考文献:

[1] 《化学仿制药透皮贴剂药学研究技术指导原则(试行)》

[2] 曲鑫,方亮.罗替戈汀经皮吸收贴剂的制备及质量评价[J].中国药剂学杂志(网络版),2019,(第6期).

[3] Sharma PK, Panda A, Pradhan A, Zhang J, Thakkar R, Whang CH, Repka MA, Murthy SN. Solid-State Stability Issues of Drugs in Transdermal Patch Formulations. AAPS PharmSciTech. 2018 Jan;19(1):27-35. doi: 10.1208/s12249-017-0865-3. Epub 2017 Sep 11. PMID: 28895101.

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