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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-04-22 13:55
面對新藥的難溶性,對于制劑開發(fā)人員來說,確實不像普通口服固體制劑開發(fā)那樣輕車熟路,但是也不是無計可施。粒徑減少(粉碎、微粉或者納米晶)在一定程度上提高了制劑的溶出;而成鹽,共晶篩選,無定形固體分散體或者脂質(zhì)制劑在提高溶解度的同時,也可以提高制劑的溶出。當然不同的產(chǎn)品需要“因材施治”,根據(jù)項目的獨特性,選擇恰如其分的技術(shù)路線。

難溶性藥物常見增溶策略(來自于參考文獻1)
一個選擇恰如其分的技術(shù)路線,需要從一下四個維度進行考慮:
1)化合物特性:
①物理化學性質(zhì)
在口服固體制劑開發(fā)過程中,一個至關(guān)重要的研究過程便是處方前研究。處方前研究的重點工作便是化合物物理化學性質(zhì)。最基礎(chǔ)的起點便是化合物分子的結(jié)構(gòu)特征,而化合物的特征又尤其特征官能團和基本框架所決定。分子間的作用以及分子自身的構(gòu)象、互變等構(gòu)成了不同的晶體結(jié)構(gòu),即多晶型現(xiàn)象。分子如若以長程無序,短程亦無序的狀態(tài)存在,這變稱之為無定形態(tài)。
口服制劑開發(fā)一般選擇眾多晶型中,最穩(wěn)定的晶型作為開發(fā)晶型,穩(wěn)定可控,易于制定質(zhì)量標準,穩(wěn)定來源于體系內(nèi)分子間牢牢的作用力,整個體系處于最低能量狀態(tài)。但是這有一個不利的后果,便是晶體晶格能太強,分子間牢牢縮合,溶劑分子無法突破溶質(zhì)分子間的作用,造成了化合物難以溶解。
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),一個化合物的性質(zhì)由其基本的結(jié)構(gòu)特征所決定,而由許多化合物分子堆疊構(gòu)成的晶體藥物的性質(zhì)由化合物分子的性質(zhì)所決定,而由晶體藥物聚集而成的粉體性質(zhì)則由化合物分子的性質(zhì)和晶體特性所決定。難溶窺其根源也不過是化合物分子特異性結(jié)構(gòu)所致。
除了上面說的固態(tài)性質(zhì),化合物理化性質(zhì)還有很多,如溶解度,引濕性,穩(wěn)定性,pKa,LogP,熔點,分子量,原輔料相容性等等。下圖對化合物的性質(zhì)之間的關(guān)系進行了總結(jié)。

Compound structure determines the fundamentalproperties that determine physicochemical and biochemical properties, whichultimately determine pharmacokinetics and toxicity
(來源于參考文獻2)
無論進行何種制劑開發(fā),全面了解化合物相關(guān)的性質(zhì)是絕對不可少的,是研究基線,也是制劑后續(xù)開發(fā)疑難問題的根源。普通口服固體開發(fā)一般選擇優(yōu)勢晶型進行開發(fā),而固體分散體則是反其道而行之,這種固態(tài)性質(zhì)的根本性改變,完全改變了研究的難度。如何根據(jù)收集到的化合物理化性質(zhì),做進一步開發(fā)決策不是本文的主要研究內(nèi)容。
②生物學性質(zhì):制劑開發(fā)中我們把很大的中心放心處方前,處方工藝開發(fā),對于藥物的生物學性質(zhì)其實關(guān)注是不夠的,甚至很少去關(guān)注藥物在臨床開發(fā)中藥物的ADME過程,制劑開發(fā)部門與臨床前GLP執(zhí)行部門有斷裂的情況發(fā)生。
在某些情況下,僅僅通過克服低吸收的物理化學障礙可能不會產(chǎn)生所需的BA水平。在這些情況下,暴露的生物障礙可能很明顯,包括
•吸收的藥物回流到腸腔(通常是P-gp或BCRP轉(zhuǎn)運蛋白介導),
•腸道中的系統(tǒng)前藥物代謝(主要通過細胞色素P450酶),以及
•廣泛的肝臟首過藥物代謝
一個很好的例子強調(diào)了實現(xiàn)高藥物吸收但低BA的可能性是睪酮。盡管其水溶性相對較低(<25µg/ml),但睪酮能很好地從腸道吸收,但在廣泛的首過代謝后顯示出極低的BA。像這種情況一味的想著增加溶解度,但是還是無法提高藥物體內(nèi)吸收的生物利用度。
技術(shù)選擇離不開對于化合物特性的表征收集和總結(jié),當然獲取了大量的信息如果通過一些手段去預(yù)測藥物的體內(nèi)吸收情況,或者對于技術(shù)的選擇具有指導的作用那也是極其好的。在廣泛的研究與考察的基本上,盡可能獲取多的數(shù)據(jù)去支持我們進行增溶手段的決策,找到限制藥物血藥濃度的“七寸”。
2)預(yù)測手段
藥物產(chǎn)品在人體體內(nèi)的實際的情況,在臨床前是無法獲取的,一來鑒于產(chǎn)品的安全性問題,需要有關(guān)部門的審批批準;二來臨床試驗需要大量資源的投入,不可能輕而易舉的開展臨床試驗,需要建立在相關(guān)的研究結(jié)果之下,三來不可能事事需要提高試驗去確認。那么,在能否有手段去預(yù)測人體體內(nèi)的情況呢,其實這也是生物藥劑學與藥物動力學一個重要的發(fā)展方向。下表也給出了預(yù)測性的理論的發(fā)展歷程。目前,新出了許多的通過體外研究數(shù)據(jù)預(yù)測人體體內(nèi)吸收的理論或者軟件,如PBPK。

來源于參考文獻3
3)市場需求
①最終產(chǎn)品的目標概況:中國目前開的新的藥物大多數(shù)屬于me-too、me-better產(chǎn)品,一般也有fast follow的陽性化合物。一般陽性化合物的劑型大小、形狀、外觀和包裝都會成為國內(nèi)創(chuàng)新藥制劑產(chǎn)品的開發(fā)依據(jù)或者參考,畢竟分子結(jié)構(gòu)有所差異,但是終究是差異不大。當然了,選擇不同的技術(shù)平臺可能也會略有不同,特別是在結(jié)構(gòu)改造的同時,導致化合物性質(zhì)發(fā)生了質(zhì)的變化的,如溶解度極具的降低,不得不開發(fā)更加難以控制的制劑策略。在化合物篩選時,關(guān)注構(gòu)效關(guān)系的同時,也應(yīng)關(guān)注結(jié)構(gòu)與化合物性質(zhì)間的關(guān)系,如何在保證藥效的前提下,盡可能關(guān)注到化合物的理化性質(zhì)足夠滿足生產(chǎn)、放大及制劑開發(fā)的需要。
②產(chǎn)品的臨床順應(yīng)性
固體分散體由于API以無定形形式分散在聚合物分子里面,通常載藥量在10-30%,特別對于化合物無定形形成能力較差的化合物,就需要更多的聚合物去保證其穩(wěn)定性,以防止轉(zhuǎn)晶的發(fā)生,這樣就造成了制備的固體分散體中聚合物的量較多,加之添加額外的填充劑,崩解劑,潤滑劑去制備成制劑,最終產(chǎn)品質(zhì)量過大,病人難以吞咽,造成臨床的投訴。
固體分散體在原料藥的基礎(chǔ)上,加入一倍以上的聚合物分子來保證藥物無定形的穩(wěn)定,至少在貨架期的無定形形態(tài)不改變,這樣往往造就了最終制劑產(chǎn)品的“大肚子”。適時調(diào)整片劑形狀或者尋求對于高負載劑型的開發(fā),需要在項目立項之時,關(guān)注這個方面。
4)開發(fā)經(jīng)驗及實驗室車間條件
眾所周知,固體分散體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展60來年了,但是FDA批準上市的產(chǎn)品不過30來個,可見固體分散體開發(fā)之路不是那么的艱難,需要花費時間,投入資源,一來修煉本領(lǐng),去領(lǐng)悟去模仿去掌握去利用去創(chuàng)新,二來打造自我開發(fā)平臺,摸索中前行以獲取經(jīng)驗,經(jīng)驗中創(chuàng)新以制造壁壘。固體分散體與傳統(tǒng)固體制劑相比,僅僅多了一步固體分散體的制備,其實工業(yè)上也主要采用噴霧干燥和熱熔擠出。設(shè)備操作簡單,易于放大生產(chǎn)。但是固體分散體最基本的理論基礎(chǔ)涉及到熱力學、動力學,其表征手段之多,如DSC、XRD、PLM、DVS、IR、Roman等。如何正確認識固體分散體這項技術(shù),如何去切實掌握其開發(fā)秘訣,如何在新藥開發(fā)中切實解決難溶性藥物的問題?這些都需要去學習,模仿,掌握。
參考文獻:
1.Amorphoussolid dispersions: Utilization and challenges in preclinical drug developmentwithin AstraZeneca.
2.Advantagesof Good Drug-like Properties: concepts, structure design and methods
3.Rate-and Extent-Limiting Factors of Oral Drug Absorption: Theory and Applications
4.Pharmaceuticalamorphous solid dispersion: A review of manufacturing strategies
5Technology Selection for Bioavailability Enhancement

來源:藥事縱橫