使用中穩(wěn)定性研究目的是考察藥物在臨床配制、存放和使用過(guò)程中質(zhì)量隨時(shí)間的變化情況,為注射劑藥品的配制、配制后藥液的存放條件和允許時(shí)限等提供依據(jù)。相比于小分子化藥,配伍后的大分子注射劑物理化學(xué)性質(zhì)可能更不穩(wěn)定性,與配伍的容器發(fā)生不相容的可能性更大。因此,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期就應(yīng)關(guān)注到使用中穩(wěn)定性,以免等到臨床實(shí)驗(yàn)用藥時(shí)發(fā)生一些不可預(yù)期的穩(wěn)定性問(wèn)題。本文就生物大分子注射劑早期研究中配伍穩(wěn)定性試驗(yàn)設(shè)計(jì)需要考慮的要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),希望可以給相關(guān)同仁一些參考和提示。
一、稀釋劑相容性
為了達(dá)到預(yù)定的給藥濃度,臨床可能需要對(duì)藥品進(jìn)行稀釋。0.9%氯化鈉注射液、5%葡萄糖注射液和乳酸林格氏液是最常用的等滲靜脈稀釋劑。對(duì)于大分子注射劑而言,稀釋步驟改變了關(guān)鍵的產(chǎn)品配方因素,如pH、離子強(qiáng)度和賦形劑濃度等,這可能會(huì)影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。因此,必須在使用中的研究中評(píng)估相關(guān)稀釋劑對(duì)藥物的影響。為了操作的靈活性,等比處方通常需要包含臨床擬定用法中的最高與最低濃度,非等比處方需要進(jìn)行全面評(píng)估后確定。考察時(shí)間不低于擬定允許時(shí)間。此外,為了避免與配伍容器(如靜脈輸液袋)的相互作用混淆,建議在惰性玻璃容器中配制溶液作為研究對(duì)照。
二、配伍容器相容性
藥物的性質(zhì)(如大小、電荷、pI、展開(kāi)的吉布斯自由能)、配方組成(如pH、輔料)、稀釋劑性質(zhì)(如pH值、離子強(qiáng)度、電荷)都會(huì)影響和配伍容器材質(zhì)的相容性。此外接觸時(shí)間、儲(chǔ)存溫度、剪切應(yīng)力條件可能會(huì)加速不相容的發(fā)生。從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)吸附、聚集、顆粒形成或蛋白質(zhì)活性喪失以及一些浸出物的產(chǎn)生。全面的容器相容性,早期臨床期間法規(guī)不強(qiáng)制要求,一般都是II期后才開(kāi)展。由于生物大分子的特殊性,較容易與配伍容器發(fā)生吸附或聚集的情況,為保證臨床樣品安全有效,建議前期需要開(kāi)展初步的研究。
與稀釋劑相容性研究類似,配伍容器材質(zhì)相容性評(píng)估的設(shè)計(jì)應(yīng)涵蓋最壞的使用情況。例如,由于給藥中斷,配伍溶液可能在輸注線上停留的時(shí)間比預(yù)期的要長(zhǎng)。帶過(guò)濾器的輸液系統(tǒng)還應(yīng)考慮過(guò)濾器材質(zhì)的相容性。值得注意的是,在表面活性劑(如聚山梨酯20和聚山梨酯80)存在的情況下,DEHP可以從PVC容器中浸出,可以選擇有偏苯三甲酸三(2-乙基)己基酯(TOTM)的PVC袋或內(nèi)襯聚乙烯(PE)的PVC容器進(jìn)行替代。
三、氣液界面應(yīng)力
在復(fù)溶過(guò)程中或復(fù)溶后旋轉(zhuǎn)、倒置或搖動(dòng)小瓶,在準(zhǔn)備溶液過(guò)程中翻轉(zhuǎn)或搖動(dòng)靜脈注射(IV)用袋,在運(yùn)輸過(guò)程中振搖溶液,泵注射等操作都會(huì)引入了氣液界面。由氣液界面引起的界面應(yīng)力會(huì)使蛋白質(zhì)不穩(wěn)定并誘導(dǎo)聚集或顆粒形成。一般來(lái)說(shuō),可以添加表面活性劑如聚山梨酯20和聚山梨酯80以保護(hù)蛋白質(zhì)免受界面應(yīng)力的影響。然而,在產(chǎn)品使用過(guò)程中,隨著稀釋劑溶液中表面活性劑濃度的降低,需要考慮配伍后表面活性劑的濃度還能否繼續(xù)保護(hù)蛋白質(zhì)免受界面應(yīng)力的影響。
在使用穩(wěn)定性研究中建議測(cè)試包括預(yù)期輸液容器中體積和最壞情況填充體積 (例如,使用半灌滿的靜脈輸液袋),評(píng)估攪拌和震動(dòng)應(yīng)力的效果,并涵蓋臨床方案中計(jì)劃輸液時(shí)間范圍內(nèi)的最小和最大流速。
四、允許使用的儲(chǔ)存條件和持續(xù)時(shí)間
使用中溶液的保持時(shí)間取決于配伍后溶液的物理化學(xué)(例如:外觀、pH、含量、效價(jià)、有關(guān)物質(zhì)、不溶性微粒等)和微生物穩(wěn)定性結(jié)果。使用過(guò)程中的研究應(yīng)包括所有相關(guān)儲(chǔ)存條件下的測(cè)試。例如,對(duì)于需要在室溫下輸液數(shù)小時(shí)的產(chǎn)品,考慮到不同地區(qū)或不同季節(jié)室溫差異較大,若穩(wěn)定性研究表明藥物對(duì)溫度敏感可能需要在2-8°C和30°C75% RH條件下進(jìn)行24小時(shí)靜脈注射袋溶液的穩(wěn)定性。另外還應(yīng)進(jìn)行模擬輸液研究,以評(píng)估在給藥結(jié)束時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。當(dāng)配伍后藥液需在2-8℃下保存超過(guò)24小時(shí)或25℃保存超過(guò)4小時(shí),建議參照相關(guān)要求進(jìn)行微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn),微生物增長(zhǎng)不超過(guò)0.5lg值。
五、模擬臨床使用方法
為了模擬代表性部件和剪切應(yīng)力條件,了解臨床使用的輸液裝置是至關(guān)重的,建議對(duì)預(yù)期的輸液系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。比如泵的推進(jìn)機(jī)制、給液量、使用的輸液管、死體積、輸液速度等。例如,可能需要使用Y型端口,以實(shí)現(xiàn)小容量輸注以保持靜脈暢通和保持血流連續(xù)性,這可能會(huì)影響使用中穩(wěn)定性研究設(shè)計(jì)?;谙到y(tǒng)死體積和相關(guān)藥物回收的考慮,可能還需要一個(gè)沖洗程序,由于藥物的進(jìn)一步稀釋,可能需要對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。
六、分析方法挑戰(zhàn)
理想情況下,配伍后所使用的測(cè)試方法與用于藥品測(cè)試方法相同。然而稀釋后的蛋白質(zhì)濃度通常超出分析方法的有效范圍或低于檢測(cè)限度。靜脈稀釋劑基質(zhì)和/或來(lái)自給藥組分的可浸出物也可能影響方法的適用性。因此,在進(jìn)行這些研究之前,需要對(duì)分析方法進(jìn)行評(píng)估,必要時(shí)開(kāi)發(fā)新的方法以適用配伍后的樣品。此外,與藥品不同,使用中的樣品可能無(wú)法抵抗凍融應(yīng)力,可能具有有限的2-8℃儲(chǔ)存穩(wěn)定性,并且可能無(wú)法承受不同測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)輸應(yīng)力。因此,“實(shí)時(shí)”測(cè)試對(duì)于使用中的穩(wěn)定性樣品通常是必要的。值得注意的是,在使用研究中必須包括評(píng)估蛋白質(zhì)物理降解的測(cè)試方法(例如,pH值、滲透壓、外觀、蛋白質(zhì)濃度、聚集、顆粒)。
七、案例分析
綜合上述考慮要點(diǎn),實(shí)際操作過(guò)程中可以按照臨床使用方法采用分階段考察的方式對(duì)使用中穩(wěn)定性進(jìn)行考察。以下通過(guò)一個(gè)案例具體說(shuō)明大分子注射劑使用中穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略。
凍干IV產(chǎn)品臨床使用中穩(wěn)定性的研究設(shè)計(jì)示例:
IV稀釋液:0.9%生理鹽水;
給藥溶液濃度:0.5 mg/mL;
輸液系統(tǒng):輸液泵,聚烯烴袋,PES在線過(guò)濾器;
輸液流量范圍:10- 200ml /hr
樣品1: 原凍干制劑
樣品2:用0.9%生理鹽水在西林瓶中復(fù)溶樣品1
研究?jī)?nèi)容:以樣品1作為對(duì)照,考察樣品2在室溫或冷藏24h后的物理化學(xué)微生物穩(wěn)定性。(如臨床使用時(shí)會(huì)快速轉(zhuǎn)移至輸液袋中也可以不考察這個(gè)樣品)
樣品3:將樣品2,通過(guò)注射器轉(zhuǎn)移至0.9%生理鹽水聚烯烴袋中,濃度為0.5 mg/mL。
樣品4:模擬配制過(guò)程中的震蕩,比如在震蕩器中震蕩5分鐘??梢圆捎冒氪斠后w積進(jìn)行模擬震蕩。
研究?jī)?nèi)容:以樣品3作為對(duì)照,考察震蕩后蛋白顆粒聚集情況。
樣品5:樣品4放置2-8℃,24h。
研究?jī)?nèi)容:考察24h內(nèi)物理化學(xué)穩(wěn)定性同時(shí)考察微生物限度影響。
樣品6:樣品4放置30℃,4h。
研究?jī)?nèi)容:考察4h內(nèi)物理化學(xué)穩(wěn)定性同時(shí)考察微生物限度影響。
樣品7:樣品5或樣品6接輸液泵,帶PES過(guò)濾器的輸液管,分別調(diào)節(jié)流速10 ml /hr和200ml /hr。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以模擬中斷輸液1h。
研究?jī)?nèi)容:以0.9%生理鹽水為對(duì)照同時(shí)模擬使用過(guò)程考察配伍溶液使用過(guò)程中物理化學(xué)穩(wěn)定性,同時(shí)考察微生物限度影響。
必要時(shí)考慮輸液袋的浸出物。
此步驟還要注意收集過(guò)濾前和過(guò)濾后的溶液進(jìn)行對(duì)比研究過(guò)濾器的影響。
總結(jié)
臨床使用中穩(wěn)定性關(guān)系到臨床樣品的安全及有效性,是藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。2023年10月7日,CDE發(fā)布《化學(xué)藥品注射劑配伍穩(wěn)定性藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則(征求意見(jiàn)稿)》對(duì)我們研究注射劑配伍穩(wěn)定性有指導(dǎo)性的意義。與化學(xué)藥品相比,生物大分子注射劑會(huì)更不穩(wěn)定,研究?jī)?nèi)容和考慮因素也比較多,因此在早期試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮使用中稀釋后穩(wěn)定性的情況,以便及時(shí)調(diào)整處方,設(shè)計(jì)合理的制劑規(guī)格??紤]到生物大分子的多樣性,臨床使用方法多樣性,具體研究的內(nèi)容也只能是case by case 。本文根據(jù)文獻(xiàn)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了幾個(gè)生物大分子注射劑使用中穩(wěn)定性研究考慮要點(diǎn),希望能給大分子注射劑使用中穩(wěn)定性研究提供一些借鑒。
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