影響因素實驗

影響因素試驗作為穩定性研究重要組成部分之一,在藥品研發過程中如處方組成合理性評價、質量研究中分析方法的可行性判斷、上市藥品包裝材料的選擇和貯藏條件的確定等方面起著重要作用。

一、影響因素試驗的目的

影響因素試驗是在劇烈條件下進行的,其目的了解影響藥物穩定性的因素及可能的降解途徑和降解產物,為製劑工藝的篩選、包裝材料和容器的選擇、貯存條件的確定等提供依據。同時為加速試驗和長期試驗應採用的溫度和濕度等條件提供依據,還可為分析方法的選擇提供依據。

二、影響因素試驗的類別及方法

影響因素各種試驗均是從不同的角度、不同的層面考察和探討藥物的穩定性,保證上市藥品的質量穩定。[1]

影響因素試驗一般包括高溫、高濕、強光照射試驗。

一般將原料藥供試品置適宜的開口容器中(如稱量瓶或培養皿),攤成≤5mm厚的薄層,疏鬆原料藥攤成≤10mm厚的薄層進行試驗。對於口服固體製劑產品,一般採用除去內包裝的最小製劑單位,分散為單層置適宜的條件下進行。如試驗結果不明確,應加試兩個批號的樣品。

1. 高溫試驗

供試品開口置適宜的潔淨容器中,在60℃條件下放置10天,於第5天和第10天取樣,檢測有關指標。如供試品發生顯著變化,則在40℃下同法進行試驗。如60℃無顯著變化,則不必進行40℃試驗。

2. 高濕試驗

供試品置恆濕密閉容器中,於25℃分別於相對濕度75%±5%及90%±5%條件下放置10天,在第5天和第10天取樣檢測。檢測項目應包括吸濕增重項。液體製劑可不進行此項試驗。

恆濕條件可採用恆溫恆濕箱或通過在密閉容器下部放置飽和鹽溶液來實現。根據不同的濕度要求,選擇氯化鈉飽和溶液(15.5-60℃,相對濕度75%±1%)或硝酸鉀飽和溶液(25℃,RH92.5%)。

3. 光照試驗

供試品開口置在光照箱或其它適宜的光照容器內,於照度4500Lx±500Lx條件下放置10天(總照度量為120萬Lxh),在第5天和第10天取樣檢測,有條件時還應採用紫外光照射。

除了高溫、高濕和光照三個試驗外的其他試驗

影響因素試驗除了通常進行的高溫、高濕和光照三個試驗外,必要時基於藥物性質、劑型特點、臨床用途等,還要進行凍融試驗、配伍試驗,進行低濕試驗,還要考察pH值、氧、低溫等試驗對藥物質量的影響。對於需要溶解或者稀釋後使用的藥品,如注射用無菌粉末、溶液片劑等,還應考察臨床使用條件下的穩定性。

穩定性研究的考察項目應選擇在藥品保存期間易於變化,並可能會影響到藥品的質量、安全性和有效性的項目,以便客觀、全面地反映藥品的穩定性。根據藥品特點和質量控制的要求,儘量選取能靈敏反映藥品穩定性的指標。

一般地,考察項目可分為物理、化學、生物學和微生物學等幾個方面。具體品種的考察項目設定應參考《中國藥典》現行版有關規定。

穩定性研究中如樣品發生了顯著變化,則應改變條件再進行試驗。一般來說,原料藥的“顯著變化”應包括:[3]

1、性狀如顏色、熔點、溶解度、比旋度超出標準規定,及晶型、水分等超出標準規定。

2、含量測定超出標準規定。

3、有關物質如降解產物、異構體等超出標準規定。

4、結晶水發生變化。

三、影響因素試驗的作用

1、影響因素試驗的作用基於影響因素試驗目的,它主要有以下幾個方面的作用:

(1)可以了解藥物固有的穩定性眾所周知,原料藥進行影響因素試驗可以了解和獲悉原料藥對於光、熱、濕的穩定性信息。

對於製劑來說,同樣可以了解原料藥製劑後的穩定性,如乳膏劑中的輔料對主藥的保護程度,是否需要避光等信息。但製劑的影響因素試驗又區別於原料藥,常見的高溫、高濕或光照試驗對於部分製劑可能沒有太大的實際意義,如小水針劑本身為水溶液,帶著玻璃安瓿包裝進行高濕試驗沒有意義,去了包裝考察高濕更沒有意義;乳膏本身為半固體製劑,沒有必要進行除去內包裝的高濕試驗。

(2)可以為處方工藝的篩選提供依據,驗證處方組成的合理性,生產工藝的可行性和穩定性。

原料藥自身穩定性特點在一定程度上決定了藥物的劑型,同時也決定了製劑的處方組成和生產工藝條件參數。例如,對於易氧化的原料藥,製劑時通常需加入抗氧劑或需通氮氣除氧;對酸鹼敏感的原料藥,需確定合適的pH值範圍;對溫度敏感的原料藥,需選擇合適的滅菌方法和滅菌條件;特別是通過影響因素試驗可以考察新處方主藥與輔料之間是否發生了相互作用,以及輔料之間是否發生了相互作用等等。

(3)可以選擇合理的包裝材料和容器,確定初步的貯藏條件。

影響因素試驗可以了解製劑受光、熱、濕、氧等因素的影響程度,從而根據製劑的穩定性,選擇和確定包裝、貯藏條件,保證藥品質量的穩定性。如對光敏感的製劑應採用能避光的材料製成內包裝,並在暗處貯藏;對高溫敏感的藥物,在貯藏過程中應避免接觸到高溫。

(4)為加速試驗和長期試驗條件的確定提供依據

如果影響因素試驗結果表明,製劑在高溫60、40條件下樣品發生顯著變化,那么加速試驗的考察溫度不應採用常規的40條件而應適當降低溫度,長期試驗溫度也應作相應調整。如通過影響因素試驗發現注射用克拉維酸鉀對溫度敏感,那么有的研發者加速試驗採用25、長期試驗採用60具有一定的合理性。

(5)可以了解藥物可能的降解途徑和降解產物,為分析方法的選擇提供依據。

藥物在放置過程中會發生降解,而影響因素試驗就是使藥物在一個劇烈的條件如高溫、光照等發生降解,考察藥物可能的降解產物,通過對降解產物的定性或定量,可以了解藥物的降解途徑。當然,檢測和定量全部降解產物需要採用合適的分析方法,這也是判斷有關物質檢查方法可行性的依據,是其方法學研究中的重要組成部分之一。

四、製劑影響因素試驗存在的問題

製劑的影響因素試驗需綜合藥物的性質、劑型、臨床特點等,採用具體問題具體分析的方法,確定具體試驗項目、內容和條件,而採用簡單照搬方法是工作中經常犯錯誤的原因之所在:

(1)考察指標不全面

像性狀、有關物質、含量測定等直接反映藥物變化或降解情況的一般考察指標都會列入考察項目中,但與具體品種、具體劑型密切相關的關鍵指標卻往往被忽視、被丟失,這是試驗過程中經常發生的事情,需引起充分關注。如粉針通常在臨床上需與輸液配伍使用,而對於溶解度低的主藥,不檢查配伍後不溶性微粒是否符合要求。當與葡萄糖注射液進行配伍試驗時,未考察5-羥甲基糠醛的變化情況;易發生分子間、分子內縮合的藥物如β-內醯胺類藥,未考察聚合物含量如何變化;在進行低溫凍融試驗時,難溶性藥物有可能析出,但未考察主藥析出後的溶解情況;考察濕度對固體製劑片劑、膠囊和顆粒等影響時,不提供吸濕增重數據,從而不能了解水分的變化情況。

(2)試驗條件的設定不合理

如乳膏等半固體製劑,指導原則中已經明確說明宜採用30條件進行試驗,部分研發者仍採用常規的40條件,使乳膏劑有可能發生破乳,試驗失去意義。

(3)試驗過程中外界因素控制不嚴格

儘管在進行一項影響因素試驗時控制外界因素的干擾難度大,但為了反映和達到試驗的目的,應採取適當的措施對外界干擾因素進行控制。而往往這方面考慮欠缺。如乳膏進行光照試驗時,應採取措施如冷藏和/或置密閉容器中,以確保物理狀態變化如蒸發、熔化所造成的影響最小。若不採取措施控制外界溫度,隨著光照時間的延長樣品的溫度升高,試驗結果不能反映光照對藥物的影響。

(4)影響因素試驗的種類設定不全面

影響因素試驗的種類很多,不同的試驗對保證藥品質量都起著重要作用。如難溶性藥物製成溶液劑時未進行低溫凍融試驗,就不能保證上市後的穩定性;採用半通透性材料製成的包裝容器盛裝液體時,不考察低濕條件下藥物的穩定性,尤其是在變更包材的補充申請中常遇到的現象。非PVC多層共擠膜包裝、盛裝液體製劑的塑膠瓶等,它們均是採用半通透性材料製成內包裝,在穩定性研究中不考察低濕條件下樣品的穩定性,就不知道在低濕條件下水分是否透過容器發生丟失,主藥濃度是否變化。

(5)已有國家標準藥品不進行影響因素試驗

由於難以獲悉已批准上市藥品處方中輔料的具體種類和用量,因此申報品種的處方組成是否合理,工藝是否可行,如抗氧劑的保護程度,pH範圍的合理性等,均需通過影響因素試驗進行考察,判斷申報品種的處方工藝合理性。反之,不進行影響因素試驗將會直接影響到已有國家標準藥品處方工藝的合理性。

五、影響因素試驗的共性問題

1 、關於試驗樣品包裝的選擇

進行影響因素試驗時帶不帶包裝應基於試驗的目的。不帶內包裝直接進行影響因素試驗是考察藥物固有的穩定性,從而可以選擇合適的包裝材料和貯藏條件,同時篩選處方工藝的合理性;帶包裝是為了驗證包裝對藥品的保護程度,證明所選擇包裝的合理性。

一般地,影響因素試驗先採用不帶包裝進行試驗,但當實驗結果表明樣品不穩定時,那么,需採用包裝,包括內包裝、外包裝,以說明所用包裝材料是否合適。如果帶包裝進行影響因素試驗時表明樣品仍不穩定,那么,需重新選擇包裝材料,或重新篩選處方工藝。在進行一項影響因素實驗時,有時為了排除其他因素的干擾,需帶包裝進行試驗。例如,做注射劑的強光照射試驗時,安瓿本身是透光的,可以不去除內包裝,這樣還可以防止氧氣對藥物的破壞(有些注射劑是需充氮以增加穩定性),排除其它因素對試驗的影響。同樣西林瓶也是透光的,只要讓樣品受到強光照射(如倒放,不帶標籤),也可不去除內包裝。總之,做某一項影響因素試驗時,是否去除包裝,最終取決於試驗的目的。

2 、關於配伍試驗考察時間、取樣點及檢測指標設定的考慮

部分製劑,像小針、粉針在臨床上需與其它輸液配伍後使用,配伍後藥物是否發生了沉澱、聚集等,是否發生了主藥與輸液之間的相互反應,針對這些可能發生的情況,需進行配伍試驗,以考察藥物與輸液配伍後的穩定性。

一般情況下,配伍試驗需考察8小時內樣品的穩定性。取樣點的設定通常為0.5、1、2、4、6、8小時。如果樣品在4小時測定結果不穩定,也就是發生了顯著變化,而2小時內穩定,那么必須在說明書上明確註明,樣品應在配伍後2小時內滴完,以保證藥物的穩定性,保證臨床用藥的安全。

部分水針劑、粉針主藥含量很低,進行配伍試驗時,再稀釋到一定量溶媒中,含量更低,故建議採用檢測靈敏度較高的儀器進行含量測定。而不進行含量測定想通過其它指標進行控制含量是難以反映藥物質量的變化,因為在穩定性考察指標中含量測定是非常重要的指標,它直接反應了藥品質量的變化。

3 、關於低溫和凍融試驗的意義及兩者之間關係的認識

藥品在運輸、貯存或使用過程中可能會遇到較低的溫度,在這種條件下,藥品質量一旦發生變化,直接影響到臨床用藥的安全性。因此,低溫試驗、凍融試驗就是考察藥物在較低溫度條件下的穩定性,從而在運輸、貯藏、使用過程中對外界條件的變化引起足夠的關注。例如,注射劑在較低的溫度下有可能引起析晶,那么就需要進行低溫凍融試驗,考察藥品在較低溫度下的穩定性。進行低溫試驗或凍融試驗主要是根據藥品在運輸、貯存或使用過程中可能會遇到的溫度而確定。如果藥品在運輸、貯存或使用過程中溫度的變化範圍在冰點以上,一般進行低溫試驗;如果藥品在運輸、貯存或使用過程中溫度的變化範圍在冰點以下,一般進行凍融試驗。

4 、關於對溫度敏感藥物進行影響因素試驗的考慮

如果藥物在進行高溫60、40影響因素試驗時發生顯著變化,結果已經表明,樣品對溫度敏感,那么,沒有必要再繼續降低溫度進行影響因素試驗,而在進行加速試驗時就應該考慮在30或更低溫度條件下,長期試驗也應該選擇更低的溫度。

5 、關於高溫和高濕兩種試驗設計的考慮

通常高溫包括60、40,高濕包括RH75%、90%,如果高溫60,高濕RH90%試驗結果表明,樣品穩定,那么不需要進行低條件下的穩定性試驗;如果樣品發生顯著變化,那么需降低條件繼續考察。

如果通過檢索文獻資料或其他途徑,獲悉原料藥對高濕不穩定,從而直接做了RH75%的高濕試驗,並且吸濕增重5%以上,那么,可以免做RH90%高濕試驗,因為實驗結果已經表明,樣品對濕度不穩定。

六、現狀與期望

目前影響因素試驗的重要性經常未得到足夠的認識,或甚至被忽視,如有的研發者把影響因素試驗當成了作業式的任務而去完成,目的不明確;有的研發者對影響因素內容不甚了解,如在什麼情況下應該進行凍融試驗、配伍試驗;更有的認為申報已有國家標準的藥品不需要進行影響因素試驗等等。

由於存在這些不正確、不合理的認識,使研發工作不到位,如處方組成不合理,加速試驗、長期試驗設計不科學等,給研發和審評帶來資源上的浪費和損失。研發者應該重視影響因素試驗在藥品研發過程的重要性,保證研發工作完整性和科學性,確保上市藥品的質量。

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