无定形具有较高的吉布斯自由能,相对晶态物质较易溶解,同时无定形固体分散体在体内可维持较高的过饱和度,因此已成为目前提高难溶性药物溶解度和生物利用度最有效的手段之一。上篇文章,我们探讨了无定形固体分散体常见的表征手段,如XRPD、DSC、PLM、SEM、IR、RM、SSNMR等。表征完成后,我们还需从溶解度、溶出、稳定性等方面进行综合评估,以确定目标ASD是否适合继续开发。本篇我们将展开讨论无定形固体分散体的评估。
1. 溶解度和溶出行为
固体分散体的溶出行为受到多重因素的综合影响,包括药物本身的性质、载药量、载体种类、药物-载体-表面活性剂间相互作用、溶出条件等。例如,聚合物作为常见的ASD载体,可通过药物-聚合物相互作用、增加溶液粘性等多种机制维持溶出体系的过饱和状态,抑制无定形药物的表面结晶,从而改善ASD溶出行为。同时,不同种类的载体还可以控制释放速率和释药部位。
图1对比了非洛地平晶型API和通过喷雾干燥法与不同载体制备ASD样品的溶出情况。在pH 6.8缓冲液中,晶型样品整体的溶解度都比较低。对于固体分散体,以HPMCAS为载体的处方可以达到较高的溶解度并维持较长时间的过饱和;而以PVP K30为载体的处方虽然前15分钟可以达到比较高的溶解度,但很快发生了溶解度的骤降,结合对溶出体系中固体样品的XRPD分析,以PVP K30为载体的处方在溶出过程中很快发生了重结晶,因而导致样品的溶解度下降并逐渐趋于与晶型样品一致。
图 1 非洛地平晶型API和通过喷雾干燥法与不同载体制备的ASD在pH 6.8缓冲液中的溶出结果对比
2. 稳定性
无论是受内在因素(如分子运动、结晶动力学、药物-载体相互作用)影响,还是外部环境(如水分、温度、表界面环境、不同的制备工艺等)影响,无定形固体分散体都有可能发生重结晶和相分离,从而影响其溶解度和生物利用度。因此,无定形固体分散体的稳定性应被重点关注和考察。化学稳定性的研究与常规制剂类似,这里不再赘述,本篇主要讨论ASD的物理稳定性。
对于内在因素造成的自身结晶,可以通过控制载药量来避免化合物在载体中达到饱和状态。另外,因不同载体的反塑化和抑晶作用有所区别,可通过稳定性评估来对比不同处方的优劣,筛选优势处方。
表1汇总了非洛地平以不同载药量(20%, 40%)制备的ASD在长期和加速条件下分别储存3个月后的稳定性评估结果。各项表征数据显示,20%载药量的ASD在目前的评估条件下具有良好的理化稳定性。而40%载药量的ASD在储存3个月后,XRPD和PLM均观察到API重结晶的现象,表明该载药量较高的样品物理稳定性相对较差,可能会进一步对ASD样品的溶出度和生物利用度造成影响。因而20%载药量的ASD相对更有开发优势。
表1 非洛地平以不同载药量制备的ASD储存3个月后的稳定性评估结果
外部环境如温湿度也会影响物理稳定性。由于大部分ASD 载体为亲水性材料,具有较强的吸湿性,环境中的水分作为增塑剂能够降低体系的Tg,使其性质改变而导致药效降低。其次水分可能和药物竞争与载体材料的结合,抑制药物和载体材料之间的相互作用,促进相分离。同时,有研究表明高温贮存会加速体系的分子迁移运动,从而加速结晶。因此,在确定了合适载体后,要严格控制环境的温湿度以抑制药物重结晶,保持其物理稳定性。
ASD产品在不同储存条件(如加速条件/长期条件)下的理化稳定性也可以指导我们选择合适的储存条件。稳定性评估期间理化性质的追踪和分析,依然可以借助上文提到的表征和评估手段。
结语
近年来,进入研发管线的难溶化合物逐渐增多,ASD因其良好的溶解度和生物利用度备受关注。但与传统的晶型药物相比,ASD组成相对复杂,因此准确快速的表征和评估至关重要。值得注意的是,将多种实验手段结合起来,有助于更全面完整地了解ASD的性质。再基于综合的评估,筛选出适合继续开发的ASD,才能有效降低后续药学研究、临床试验及注册申报的风险。
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