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技術文章(zhang)
質構(gou)儀在藥(yao)物制(zhi)劑研究中(zhong)的應用
? 在藥品開發(fā)(fa)過程(cheng)中,硬度(du)、黏附性、延(yan)展性等藥(yao)物制劑物性(xing)特征的測(ce)定評價,是(shi)優(yōu)化制劑處(chu)方和生產(chan)工藝(yi)的基(ji)礎,同時(shi)也是藥品質(zhi)量評價和控制(zhi)的關鍵指(zhi)標。然而(er),在當(dang)前藥品開發(fā)及(ji)工業(yè)生產中(zhong),不同制劑的物(wu)性參數(shù)測(ce)定方(fang)法仍(reng)存在(zai)一定局(ju)限性。例如(ru),對于固體制(zhi)劑,硬度計、脆碎(sui)度儀、崩解儀等(deng)現(xiàn)有力學性(xing)能測定設備測(ce)量得到(dao)的參(can)數(shù)通常為表觀(guan)指標,無法反映(ying)固體(ti)制劑內部微觀(guan)結構變化;對(dui)于半固體制劑(ji),目前尚無(wu)完整(zheng)的物性特征(zheng)測定方法,導(dao)致制劑性(xing)能評價存(cun)在困難(nan);對于中藥飲(yin)片、中(zhong)間體,質(zhi)地及(ji)質量評價以(yi)人工經驗為主(zhu),導致處(chu)方篩選、工藝控(kong)制及(ji)質量(liang)評價(jia)具有(you)一定(ding)主觀性。針對(dui)目前(qian)檢測(ce)方法(fa)的不足,亟(ji)需探索新(xin)儀器、新方法以(yi)建立科學(xue)合理的物性(xing)特征測(ce)試方法。
? 質構儀又稱(cheng)物性分(fen)析儀(yi),是一種能夠(gou)準確描述樣品(pin)受力后力(li)、位移、時間(jian)3 個參數(shù)變(bian)化過程的精密(mi)儀器,能以數(shù)(shu)據(jù)客觀反(fan)映樣品(pin)的各種物(wu)理特(te)性參數(shù),其(qi)結果(guo)具有較(jiao)高的準確性(xing)、靈敏性與客觀(guan)性。質構儀(yi)早應(ying)用于食品(pin)行業(yè),測定(ding)的物(wu)性參(can)數(shù)能(neng)較好反映食(shi)品質量(liang)優(yōu)劣,已被(bei)廣泛應用于(yu)客觀評(ping)價食品品質(zhi);此外(wai),質構儀在農業(yè)(ye)工程、化工材(cai)料、生物醫(yī)學等(deng)領域也(ye)得到(dao)了成功應用,如(ru)測定(ding)小麥莖桿的彎(wan)曲性(xing)能、燈(deng)絲的力學性(xing)能以及骨的生(sheng)物力學(xue)性能等。
1、 質構儀(yi)原理(li)概述(shu)
?質構(gou)儀是客觀評價(jia)樣品物性特征(zheng)*的一種(zhong)手段(duan),可通(tong)過統(tǒng)(tong)一的(de)測試方法,對樣(yang)品物性特(te)征作出數(shù)據(jù)(ju)化的準確(que)描述,見(jian)表1。質構儀主要(yao)由主機、探頭和(he)附件等硬件(jian)設備以及(ji)軟件組成。主機(ji)上有一個可以(yi)上下滑動(dong)的機械臂,末(mo)端通過力學(xue)傳感器與探頭(tou)相連。實驗時,機(ji)械臂(bi)根據(jù)設定的(de)速度上(shang)下移(yi)動,探頭會(hui)在接觸(chu)樣品(pin)時受到一個(ge)作用力,力學(xue)傳感器實時(shi)傳輸數(shù)據(jù)(ju),由軟件記(ji)錄力-位移、力-時(shi)間或位移(yi)-時間曲線(xian)圖,檢測結果具(ju)有較高的靈(ling)敏度與(yu)客觀性,見圖(tu)1。
2、 質構(gou)儀的應用
?根據(jù)樣品的自(zi)身特性,質構儀(yi)有多種探頭(圓(yuan)盤、圓柱、單(dan)刀探頭(tou)等)和多種分析(xi)模式(壓(ya)縮、穿刺、剪切、拉(la)伸模(mo)式等(deng))可供選(xuan)擇,不同物性(xing)參數(shù)(shu)可結合多種數(shù)(shu)據(jù)分析手段(duan)(方差分析(xi)、回歸分(fen)析和(he)t 檢驗等)以達到(dao)研究目的。其(qi)中應用廣(guang)泛的是(shi)壓縮模式,探(tan)頭以恒(heng)定速度下(xia)降,壓(ya)縮樣(yang)品到某一(yi)設定(ding)目標(如一定(ding)的形變量(liang)、下壓距離(li))后立即返回(hui),可以反映(ying)制劑(ji)的硬度、黏附性(xing)、內聚(ju)性等多種物(wu)性參數(shù)。對于(yu)物性參數(shù)的(de)數(shù)據(jù)分析(xi)方法,主要(yao)包括(kuo)統(tǒng)計(ji)檢驗與回歸(gui)分析2 種手段,通(tong)過方差分析和(he)t 檢驗可(ke)比較不同處方(fang)或不同測(ce)定方法下制(zhi)劑物性參數(shù)之(zhi)間的差異(yi),用于體內(nei)外相關性(xing)評價、不同處方(fang)之間的質量(liang)評價;回歸分析(xi)可將一系(xi)列物性參數(shù)(shu)與工藝(yi)參數(shù)或(huo)質量評價指(zhi)標進行方(fang)程擬合(he),找到關鍵(jian)物性參數(shù)與制(zhi)劑質量(liang)之間的定(ding)量關系及(ji)相互影響(xiang)規(guī)律。對近(jin)年來質構(gou)儀在制劑研(yan)究中的應用文(wen)獻進行總結,見(jian)表2。
2.1 在固體制劑中(zhong)的應用
?固體制劑(ji)包括片(pian)劑、膠囊劑(ji)、顆粒劑、散劑(ji)、薄膜(mo)劑等。質構(gou)儀探頭(tou)直接作用于樣(yang)品,可反映與其(qi)表面或內部結(jie)構相聯(lián)系的力(li)學響(xiang)應變化,能以量(liang)化數(shù)據(jù)(ju)描述各物性(xing)參數(shù),用(yong)于表征固體制(zhi)劑的崩解(jie)時間、硬度(du)、黏附性(xing)等,在創(chuàng)(chuang)新相關(guan)檢測方法、處方(fang)篩選(xuan)及質量控(kong)制研究(jiu)中有很大應(ying)用潛力(li)。
2.2 半固體制劑(ji)力學性能評價(jia)
?半固體制劑包(bao)括軟(ruan)膏劑、凝膠劑(ji)和栓劑(ji)。力學性能是(shi)優(yōu)化外用處(chu)方的重要參(can)數(shù),良好(hao)的半固體制劑(ji)應具有(you)良好的黏(nian)附性、可擠(ji)出性、延展(zhan)性等特性(xing),以便在給藥部(bu)位有較好的(de)適用(yong)性和治療效果(guo)。目前對(dui)于這些(xie)參數(shù)尚無(wu)完整的測(ce)定方法,僅(jin)對其性(xing)能加以文字(zi)描述,無實驗(yan)依據(jù)(ju),但質構儀可對(dui)其進行量化并(bing)有望標準化,可(ke)為半固體制(zhi)劑力(li)學性(xing)能評價(jia)標準(zhun)的建立(li)提供參考(kao)。
2.3 液體制劑(ji)可注射(she)性評(ping)價
?可注射性(xing)和注(zhu)射力是任(ren)何非腸道(dao)劑型的關(guan)鍵產品性能(neng)參數(shù)。人用(yong)藥品注冊技(ji)術要求協(xié)(xie)調會議指南Q6A(ICH Q6A)中(zhong)提到(dao),包裝在預填充(chong)注射器或自動(dong)注射器藥筒(tong)中的腸(chang)胃外制劑(ji)應具有與輸送(song)系統(tǒng)功能相關(guan)的測試程序(xu)和接受標準(zhun)。美國食品藥(yao)品監(jiān)督(du)管理局(FDA)關于用(yong)于包裝人用(yong)藥物和(he)生物制劑封(feng)閉容(rong)器系統(tǒng)的工(gong)業(yè)指(zhi)南中也提到(dao),需要評估注(zhu)射器的性能(neng)。如果(guo)可以解(jie)決可(ke)注射(she)困難等問(wen)題,對提高(gao)患者依從(cong)性將具(ju)有重(zhong)大意義。
2.4 在中藥(yao)飲片(pian)及中(zhong)藥中間體(ti)中的應用
?中藥(yao)是天然植物的(de)自然(ran)屬性決定了其(qi)質量(liang)屬性(xing)具有天然波(bo)動性(xing),這種波動如果(guo)得不到有(you)效控制,將(jiang)會傳遞到(dao)中間體,影響(xiang)工藝(yi)性能,終到制劑(ji),造成質(zhi)量不穩(wěn)定(ding),因而中藥工藝(yi)研究和質量(liang)控制應加強對(dui)中藥藥材/飲片(pian)、中間體和(he)制劑(ji)成品的屬性研(yan)究。目前(qian)對于中(zhong)藥物料屬(shu)性的(de)研究仍以(yi)常規(guī)理化(hua)性質研究(jiu)為主,如(ru)密度、黏度(du)、活性成分含(han)量和pH 的測定(ding)等,鮮(xian)有對物料(liao)力學(xue)性能和微(wei)觀結構變化(hua)的研究。質構儀(yi)憑借其能(neng)直接反映樣(yang)品內部(bu)受力后微觀(guan)結構變化的(de)*優(yōu)勢,已被(bei)研究者(zhe)開創(chuàng)性地(di)應用到(dao)對飲(yin)片的質(zhi)地評價、中(zhong)藥中間體(ti)質量控制(zhi)上,并開發(fā)出(chu)了準確、合理(li)、穩(wěn)定的分(fen)析檢測方法。質(zhi)構儀(yi)對于中藥關(guan)鍵物(wu)料屬性的量化(hua),可以科學指導(dao)中藥制(zhi)劑處方的篩(shai)選及工藝參數(shù)(shu)范圍的(de)制定,為逐(zhu)步實現(xiàn)中藥制(zhi)藥過程(cheng)控制提供(gong)研究依據(jù)(ju)。
參考文獻: 李瑤(yao)瑤,張凱旋,熊皓(hao)舒,章順楠.質(zhi)構儀在藥物制(zhi)劑研究(jiu)中的應(ying)用進展.中(zhong)國實(shi)驗方劑學(xue)雜志。