摘要
采用不同功能层处方及工艺参数制备盐酸左米那普仑缓释胶囊,通过对比其在40%乙醇介质中的释放曲线研究功能层处方及工艺因素对剂量倾泻的影响,并以自研制剂与参比制剂的释放曲线相似因子评价自研制剂发生剂量倾泻的风险。结果显示,随着包衣增重增大,剂量倾泻的程度降低;包衣液溶剂中乙醇浓度低于80%时,剂量倾泻加剧;随着雾化压力增大和熟化时间延长,剂量倾泻越严重;在0%乙醇(纯化水),5%乙醇,20%乙醇和40%乙醇中,自研制剂和参比制剂在规定时间内发生剂量倾泻的程度一致,转速对盐酸左米那普仑的体外释放无明显影响。实验结果表明,包衣增重、包衣液溶剂中乙醇浓度等处方因素及雾化压力、熟化时间等工艺因素会对缓释胶囊的剂量倾泻产生严重的影响,在缓释制剂处方工艺开发过程中应重点关注;在最优功能层处方和工艺条件下,自研制剂发生剂量倾泻的风险可控。
剂量倾泻是指缓控释制剂中的药物全部或绝大部分在短期内快速释
盐酸左米那普仑缓释胶囊(商品名:Fetzima)是FDA批准在美国上市的第4种5-羟色胺(5-HT)与去甲肾上腺素(NE)再摄取抑制剂(serotonin and norepinephrine reuptake inhibitor,SNRI)类抗抑郁

Figure 1 Chemical structure of levomilnacipran hydrochloride

Figure 2 Schematic diagram of sustained-release pellets
LVM缓释微丸以糖丸为核心,依次包裹载药层(药物层)和功能层(膜控层)。功能层的主要成分是乙基纤维素、枸橼酸三乙酯和滑石粉,即通过乙基纤维素膜来控制药物缓慢释放。但是,乙基纤维素和盐酸左米那普仑在乙醇中均具有较好的溶解性,可能存在剂量倾泻的风险。 本研究从功能层处方组成及制备工艺对释放度的影响出发,探索影响以乙基纤维素作为膜控缓释层的药物制剂剂量倾泻的关键因素,并根据FDA要求来评估自研制剂与参比制剂剂量倾泻的差异,为本品的仿制药开发及体内外评价提供参考。
盐酸左米那普仑原料药(江苏恩华药业股份有限公司,纯度:99.45%);盐酸左米那普仑对照品(USP,批号:1303-20180917,纯度:99.86%);盐酸左米那普仑缓释胶囊参比制剂(美国森林实验室,批号:W02665,规格:120 mg);羟丙基纤维素胶囊壳(苏州胶囊有限公司,型号:1#);乙基纤维素(美国亚什兰集团);蔗糖丸芯(杭州高成生物营养技术有限公司,粒径范围:0.50 ~ 0.60 mm);聚乙烯吡咯烷酮K30(德国巴斯夫股份公司);枸橼酸三乙酯(蚌埠丰源涂山制药有限公司);滑石粉(广西龙胜华美滑石开发有限公司);无水乙醇(南京化学试剂有限公司);乙腈为色谱纯;实验用水为超纯水;其余试剂均为市售分析纯。
自制盐酸左米那普仑缓释胶囊内容物为缓释微丸,其由蔗糖丸芯、载药层和功能层组成,处方组成见
*Eliminated during the manufacturing process
称取处方量的LVM原料药,将其溶于1.5%的聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP K30)水溶液中,加入滑石粉,搅拌使分散即得上药液,其中主药含量为36.8%。采用流化床底喷包衣法上药,调节进风温度,蠕动泵转速和雾化压力等参数进行载药层包衣,包衣结束后继续干燥5 min,得载药微丸。
称取处方量的乙基纤维素和枸橼酸三乙酯,将其溶于溶剂后,加入滑石粉,搅拌使其分散;将载药微丸置于流化床锅中,调节流化床参数(进风温度、物料温度、雾化压力、蠕动泵转速)进行功能层包衣,喷液结束后继续干燥5 min,然后将其置于60 ℃电热鼓风干燥箱中熟化后得缓释微丸。
色谱柱为ZORBAX SB-C8(150 mm × 4.6 mm,5 μm),流动相:6.1 g/L磷酸二氢钾溶液(pH 2.5)-乙腈(75∶25);流速:1.0 mL/min;检测波长:220 nm;采集时间:7 min;进样量:10 μL;柱温未设置。
取LVM缓释胶囊6粒(含左米那普仑120 mg),按2020年版《中华人民共和国药典》附录XC溶出度测定法第二法进行释放度实验,溶出介质(0%,5%,20%,40%的乙醇水溶液)1 000 mL,转速75 r/min,(37.0 ± 0.5)℃,依法操作,分别经15,30,45,60,75,90,105,120 min取溶液5 mL(补液5 mL),过滤,滤去3 mL,取续滤液1 mL,作为供试品溶液进行释放度测定。
取LVM缓释胶囊6粒(含左米那普仑120 mg),按2020年版《中华人民共和国药典》附录XC溶出度测定法第二法进行释放度实验,溶出介质0.1 mol/L盐酸900 mL,转速50,75,150,100 r/min,(37.0 ± 0.5) ℃,依法操作,分别经1,2,4,8,16,24 h取溶液5 mL(补液5 mL),过滤,滤去3 mL,取续滤液1 mL,作为供试品溶液进行释放度测定。
两条释放曲线的相似度采用相似因子f2衡量,见
(1) |
其中:n为取样时间点个数(第1个取样点的RSD不得大于20,第2个取样点的RSD不得大于10,溶出度大于85%的点不得超过1个),Rt为参比制剂(或变更前产品)在t时刻的溶出度,Tt为试验批次(或变更后样品)在t时刻的溶出度。
按照“2.1”项下载药微丸制备方法制备一批载药微丸,并按照“2.2”项下检测方法进行剂量倾泻测定,载药微丸在0%乙醇(纯化水),5%乙醇,20%乙醇和40%乙醇中的释放曲线见

Figure 3 Release curve of drug-loaded pellets in the presence or absence of ethanol in the release medium ()
按照“2.1”项下缓释胶囊制备方法,固定处方中致孔剂、增塑剂、缓释材料的单位处方量和包衣增重不变,分别用乙醇浓度为95%,90%,80%的包衣液溶剂溶解各成分后制备缓释胶囊,考察包衣液中乙醇浓度对缓释胶囊在40%乙醇中的剂量倾泻的影响。结果表明,包衣液溶剂中乙醇浓度在90% ~ 95%时对缓释胶囊在40%乙醇中释放速率几乎无影响;但是当包衣液溶剂中乙醇浓度为80%时,释放速率会加快,缓释胶囊易发生剂量倾泻(

Figure 4 Effect of ethanol concentration of coating solution on the release profiles of test capsules in 40% ethanol medium()
按照“2.1”项下缓释胶囊制备方法,固定处方中致孔剂、增塑剂、缓释材料的单位处方量和包衣液溶剂中乙醇浓度不变,分别制备包衣增重为16%,17%,18%的缓释胶囊,考察包衣增重对缓释胶囊在40%乙醇中剂量倾泻的影响。结果(

Figure 5 Effect of coating weight increases on the release profiles of test capsules in 40% ethanol medium ()
雾化压力会影响雾化液滴的大小,在喷液速率不变的情况下,若雾化压力过大,会使包衣液形成极细小的液滴,未接触到丸芯便已干燥,产生喷雾干燥现象;若雾化压力过小,进入流化床的包衣液无法形成大小合适且均匀的液滴,会使微丸表面的液滴不能及时干燥而引起黏连,或者造成包衣膜分布不均匀。
按照“2.2”项下缓释胶囊的制备方法,保持其他参数不变[进风温度(42.0 ± 2.0) ℃,物料温度(39.0 ± 1.0) ℃,喷头直径1.0 mm,蠕动泵转速7.5 g/min,熟化温度60 ℃,熟化时间24 h],分别选择雾化压力为1.2,1.3和1.4 bar(1 bar = 0.1 MPa)的条件平行制备3批缓释胶囊,考察雾化压力对缓释胶囊在40%乙醇中剂量倾泻的影响。结果表明,雾化压力为1.2 ~ 1.4 bar时对缓释胶囊在40%乙醇中释放速率影响较大:随着雾化压力增大,释放速率增快,缓释胶囊发生剂量倾泻的程度加剧(

Figure 6 Effect of atomization pressure on the release profiles of test capsules in 40% ethanol medium ()
1 bar=0.1 MPa
熟化,也称老化,通常是指完成喷液操作后的热处理过程,使包衣材料完全舒展成膜。一般,在烘箱中完成的通常称为静态熟化。熟化时间不同,微丸缓释膜的质量可能存在差异,从而影响微丸的释放。
按照“2.1”项下方法制备一批缓释微丸后,将其分成4份,1份为未熟化样品,其他3份置于60 ℃电热鼓风干燥箱中进行熟化,随后均填装在1#胶囊壳中,考察不同熟化时间(0,12,18,24 h)对缓释胶囊在40%乙醇中剂量倾泻的影响。结果表明,以未经熟化处理的缓释胶囊的释放曲线为参照,它与熟化12,18,24 h的缓释胶囊释放曲线间的f2分别为79.1,70.9和63.2,释放曲线相似,但是随着熟化时间的延长,缓释胶囊的释放速率有所加快(

Figure 7 Effect of ageing time on the release profiles of test capsules in 40% ethanol medium ()
按照“2.1”项下缓释胶囊制备方法,以按初步确定处方及工艺制备的LVM缓释胶囊作为自研制剂,以美国森林实验室的左米那普仑缓释胶囊作为参比制剂,采用“2.2”项下检测方法检测自研制剂与参比制剂在0%乙醇(纯化水),5%乙醇,20%乙醇和40%乙醇中的释放度,以药物累积释放度为纵坐标,取样时间点为横坐标绘制累积释放曲线图,结果如

Figure 8 Release profiles of commercial capsules and test capsules in the medium with different concentrations of ethanol()
A:0% Ethanol (Purified water);B:5% Ethanol;C:20% Ethanol;D:40% Ethanol

Figure 9 Release profiles of commercial capsules (A) and test capsules (B) under different rotation speeds()
以相同浓度乙醇中参比制剂释放曲线为参照,计算自研制剂与参比制剂释放曲线相似因子f2:0%乙醇(f2 = 93.3);5%乙醇(f2 = 89.3);20%乙醇(f2 = 74.3);40%乙醇(f2 = 79.0);释放曲线均相似。在0.1 mol/L 盐酸介质中,以相同转速下参比制剂释放曲线为参照,计算自研制剂与参比制剂释放曲线相似因子f2:50 r/min(f2 = 96.0);75 r/min(f2 = 94.7);100 r/min(f2 = 94.6);150 r/min(f2 = 94.7);释放曲线均相似。并且,在0.1 mol/L盐酸介质中,4个转速下制剂的释放曲线非常接近,这可能与缓释微丸的释放机制有关,其释放速率主要与药物从膜中扩散进入介质中的速度相关,而受机械力的影响较小。因此,自研制剂发生剂量倾泻的风险与参比制剂相似。
剂量倾泻是缓释制剂评价指标中与安全性相关的重要指标,它与制剂的处方组成及制备工艺密切相关。LVM缓释胶囊内容物为缓释微丸,是对蔗糖丸芯进行层积上药后包功能层得到的,通过乙基纤维素薄膜控制药物的释放。乙基纤维素是一种水不溶性材料,但易溶于乙醇,因此功能层的质量是引起剂量倾泻的关键因素。
处方中,包衣液中乙醇浓度越大,乙基纤维素分子越舒展,形成的膜更为致密。本研究发现:当包衣液中乙醇浓度低于80%时,药物在乙醇中释放加快,易发生剂量倾泻;包衣增重增大,缓释膜的厚度会增加,本研究发现:随着包衣增重增大,药物发生剂量倾泻的程度越低。
工艺中,雾化压力会影响喷雾液滴的大小从而影响乙基纤维素膜的均匀性和致密性,本研究发现:随着雾化压力增大,剂量倾泻越严重;熟化会使活性药物部分迁移至乙基纤维素膜中,从而加快前期药物的释放。本研究发现:随着熟化时间的延长,药物剂量倾泻越严重,尤其是对释放前期的影响更加明显。
本研究制备的LVM缓释胶囊与参比制剂相比,分别在0%乙醇(纯化水),5%乙醇,20%乙醇和40%乙醇中的释放曲线相似因子f2大于50,并且在0.1 mol/L盐酸介质中,随着转速的增加,释放行为也相当,表明自研制剂发生剂量倾泻的风险可控。
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