药物制剂稳定性实验方法
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加速实验之经典恒温法简介:根据化学动力学原理,将样品放入各种不同温度的恒温器中,定时取样测定其浓度(或含量),求出各温度下不同时间药物的浓度。
所得数据经过处理,即可推算出样品在室温下分解一定程度所需时间。
一般规定,于25℃分解10%的时间为药物有效期(或贮存期)。
根据Arrhenius 定律A RTK lg 303.2lg +-= 其中K 是反应速度常数;A 是频率因子;E 为活化能;R 为气体常数;T 是绝对温度。
以lgK 对1/T 作图得一直线,直线斜率=-E/(2.303R),由此可计算出活化能E 。
将直线外推至室温,就可以得出室温时的速度常数K 25℃,由K 25℃可求出分解10%所需的时间t 0.9(在药物降解反应中常将药物在室温下降解10%所需的时间(t 0.9)作为有效期)。
表1中K 值未知,得由实验计算出,如下:一级反应式:0lg 303.2lg C Kt C +-= 式中,C 0为t=0时反应物浓度,C 为t 时反应物的浓度。
以lgC 对t 作线性回归,得一直线,由直线斜率=-K/2.303,由此可计算出K 值,见表2。
度高,则间隔时间短,反之亦然。
)的取样测定。
此法较准确,但分析测定工作量大。
例子:银黄注射液稳定性预测黄芩苷测定数据处理方法:在每一实验温度内,将lgC对t作线性回归,结果如表3。
再将实验温度有摄氏温度改换为热力学温度T,调整如表5:lgIK=-64031/T+16.02将室温25℃(T=298K)代入直线方程,得室温反应速度常数K25℃=3.4075×10-6/h,代入公式t0.9=0.1045/K25℃=30660h=3.5年,即黄芩苷于25℃的有效期为3.5年。
使用中稳定性试验是指为保证药物制剂在一定使用期间内的稳定而进行的试验[1]。
药物货架期的拟定主要依据常规稳定性试验[2-4],对于部分药物,如使用时需重新配制的药物或多剂量药物等还需参照使用中稳定性试验数据。
药物在使用中所处的环境因素( 温度、湿度和光照) 、包装形式与长期稳定性存储环境下的条件均有所不同,使用过程中环境因素的改变和包装完整性的破坏等增加了药物不稳定的风险,因此国内外监管机构都要求该类药物进行使用中稳定性研究。
本文参照各国对药物使用中稳定性研究的相关指南,论述了试验设计的基本原则和关注点,并探讨了基于药物降解动力学模型进行药物使用中稳定性评估的方法。
1、药物使用中稳定性研究的重要意义药物使用中稳定性试验的主要目的是确定使用中的放置条件和开启后的使用期限,保证使用中药物的安全性。
为指导临床用药安全,其试验结果应收入说明书中,包括使用期间的贮存条件和使用期限、与其他药物或稀释剂能否配伍使用、使用期间不稳定现象及处理等信息。
如盐酸莫西沙星滴眼液说明书的贮藏项下描述“本品开封后请在28 d 内使用,过期应丢弃”。
2、药物使用中稳定性研究的适用对象使用中稳定性研究具有重要的意义,但通常易被忽略,以下几类是要求进行使用中稳定性研究的药物。
需要在临床前重新配制的药物,如注射用粉针需要在临用前先用适量的溶媒( 如注射用水、氯化钠注射液、葡萄糖注射液或其他适宜的溶剂) 溶解混匀后才能使用,或者小容量、高浓度的注射剂使用时需进一步稀释至大容量的5%葡萄糖注射液或氯化钠注射液中使用。
部分口服固体制剂,如替格瑞洛片、阿哌沙班片、吉非替尼片等,对于无法整片吞服的患者,可将本品研碎成细粉末,混悬于水、5%葡萄糖溶液或苹果汁等溶媒中进行口服或者通过鼻胃管给药。
这类药物应进行配制至使用结束这段时间内药物的质量稳定性研究,因为配制和使用过程的多种因素均可能引起药物关键质量属性的变化,降低药物的稳定性。
如研碎时产生的热量、物理作用力等可能引起药物晶型的转化、加速降解杂质的产生; 药物溶解或混悬于各种溶媒中,可能会产生多种物理、化学变化。
FDA药物稳定性试验指导原则药品稳定性试验规定每年底制定下年度原料和制剂成品稳定性试验书面计划,内容包括:规格标准、检验方法、检验周期、每批数量、考查项目、考查频次、时间等。
经批准后执行,新开发的制剂品种在开发阶段应制定稳定性计划。
3 公司药品生产用原料稳定性试验可采用影响因素试验法:3.1 将一批供试品除去包装以后,平放在平皿中,在以下条件下按规定贮存,检测重点考查项目各项质量指标的变化情况。
重点考查项目包括:性状、熔点、含量、有关物质、吸湿性及根据药品性质选定的考查项目。
影响因素试验条件:3.1.1 暴露在常温空气中;3.1.2 高温试验,温度分别为60℃、40℃两个温度水平;3.1.3 高湿试验,湿度分别为90%±5%、75%±5%两个湿度水平;3.1.4 强光照射试验,照度为4500LX±500LX4 制剂稳定性试验:4.1 加速试验:取供试品三批,按市售包装,在温度40℃±2℃,相对温度75%±5%的条件下放置6个月,在第一个月、第二个月、第三个月、第六个月末取样检测各剂型规定的重点考查项目的质量指标变化情况。
片剂的重点考察项目为:性状、含量、有关物质、崩解时限或溶出度。
硬胶囊剂的重点考查项目为:外观、内容物色泽、含量、有关物质、崩解时限或溶出度、水份。
液体制剂的重点考察项目为:性状、相对密度、含量、pH值、微生物限度检查。
3个月后测试符合要求,有效期暂定为2年,6个月后测试符合要求有效期暂定为3年。
4.2 长期试验:取供试品三批,按市售包装,在规定保存条件下贮存,每年检测一次,重点考查项目的质量指标变化情况,观察3年的检验结果,以确定产品的贮存期或有效期。
5 严格按照批准的书面稳定性计划,做好试验记录,如发现异常情况,采取措施及时调整。
6 试验结束后,对试验结果进行数理统计后处理,评定并作出结论。
写出稳定性试验报告,所有资料归档保存。
Vc 注射液稳定性加速试验预备提前一星期让学生准备加速实验正式实验(1)讲解实验目的、原理和要求,大约30min 。
(2)告知学生实验所需玻璃仪器、化学试剂和注意事项,大约8min 。
实验一、目的和要求1、了解应用化学动力学方法预测注射剂稳定性的原理。
2、掌握应用恒温加速实验法测定维生素C 的注射液的贮存期的方法。
二、实验指导维生素C(Vc)的氧化降解反应已由试验证明为一级反应。
一级反应的速度方程为:kC dtdC=-(10-1) 式中dt dC -表示Vc 浓度减少的瞬时速度,C 表示Vc 在瞬间t 的浓度。
对式(10-1)积分,以C 0表示反应开始时(t=0)Vc 的浓度,则得:0lg 303.2lg C t kC +-= (10-2) 式中k 为Vc 的氧化降解速度常数。
由式(10-2)可知,以lgC 对t 作图呈一直线关系,其斜率为303.2/k -,截距为lgC 0,由斜率即可求出速度常数k 。
反应速度常数k 和绝对温度T 之间的关系,可用阿累尼乌斯(Arrhenius )公式表示:)RT Ea Ae k -= (10-3)或 A TR E k a lg 1303.2lg +⋅-= (10-4)式中:A ——频率因子;E a ——活化能;R ——气体常数(1.987卡∙度∙-1摩尔1-)。
设温度T 1时的速度常数为k 1,T 2时为k 2,则由式(10-4)得:A RT E k alg 303.2lg 11+-= (10-5)A RT E k alg 303.2lg 22+-= (10-6)两式相减得:)(303.2lg211221T T T T R E k k a -= (10-7) 由式(10-4)可知,以lgk 对T1作图呈一直线,其斜率为R E a 303.2-,截据为lgA ,由此可求出反应活化能Ea 和频率因子A0将Ea 和A 再代回式(10-4)或应用式(10-7),可求出室温(25℃)或任何温度下的氧化降解速度常数和贮存期。
FDA药物稳定性试验指导原那么药品稳定性试验规定每年底制定下年度原料和制剂成品稳定性试验书面方案,内容包括:规格标准、检验方法、检验周期、每批数量、考察工程、考察频次、时间等。
经批准后执行,新开发的制剂品种在开发阶段应制定稳定性方案。
3公司药品生产用原料稳定性试验可采用影响因素试验法:3.1将一批供试品除去包装以后,平放在平皿中,在以下条件下按规定贮存,检测重点考察工程各项质量指标的变化情况。
重点考察工程包括:性状、熔点、含量、有关物质、吸湿性及根据药品性质选定的考察工程。
影响因素试验条件:3.1.1暴露在常温空气中;3.1.2高温试验,温度分别为60℃、40℃两个温度水平;3.1.3高湿试验,湿度分别为90%±5%、75%±5%两个湿度水平;3.1.4强光照射试验,照度为4500LX±500LX4制剂稳定性试验:4.1加速试验:取供试品三批,按市售包装,在温度40℃±2℃,相对温度75%±5%的条件下放置6 个月,在第一个月、第二个月、第三个月、第六个月末取样检测各剂型规定的重点考察工程的质量指标变化情况。
片剂的重点考察工程为:性状、含量、有关物质、崩解时限或溶出度。
硬胶囊剂的重点考察工程为:外观、内容物色泽、含量、有关物质、崩解时限或溶出度、水份。
液体制剂的重点考察工程为:性状、相对密度、含量、pH值、微生物限度检查。
3个月后测试符合要求,有效期暂定为2年,6个月后测试符合要求有效期暂定为3年。
4.2长期试验:取供试品三批,按市售包装,在规定保存条件下贮存,每年检测一次,重点考察工程的质量指标变化情况,观察3年的检验结果,以确定产品的贮存期或有效期。
5严格按照批准的书面稳定性方案,做好试验记录,如发现异常情况,采取措施及时调整。
6试验完毕后,对试验结果进展数理统计后处理,评定并作出结论。
写出稳定性试验报告,所有资料归档保存。
留样观察管理制度留样的环境及要求根据本公司生产的品种的贮存需用,设专用的留样观察室,分为常温区、阴凉区,留样室要求避光、枯燥、通风、防虫鼠。
药物稳定性研究的实验原理和注意事项药品的稳定性是指其保持理化性质和生物学特性不变的能力。
若药品的稳定性差,发生降解而引起质量变化,则不仅可能使药效降低,而且生成的杂质还有可能有明显的毒副作用,影响药品使用的安全性与有效性。
稳定性试验的目的是考察原料药或药物制剂在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律,为药品的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据,同时通过试验建立药品的有效期,保证用药安全。
一、稳定性试验基本要求要求1: 影响因素试验用1批供试品进行(原料药或制剂)。
加速试验与长期试验要求用3批供试品进行。
要求2: 原料药供试品应是达到一定规模生产的产品。
供试品量相当于制剂稳定性试验所要求的批量;原料药合成工艺路线、方法、步骤应与大生产一致。
要求3: 药物制剂供试品应是放大试验的产品,其处方和工艺与大生产一致。
药物制剂,如片剂或胶囊剂,每批放大试验的规模,至少应为10000片或粒。
大体积包装的制剂,如静脉注射液等,每批放大规模的数量至少应为各项试验所需总量的10倍。
特殊品种、特殊剂型所需数量,根据具体情况另定。
要求4: 供试品的质量标准应与临床前研究及临床试验和规模生产所使用的供试品质童标准一致。
要求5: 加速试验与长期试验所用供试品的包装应与上市产品一致。
原料药所用包装应采用模拟小桶,但所用材料与封装条件应与大桶一致。
实验室规模的产品仅可用作辅助性稳定性预试验。
要求6: 研究药物稳定性,要采用专属性强、准确、精密、灵敏的药物分析方法与有关物质(含降解产物及其他变化所生成的产物)的检查方法,并对方法进行验证,以保证药物稳定性结果的可靠性。
在稳定性试验中,应重视有关物质,特别是降解产物的检查和鉴定。
要求7: 由于放大试验比规模生产的数量要小,故药品注册申请人应在获得批准后,从放大试验转人规模生产时,对最初通过生产验证的3批规模生产的产品仍需进行加速与长期稳定性试验。
二、原料药物与药物制剂的稳定性试验1、原料药物(1)影响因素试验影响因素试验是将药品置于比加速试验更为剧烈的条件下进行的稳定性考察。
第二章药物制剂的稳定性1、制剂稳定性的研究范围:化学稳定性、物理稳定性、微生物学稳定性。
2、药物的化学结构决定降解反应的类型。
可能发生的降解反应:水解、氧化、异构化(光学异构化和几何异构化)、聚合、脱羧。
(1)水解:酯类(包括内酯)和酰胺类(包括内酰胺)。
如果酯类药物灭菌后pH下降,即提示可能有水解发生,如氯霉素、青霉素类、头孢菌素类、巴比妥类(2)氧化:常伴有水解、光解、聚合产生颜色或沉淀,酚类、烯醇类、芳胺类、吡唑酮类、噻嗪类药物3、影响药物制剂降解的因素和稳定化方法:(1)处方设计前对稳定化的考虑:尽量选择固体制剂(口服可用片剂、胶囊、颗粒剂,注射可采用无菌粉末);包合物、微球、微囊;难溶性盐;粉末直接压片或采用适宜包衣。
(2)处方因素:pH、溶剂、附加剂(缓冲盐、表面活性剂、络合剂、处方中基质或赋性剂的影响)。
(3)非处方因素:非处方因素包括温度、光线、空气(氧)、金属离子、湿度和水分、包装材料等。
①温度影响各种降解途径(Arrhenius方程);②光线、空气(氧)、金属离子主要影响氧化;③湿度和水分主要影响固体药物。
4、药物制剂稳定性试验方法:(1)试验目的:考察原料药或药物制剂在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律,为药品生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据,同时通过试验建立药品的有效期。
(2)稳定性试验的基本方法:①影响因素试验:适用于原料药和制剂处方筛选,用一批供试品。
②加速试验与长期试验:适用于原料药和制剂,用三批供试品。
(3)对供试品的基本要求:①原料药供试品:一定规模生产的,供试品量相当于制剂稳定性实验所要求的批量;原料药合成路线、方法步骤应与大生产一致。
②药物制剂的供试品:放大试验的产品。
其处方和生产工艺应与大生产一致。
5、影响因素试验(强化试验):(1)在比加速试验更激烈的条件下进行。
(2)原料药和制剂处方筛选要求进行此项试验。
(3)目的:探讨药物的固有稳定性,了解影响其稳定性的因素及可能的降解途径与降解产物,为制剂生产工艺、包装、贮存条件与建立降解产物的分析方法提供科学依据。