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摘要：

在復(fù)雜注射劑的研發(fā)和制劑開發(fā)中，處方篩選至關(guān)重要，它直接關(guān)系到藥物的有效性、穩(wěn)定性和安全性。本文主要介紹了 LUMiSizer穩(wěn)定性分析設(shè)備在處方篩選中的作用，如快速進(jìn)行處方篩選，以節(jié)省研發(fā)時(shí)間，并通過(guò)兩個(gè)案例進(jìn)行了具體分析。在脂肪乳劑的案例中，LUM系列穩(wěn)定性分析儀可快速、直接地表征其在原濃度下的穩(wěn)定性，加速和自然重力條件下的分離行為一致，透光率圖譜與目視結(jié)果和長(zhǎng)期存放結(jié)果匹配，且附加粒徑測(cè)試功能與 LD/DLS 結(jié)果匹配，符合穩(wěn)定性測(cè)試多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。在基于丙交酯乙交酯共聚物（PLGA）納米膠囊的蒽醌衍生物用于光動(dòng)力治療的研究中，LUMiSizer 可分析 NC（可生物降解聚合物納米膠囊） 分散體的穩(wěn)定性，為該研究提供了有力支持。

關(guān)鍵詞：處方篩選，穩(wěn)定性分析，LUM

LUM應(yīng)用到處方篩選中，可以進(jìn)行顆粒分析：LUM 可準(zhǔn)確測(cè)量藥物顆粒大小和分布，對(duì)優(yōu)化制劑溶解性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。例如，發(fā)現(xiàn)顆粒過(guò)大影響溶解性時(shí)，可調(diào)整制劑工藝減小顆粒尺寸，提高藥物溶解性和生物利用度。制劑穩(wěn)定性評(píng)估：LUM 可監(jiān)測(cè)制劑在不同條件下的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并采取措施改進(jìn)。如發(fā)現(xiàn)制劑儲(chǔ)存中出現(xiàn)顆粒聚集，可調(diào)整輔料解決穩(wěn)定性問(wèn)題。以及處方優(yōu)化：基于 LUM 提供的信息，選擇合適輔料和制備工藝，提高制劑性能和質(zhì)量。接下來(lái)通過(guò)兩篇文獻(xiàn)來(lái)重點(diǎn)探討LUM穩(wěn)定性分析設(shè)備在處方篩選中的作用。

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處方篩選可以確保藥物穩(wěn)定性。例如，對(duì)于易氧化的藥物可添加抗氧化劑，對(duì)pH敏感的藥物選擇合適緩沖體系，防止在儲(chǔ)存和使用中發(fā)生降解、氧化、水解等反應(yīng)。優(yōu)化藥物釋放特性。如通過(guò)選擇高分子材料作為緩釋載體控制釋放速度，延長(zhǎng)作用時(shí)間；利用脂質(zhì)體、納米粒等載體技術(shù)實(shí)現(xiàn)靶向輸送，提高療效并降低副作用。提高藥物生物利用度。例如，采用微乳、納米混懸液等技術(shù)增加難溶性藥物溶解度；為蛋白質(zhì)、多肽等生物大分子藥物選擇合適保護(hù)劑和穩(wěn)定劑，防止體內(nèi)降解。降低副作用風(fēng)險(xiǎn)?？刂扑幬镝尫潘俣瓤杀苊馔会尙F(xiàn)象，減少對(duì)局部組織刺激；選擇低毒性輔料降低制劑整體毒性。適應(yīng)特殊給藥需求。對(duì)于眼部注射劑，選擇對(duì)眼部無(wú)刺激性輔料并確保藥物在眼部保持適當(dāng)濃度和作用時(shí)間；腦部注射劑需選擇能穿越血腦屏障的載體材料實(shí)現(xiàn)靶向輸送。提高制劑可制造性。選擇合適輔料和制備工藝確保制劑穩(wěn)定性和一致性，便于大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)降低成本提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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按照GB∕T41316-2022 TR 13097 分散體系穩(wěn)定性表征指導(dǎo)原則，穩(wěn)定性是指分散體系在條件或類似條件下貯存和使用一段時(shí)間后,穩(wěn)定性指標(biāo)保持閾值范圍內(nèi)的能力。因此,穩(wěn)定性指標(biāo)取決于其應(yīng)用。對(duì)于特別穩(wěn)定的產(chǎn)品,為了獲取預(yù)定的穩(wěn)定性判據(jù),需要使用高分辨率或敏感的分析技術(shù),也可以使用加速變化的方法。

穩(wěn)定性參數(shù)可分為：分散相的質(zhì)量濃度或體積濃度、連續(xù)相的狀態(tài)（如:密度、黏度、表面張力、化學(xué)勢(shì)、溶劑質(zhì)量）、分散相的狀態(tài)（如:粒徑、粒形和密度分布,液滴的黏度、顆粒形變、顆粒表面結(jié)構(gòu)）、顆粒/液滴間相互作用力（如:靜電力和范德華力、空間阻力和耗散力）、分散相和連續(xù)相間相互作用；分散體系可能會(huì)發(fā)生團(tuán)聚、聚并、乳析、絮凝、上浮、沉降、奧氏熟化、相轉(zhuǎn)化等穩(wěn)定性喪失現(xiàn)象?？刹捎媚繙y(cè)法、儀器法、關(guān)聯(lián)法等方法對(duì)分散體系狀態(tài)變化進(jìn)行表征。

根據(jù)《中國(guó)藥典2020版》《9001 原料藥物與制劑穩(wěn)定性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》，穩(wěn)定性試驗(yàn)的目的是考察原料藥物或制劑在溫度、濕度、光線的影響下隨時(shí)間變化的規(guī)律，為藥品的生產(chǎn)、包裝、貯存、運(yùn)輸條件提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)建立藥品的有效期。

穩(wěn)定性試驗(yàn)的基本要求是：（1）穩(wěn)定性試驗(yàn)包括影響因素試驗(yàn)、加速試驗(yàn)與長(zhǎng)期試驗(yàn)。影響因素試驗(yàn)用1批原料藥物或1批制劑進(jìn)行；如果試驗(yàn)結(jié)果不明確，則應(yīng)加試2個(gè)批次樣品。生物制品應(yīng)直接使用3個(gè)批次。…… 4）研究藥物穩(wěn)定性，要采用專屬性強(qiáng)、準(zhǔn)確、精密、靈敏的藥物分析方法與有關(guān)物質(zhì)（含降解產(chǎn)物及其他變化所生成的產(chǎn)物）的檢查方法，并對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證，以保證藥物穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。在穩(wěn)定性試驗(yàn)中，應(yīng)重視降解產(chǎn)物的檢查。……（7）制劑質(zhì)量的“顯著變化"通常定義為：①含量與初始值相差5%；或釆用生物或免疫法測(cè)定時(shí)效價(jià)不符合規(guī)定。②降解產(chǎn)物超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限度要求。③外觀、物理常數(shù)、功能試驗(yàn)（如顏色、相分離、再分散性、粘結(jié)、硬度、每撳劑量）等不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。④pH值不符合規(guī)定。⑤12個(gè)制劑單位的溶出度不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

需要指出的是：本文中所述及的穩(wěn)定性分析和藥典中的穩(wěn)定性分析概念不相同。

LUMiSizer全功能的分散體分析儀（德國(guó)LUM公司），采用離心分離分析方法來(lái)預(yù)測(cè)制劑的穩(wěn)定性。使用STEP技術(shù)（空間、時(shí)間消光圖譜），對(duì)樣品的整體空間范圍用平行近紅外或藍(lán)光照射，通過(guò)光學(xué)傳感器CCD檢測(cè)透光率以獲得空間和時(shí)間消光圖譜，從而快速表征分散體系（乳液或懸浮液）中的不穩(wěn)定現(xiàn)象，如漂浮或沉降等，來(lái)預(yù)測(cè)制劑的穩(wěn)定性。

使用LUMiSizer測(cè)試穩(wěn)定性，比用肉眼在自然重力下觀察試管的分離過(guò)程快2000多倍。只需數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)，而不是幾個(gè)月或幾年，就能完成分散體在原始濃度下的快速穩(wěn)定性排序和貨架期預(yù)測(cè)，獲得的結(jié)果與正常重力下的結(jié)果一致?？梢院茌p松的檢測(cè)出沉積層和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)顆粒的可壓縮性。

需要注意的是，LUMiSizer 設(shè)備是通過(guò)STEP技術(shù)，測(cè)量透射光強(qiáng)度、離心場(chǎng)速度分布和顆粒尺寸分布等，關(guān)注的是分散體系中顆?；蛳鄳B(tài)之間的相互作用，在物理層面（如顆粒的運(yùn)動(dòng)、分布等）的穩(wěn)定性。這里的穩(wěn)定性概念不同于藥物分析中的穩(wěn)定性，藥物分析中的穩(wěn)定性是采用多種分析方法和技術(shù)手段，來(lái)評(píng)估藥物的化學(xué)組成、雜質(zhì)情況、物理穩(wěn)定性、微生物穩(wěn)定性等。

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脂肪乳作為新的載藥劑型，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如：對(duì)于易氧化的藥物，脂肪乳可添加抗氧化劑，確保藥物穩(wěn)定性，可以提高療效并降低副作用，可以適應(yīng)特殊給藥需求等等。許多藥物以其為載體。是一種新型快速、短效靜脈麻醉藥，常制成脂肪乳劑。影響脂肪乳劑穩(wěn)定性的因素眾多，包括原料選擇、處方篩選、制備工藝、物理和熱力學(xué)影響、液滴大小和分布、包裝材料、儲(chǔ)存條件等[1]。

問(wèn)題：

在對(duì)脂肪乳劑進(jìn)行生產(chǎn)工藝調(diào)整后，其制備的乳劑幾個(gè)月內(nèi)變得不穩(wěn)定，但激光衍射（LD）和動(dòng)態(tài)光散射（DLS）分析未發(fā)現(xiàn)“新鮮樣品"與之前的差別。幾個(gè)月后用LD、DLS測(cè)試發(fā)現(xiàn)粒徑有變化，但這些方法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題較晚，需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)月才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。因此需要盡早對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠的穩(wěn)定性表征，以避免生產(chǎn)浪費(fèi)、批次召回和利潤(rùn)損失等危機(jī)。

使用設(shè)備：

LUMiReader PSA穩(wěn)定性分析儀（靜置型），測(cè)試條件：1g，38h，25℃。

LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀（加速型），測(cè)試條件：2300g，2h，25℃。

結(jié)果：

圖1是，同一個(gè)脂肪乳劑樣品在LUMiReader PSA®里靜置38h后與在LUMiSizer®里加速測(cè)量2h后（對(duì)底部進(jìn)行了局部放大）的透光率圖譜比較。橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的是樣品管的位置，左邊是樣品管的頂部，右邊是樣品管的底部；縱坐標(biāo)是透光率數(shù)值。

同一個(gè)脂肪乳劑在不同的測(cè)試儀器/條件下，均出現(xiàn)液滴上浮導(dǎo)致底部透光率升高的現(xiàn)象，且圖譜性質(zhì)和趨勢(shì)一致，說(shuō)明加速條件適用于該樣品測(cè)試。

圖2是脂肪乳劑在LUMiSizer®里加速測(cè)量2h后的透光率圖譜與實(shí)物照片的比較。脂肪乳劑在加速測(cè)量中出現(xiàn)典型的多分散上浮現(xiàn)象，與肉眼觀察一致。

圖3是用LUMiSizer®定量比較不同批次脂肪乳劑的上浮速度；基準(zhǔn)樣品的上浮速度最慢，穩(wěn)定性最好；生產(chǎn)工藝調(diào)整后數(shù)月內(nèi)不穩(wěn)定的樣品上浮速度最快，最不穩(wěn)定。

圖4是不同批次的1：20比例稀釋后的脂肪乳劑在LUMiSizer®里測(cè)試得的液滴平均粒徑的比較。生產(chǎn)工藝調(diào)整后不穩(wěn)定的樣品平均粒徑最小，推測(cè)是較小納米顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)劇烈導(dǎo)致樣品更不穩(wěn)定，且粒徑與穩(wěn)定性不存在直接聯(lián)系。影響穩(wěn)定性的因素很多，粒徑是其中之一。

結(jié)果與討論：

LUM系列穩(wěn)定性分析儀可快速、直接地表征脂肪乳劑在原濃度下的穩(wěn)定性，加速和自然重力條件下的分離行為一致，透光率圖譜與目視結(jié)果一致，與長(zhǎng)期存放結(jié)果匹配。LUMiSizer附加粒徑測(cè)試功能，與LD/DLS結(jié)果匹配，符合穩(wěn)定性測(cè)試多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，滿足藥企的21 - CFR - Part和GLP認(rèn)證。

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背景：

光動(dòng)力療法（PDT）是一種基于單色可見光和光敏劑化合物組合的治療協(xié)議，用于治療許多皮膚疾病，現(xiàn)已擴(kuò)展到包括醫(yī)美等領(lǐng)域，然而，一些光敏劑藥物水溶性差且具有毒性，使用生物技術(shù)和納米技術(shù)開發(fā)獲取具有生物相容性的光活性化合物。PDT 的機(jī)制是光敏劑分子在特定波長(zhǎng)的可見光照射下，引發(fā)一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生自由基、單線態(tài)氧和活性氧物種（ROS），從而破壞目標(biāo)組織。獲得新的光敏分子的生物技術(shù)途徑為制藥行業(yè)提供了一種可行且經(jīng)濟(jì)的選擇，本研究旨在開發(fā)和表征一種含有蒽醌衍生物的可生物降解聚合物納米膠囊（NC）作為新的光敏劑[2]。

材料與方法：

制備納米膠囊：根據(jù) Fessi 等人的方法并進(jìn)行修改，通過(guò)納米沉淀或界面沉積預(yù)制聚合物的方法制備 NC，將含有磷脂、油、共聚物 PLGA 和紅色染料蒽醌（RD）的有機(jī)相加入含有非離子表面活性劑的水相中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除有機(jī)溶劑。

表征項(xiàng)目：

粒徑、多分散指數(shù)（PdI）和 Zeta 電位；原子力顯微鏡（AFM）分析；吸收和熒光發(fā)射光譜 UV/Vis 測(cè)試；熒光壽命光譜測(cè)試；細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞毒性測(cè)試；體外光動(dòng)力治療測(cè)試等。

加速穩(wěn)定性測(cè)試（LUMiSizer）

在采用STEP技術(shù)（空間和時(shí)間分辨消光曲線）的分散分析儀LUMiSizer上，分析NC分散體的穩(wěn)定性。該研究同時(shí)記錄了作為時(shí)間和空間的函數(shù)的透射光強(qiáng)度（在880 nm處）。

測(cè)量在25℃下進(jìn)行；在3618 rpm的轉(zhuǎn)速下，每65秒采集一條譜線，持續(xù)476分鐘，半徑位置為129.5 mm。

在分析離心過(guò)程中，通過(guò)穩(wěn)定性分析，用空載/NC（A）和RD/NC（B）獲得的歸一化NIR透射曲線，進(jìn)行對(duì)比分析。第一條和最后一條透光率譜線分別以紅色和綠色顯示。

圖5. Unloaded/NC、RD/NC 穩(wěn)定性分析譜圖

表1.Unloaded/NC、RD/NC 分散速度

結(jié)果：

從上圖分析可知，加載 RD 后 NC 的穩(wěn)定性未改變，RD/NC 的速度分布比未負(fù)載的 / NC 窄，在分散體系中，速度分布反映了顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，較窄的速度分布表明顆粒的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)集中在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，顆粒相對(duì)更均一，從而推測(cè)RD 封裝可以提高 NC 配方的穩(wěn)定性。通過(guò)指紋譜圖及速度分布綜合評(píng)估產(chǎn)品穩(wěn)定性，及預(yù)估效期。

LUMiSizer能夠快速表征分散系統(tǒng)（乳液或懸浮液）的不穩(wěn)定性現(xiàn)象，如上浮或沉降。沉淀。通過(guò)LUMiSizer測(cè)量的速度示于表1中，從而表征RD/NC 和Unloaded/ NC的分散穩(wěn)定性。

該分析儀的結(jié)果為進(jìn)一步研究和應(yīng)用基于 PLGA 納米膠囊的蒽醌衍生物用于光動(dòng)力治療提供了有力支持。

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處方篩選能確保藥物穩(wěn)定性、優(yōu)化藥物釋放特性、提高藥物生物利用度、降低副作用風(fēng)險(xiǎn)、適應(yīng)特殊給藥需求以及提高制劑可制造性。隨著藥物研發(fā)的不斷發(fā)展，對(duì)處方篩選的要求將越來(lái)越高。LUM 設(shè)備通過(guò)STEP技術(shù)，可快速、直接地評(píng)估產(chǎn)品穩(wěn)定性，從而評(píng)估藥物效期，大大提高處方篩選效率，為藥物研發(fā)提供更可靠的支持。