本文隸屬于不溶性微粒應用專題，全文共 5101字，閱讀大約需要 16 分鐘

摘要：隨著生物醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展，以PLGA為代表的聚合物微球制劑作為長效緩釋復雜注射劑，其臨床應用日益廣泛。不溶性微粒作為影響微球制劑臨床安全的關(guān)鍵因素，是質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)。當前全球主流藥典推薦光阻法（LO）作為不溶性微粒檢測第一法，但微球本身的粒徑與不溶性微粒檢測范圍重疊，易造成檢測干擾。本文結(jié)合USP <1788> 法規(guī)建議，系統(tǒng)闡述微球中不溶性微粒的檢測挑戰(zhàn)，提出溶劑溶解前處理、MFI正交驗證、模擬灌裝驗證三大核心檢測策略。研究表明，溶劑溶解前處理結(jié)合高精度光阻法，輔以MFI正交驗證，是解決微球檢測干擾的路徑，可為微球制劑質(zhì)量控制及合規(guī)申報提供堅實的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：微球；不溶性微粒；光阻法；流動成像顯微鏡；質(zhì)量控制

近年來，隨著生物醫(yī)藥技術(shù)的演進，以脂質(zhì)體、微球為代表的復雜注射劑（Complex Injectables）應用日趨廣泛^[1]。其中，微球制劑通常由可生物降解的聚合物（如聚乳酸-羥基乙酸共聚物，PLGA）構(gòu)成，能夠?qū)⒍嚯?、蛋白質(zhì)等脆弱的活性分子包裹其中，實現(xiàn)數(shù)周至數(shù)月的長效緩釋。

然而，無論劑型如何革新，不溶性微粒的檢測與控制始終是保障臨床安全的基石。各國藥典規(guī)定，注射劑中的不溶性微粒是指非故意引入、不溶于藥液且無法被機體代謝的微小顆粒。相關(guān)臨床研究表明，一旦這些微粒隨注射進入人體，極易引發(fā)靜脈炎、局部肉芽腫；對于微球常用的肌肉或皮下注射途徑，異常的亞可見微粒（Sub-visible particles）甚至可能誘發(fā)嚴重的免疫排異反應或局部組織壞死^[2]。因此，如何準確表征和控制不溶性微粒，是確保微球制劑質(zhì)量的環(huán)節(jié)。

目前，全球主要藥典（如 USP <788>、ChP <0903>等）均將光阻法（Light Obscuration, LO）作為檢測不溶性微粒的第一法定方法。光阻法憑借定量準確性、重復性和法規(guī)符合性，是日常質(zhì)控和合規(guī)申報的選擇。

但復雜注射劑由于制劑配方的復雜性，會產(chǎn)生大量固有微粒（即微球本身）。通常，微球的粒徑分布在1~500μm之間（常見為10~100μm），而藥典規(guī)定的不溶性微粒常規(guī)檢測指標針對≥10μm和≥25μm的微粒。顯然，這些微球的粒徑正好處于不溶性微粒的常規(guī)檢測范圍內(nèi)。如果直接將混懸液進行檢測，微球本身也會被傳感器計入，導致嚴重的重合誤差，呈現(xiàn)出失真的高數(shù)據(jù)量^[3]。

要破解這一難題，常規(guī)的光阻法儀器往往力有不逮。成功的檢測方案必須滿足幾個苛刻條件：

第一，需能處理經(jīng)有機溶劑前處理后的特殊樣品體系，對儀器的耐腐蝕性和進樣精度要求高；

第二，在微球溶解后可能存在的復雜本底中，儀器需具備高的分辨率與靈敏度，以準確捕捉微量外來微粒；

第三，整個方法必須符合藥典法規(guī)要求，確保數(shù)據(jù)合規(guī)有效。

如何在海量的微球本底中，精準識別出極少量的有害外來微粒（如環(huán)境纖維、包材脫落物、金屬碎屑等），已成為了微球質(zhì)控的行業(yè)痛點。

圖1  微球粒徑與不溶性微粒檢測標準重疊示意圖

針對由于本身特性與不溶性微粒檢測范圍重疊的挑戰(zhàn)性樣品，USP <1788> 給出了一些測試和前處理建議^[4]：

• 使用溶劑溶解所有產(chǎn)品固體后，再進行微粒測定。

• 使用離心法將產(chǎn)品固體與載體分離。

• 使用特定篩網(wǎng)或篩子將產(chǎn)品固體與產(chǎn)品載體分離，以盡量減少干擾。

• 使用替代性澄清流體（如無菌培養(yǎng)基或鹽水）評估產(chǎn)品灌裝系統(tǒng)。

結(jié)合USP <1788> 的測試建議和微球制劑本身特性，在實際研發(fā)和質(zhì)量控制中，通常采用以下三大檢測策略：

針對微球這類基質(zhì)，既然微球本體會對檢測造成干擾，那就通過前處理技術(shù)將其去除?？梢詫ふ乙环N特定的有機溶劑，能夠溶解聚合物微球骨架（如PLGA），同時保證不溶解外界引入的硅油、玻璃碎屑、不銹鋼顆?；蚶w維等不溶性雜質(zhì)^[5]。

在實際的文獻與應用中，這種基質(zhì)溶解策略已被廣泛證實：

有機溶劑萃取與溶解： Park等在關(guān)于PLGA長效注射劑的研究中指出，溶劑的選擇至關(guān)重要，諸如二氯甲烷（DCM）、乙酸乙酯或二甲基亞砜（DMSO）等有機溶劑能高效破壞PLGA的高分子酯鍵結(jié)構(gòu)，使原本渾濁的微球懸液轉(zhuǎn)變?yōu)槌吻迦芤海瑥亩┞秲?nèi)部或外部的不溶性雜質(zhì)^[5]。

綠色溶劑與衍生物溶解：除了傳統(tǒng)毒性溶劑，近期 ACS Omega發(fā)表的研究證實，如乳酸乙酯（Ethyl lactate）等綠色溶劑同樣具備優(yōu)異的 PLGA 溶解能力^[6]。

此外，也有研究提出使用特定的水溶性聚乙二醇（PEG）衍生物溶液來溫和地溶解聚合物微球載體^[7]。

基質(zhì)溶解后，外來不溶性微粒完好保留在澄清溶液中，此時再接入光阻法設備進行檢測，即可獲得真實合規(guī)的污染數(shù)據(jù)[8]。需要極其注意的是，采用此方法必須使用經(jīng)過高精度（如0.22μm）過濾的潔凈溶劑以避免引入新的微粒干擾，且必須進行充分的方法學回收率驗證。

圖2  應對微球高本底干擾的檢測策略圖

如果強行溶解會導致體系變化或缺乏合適的溶劑，可以引入流動成像顯微鏡（MFI）等新技術(shù)進行正交驗證，能夠更精準地表征不溶性微粒，USP 1788 中也將流式成像（FI）法列為了列為評估亞可見微粒的重要補充方法。

流式成像顯微鏡技術(shù)（MFI）不僅能統(tǒng)計粒子數(shù)量，還能獲取流通池中每一個粒子的形態(tài)參數(shù)（如長徑比、圓度）。PLGA微球通常呈規(guī)則的圓球狀，而外界混入的玻璃碎屑或環(huán)境纖維形狀極不規(guī)則，通過軟件設定形態(tài)學篩除條件，可精準剝離出微球基質(zhì)，實現(xiàn)對異常雜質(zhì)的單獨計數(shù)。

當直接測試成品存在困難時，可以采用過程控制的思路。使用不含聚合物微球的緩沖液或無菌生理鹽水作為替代性澄清流體，模擬微球的配液、灌裝、壓塞等生產(chǎn)操作過程。收集完成模擬灌裝的替代流體，對其進行標準的光阻法測試。只要證實整條生產(chǎn)線工藝設備、內(nèi)包材（西林瓶、膠塞）在運行中不會引入超標的外來微粒，結(jié)合對原材料的微粒控制，就可以從某種程度上側(cè)面論證最終微球藥品的微粒安全性。

圖3  應對微球高本底干擾的檢測策略圖

針對上述微球不溶性微粒檢測的三大核心難點（基質(zhì)干擾、樣品珍貴、法規(guī)嚴苛），在微球不溶性微粒的檢測和合規(guī)申報等場景中，選擇一臺能夠應對復雜前處理樣本的光阻法設備至關(guān)重要。AccuSizer A2000 USP不溶性微粒檢測儀憑借其獨特的設計，契合了復雜制劑的檢測需求：

直擊微量痛點：微球樣品經(jīng)特殊溶劑溶解后，體系往往較為昂貴，或存在揮發(fā)、腐蝕等風險。傳統(tǒng)設備需要數(shù)毫升的進樣量，而A2000USP不溶性微粒檢測儀依靠先進的注射泵進樣系統(tǒng)，最小進樣量低至 50μL。

高分辨率與寬量程：設備采用單顆粒光學傳感計數(shù)SPOS技術(shù)，融合光阻效應與光散理論。檢測范圍覆蓋 0.5-400μm，擁有1024個高分辨率數(shù)據(jù)通道。

法規(guī)符合性：軟件全面符合 FDA 21 CFR Part11 及 cGMP 規(guī)范，內(nèi)置 ChP、USP、EP 等多國藥典標準報告一鍵生成功能。

圖4  AccusizerA2000USP不溶性微粒儀

微球制劑作為新型復雜注射劑，其不溶性微粒的精準檢測與控制是保障臨床用藥安全的關(guān)鍵，也是制劑質(zhì)量控制和合規(guī)申報的核心要求。當前微球不溶性微粒檢測的核心難題在于其自身的高本底干擾。

結(jié)合 USP <1788> 法規(guī)的前處理建議，采用溶劑溶解前處理法去除微球基質(zhì)干擾，隨后接入高精度光阻法進行檢測，是科學依據(jù)與法規(guī)依從性的主流推薦方案。在研發(fā)異常排查時，輔以 MFI 正交驗證技術(shù)進行形態(tài)學區(qū)分，可進一步提升檢測的準確性。選用微量進樣、高分辨率且合規(guī)的專用檢測設備（如 AccuSizer A2000），將為微球制劑的不溶性微粒檢測提供有力的技術(shù)保障，筑牢復雜制劑的質(zhì)量防線。

參考文獻

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[3] Zhu, Y., et al. (2024). Machine Learning-Enabled Image Comparability Assessment for Flow Imaging Microscopy Across Platforms. PubMed Central (PMC).

[4] United States Pharmacopeia (USP). General Chapter <1788> Methods for the Determination of Subvisible Particulate Matter, and <1788.3> Flow Imaging Method for the Determination of Subvisible Particulate Matter.

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[6] Khaled, et al. (2023). Synthesis of Gemcitabine-Loaded PLGA Microparticles with Green Solvents. ACS Omega, 8(35).

[7] 荊志宇, 李書, 霍珍妮, 等. 一種聚合物微球球內(nèi)無菌的檢測方法[P]. CN202410791571, 2024-09-06.

[8] Shibata, H., Harazono, A., Kiyoshi, M., et al. (2022). Quantitative Evaluation of Insoluble Particulate Matters in Therapeutic Protein Injections Using Light Obscuration and Flow Imaging Methods. Journal of Pharmaceutical Sciences, 111(3), 648-654.