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锐拓溶出系统应用案例——纳米晶片剂的体外释放度测试

在纳米晶片剂中,原料药一般会被纳米化成为粒径小于1μm的药物颗粒。通过将原料药进行纳米化,可以达到增加溶解度和溶出度、增大对生物膜的黏附性、降低食物干扰等目的。

例如,西罗莫司(Sirolimus)是一种新型高效的第三代免疫抑制剂,是目前为止发现的低毒性有巨大应用潜力的免疫抑制剂。

但西罗莫司水溶性差、溶出度低,导致其难以被人体吸收、生物利用度不佳。而将其进行纳米化处理后,则能有效改善其溶解度低和药物生物利用度低等问题。

而相对地,由于原料药会被纳米化成为粒径小于1μm的颗粒,某些纳米晶片剂在传统溶出方法下会表现出很快的释放速度。而受到传统溶出方法的限制,其获得的体外释放度测试数据可能并不理想。

本文将分享使用桨法和流池法对某纳米晶片剂进行体外释放度测试的案例,对比传统溶出方法(桨法)与更现代的溶出方法(流池法)在测定纳米晶片剂方面的差异。


实验方法

为了控制测试过程中的变量,两种方法的实验参数将尽可能保持一致。例如,桨法和流池法均使用相同的取样时间点和溶出介质。由于技术保密协议,本文将省略实验方法的关键参数。

桨法(USP  Apparatus 2)

溶出系统:锐拓RT612-AT 自动取样溶出系统

装置:桨法

转速:50 RPM

溶出介质体积:900 mL

温度:37.0 ± 0.5℃

取样时间点:5,10,15,20,25,30,40分钟

流池法(USP  Apparatus 4)

溶出系统:锐拓RT7流池法溶出系统

流通池:22.6mm 内径 药典标准流通池

温度:37.0 ± 0.5℃

测试参数:技术保密

取样时间点:5,10,15,20,25,30,40分钟


实验结果

桨法(USP  Apparatus 2)

桨法平行测试6个样品的溶出度结果如下,最终溶出度结果的相对标准偏差为0.86%:


流池法(USP  Apparatus 4)

流池法平行测试6个样品的溶出度结果如下,最终溶出度结果的相对标准偏差为1.07%:


结果讨论

如下图所示,该纳米晶片剂样品在桨法测试条件下的溶出速率比流池法更加迅速。对于某些释放速度较快的纳米晶产品,在桨法的测试条件下可能会因为溶出太快而导致方法区分力不足或没有足够的数据进行相似因子计算。

此外,从流体环境和过滤系统等方面分析,流池法也是比桨法更有优势的。


流体环境

流通池拥有比桨法更加平缓的流体环境,样品的释放速率会有有比较明显的放缓。不少文献指出,流通池的流体环境会比传统溶出方法更加接近人体胃肠道内的流体环境。

对于桨法,为了避免样品释放过程中产生的颗粒在溶出杯底形成锥体堆积而影响其释放,一般都需要保证起码50RPM的转速。如果进一步降低转速的话,还可能会引入搅拌不均匀的风险。

根据本次测试结果和相关研究文献,桨法在50RPM转速下的流体剪切力是高于流池法的。更高的流体剪切力会让样品的溶出加快,同时也可能会损失一部分的区分力。


过滤系统

两种方法的过滤系统差异也是值得讨论的。桨法等传统溶出方法的取样针前端需要安装柱状滤芯,来避免取样时抽到没有完全溶解的API颗粒进入管道系统,造成结果异常。

目前柱状滤芯的最小孔径一般只能做到1μm,但纳米晶片剂中的API粒径是小于1μm的。所以传统溶出方法在进行纳米晶片剂溶出测试的取样过程中,极有可能会把微小的API颗粒抽到管道系统中。

虽然可以在管道系统中部或注样针前端加装更小孔径的针头过滤器(盘状滤头)来阻挡小于1μm的API颗粒,但这也可能会出现API颗粒在针头过滤器中富集并在后续时间点取样的时候出现复溶情况,从而引起溶出结果异常。

流通池顶部的滤室可以安装各种孔径的滤膜系统,从而保证从流通池进入取样系统的样品溶液已经被有效过滤。微小而没有溶解的API颗粒会被截留在流通池中,直至其溶解成游离的API。


综上所述,在进行纳米晶片剂的体外释放度测试时,流池法在流体环境和过滤系统等方面均比传统溶出方法有明显优势。我们更加建议使用流池法进行纳米晶片剂的体外释放度研究。


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