
復(fù)雜制劑應(yīng)用專題 | ALP_AN_250_CN_從研發(fā)到臨床:Nicomp Z3000和AccuSizer A7000APS如何守護(hù)靜脈注射乳劑全周期安全
奧法美嘉微納米應(yīng)用工程中心 - 李恬婷

介紹
本文隸屬于復(fù)雜制劑應(yīng)用專題,全文共 3232字,閱讀大約需要 9 分鐘
摘要:靜脈注射乳劑的質(zhì)量控制需同時兼顧平均粒徑、粒徑分布與 PFAT5 三個維度,單一檢測方法難以滿足研發(fā)篩選與法規(guī)放行的雙重需求。Nicomp納米粒度分析儀(DLS法)?與AccuSizer液體顆粒計數(shù)器(SPOS法)?在檢測原理上互補(bǔ),分別適用于不同的應(yīng)用場景。本文結(jié)合文獻(xiàn)案例,從處方篩選與工藝優(yōu)化、多峰分布群體識別、PFAT5 合規(guī)檢測與質(zhì)量放行、臨床配伍穩(wěn)定性評估四個應(yīng)用場景,系統(tǒng)闡述Nicomp與AccuSizer聯(lián)用方案如何實(shí)現(xiàn)乳劑從研發(fā)到質(zhì)控的全流程覆蓋。
關(guān)鍵詞:靜脈注射乳劑;PFAT5;動態(tài)光散射(DLS);單顆粒光學(xué)傳感(SPOS);配伍穩(wěn)定性
一、 引言
靜脈注射用乳劑(如脂肪乳、納米乳劑等)是一類廣泛應(yīng)用于腸外營養(yǎng)、麻醉及靶向給藥的載藥體系。其物理穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)品安全性與臨床療效——粒徑過大可引發(fā)靜脈栓塞或肺栓塞風(fēng)險。USP <729> 及《中國藥典》均對靜脈注射用乳劑的平均粒徑、粒徑分布及大于 5 μm 的大油滴體積占比(PFAT5)作出明確規(guī)定[1][2]。然而,不同檢測原理的方法各有側(cè)重,單一手段難以兼顧研發(fā)篩選、質(zhì)量放行與法規(guī)合規(guī)的全鏈條需求。本文旨在系統(tǒng)闡述Nicomp納米粒度分析儀(DLS法)與AccuSizer液體顆粒計數(shù)器(SPOS法)?的聯(lián)用方案,結(jié)合具體案例,分析二者在乳劑質(zhì)量控制中的互補(bǔ)應(yīng)用價值。
二、 乳劑粒徑檢測的三大難點(diǎn)
大量研究表明,5 μm以上的乳滴極易造成在實(shí)驗(yàn)動物(大鼠、豬)肺和肝的脂肪栓塞和損傷,臨床上也觀察到由于大量5 μm以上乳滴的存在導(dǎo)致新生兒高甘油三脂血癥、肝功能失常和生長遲緩;靜脈注射乳劑中的大乳滴一旦進(jìn)入血液循環(huán),可能堵塞直徑僅4–9μm[3]的肺毛細(xì)血管,增加肺栓塞風(fēng)險[4]。因此,中美藥典均有規(guī)定>5μm大乳滴的體積占比(PFAT5)不得超過0.05%。
然而,這些大乳滴在總?cè)閯┲械捏w積占比僅為萬分之幾的水平,肉眼目視檢查以及常規(guī)DLS平均粒徑監(jiān)測均無法察覺——這正是乳劑質(zhì)量控制的核心困境所在。
表1:大乳滴檢測難點(diǎn)

以上三大難點(diǎn)的共同癥結(jié)在于三個"不夠":傳統(tǒng)的Gaussian高斯單峰算法無法量化尾部的少量大乳滴——"看不清";平均粒徑、ζ電位等傳統(tǒng)指標(biāo)各有所用,但無法替代PFAT5作為安全風(fēng)險的核心判據(jù)——"看不夠";成品放行的單點(diǎn)檢測無法預(yù)判配伍后的動力學(xué)演變——"看不遠(yuǎn)"。三個"不"疊加,意味著乳劑安全性評估必須借助更高靈敏度的組合技術(shù):Nicomp的多峰分布算法快速發(fā)現(xiàn)隱藏的異常群體,AccuSizer(SPOS法)精準(zhǔn)量化PFAT5大滴尾部并支持時序追蹤,二者互補(bǔ)形成從研發(fā)到臨床的全維度閉環(huán)。
三、設(shè)備解決方案
表2:設(shè)備解決方案

四、 應(yīng)用案例
5.1 雙方法聯(lián)合驗(yàn)證下的研發(fā)合規(guī)性——以長春瑞濱納米乳劑為例
在長春瑞濱納米乳劑的研發(fā)中[5],研究者聯(lián)合采用 Nicomp 380 動態(tài)光散射(DLS)系統(tǒng)與 AccuSizer 780 單粒子光學(xué)傳感(SPOS)系統(tǒng)對乳劑進(jìn)行了多維度的粒徑表征,兩者互為補(bǔ)充以全面評估制劑質(zhì)量。Nicomp 380 憑借其對亞微米級粒子的高靈敏度,測得乳劑平均粒徑 <300 nm,且未檢出 >1 μm 的顆粒,確證了體系整體的均一性與分散狀態(tài)符合美國藥典對脂肪乳平均粒徑的要求。在此基礎(chǔ)上,AccuSizer 780 利用 SPOS 技術(shù)對大粒子尾端分布進(jìn)行了精準(zhǔn)定量分析,3 批樣品的檢測結(jié)果顯示,>5 μm 大乳滴的體積占比(PFAT5)分別 <0.007%、<0.008% 和 <0.008%,遠(yuǎn)低于藥典 0.05% 的安全限度。
這種Nicomp(DLS法)把控整體均一性 + AccuSizer(SPOS法)嚴(yán)控尾部大粒子的組合策略,為乳劑的安全性評價提供了完整、可靠的粒徑數(shù)據(jù)支撐。
5.2 AccuSizer A7000APS可準(zhǔn)確量化PFAT5,為脂肪乳質(zhì)量控制提供精密度經(jīng)驗(yàn)證的檢測手段
中國研究團(tuán)隊(duì)采用AccuSizer A7000APS的光阻法模式建立了脂肪乳注射液PFAT5的檢測方案[7],并對方法學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)驗(yàn)證及多批樣品實(shí)測。方法學(xué)驗(yàn)證結(jié)果顯示:5、10、25 μm標(biāo)準(zhǔn)粒子的粒徑和顆粒數(shù)均在標(biāo)稱值6%以內(nèi);不同PFAT5水平樣品測定RSD ≤ 5%,兩臺儀器間RSD<10%。8批乳劑樣品的PFAT5實(shí)測值范圍為0.010%至0.066%,部分批次已超出USP <729>規(guī)定的限值。

圖1:營養(yǎng)脂肪乳注射液PFAT5測定結(jié)果
該研究證明了SPOS技術(shù)對脂肪乳中PFAT5定量的適用性。所建立的方法操作簡便、精密度(RSD ≤ 5%)和儀器間一致性(RSD < 10%)均符合方法學(xué)要求,具備作為標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)控方法推廣的條件,可在工業(yè)化生產(chǎn)線上為產(chǎn)品PFAT5放行檢測提供直接數(shù)據(jù)依據(jù)。
5.3 Nicomp的多峰算法揭示異丙酚納米乳劑隱藏粒徑群體
在乳劑的穩(wěn)定性評價中,兩種不同處方的樣品可能在 Gaussian 單峰分析下表現(xiàn)出相似的"單峰"分布,容易讓人誤以為兩者穩(wěn)定性相當(dāng)。但 Nicomp 的多峰分布算法能揭示隱藏在單峰表象下的真實(shí)粒徑分布差異。
沈陽藥科大學(xué)王思玲團(tuán)隊(duì)[6]制備了 2 種處方不同、工藝相同的異丙酚納米乳劑(乳劑Ⅰ和乳劑Ⅱ),采用 Nicomp 系統(tǒng)分別測定 Gaussian 分布與 Nicomp 多波型分布下的動態(tài)光散射光譜。結(jié)果顯示:


圖2:乳劑Ⅰ-Gaussian (左)分布與 Nicomp (右)分布均呈現(xiàn)單峰,體系均勻。


圖3:乳劑Ⅱ-Gaussian(左) 模式下看似均勻體系,但 Nicomp(右) 呈現(xiàn)雙峰——提示該處方中存在兩個不同的粒徑群體。
這一發(fā)現(xiàn)對早期處方篩選具有關(guān)鍵指導(dǎo)意義:若僅依賴 Gaussian 分析,乳劑Ⅱ中潛在的亞穩(wěn)態(tài)大乳滴或微聚集體將被平均化效應(yīng)遮蔽,造成“假穩(wěn)定"的誤判,而這些隱藏群體恰是儲存期間奧斯特瓦爾德熟化或聚結(jié)加速的根源。因此,Nicomp 多峰分布算法可作為處方開發(fā)階段識別微觀不穩(wěn)定風(fēng)險的“第一道篩查工具",有效規(guī)避因粒徑表征失真而導(dǎo)致的后期開發(fā)失敗風(fēng)險。
5.4 AccuSizer SPOS ;TNA配伍大乳滴動態(tài)變化
乳劑在臨床使用中常需與多種藥物聯(lián)合輸注,配伍因素對乳劑穩(wěn)定性的影響并非孤立于特定藥物組合,而是廣泛存在于各類復(fù)雜注射體系的普遍規(guī)律。
丙-泊-酚與U l t iv a®經(jīng)同一靜脈通路聯(lián)合輸注是臨床麻醉的常規(guī)操作,但該配伍存在誘發(fā)乳劑失穩(wěn)、大乳滴形成乃至肺栓塞的潛在風(fēng)險。為精準(zhǔn)評估這一風(fēng)險,Nilsson等人使用AccuSizer 780系統(tǒng)測定了3種市售制劑(Propolipid®、Propofol-Lipuro®及Diprivan®)與瑞-芬-太-尼在不同混合比例(10:1、20:1、1:1、1:20)及接觸時間(即時 vs. 4 h)下的乳液穩(wěn)定性[8],綜合監(jiān)測了pH值、平均粒徑、多分散性指數(shù)及>5 μm大乳滴體積占比(PFAT5)等關(guān)鍵指標(biāo)。


圖4:不同制劑的不同配伍比例及放置條件下的測試結(jié)果
數(shù)據(jù)顯示,在丙-泊-酚濃度為20 mg/mL、混合比例為1:1及1:20且接觸時間達(dá)4 h的條件下,部分制劑的PFAT5值顯著超出USP <0.05%的安全限值;
通過主成分分析(PCA)與偏最小二乘回歸(PLS-R),研究者進(jìn)一步揭示了不同制劑對混合比例、接觸時間及pH值的響應(yīng)模式存在本質(zhì)差異,其微觀失穩(wěn)機(jī)制并不相同。原文也提及兒科患者因輸注速率較慢,藥物在管路中的實(shí)際接觸時間可能長于成人,在手術(shù)時長較長或輸注速率極低的情況下,可能對兒科患者產(chǎn)生不良影響。

圖5:a-所有變量對PFAT5的整體影響;b-混合后即刻(0h)的數(shù)據(jù);
c-10 mg/mL丙-泊-酚的所有數(shù)據(jù)(包含4h測量);d-10 mg/mL丙-泊-酚混合后即刻測量的數(shù)據(jù)
類似的現(xiàn)象在全營養(yǎng)混合液(TNA)體系中同樣得到印證[9]。一項(xiàng)針對Lipovenoes® MCT脂肪乳的研究顯示,添加生理濃度的一價陽離子(Na?100 mmol/L、K?39 mmol/L)后PFAT5雖升高但仍處于USP <0.05%安全限值內(nèi);然而當(dāng)引入Mg2?時,即便終濃度僅為2.7 mmol/L(原文明確標(biāo)注的臨床常用最-低終濃度),PFAT5在6 h后即突破USP閾值。且在該研究設(shè)定的配方范圍與6 h觀察期內(nèi),增加氨基酸濃度或降低葡萄糖濃度均無法逆轉(zhuǎn)該失穩(wěn)效應(yīng)。

圖6:不同編號對應(yīng)的配方(葡萄糖、氨基酸、脂肪乳、Na?、K?、Mg2?等)

圖7:不同TNA配方在各個時間點(diǎn)(0-48h)的平均尺寸(MDS)和PFAT5值
上述兩類研究共同揭示了乳劑配伍穩(wěn)定性的核心規(guī)律:乳劑對特定理化因子(如高價陽離子、pH偏移、藥物分子相互作用)具有高度敏感性及潛在的閾值效應(yīng),且這種敏感性呈現(xiàn)顯著的制劑特異性與人群差異性。上述規(guī)律也提示,基于SPOS/DLS聯(lián)用的量化數(shù)據(jù)正逐步成為乳劑配伍安全評價的新基準(zhǔn)。
總結(jié)
靜脈注射乳劑的安全性評價,本質(zhì)上是對“看不見、看不夠、看不遠(yuǎn)"三大檢測困境的系統(tǒng)性破解。Nicomp Z3000憑借Nicomp多峰分布算法與χ2擬合優(yōu)度參數(shù),在研發(fā)早期精準(zhǔn)識別被主峰掩蓋的亞穩(wěn)態(tài)群體,從源頭規(guī)避“假穩(wěn)定"陷阱;AccuSizerA7000APS則以10 PPT級靈敏度與1024通道高分辨率,為PFAT5合規(guī)放行及配伍時序追蹤提供不可替代的量化依據(jù)。這兩種設(shè)備在乳劑全生命周期管理中各有側(cè)重、互為補(bǔ)充:Nicomp Z3000用于排查潛在風(fēng)險,AccuSizerA7000APS則對風(fēng)險進(jìn)行量化評估與管控。
建議制藥企業(yè)與臨床機(jī)構(gòu)結(jié)合自身實(shí)際評估該聯(lián)用策略,以期在滿足中美藥典相關(guān)要求的基礎(chǔ)上,推動粒徑質(zhì)控從被動合規(guī)向主動風(fēng)險管理過渡,并通過處方篩選、工藝驗(yàn)證、質(zhì)量放行及臨床配伍等環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化管控,最終切實(shí)保障靜脈注射乳劑的臨床用藥安全。
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