為了增進(jìn)對(duì)該法規(guī)指南的直觀操作體驗(yàn),銳拓儀器參考Potiwa Purazi等的《Assessment of “Sameness” and/or Differences between Marketed Creams Containing Miconazole Nitrate Using a Discriminatory in vitro Release Testing (IVRT) Method》的數(shù)據(jù),并按照FDA的SUPAC-SS指南中的“相同性”驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩種已上市的非專利產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)估,以此展示IVRT工具如何用于半固體制劑體外釋放研究及其后續(xù)的處方篩選工作,提供一個(gè)模擬真實(shí)運(yùn)用場(chǎng)景的操作實(shí)例給廣大研究同仁參考。
1.1.物料
1.1.1.化學(xué)試劑與參考標(biāo)準(zhǔn)品
氫化可的松(HC)標(biāo)準(zhǔn)品
硝酸咪康唑(MCZ)標(biāo)準(zhǔn)品
硝酸益康唑(ECZ)標(biāo)準(zhǔn)品:內(nèi)標(biāo)物
已上市的氫化可的松霜Emo-Cort 1%:GlaxoSmithKline Inc,用于性能驗(yàn)證測(cè)試(PVT)。
參比制劑Daktarin®霜(2%):Janssen Pharmaceutica,用作參考產(chǎn)品,以開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證IVRT方法。三種含有1%、2%和4%MCZ的特制霜配方也用于確認(rèn)IVRT方法的靈敏性、特異性和選擇性。
經(jīng)批準(zhǔn)且已上市的仿制配方Dermazole®霜?jiǎng)?%):Sandoz公司,與參比制劑進(jìn)行比較,以證明該方法用于評(píng)估“相同性”和/或檢測(cè)差異。
經(jīng)批準(zhǔn)且已上市的仿制配方Covarex®霜?jiǎng)号c參比制劑進(jìn)行比較,以證明該方法用于評(píng)估“相同性”和/或檢測(cè)差異。
1.1.2.HPLC色譜法
使用液相色譜法進(jìn)行測(cè)試樣品的含量檢測(cè),用于分析PVT和IVRT樣品的HPLC系統(tǒng)配備了Waters Alliance 2695型分離模塊,該模塊包括在線脫氣模塊、自動(dòng)取樣器和光電二極管陣列(PDA)檢測(cè)器
Waters®Empower 3軟件用于數(shù)據(jù)采集和處理。使用METTLER®AE 163型分析天平對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)品和霜進(jìn)行稱重。P100和P1000微量移液管用于轉(zhuǎn)移和稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液,液相色譜測(cè)試條件見(jiàn)下表:
表1液相色譜測(cè)試條件
1.1.3.IVRT 測(cè)試系統(tǒng)
使用基于Franz擴(kuò)散池原理的透皮系統(tǒng)進(jìn)行方法開(kāi)發(fā),膜暴露表面積為1.767 cm²,供體室和受體室由選定的合成膜隔開(kāi)。
1.2.方法
1.2.1.HPLC方法驗(yàn)證
根據(jù)國(guó)際協(xié)調(diào)委員會(huì)(ICH)關(guān)于線性和范圍、精密度、重復(fù)性、準(zhǔn)確度、特異性以及確定的定量限(LOQ)和檢測(cè)限(LOD)的指南,驗(yàn)證IVRT樣品定量的HPLC方法。
1.2.2.測(cè)試設(shè)備的機(jī)械驗(yàn)證
作為機(jī)械驗(yàn)證的一部分,評(píng)估了VDC的容量和直徑、接受介質(zhì)的溫度、攪拌速度、上樣的樣品體積以及VDC系統(tǒng)所處的環(huán)境條件。根據(jù)USP<1724>要求對(duì)VDC進(jìn)行機(jī)械參數(shù)確認(rèn)。
驗(yàn)證中需要計(jì)算單位面積采樣時(shí)間釋放量所需的每個(gè)VDC的孔的直徑和容量分別通過(guò)測(cè)量長(zhǎng)度和重量確定。使用重量法評(píng)估每個(gè)VDC的容量。用游標(biāo)卡尺測(cè)量孔的直徑確定膜暴露面積。
溫度保持在32±1°C,以模擬皮膚溫度并避免擴(kuò)散系數(shù)的變化。在用純化水填充VDC并平衡30分鐘后,用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量六個(gè)VDC中的接收介質(zhì)溫度,確認(rèn)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)要求。
使用激光轉(zhuǎn)速表在500rpm下評(píng)估六個(gè)VDC之間的攪拌速度準(zhǔn)確性與均勻性
所有物理參數(shù)測(cè)量3次。根據(jù)預(yù)定義的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算平均值(x)和變異范圍(V),以確定六個(gè)VDC的準(zhǔn)確性和測(cè)試池之間變異性。機(jī)械驗(yàn)證的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)USP通用<1724>。
1.2.3.性能測(cè)試(PVT)
使用1%氫化可的松(HC)進(jìn)行PVT測(cè)試,測(cè)試條件如下:
表2 PVT測(cè)試條件
1.2.4.硝酸咪康唑(MCZ)接收液研究
評(píng)估MCZ在pH 4.5接收液(50/50 v/v)(乙醇:0.05 M磷酸鹽緩沖液)中的溶解度,一式三份。稱量藥物并放入空VDC中,加入接收液以獲得飽和濃度。將MCZ溶液在32±0.5℃下攪拌6小時(shí)。然后停止攪拌,樣品靜置過(guò)夜。提取上清液的等分試樣,過(guò)濾、稀釋并分析,以確定溶解的MCZ的濃度。理想情況下,在整個(gè)IVRT過(guò)程中,藥物在接受液中的溶解度應(yīng)大于藥物最大預(yù)期濃度的10倍。
1.2.5.膜篩選實(shí)驗(yàn)
使用各種合成膜進(jìn)行膜篩選,例如Magna Nylon、Tuffryn,乙酸纖維素,纖維素酯和Strat-M。通過(guò)在32±1°C下,將每個(gè)單獨(dú)的膜浸入含有250µg/mL MCZ的10mL測(cè)試溶液中,在pH 4.5接受液(50/50 v/v)(乙醇:0.05M磷酸鹽緩沖液中,以一式兩份的方式研究MCZ在各種膜上的結(jié)合。平行評(píng)估了一組無(wú)膜對(duì)照MCZ溶液??赡艽嬖谝?yàn)樗幬锱c膜的結(jié)合和/或其在接收液中的穩(wěn)定性,為了確定MCZ含量的任何變化,使用上述HPLC方法測(cè)定所有測(cè)試溶液的濃度。此外,進(jìn)行了IVRT試驗(yàn),以比較兩種膜(尼龍膜和Tuffryn膜)的釋放情況。
1.2.6.硝酸咪康唑(MCZ)IVRT方法設(shè)計(jì)
硝酸咪康唑(MCZ)設(shè)計(jì)的測(cè)試條件見(jiàn)表3:
表3硝酸咪康唑(MCZ)IVRT方法設(shè)定
智能真空脫氣儀
1.2.7.釋放速率計(jì)算
使用Higuchi模型,假設(shè)存在完美漏槽條件且在偽無(wú)限劑量下,使用方程(1)確定釋放率??紤]到由于替換取樣量而導(dǎo)致的接收液稀釋,并使用方程(1)計(jì)算不同取樣時(shí)間下接收液中MCZ的濃度(Cn)。
式子中,
Qn:?jiǎn)挝幻娣e在時(shí)間(n)釋放的量,單位為µg/cm²
Cn:不同取樣時(shí)間下接收液中的藥物濃度(n),單位:µg/cm3
Vs:樣品體積(cm³)
Vc:擴(kuò)散池體積(cm²)
Ac:膜暴露面積(cm²)
釋放速率則為Qn與時(shí)間平方根曲線的回歸線斜率,參見(jiàn)USP<1724>
1.2.8.IVRT方法驗(yàn)證
線性、精密度和重現(xiàn)性
使用參考產(chǎn)品Daktarin®霜(2%)進(jìn)行了三次IVRT試驗(yàn),在不同天測(cè)試(n=6),以確定線性、精密度和重現(xiàn)性。為了符合Higuchi模型的假設(shè),單位面積的釋放量應(yīng)與時(shí)間的平方根呈線性關(guān)系。
通過(guò)使用方程(2),從獲得的18個(gè)釋放率中估算實(shí)驗(yàn)內(nèi)和實(shí)驗(yàn)間的變異性來(lái)確定精密度和重現(xiàn)性
式子中,µ=估計(jì)平均釋放速率
σ1:實(shí)驗(yàn)間標(biāo)準(zhǔn)偏差
σ2:實(shí)驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)偏差
靈敏度、特異性和選擇性
IVRT方法的靈敏度、特異性和選擇性,在VDC(n=6)的三次IVRT試驗(yàn)中進(jìn)行了評(píng)估,每個(gè)VDC使用含有1%、2%和4%MCZ的霜,這些霜是特別配制和臨時(shí)制備的。通過(guò)測(cè)定釋放速率隨MCZ濃度的變化,驗(yàn)證IVRT方法的靈敏度,并通過(guò)評(píng)估釋放速率與測(cè)試產(chǎn)品中MCZ濃度的比例來(lái)表征特異性。以釋放速率為因變量,以MCZ濃度為預(yù)測(cè)變量的線性回歸模型用于估計(jì)確定相關(guān)系數(shù)(R²)。
為了測(cè)試IVRT方法是否有選擇性,以準(zhǔn)確辨別產(chǎn)品性能差異,使用USP<1724>章節(jié)中描述的統(tǒng)計(jì)方法,將含有2%MCZ的霜與具有較高和較低MCZ濃度的測(cè)試產(chǎn)品進(jìn)行比較。此外,IVRT方法準(zhǔn)確證明“相同性”的能力,通過(guò)Daktarin®霜(2%)與自身的兩兩比較進(jìn)行測(cè)試。
耐用性
分別在30°C和34°C下評(píng)估了該方法在標(biāo)稱溫度(即32°C)下對(duì)微小波動(dòng)(±2°C)的耐用性。
劑量消耗
為了確保IVRT實(shí)驗(yàn)期間沒(méi)有過(guò)量的劑量消耗,能夠使用線性、精密度和重現(xiàn)性測(cè)試的結(jié)果,應(yīng)計(jì)算產(chǎn)品的劑量消耗,確保為偽無(wú)限劑量,偽無(wú)限劑量以回收率Recovery表示,使用方程(3)計(jì)算回收率。
回收率Recovery=最后一個(gè)時(shí)間點(diǎn)接受液中MCZ的累積量/產(chǎn)品強(qiáng)度×施加劑量(3)
1.2.9.評(píng)估含有2%MCZ的霜之間的“相似性”/差異
比較IVRT研究按照FDA的SUPAC-SS指南進(jìn)行。測(cè)試產(chǎn)品,即兩種經(jīng)批準(zhǔn)和上市的仿制配方,Dermazole®霜(2%)和Covarex®霜(2%),與參考產(chǎn)品Daktarin®霜(2%)進(jìn)行了比較。根據(jù)SUPAC-SS指南,將VDC隨機(jī)分配給測(cè)試(T)和參考(R)產(chǎn)品。將從R和T釋放的藥物的單個(gè)累積量與時(shí)間的平方根作圖。使用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法Mann-Whitney U檢驗(yàn)來(lái)計(jì)算R和T之間斜率比率的90%置信區(qū)間(CI)。由于IVRT實(shí)驗(yàn)期間預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)一些異常值(例如,由于氣泡形成),因此使用了能消除該影響的Mann-Whitney U檢驗(yàn)。
1.2.10.IVRT方法應(yīng)用
使用兩種不同濃度(0.5%和1%)的MCZ霜,通過(guò)用含水霜稀釋Daktarin®霜(2%)來(lái)研究IVRT方法檢測(cè)制劑差異的能力。將這些稀釋產(chǎn)品與市售Daktarin®霜(2%)產(chǎn)品進(jìn)行比較。
2.1.HPLC方法驗(yàn)證
HPLC方法的驗(yàn)證參數(shù)符合ICH指南規(guī)定的預(yù)定義驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),HPLC方法驗(yàn)證的結(jié)果見(jiàn)表4:
表4 HPLC方法驗(yàn)證結(jié)果
機(jī)械性能驗(yàn)證
VDC的機(jī)械性能符合USP 1724中對(duì)于機(jī)械性能的要求。
2.2.性能確認(rèn)測(cè)試(PVT)
PVT實(shí)驗(yàn)符合預(yù)定義的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果如表5所示。所得數(shù)據(jù)證實(shí)了IVRT系統(tǒng)的適用性和重現(xiàn)性。
表5 PVT數(shù)據(jù)
2.3.硝酸咪康唑(MCZ)接收液研究
在對(duì)緩沖液的不同pH和摩爾濃度進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)后,選擇了50%乙醇和50%0.05M磷酸鹽緩沖液(pH 4.5)作為IVRT的接收液,因?yàn)镸CZ在該組合物中高度可溶。MCZ在接受液中的溶解度為3671µg/mL(±60.24),比方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)期間獲得的樣品中的最高測(cè)量濃度(150µg/mL)高10倍以上,確保滿足漏槽條件。
2.4.濾膜篩選實(shí)驗(yàn)
尼龍、醋酸纖維素和Tuffryn膜的平均回收率分別為98.40%、95.10%和98.45%,表明其與MCZ結(jié)合可忽略不計(jì)。因此,膜不太可能作為MCZ的限速屏障。相反,Strat-M和纖維素酯膜顯示出低的MCZ回收率,不符合±10%的可接受范圍。
實(shí)驗(yàn)6小時(shí)后,使用尼龍和Tuffryn膜對(duì)Daktarin霜(2%)中MCZ的體外釋放進(jìn)行比較,結(jié)果顯示釋放率分別為86.64µg/cm²/min½和76.68µg/cm²/min½。綜合考慮釋放率、可用性和經(jīng)濟(jì)性,選擇了成本較低的尼龍膜作為濾膜。
2.5.IVRT方法驗(yàn)證
線性、精密度和重現(xiàn)性
當(dāng)R2>0.9時(shí),確認(rèn)線性。根據(jù)SUPAC-SS指南,使用線性回歸計(jì)算3次試驗(yàn)(n=6)的18個(gè)釋放率。所有釋放速率均顯示單位面積釋放到接收液中的藥物量(µg/cm2)與時(shí)間平方根之間的線性關(guān)系(R2>0.99)。
變異性參數(shù)等于σ1=36.14,σ2=27.56,µ=57.86µg/cm²/min½,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)間變異性的變異系數(shù)為10.39%,實(shí)驗(yàn)內(nèi)變異系數(shù)為9.07%。CV<15%證實(shí)了可接受的精密度和重現(xiàn)性。
靈敏度
平均釋放率隨MCZ濃度的增加而增加:對(duì)于含有1%、2%和4%MCZ的霜,平均釋放率分別為14.56µg/cm²/min½(±4.84)、39.92µg/cm²/min½(±6.00)和73.55µg/cm2/min½(±3.78)。則認(rèn)為該方法是靈敏的,因?yàn)楹?%MCZ的霜產(chǎn)生的平均釋放率顯著低于含有2%MCZ的霜,而含有4%MCZ的霜產(chǎn)生的平均釋藥率最高。
特異性
觀察到MCZ濃度與釋放速率之間的線性關(guān)系(R2=0.9935)(圖1)。因?yàn)闇y(cè)試產(chǎn)品的平均釋放率與MCZ濃度成比例增加,證實(shí)了IVRT方法的特異性。
選擇性
2%MCZ霜與1%和4%MCZ霜的配對(duì)比較,表明改方法能夠準(zhǔn)確識(shí)別“不同”的產(chǎn)品,而參考產(chǎn)品與自身的比較則證實(shí)了“相同性”的確定(表6)。(下表改為表7)
表6 MCZ乳膏的配對(duì)比較
耐用性
使用不同溫度(即30°C和34°C)進(jìn)行IVRT試驗(yàn)的平均釋放率分別為55.14µg/cm²/min½(±8.15)和72.53µg/cm²/min½(±9.00)。平均釋放率與在標(biāo)稱溫度(32°C)下進(jìn)行的IVRT試驗(yàn)(即59.30µg/cm²/min½(±7.27))得出的平均釋放率之間的偏差沒(méi)有超過(guò)15%,因此,證實(shí)了開(kāi)發(fā)的IVRT方法對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度微小波動(dòng)的耐用性。
劑量消耗
為測(cè)試線性度、精密度和重現(xiàn)性而進(jìn)行的IVRT試驗(yàn)中觀察到的回收率分別為<30%,即27.11%(±2.00)、28.20%(±2.41)和29.75%(±3.26),這表明在既定的實(shí)驗(yàn)條件下不可能出現(xiàn)任何劑量耗盡,滿足偽無(wú)限劑量要求。
2.6.評(píng)估含有2%MCZ的霜之間的“相似性”/差異
圖2和表7分別顯示了參考產(chǎn)品Daktarin霜(2%)與兩種經(jīng)批準(zhǔn)和上市的仿制制劑Dermazole®霜(2%)和Covarex®霜的釋放曲線和成對(duì)比較。
表7 參考產(chǎn)品與仿制制劑的配對(duì)比較
與參考產(chǎn)品Daktarin霜(2%)相比,Dermazole®霜的90%置信限(2%)落在SUPAC-SS驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(75–133.33%)的范圍內(nèi),確認(rèn)了兩種霜之間的“相同性”,而與參考產(chǎn)品Daktarin軟膏(2%)以及Dermazole®霜相比,Covarex®霜完全超出了可接受范圍,表明這些霜不具有藥物等效性。
局部劑型性能標(biāo)準(zhǔn)的差異,可以通過(guò)考慮Q1、Q2和Q3來(lái)解釋,Q1、Q2和Q3分別指定性和定量數(shù)值以及劑型微觀結(jié)構(gòu)。使用Covarex®霜觀察到的藥物釋放曲線的差異可能是由于賦形劑的差異(Q1/Q2)。Covarex®霜含有咪唑烷基脲(0.2%)、尼泊金甲酯(0.15%)和尼泊金丙酯鈉(0.15%),而Daktarin®和Dermazole®霜含有苯甲酸(0.2%)。輔料的這些差異可能會(huì)改變藥物制劑的物理化學(xué)性質(zhì)、皮膚滲透性、溶解度和熱力學(xué)活性以及制劑的Q3屬性。
由于制備方法的不同,檢測(cè)配方差異的研究結(jié)果如圖3所示
Daktarin®霜中MCZ的釋放率(2%)明顯高于1%和0.5%MCZ霜(圖3)。這可能是由于Q3的差異,即與物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和排列的差異,以及Q1/Q2的差異有關(guān),圖3所示的釋放曲線表明,IVRT系統(tǒng)可以區(qū)分使用不同規(guī)格,不同制劑工藝的制劑。
根據(jù)美國(guó)食品和藥物管理局阿昔洛韋軟膏和霜指南草案、SUPAC-SS非無(wú)菌半固體劑型指南和USP通用章節(jié)的建議,對(duì)已批準(zhǔn)和上市的外用MCZ霜進(jìn)行體外評(píng)價(jià)。一種仿制霜Dermazole®霜(2%)與參考產(chǎn)品Daktarin®霜(2%)表現(xiàn)出“相同”,而另一種仿制軟膏Covarex®霜(%),其MCZ釋放率不在75–133.33%的接受標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),則認(rèn)為不具有體外等效性。兩種仿制霜之間的比較,表明它們?cè)隗w外并不等同。
總之,開(kāi)發(fā)良好的IVRT方法,能夠準(zhǔn)確區(qū)分不同規(guī)格產(chǎn)品的體外釋放率,這可以反映產(chǎn)品性能的相似性和/或差異。此外,結(jié)果表明,IVRT方法還具有檢測(cè)配方變化的能力,這可能是由于Q1/Q2/Q3不同所造成的。經(jīng)驗(yàn)證的IVRT系統(tǒng)提供了證據(jù),方法能夠準(zhǔn)確評(píng)估仿制的配方外用霜產(chǎn)品中MCZ的釋放。結(jié)果證實(shí)了IVRT方法適用于以可靠和可重復(fù)的方式,測(cè)量局部皮膚霜中MCZ的釋放率,并為將來(lái)使用此類產(chǎn)品獲得生物豁免,提供了令人信服的數(shù)據(jù)。在銳拓的下一次本固體制劑分享中,我們將接著這次的分享,展示使用IVRT來(lái)構(gòu)建IVIVC,敬請(qǐng)各位同仁關(guān)注。
參考原文:《Assessment of“Sameness”and/or Differences between Marketed Creams Containing Miconazole Nitrate Using a Discriminatory in vitro Release Testing(IVRT)Method》
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