作者｜LittleLee

排版｜药研

1、背景介绍

大多数原料药、辅料、药物中间体以及部分制剂(如粉针剂、散剂、颗粒剂、粉雾剂、胶囊剂、脂质体等)呈粉状或颗粒状。药物的粒径大小和粒度分布直接影响其溶解度和在体内的溶出度、释放度及吸收度，原料药的粒度大小和分布还会影响其本身和制剂的可生产性（如：流动性、混合均匀度、可压性）及稳定性。因此粒度大小和分布对药物的有效性、稳定性和安全性都具有重要影响。尤其对于难溶性口服固体制剂，粒度是影响药物在体内吸收的关键因素；对于胶囊剂，粒度又是影响药物在体内的溶出与释放的关键因素。为保证药物质量，对药物的粒度和粒度分布进行研究，其意义重大。如何将药物的粒度控制在合理范围内，选择合适的制备工艺是基础，建立有效的分析方法是关键。本文笔者将重点介绍药物中粒度分析方法开发与验证要点，以供广大研究者参考。

2、法规指南

2.1法规要求

CDE：《吸入制剂质量控制研究技术指导原则（2007-10-23）》第三章质量控制研究；

CDE：《皮肤外用化学仿制药研究技术指导原则（试行）（2021-03-16）》第三章处方工艺研究；

CDE：《纳米药物质量控制研究技术指导原则（试行）（2021-08-27）》3.2纳米药物的粒径大小及分布；

CDE：《经口吸入制剂仿制药生物等效性研究指导原则（2020-12-16）》第二章药学研究的评价方法；

CDE：《化学药品注射剂（特殊注射剂）仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》（2020-05-14）》第二章药学研究。

2.2参考指南

ChP四部<9603>：《预混与共处理药用辅料质量控制指导原则》在功能性指标项目提到：采用适宜的方法，有针对性地建立适合预期功能的关键功能性检查项目，如“粒度与粒度分布”；

ChP四部<9601>：《药用辅料功能性相关指标指导原则》提到对于填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、助溶剂和抗结块剂的功能性指标均需研究粒度和粒度分布；

ChP四部<0982>：《粒度和粒度分布测定法》；

ICHQ6A：《质量标准：新原料药和新药制剂的检测方法和可接受标准：化学药物》3.3.1新原料药；ICHQ8：《药品研发》2.1.1原料药；

USP<429>LightDiffractionMeasurementofParticleSize；

EP2.9.31.LightDiffractionMeasurementofParticleSize；

ISO13320：Particlesizeanalysis-Laserdiffractionmethods.

3、分析方法开发流程

粒度大小和分布的分析方法开发主要按下图中的流程进行：

图1粒度大小和分布的分析方法开发流程图

3.1确定粒度范围

3.1.1确定粒度的影响

前文提到过，原料药和辅料的粒度分布会影响药物的可生产性，尤其对于口服固体制剂而言，原料药的粒度分布对生产过程中的每一步都有很大影响，包括预混合、混合、制粒、干燥、整粒、包衣、包装和压片。因此，在每种药物不同开发阶段，应评估药物生产过程中原料药的粒度带来的影响。一旦在最终开发阶段确定了粒度的影响，就可以规定原料药的粒度分布，并确定合适的质量标准，达到控制产品质量的目的，保证生产的一致性。

3.1.2制定可接受标准

粒度的可接受标准应与产品性能和可生产性联系起来。通常需要的是一个较窄的粒度分布。对于较宽的粒度分布，控制整体粒度分布比只对平均粒径控制要重要得多。两种平均粒径相同但粒径分布不同的颗粒，其对产品性能或可生产性的影响可能会非常大。以激光散射法测定粒度为例，D10、D50和D90的限度常被作为可接受标准。这些参数代表的是样品中一定大小颗粒的累积分布百分比，D10、D50或D90指的是累积粒度分布为10%、50%和90%的对应值，其代表了粒径小于它的比例分别占10%、50%和90%，其中D50又可称作中值粒径。例如，图1中通过激光散射法测定得到的粒径大小数据被绘制成累积粒度分布。它表明D50是200μm，代表50%的粒径低于200μm。类似的，D10和D90分别是74μm和411μm，这表明10%的粒径低于74μm，90%的粒径都低于411μm。

图2激光散射法测得的粒度分布结果

粒度分布可以通过对D10、D50和D90分别设置上限和下限来控制。如图3所示，如果蓝线上的钻石点表示目标或期望的粒度分布，D10、D50和D90的上限和下限提供了样品粒度分布变化的控制策略，使得绿线和红线之间的样品没有对产品性能或生产造成不利影响。设置上限和下限值，很大程度上取决于粒度分布的影响有多大，这通常是基于先前的理论或实验设计（DOE）的结果。如何设置这些限度，需要一定的支持性数据来证明，这些数据也应该被包含在药品申报资料中。在许多NDA和ANDA中，仅对D10、D50或D90建立了上限或下限。在没有科学依据的情况下，这种单侧限度是不可接受的，因为它不能对粉体的粒度分布进行充分的控制。

图3采用激光散射法测定的粒度分布的D10、D50和D90的可接受标准。蓝线代表目标或期望的粒度值；绿线代表粒度分布的下限；红线代表粒度分布的上限。

3.2测定方法选择

如何选择粒度的测定方法，主要取决于制定的可接受标准中的粒度分布范围，以及测试的要求，如分辨力、准确度。现行《中国药典》四部通则0982粒度和粒度分布测定法中提及了三种测定方法：显微镜法、筛分法和激光散射法。表1直观清晰地列举了三种方法的测定原理和优缺点。

随着申报要求对粒度标准的不断提高，目前绝大多数的药物的粒度大小和分布均采用激光散射法进行测定，此法应为质量控制的首选方法。因此本文主要论述激光散射法的方法开发和验证要点。

3.3进样方式选择

激光散射法包含两种进样方式测定：湿法进样和干法进样，两种方式各有千秋，测试原理和适用范围如表2所示。

由表2可知，湿法进样应是激光散射法测试粒度的首选，采用此法的关键是制备均匀稳定的颗粒混悬液，重点是合适的分散溶剂、适当的外力（超声、搅拌、振摇等）和必要的表面活性剂。分散溶剂需综合考虑成本、安全、环保、可溶解表明活性剂、能润湿样品、与样品无反应、无颗粒聚集或沉降等方面，首选水，其次为甲醇、乙醇、异丙醇等醇类溶剂、再次为正己烷、正庚烷、异辛烷等短链烷烃类溶剂，最后才考虑长链脂肪烃类，如葵花籽油、甲基硅油；外力主要通过调节搅拌速度和时间、超声功率和时间、振摇强度和时间使颗粒在分散介质中分散均匀；有时仅靠分散溶剂和外力，混悬液中仍有颗粒聚集或沉降，此时需要加入表面活性剂助分散，常用的表明活性剂有吐温80、司班80和ODS，需综合考虑与样品的反应活性、在分散溶剂中溶解性和助分散性来选择表面活性剂。将均匀稳定的颗粒混悬液引入湿法进样器后，测试时的搅拌速度、超声强度和时间、测量时间等参数也是影响粒度测定结果的重要因素。

在无合适的分散溶剂或无法形成稳定的混悬液时可以考虑采用干法进样，但干法进样测试时应筛选出合适的样品量、气压、进样速度和狭缝宽度，以保证测试时遮光度的稳定性。

3.4分析方法预验证

确定了粒度范围可接受标准、测定方法和进样方式后，一套完整的粒度分析方法也就建立而成了。在进行关键的分析方法验证之前，需进行简单的方法预验证，如部分验证和完全验证，以便及时发现分析方法中的问题，通常考察精密度、混悬液稳定性和样品池中混悬液稳定性即可（后两项不适用于干法测定）。当预验证结果符合要求（参考USP<429>和EP2.9.31.）后即为正式验证打下坚实基础。

4、分析方法验证项目

药物分析方法验证实施通常主要参考ICHQ2、USP<1225>以及ChP<9101>，但由于粒度测定的特殊性，以上指导原则中的有些验证项目并不适用于粒度分析方法验证，如专属性、线性与范围、检测限、定量限，所以粒度分析方法验证主要参考USP<429>和EP2.9.31.中的验证要求，以上两部指南在验证部分明确提出了验证内容—系统适用性、准确度、重复性，以及各项验证指标的可接受标准。ChP<0982>中第三法中关于方法验证的内容，只是提到了系统适用性（仪器评价/确认）。以下列表是各指南提及的验证项目和标准对比。

从上表可清晰得知，美国药典和欧洲药典关于粒度分析方法验证部分的内容几乎相同，这一点笔者通过反复阅读USP<429>和EP2.9.31.两篇通则已证实。两篇通则有一共同点就是没有提到中间精密度和耐用性（包括混悬液稳定性）这两项验证指标，中间精密度可参考一般的验证方法，找另一实验者在不同时间或用不同仪器以同样方式进行重复性实验，12次结果的RSD参考重复性的标准；耐用性可通过改变搅拌速度、测量时间、超声时间、气压、进样速度、狭缝宽度等条件进行考察，变动幅度以±10%为宜；对于混悬液稳定性，可考察混悬液本身和进样器内的混悬液两方面的稳定性，考察时长以2h内为宜。耐用性要求可参考重复性的标准。虽然USP<429>和EP2.9.31.中关于粒度分析方法验证部分的内容并不全面，但其参考价值明显高于常规的方法验证指南，如ICHQ2、USP<1225>和ChP9101。而中国药典目前尚无专门针对粒度分析方法验证的内容，CDE也尚未发布有关粒度分析方法验证的指导原则，所以USP<429>和EP2.9.31.应为国内广大药研人进行粒度分析方法验证的首选参考指南。

5、总结

本文笔者将法规指南、文献资料与个人经验有机结合，全面论述了药物的粒度分析方法开发和验证的要点，希望对广大同行有所帮助，不足之处敬请批评指正！

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