В фармацевтической промышленности испытания на растворение лекарственных средств обычно используются для получения важной информации о высвобождении лекарственных средств in vitro как для целей контроля качества , т. е. для оценки последовательности от партии к партии твердых пероральных лекарственных форм, таких как таблетки, так и для разработки лекарственных средств , т. е. для прогнозирования профилей высвобождения лекарственных средств in vivo . [1] Существует три типичных ситуации, когда испытания на растворение играют жизненно важную роль: (i) решения по формуле и оптимизации: во время разработки продукта, для продуктов, где эффективность растворения является критическим атрибутом качества, как формула продукта, так и процесс производства оптимизируются на основе достижения конкретных целевых показателей растворения. (ii) Решения об эквивалентности: во время разработки дженерика, а также при внедрении процесса после утверждения или изменений в формуле, сходство профилей растворения in vitro между референтным продуктом и его дженериком или модифицированной версией является одним из ключевых требований для принятия решений об утверждении регулирующими органами. (iii) Решения о соответствии продукта и выпуске: во время обычного производства результаты растворения очень часто являются одним из критериев, используемых для принятия решений о выпуске продукта. [2] [3] [4]
Основная цель разработки и оценки IVIVC заключается в том, чтобы установить тест на растворение в качестве заменителя для исследований на людях, как указано Управлением по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами (FDA). [5] Аналитические данные, полученные в результате тестирования на растворение лекарственных средств, во многих случаях достаточны для установления безопасности и эффективности лекарственного продукта без тестов in vivo , после незначительных изменений в формуле и производстве (Куреши и Шабнам, 2001). Таким образом, тестирование на растворение, проводимое в аппарате для растворения, должно обеспечивать точные и воспроизводимые результаты.
Оборудование
Существует несколько аппаратов для растворения. В Фармакопее США (USP) Общая глава <711> Растворение, стандартизированы и указаны четыре аппарата для растворения. [6] Это:
Аппарат для растворения USP 1 – Корзина (37 °C ± 0,5 °C)
Аппарат для растворения USP 2 – Лопастной (37 °C ± 0,5 °C)
Аппарат для растворения USP 3 – возвратно-поступательный цилиндр (37 °C ± 0,5 °C)
Аппарат для растворения USP 4 – проточная ячейка (37 °C ± 0,5 °C)
Аппарат для растворения USP 5 - возвратно-поступательный диск (37 °C ± 0,5 °C)
Общий метод
Сосуды метода растворения обычно либо частично погружены в раствор водяной бани, либо нагреваются рубашкой. Аппарат используется для растворения в сосудах в течение заданного времени, которое зависит от метода для конкретного препарата. Растворяющая среда в сосудах нагревается до 37 °C с допустимой разницей ± 0,5 °C [7]
Характеристики аппаратов для растворения сильно зависят от гидродинамики из-за характера испытаний на растворение. Конструкции аппаратов для растворения и способы эксплуатации аппаратов для растворения оказывают огромное влияние на гидродинамику, а значит, и на характеристики. Гидродинамические исследования аппаратов для растворения проводились исследователями в течение последних нескольких лет как экспериментальными методами, так и с помощью численного моделирования, такого как вычислительная гидродинамика (CFD). Основной целью был аппарат для растворения USP 2. [1] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] Причина в том, что многие исследователи подозревают, что аппарат для растворения USP 2 предоставляет непоследовательные и иногда ошибочные данные. [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] Гидродинамические исследования аппарата для растворения USP 2, упомянутые выше, ясно показали, что у него есть внутренние гидродинамические проблемы, которые могут привести к проблемам. В 2005 году профессор Пьеро Арменанте из Технологического института Нью-Джерси (NJIT) и профессор Фернандо Муццио из Ратгерского университета представили технический отчет в FDA. [22] В этом техническом отчете обсуждались внутренние гидродинамические проблемы с Аппаратом для растворения USP 2, основанные на результатах исследований групп Арменанте и Муццио.
Совсем недавно гидродинамические исследования проводились в аппарате для растворения USP Dissolution Apparatus 4. [23] [24] [25]
Операция
Общая процедура растворения включает в себя жидкость, известную как среда растворения, которая помещается в сосуды установки растворения. Среда может варьироваться от дегазированной или обработанной ультразвуком деионизированной воды до химически приготовленных растворов с отрегулированным pH и сред, которые готовятся с помощью поверхностно-активных веществ. [26] Дегазация среды растворения с помощью ультразвука или других средств важна, поскольку присутствие растворенных газов может повлиять на результаты. Лекарство помещается в среду в сосудах после того, как оно достигнет достаточной температуры, а затем включается аппарат для растворения. Образцы растворов, собранные в ходе испытаний на растворение, обычно анализируются с помощью ВЭЖХ или ультрафиолетовой–видимой спектроскопии . [27] Существуют критерии, известные как «спецификации высвобождения», которым должны статистически соответствовать тестируемые образцы, как в виде отдельных значений, так и в виде среднего значения в целом. [28] [29] Одним из таких критериев является параметр «Q», который представляет собой процентное значение, обозначающее количество растворенного активного ингредиента в монографии раствора образца. Если первоначальный анализ образца, известный как S1 или тестирование на этапе 1, не соответствует приемлемому значению Q, то требуется дополнительное тестирование, известное как тестирование на этапе 2 и 3. Тестирование S3 проводится только в том случае, если тестирование S2 по-прежнему не соответствует параметру Q. Если на этапе S3 есть отклонение от приемлемых значений Q, то обычно инициируется расследование OOS (Out of Specification).
Ссылки
^ ab Bai, G., Wang, Y., Armenante, PM, «Профили скорости и изменчивость скорости деформации сдвига в аппарате для испытания растворения USP 2 при различных скоростях перемешивания импеллера», Международный журнал фармацевтики, 403 (1-2), страницы 1–14, 2011 г.
^ Ван, Ифань; Сни, Рональд Д.; Кейван, Голшид; Муццио, Фернандо Дж. (2016-05-03). «Статистическое сравнение профилей растворения». Разработка лекарств и промышленная фармация . 42 (5): 796–807. doi :10.3109/03639045.2015.1078349. ISSN 0363-9045. PMID 26294289. S2CID 34517111.
^ Чжан, X.; Дуань, J.; Кесисоглу, F.; Новакович, J.; Амидон, GL; Джамей, M.; Лукакова, V.; Эйссинг, T.; Цакалозу, E. (2018). «Механистическое пероральное моделирование абсорбции и имитация для разработки формул и оценки биоэквивалентности: отчет публичного семинара FDA». CPT: Pharmacometrics & Systems Pharmacology . 6 (8): 492–495. doi :10.1002/psp4.12204. ISSN 2163-8306. PMC 5572334. PMID 28571121 .
^ Суарес-Шарп, Сандра; Ли, Мин; Дуань, Джон; Шах, Хета; Сео, Пол (2016-11-01). «Опыт регулирования корреляций In Vivo In Vitro (IVIVC) в новых приложениях лекарств». Журнал AAPS . 18 (6): 1379–1390. doi :10.1208/s12248-016-9966-2. ISSN 1550-7416. PMID 27480319. S2CID 2560096.
^ Фармакопея США 34/Национальный формуляр 29, 2011.
^ USP 29 Общая глава <711> Архивировано 30.11.2016 на Wayback Machine 2011 Фармакопейная конвенция США
^ Бай, Г., Арменанте, П.М., «Гидродинамика, массоперенос и эффекты растворения, вызванные расположением таблетки во время испытания на растворение», Журнал фармацевтических наук, том 98, выпуск 4, страницы 1511-1531, 2009 г.
^ Бай, Г., Арменанте, П. М., «Распределение скорости и изменчивость скорости сдвига в результате изменений положения импеллера в приборе для испытания растворения USP II», Фармацевтические исследования, том 25, выпуск 2, страницы 320-336, 2008 г.
^ Бай, Г., Арменанте, П. М., Планк, Р. В., «Экспериментальное и вычислительное определение времени смешивания в приборе для испытания растворения USP II», Журнал фармацевтических наук, том 96, выпуск 11, страницы 3072-3086, 2007.
^ Бай, Г., Арменанте, П. М., Планк, Р. В., Гентцлер, М., Форд, К. и Хармон П., «Гидродинамическое исследование прибора для испытания на растворение USP II», Журнал фармацевтических наук, том 96, выпуск 9, страницы 2327–2349, 2007.
^ Кукура Дж., Бакстер Дж. Л., Муццио Ф. Дж., «Распределение и изменчивость сдвига в аппарате USP 2 в условиях турбулентности». Int J Pharm. 279 (1-2), страницы 9–17, 2004.
^ Бакстер Дж. Л., Кукура Дж., Муццио Ф. Дж. «Изменчивость, вызванная гидродинамикой, в тесте на растворение USP Apparatus II». Int J Pharmaceutics 292 (1-2), страницы 17–28, 2005
^ Маккарти Л., Брэдли Г., Секстон Дж., Корриган О., Хили А. М., «Моделирование динамики жидкости в аппарате растворения с лопастями: модели смешивания скорости перемешивания и скорости жидкости». AAPS Pharm Sci Tech 5 (2), 2004.
^ Cox DC., Furman WB., Thornton LK., 1983. Систематическая ошибка, связанная с прибором 2 теста на растворение USP III: ограничение калибраторов и теста на пригодность USP. J Pharm Sci. 72 (8), 910–913.
^ Коста П., Лобо Дж. М. С. 2001. Влияние перемешивания среды растворения на профили высвобождения таблеток с замедленным высвобождением. Drug Devel Ind Pharm 27 (8), 811–817.
^ Qureshi SA., McGilveray IJ., 1999. Типичная изменчивость в тестировании растворения лекарственных средств: исследование с калибровочными таблетками USP и FDA и продаваемым лекарственным средством (глибенкламидом). Eur J Pharm Sci. 7 (3), 249-258
^ Qureshi SA., Shabnam J., 2001. Причина высокой вариабельности в испытаниях растворения лекарственных средств и ее влияние на установление допусков. Euro J Pharm Sci. 12 (3), 271–276.
^ Mauger J., Ballard J., Brockson R., De S., Gray V., Robinson D., 2003. Характеристики собственного растворения аппарата для растворения USP 2 (вращающаяся лопасть) с использованием модифицированных калибровочных таблеток салициловой кислоты: Доказательство принципа. Dissol Technol 10(3), 6–15.
^ Кахи, М., «Математическое моделирование динамики жидкости в проточной ячейке», Международный журнал фармацевтики, 376 (1-2), стр. 22-40, 2009
^ Кахи, М., «Классификация режимов течения в проточной ячейке», Европейский журнал фармацевтических наук, 37 (5), стр. 531-544, 2009
^ D'Arcy, DM, Liu, B., Bradley, G., Healy, AM, Corrigan, OI, "Гидродинамическое и видовое моделирование переноса в аппарате растворения USP 4: соображения по растворению в пульсирующем потоке с низкой скоростью", Pharmaceutical Research 27 (2), стр. 246-258, 2010
^ Грегори П. Мартин и Вивиан А. Грей. «Выбор среды растворения для контроля качества лекарственных препаратов». Журнал технологий валидации (nd) (2011): 7-11.
^ «УФ-спектроскопия набирает популярность при испытаниях на растворение», Приложение к журналу Pharmaceutical Technology Partnerships in Outsourcing 40 (13) 2016.
^ http://www.dissolutiontech.com/DTresour/200508Articles/DT200508_A04.pdf Менесес, Нора С., Карлос Д. Сакконе и Хулио Тессоре. «Испытание растворения Фармакопеи США с объединенными образцами. Статистический анализ третьей стадии». Технологии растворения 12.3 (2005): 18-21. Web.