中國粉體網(wǎng)訊 繼“2019全國醫(yī)藥粉體制備及物性表征技術(shù)高峰論壇”之后,在4月初的信宜特固體制劑技術(shù)交流會(廣州站)期間,中國粉體網(wǎng)記者有幸再次采訪到原國家納米技術(shù)與工程研究院特聘教授、納米粒子藥物實驗室主任、原天津大學(xué)特聘教授、前天津藥業(yè)研究院有限公司高級技術(shù)顧問、美國3S PharmaTech公司首席科學(xué)家兼首席執(zhí)行官孫永達(dá)博士。此次采訪,粉體網(wǎng)記者就微粉對高端固體制劑的影響、微粉的表征以及制備技術(shù)等問題請教了孫永達(dá)博士。
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粉體網(wǎng)記者采訪孫永達(dá)博士
粉體網(wǎng)記者問:微粉對高端固體制劑的影響?
孫永達(dá)博士告訴粉體網(wǎng)記者說,微粉對高端制劑的影響是很明顯的。孫博士首先根據(jù)國際上的統(tǒng)計,列舉出市場價值很高的幾類制劑,如:靶向藥物、緩控釋藥物、跨膜給藥、透皮給藥等。他總結(jié)這些高端制劑對粉體有以下三個方面的共同要求:
第一個方面,是要求粉體的粒度分布越來越窄小,例如吸入干粉1-5微米,混懸滴眼液微粉1-3微米等。據(jù)孫博士講,以往藥物微丸都是毫米級的,一毫米或者亞毫米,而現(xiàn)在已經(jīng)做到微米級,粒度降低了三數(shù)量級。
第二個方面,是粉體表面物化性質(zhì)越來越重要。例如晶習(xí)、表面能、吸濕性、無定形、靜電等等,需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)控,滿足特殊給藥途徑的要求,才達(dá)到高端制劑要求的給藥功能和治療效果。
第三個方面, 是粉體粒子的微觀功能結(jié)構(gòu)要求越來越高。孫博士解釋說,高端制劑如靶向藥物、緩控釋藥物、透皮給藥等,不僅需要藥粉的粒度小,而且還要有適合給藥途徑的微觀功能結(jié)構(gòu)。例如,微米級粒子的包衣,多孔、微晶嵌入輔料或藥物與輔料均勻分散等微觀結(jié)構(gòu)。而毫米級顆粒包衣或者激光打孔,都難以勝任。
由此看來,高端制劑對粉體的粒度和功能結(jié)構(gòu)的綜合要求更高。據(jù)孫博士的觀察,目前國內(nèi)固體制劑類市場的產(chǎn)品以一般制劑居多,而像靶向、緩控釋等高端制劑還有待大力研發(fā)。
粉體網(wǎng)記者問:微粉物性表征技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀?
針對這個問題,孫博士首先從一個簡單的計算說起。當(dāng)見方為一毫米的顆粒,分成一微米大小時,就會變成10億顆微粒,粉體的比表面積變得非常大。受此影響,粉體表面能也會增加,表面物化性質(zhì)都會發(fā)生巨大的改變。如果是用傳統(tǒng)的理念來對待這樣的微粉,就會比較簡單,僅僅是看做尺度上的減小,但實際上它的物化性能發(fā)生了很大的變化,而這些都是我們?nèi)搜鬯荒芗暗摹R虼耍瑢O博士指出,我們必須要借助于先進(jìn)儀器來做微粉的表征分析。
據(jù)孫博士講,目前國內(nèi)一般的藥廠或者藥企研究院,多半就是以下幾種儀器當(dāng)家,一種是HPLC(高效液相色譜),還有一種就是溶出儀,或者是UV,基本就是這三種。而這三種儀器的使用主要是應(yīng)對藥品申報,但它們并不能深入涉及藥物微粉的物性表征。孫博士舉例說,要研究微粉的晶型,就需要用到XRD來測衍射峰,XRD就相當(dāng)于微粉晶型的一個ID,每一個晶型有其不同的特征衍射峰組合。另外,觀測微粉形態(tài),就需要用顯微鏡或SEM;要測熔點,就需要用到熱分析儀,即DSC;要測吸濕性,需要用DVS;要測粒度,得用激光粒度儀等等。
在談到現(xiàn)狀時,孫博士呼吁國內(nèi)藥企領(lǐng)導(dǎo)及研發(fā)主管應(yīng)當(dāng)在認(rèn)識上有一個巨變:如果想深入認(rèn)知藥物粉體及微粒的物化性質(zhì),就必須要借助于現(xiàn)代光學(xué)的、譜學(xué)的、熱學(xué)的等多種分析儀器。由于目前國內(nèi)一般的藥業(yè)或藥企研究院欠缺這種認(rèn)識,分析儀器單調(diào),因此很多的研究無法深入下去。即使近年來國家推進(jìn)藥品一致性評價,促使不少藥企采購了許多進(jìn)口分析儀器,但“好馬騎不好”的現(xiàn)象很常見:看圖讀數(shù),僅在操作層面使用,許多高端分析功能知之甚少。
粉體網(wǎng)記者問:高質(zhì)量微粉的制備技術(shù)目前的瓶頸以及如何突破?
孫博士告訴記者說,當(dāng)前國內(nèi)制藥業(yè)生產(chǎn)微粉的現(xiàn)行技術(shù)主要有兩大類,一個是粉碎技術(shù),還有一個是噴霧技術(shù)。前者包括氣流粉碎、高壓均質(zhì)等,后者包括熱風(fēng)噴霧和冷凍噴霧干燥。這兩大類技術(shù)有一個共同點,用加能的辦法把粒度較大的原料藥變成細(xì)微藥粉。在這個過程中,有一部分能量就會轉(zhuǎn)移到粉體上,導(dǎo)致粉體的表面能升高,表面能分布高而不均,結(jié)果是粉體團(tuán)聚嚴(yán)重,同時也會產(chǎn)生無定形粉體,容易吸潮,誘發(fā)轉(zhuǎn)晶,最終影響制劑產(chǎn)品質(zhì)量及貨架期的穩(wěn)定性。
針對現(xiàn)行藥物粉體技術(shù)中所存在的一些不可逾越的瓶頸,孫博士呼吁我們:要有創(chuàng)新思維,從現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸的桎梏里頭跳出來,采用新的技術(shù),避免現(xiàn)行制粉技術(shù)的內(nèi)在缺陷。接著,孫博士向記者介紹了一種突破性的技術(shù)——超臨界流體粒子設(shè)計(Supercritical fluid particle design, SCF PD),它的原理是把原料藥溶解在有機(jī)溶劑里,再利用超臨界二氧化碳作為反溶劑,通過噴嘴一步噴成表面能比較低、粒度、晶型、晶習(xí)可控的微晶,利用這種新技術(shù)還很容易把藥物跟輔料“一噴而成“具有獨(dú)特功能微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)合粒子,如微米級包衣、多孔、均勻分散等微結(jié)構(gòu),制成增溶、速釋、緩釋、控釋、掩味、粉針、吸入等高端制劑。因此,SCF PD已經(jīng)成為各種創(chuàng)新制劑“噴涌”的技術(shù)平臺。關(guān)于SCF PD新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣,孫永達(dá)博士特別提到需要粉體網(wǎng)這樣的行業(yè)平臺做專業(yè)的推介。
在采訪的最后,孫博士總結(jié)道:高端固體制劑需要高質(zhì)量的藥物微粉,高質(zhì)量的微粉需要全面的粉體表征。正所謂”工欲善其事,必先利其器“,這里的器有兩類,一是認(rèn)知藥物微粉的各種分析儀器,二是制造高端藥物微粉的生產(chǎn)機(jī)器。利用分析儀器獲得了大量的數(shù)據(jù)之后,就能有目的的調(diào)控或者剪裁微粉各種物性,然后采用高端藥物微粉生產(chǎn)機(jī)器,例如SCF PD制藥設(shè)備,做出既小又有功能結(jié)構(gòu)的藥物微粒,而這正是孫永達(dá)博士一直大力倡導(dǎo)推進(jìn)的3S制藥產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的新思路:make Small and Smart particles for Super drugs。
孫永達(dá)博士廣州報告PPT