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选择甘露醇做固体制剂填充剂的理由

嘉峪检测网        2023-08-10 09:00

作为口服固体制剂的常用填充剂,乳糖、纤维素衍生物、磷酸盐已被广泛使用,然而,根据相关研究显示,甘露醇正受到越来越多的关注和认可,甘露醇正在成为填充剂选择的主流趋势,而造成这一趋势主要有5大原因。
 
1、无严重警告标识:众多辅料的不良反应已被研究证实,而其中最重要的是与乳糖不耐症有关。遗传和后天获得型乳糖分解酶缺陷症可能会诱发疼痛、肠胃胀气、便秘、腹泻和腹部痉挛,在某些情况下也会造成头痛和精神问题。其最小治病剂量因个体不同体现出高度差异化,甚至可能有单一片剂中的剂量诱发。
应用乳糖不耐受的另一个局限来源于果糖不耐症,其症状和乳糖不耐症非常相似。该症状的原因是低表达的转运酶引发的肠内果糖吸收障碍。这一问题同样体现于会在体内通过生物转化成为果糖的山梨醇上。由于人类每天正常的膳食中会摄入11-54g的果糖,所以这一吸收障碍对于制剂的影响没有乳糖不耐症那么紧迫。
下表显示了欧洲药物制剂委员会对果糖、乳糖、山梨醇和甘露醇的风险分类的比较。从中可见,对于含有0g以上果糖、乳糖、山梨醇的制剂推荐添加警告标签,而对于含有10g以下甘露醇的制剂无需添加该标签。同时,未确定的甘露醇可能引发的轻泻效应可被认为是程度较轻的不良反应。
表1:针对含有糖醇类辅料的制剂的推荐警告标签
 
2、与主药相容性良好:选择辅料的另一标准是其与主药的相容性。该因素需要在处方设计前考察。在众多造成主药不稳定的反应中,水解、氧化和美拉德反应最为常见。还原糖与氨基化合物(如蛋白质、肽、胺、氨和氨基酸)会发生Maillard反应,从而产生深色的副产物,并造成含有胺类基团的主药的降解。美拉德反应非常容易大量发生在含有乳糖等还原性糖的处方中,这也是该类辅料的一个主要缺陷。葡萄糖、果糖、麦芽糖等也属于还原性糖。美拉德反应通常发生在还原性糖与伯胺或仲胺之间。理论上,山梨醇、甘露醇等多元醇物质不会发生美拉德反应。
 
3、低吸湿性:水分的影响对主药的稳定性也起着举足轻重的作用。正因如此,制剂研究者更倾向于使用低含水量和低吸湿性的辅料。一水乳糖本身携带有一定量的可能影响主药稳定性的水分,尤其是喷雾干燥乳糖,在非结晶部位携带游离水。在各种制剂的研究中,山梨醇的应用也因为其较严重的吸湿性受到影响。此外,淀粉和聚维酮也引起高吸湿性带有较高的含水量。干露醇是常用的填充剂/粘合剂中吸湿性最低的辅料。
 
4、良好的可压性:填充剂作为处方中重要组成成份,其在处方中占比一般较大,处方中填充剂的主要作用是赋形以及改善总混物料的流动性及可压性,压片工序中填充剂的形变机制对片剂成型性起到关键作用。弹性形变压片时易产生应变速率敏感性,故处方中尽量避免大量使用弹性形变填充剂;而塑性形变和脆性形变填充剂则会降低其应变的敏感性,使其二者常常搭配使用,从而产生协同作用,使得总混物料具有极好的可压性。乳糖、甘露醇和磷酸钙盐是典型的脆性物料,而微晶纤维素、直压级甘露醇及湿法制粒用干露醇则是塑性辅料,一般情况下,脆性物料比塑性物料对润滑剂更敏感,处方中含有较低含量的硬脂酸镁则会严重降低物料的硬度;而添加甘露醇和微晶纤维素,可降低片剂在储存中硬度下降的风险,且添加甘露醇可降低处方对压片速度的敏感性,可以增加物料的成型性。微晶纤维素是可压性最高的填充剂之一,仅次于喷雾干燥的山梨醇。市售的甘露醇有很多种规格,其中可压性最好的是经过喷雾干燥的具有相当大比表面积的甘露醇,其可压性可与微晶纤维素相当。下图1显示了相关对比研究结果。
图1:不同直压级辅料可压缩性的比较
 
5、对难溶性药物的助溶作用:甘露醇有4种不同的晶型(α、β、γ、δ),其中β晶型是最稳定和常见的晶型,α和β两种晶型的为喷雾干燥甘露醇。
5.1不同来源的甘露醇对难溶性药物溶出有不同的影响,对于BCS2类药物,具有高渗透及快速、完全的吸收,而其极低的水溶解性可能会导致其固体制剂出现严重的生物利用度问题。对于此类药物,影响溶出的因素与甘露醇晶癖、种类、比表面积、粒径分布、以及其压制成的片剂的孔隙率、吸水速率、崩解有关。下面的示例证明了这些因素与溶出的关系。
表2:用于压制药物A的片剂的不同甘露醇的粉体特征
图2:不同直压级甘露醇的晶癖
图3:不同直压级甘露醇压制的片剂的孔隙率
图4:不同直压级甘露醇压制的片剂的吸水速率
图5:不同直压级甘露醇压制的片剂的崩解时限
图6:不同直压级甘露醇压制的片剂的溶出度
根据表2、图2-图6结果,药物A的溶出度根据所使用的甘露醇不同而有很大差异,一般情况下,与直压级颗粒甘露醇压制的片子相比,喷雾干燥甘露醇压制的片子溶出度更快。溶出度与甘露醇的晶癖、粒径分布、片子的孔隙率有关,而与片剂的吸水速率及崩解时限关系不大。
5.2不同晶型(β、δ)对难溶性药物的溶出度也有不同的影响。在湿法制粒过程中,δ晶型会发生自动转晶,称为β晶型,并伴随有微观结构的改变和表面积的大幅增加。而转晶作用对难溶性药物具有助溶作用。下图7是药物B与不同晶型的甘露醇的造粒过程,图8是造粒β和δ晶型干露醇的BET表面积和孔隙体积,图9是造粒β和δ晶型干露醇制成的药物B片的吸水与时间的关系,图10是药物B不同制粒过成压制的片剂的溶出度。
图7:造粒过程图
 
图8:造粒β和δ晶型干露醇的BET表面积和孔隙体积
图9:造粒β和δ晶型干露醇制成的药物B片的吸水与时间的关系
图10:造粒β和δ晶型干露醇制成的药物B片的溶出度图
δ晶型干露醇的制剂在研究中被观察到大幅领先的溶出,其原因在于其相对β晶型甘露醇显著增加的BET表面积和孔隙体积。另外,共造粒制剂的表现也优于单纯的物理混合物,该现象主要归功于更好的润湿作用和主药在甘露醇颗粒中更高的分散度。
 

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来源:药事纵横