1、概述

复杂注射剂通常具有独特的、有利于其功能发挥的理化性质。因此，要成功开发和转化复杂注射制剂，就必须使用合适的表征工具/技术来评估其理化性质。适当的表征可确保所开发制剂的疗效和安全性。一般来说，这些制剂的表征包括粒径、形态、表面特征、药物含量、包封率等。本节讨论了用于评估复杂注射剂特性的各种常用工具和技术，下表总结了需要评估的常见特征以及相关表征工具：

复杂注射剂需评估的常见特征以及相关表征工具

2、各表征技术介绍

2.1 尺寸和形状/形态

粒径和形状/形态在决定颗粒制剂（微米或纳米尺寸范围）的稳定性方面有着重要作用。它们还会影响原料药的药代动力学和药效学行为。复杂注射剂开发和后续审批过程中，需要进行粒径测定来确保群体生物等效性（PBE）。针对不同种类的复杂注射剂，可以采用多种原理各不相同的测量技术，具体如下所述。

动态光散射

动态光散射（DLS）是广泛应用于不同制剂粒径测定的光散射技术之一，粒径范围从纳米到亚微米不等，适用于测量1nm~1µm的粒径范围。DLS技术的基本原理是测量胶体分散系统中颗粒布朗运动引起的波动。另外，DLS也被称为光子相关光谱或准弹性光散射技术。通过DLS可以获得平均流体力学直径和粒径分布范围。该技术通常用于测量各种纳米制剂（如脂质体、纳米混悬液、纳米乳液和其他类似产品）的粒径（z-平均值、D10、D50和D90）和多分散系数（PDI）。

激光衍射分析

激光衍射分析或激光衍射光谱技术是通过测量激光束穿过分散颗粒样品时不同角度的散射光强度，对颗粒粒度分布进行测定。光的散射程度与粒径大小成反比。红色和紫色激光分别用于分析大颗粒和亚微米级颗粒，可用于测量从亚微米到毫米的粒度。

场流分馏

场流分馏（FFF）技术可测量样品的粒径分布和相对分子质量。场流分馏技术本质上是一种分离技术，其中利用基于通道壁的半透膜过滤器来确定颗粒的粒径分布。

电子显微镜

用于观察微米/纳米颗粒的电子显微镜能够有助于研究颗粒的形态特征。欧美的监管机构建议评估颗粒的外部/内部结构，如内部体积、孔隙率和包衣厚度等。这些特征对药物释放、包封情况及稳定性等产生直接或间接的影响。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）是常用的技术，分别用于了解颗粒的表面形态和内部结构。

原子力显微镜

原子力显微镜（AFM）又称扫描力显微镜，用于评估颗粒的表面形貌。在这种方法中，样品表面与仪器的悬臂和探针（锐尖）组件相互作用，从而提供样品的三维高分辨率图像。该方法可以确定颗粒的形状、大小、表面纹理和其他形貌信息，如石墨烯纳米颗粒，便可以使用AFM测定其形状、大小等形貌特征。

纳米颗粒跟踪分析

纳米粒子跟踪分析（NTA）是一种相对较新的技术，可以测量单分散和多分散体系的粒径（30-1000nm）。NTA以光散射和布朗运动原理为基础，此外还利用斯托克斯-爱因斯坦方程来测量颗粒的平均流体力学直径。

小角X射线散射

用于结构表征的小角X射线散射（SAXS）是一种灵活且非侵入式分析技术。它测量的是样品散射X射线光束的强度与散射角的函数关系。它可以测量大小为1-1000nm的颗粒。如果药物呈沉淀形式，如Doxil®，SAXS也可用于确定载体系统内部药物的结构。

2.2 表面电荷

颗粒型注射剂的表面电荷有助于保持其物理稳定性以及与生物膜的相互作用。因此，测量这些颗粒的表面电荷有助于确定其物理、化学和生物稳定性行为。

zeta电位的作用

通过zeta电位（ZP）值可以了解颗粒之间相互作用的程度和性质。Zeta或电动电势代表剪切面上的电位会直接影响药品的稳定性。通常，ZP值越高（正或负）的系统在电学上越稳定，而ZP值越低则越不稳定。

可调谐电阻脉冲传感

可调谐电阻脉冲传感技术（TRPS）用于测量纳米颗粒的粒径、浓度和表面电荷，具有高度准确性和精确度。通过监测流过可调纳米孔的电流，TRPS逐个地对纳米颗粒进行测量，基于其单粒子特性。其原理是“库尔特计数器”，该技术可检测从50纳米到几微米不等的颗粒。

2.3 理化性质

各种复杂原料药和辅料都具有独特的理化性质，这些性质对复杂制剂的整体性能起着重要作用。下面介绍一些评估复杂注射剂理化性质的先进工具/技术。

X射线衍射

X射线衍射（XRD）是一种用于表征晶体材料的无损分析技术，它能提供有关晶体晶格中原子排列、晶体缺陷、电子构型等方面的宝贵信息。XRD可以帮助了解固体粉末（原料药/辅料）的各种特性，如多态性、结晶度、无定形特性和其他一些特性。这些特性会直接影响药物释放、包封和稳定性等参数。

拉曼光谱

拉曼光谱是一种快速无损分析技术，可用于表征药物制剂结构及电化学性质。以非弹性散射辐射波长的移动为基础，可用于评估样品的化学成分和结构。这项技术有助于生成样品的二维化学图像，并直观地显示药物和辅料在复杂制剂中的分布情况。

2.4 热力学特性分析

热力学特性是设计和开发所有剂型过程中的一项重要研究，它提供了有关相变的重要信息，且相变会影响产品的稳定性。

差示扫描量热法

差示扫描量热法（DSC）是一种热分析技术，用于测量随着温度的升高，样品温度与参照物温度相比所需的热量差。DSC用于测量复杂辅料（主要是脂质和聚合物）的热行为。当样品发生放热或降温反应时，可测量其相变，即样品的熔化和结晶（物理变化）。DSC还可用于测量冻干制剂开发所用的大批量溶液的玻璃化转变温度（Tg）。

差热分析

差热分析（DTA）也是一种热分析技术，其中根据样品和参照物之间的温差进行测量。DTA可提供很多信息，如相变温度、结晶度、纯度、氧化性和热稳定性等。

热重分析

热重分析（TGA）是在程序控温下，测量物质的质量与温度或时间的关系的方法。通过分析热重曲线，可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成的产物等与质量相联系的信息。TGA可以帮助确定有关物理现象（即相变、吸附、吸收、解吸）、化学现象（即热分解、化学吸附）和固气反应（即氧化、还原）的信息。

2.5 脂质/聚合物含量分析

分析测定聚合物、脂质和其他辅料等特殊辅料对于预测成品稳定性非常重要。HPLC、TLC和凝胶渗透色谱等多种技术可用于检测和定量成品中这些辅料的含量。

2.6 体外药物释放

复杂注射剂的体外药物释放行为是预测体内释放模式的先决条件，有助于建立IVIVC模型。有多种方法和仪器可用于体外释药的研究，需要根据产品特性选择合理的溶出测定方法以确定复杂注射剂在不同温度和pH条件下的释放模式，如注射用醋酸奥曲肽微球。

3、小结

复杂注射剂的正确表征至关重要，应充分了解目前的先进表征技术/工具，以实现对其正确表征，这是成功注册上市的关键。

4、参考文献

An expanding horizon of complex injectable products: development and regulatory considerations