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噴霧冷凍干燥法在口腔崩解片顆粒設(shè)計中的應(yīng)用

來源:東京理化器械株式會社 更新時間:2025-06-05 17:00:18 閱讀量:104
導(dǎo)讀:噴霧凍干造粒法是一種通過將樣品(水溶液)向液氮進行噴霧冷凍后,再進行冷凍干燥,可獲得多孔質(zhì)微粒子的方法。由于它在瞬間冷凍,可以獲得造粒效果。因為不加熱,所以顆粒不會收縮。與噴霧干燥法相比,其所獲得的樣品具有多孔、溶解性好、分散性高、凝聚性

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1

口腔崩解片(簡介)

口腔崩解片(ODT),一種新型口服制劑,通常用少量水或不用水直接在口腔中迅速崩解通過吞咽進入消化系統(tǒng)。

適用人群:

(1)老弱病殘等吞咽口服制劑不方便的群體。

(2)需要快速吸收的急救型藥品例如治療心臟病、疼痛類藥物和止咳類、止吐類、抗癲癇等藥物。

(3)患有某些疾病的病人,例如食道癌患者(吞咽不便)。

2

口腔崩解片顆粒設(shè)計

(1)設(shè)計目的:在口腔崩解片較高速崩同時保證片劑強度。

(2)設(shè)計方法:將藥物粒子或復(fù)合粒子微細化為單一尺寸的微米顆粒。

(3)常用技術(shù):目前口腔崩解片用微粒子的開發(fā)中主要使用冷凍干燥法或噴霧干燥法、固態(tài)溶液技術(shù)等;口腔崩解片的制備主要采用鑄片法、壓片法。

(4)常用技術(shù)面臨的問題:口腔崩解片由于崩解性和片劑強度有相反的特性,在保持速崩特點同時盡可能提高片劑強度。

(5)新型口腔崩解片劑顆粒的設(shè)計:通過設(shè)計多孔粒子并降低粒子密度來設(shè)計分散性更強的顆粒。通過噴霧冷凍干燥法(spray freeze-drying:SFD法)設(shè)計研究了球形多孔微粒,并將其應(yīng)用于口腔崩解片劑中。相關(guān)研究人員已經(jīng)建立一種SFD甘露醇顆粒作為載體,該顆粒幫助提高口腔崩解片藥物遞送、分散于患病部位、提高藥物生物利用度。還需要保證SFD甘露醇顆粒用的片劑強度。在制造、運輸、開封時,SFD顆粒制造的口腔崩解片不產(chǎn)生裂紋和缺口。


新方法-噴霧凍干造粒法



噴霧凍干造粒法


噴霧凍干造粒法是一種通過將樣品(水溶液)向液氮進行噴霧冷凍后,再進行冷凍干燥,可獲得多孔質(zhì)微粒子的方法。由于它在瞬間冷凍,可以獲得造粒效果。因為不加熱,所以顆粒不會收縮。與噴霧干燥法相比,其所獲得的樣品具有多孔、溶解性好、分散性高、凝聚性低的優(yōu)點。


3

壓片用SFD甘露醇顆粒的制備與表征

4

SFD甘露醇顆粒片劑特征

(1)壓片強度與片劑拉伸強度的關(guān)系(a),壓片強度與片劑孔隙率的關(guān)系(b)。(a)圖中與未處理得甘露醇粉末相比,SFD粒子即使在低壓片壓下也顯示出較高拉伸強度。(b)圖較大壓片強度下SFD顆粒保持高孔隙率。由于SFD粒子是微細的結(jié)晶的集合體(見下節(jié)XRD表征),壓縮時結(jié)晶間的接觸點數(shù)比原末多得多,即使在殘留空隙的狀態(tài)下也形成了強韌的結(jié)構(gòu)。另外,特殊的海綿狀結(jié)構(gòu)也影響塑性變形。

(2)在20MPa以下的低壓片壓力下,SFD甘露醇顆粒空隙率高,崩解性好(20秒以內(nèi)),但拉伸強度小于目標值1.0MPa。同時在給予1.0MPa以上拉伸強度的50MPa高壓片壓力下,崩解時間為2分鐘以上,不適合作為口腔崩解片。

(3)對從SFD甘露醇顆粒制備的片劑進行加濕處理,以兼顧片劑高強度和快速崩解性。

5

SFD甘露醇顆粒片劑加濕處理

10MPa壓片壓力成形的片劑加濕處理其拉伸強度和空隙率發(fā)生變化。

30分鐘的加濕處理后在保持高空隙率的狀態(tài)下,拉伸強度的急劇上升。得到具有50%高空隙率、具有足夠拉伸強度的片劑,達到了目標值1.0MPa以上。但是,由于加濕時間的延長,拉伸強度略有減少。

SEM掃描了加濕處理過的片劑表面(A)和斷面(B)。在片劑表面加濕2小時后觀察到粒子間的空隙消失而產(chǎn)生固結(jié)的情況,加濕處理24小時后也維持固結(jié)結(jié)構(gòu)。在片劑的內(nèi)部加濕2小時后粒子間保持間隙,但加濕24小時后在片劑內(nèi)部觀察到結(jié)晶生長,反而變成了疏松結(jié)構(gòu)。

加濕處理片劑引起的比表面積的變化。從加濕0到2小時,比表面積值大幅下降,這與上節(jié)SEM觀察到的固結(jié)現(xiàn)象吻合。加濕2小時到24小時,比表面積的值略有下降。

通過粉末X射線衍射評價了SFD甘露醇的結(jié)晶性質(zhì)及壓片后加濕保存(40℃、75%RH)的結(jié)晶變化。

a圖為β型甘露醇標準品X射線衍射峰,f圖是α型甘露醇標準品X射線衍射峰。×用標記表示的α型甘露醇的衍射峰(13.7度),用▼標記表示的β型甘露醇的衍射峰(14.5度)。

SFD甘露醇顆粒為α型結(jié)晶形(e).雖然壓片引起的結(jié)晶性沒有大的變化,但加濕后結(jié)晶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦停?4小時后α型結(jié)晶形完全消失(b~d)。

將標準品α型及β型甘露醇按照一定比例混合并壓片得到的不同組成與各自峰面積的關(guān)系,得到的直線具有較好線性關(guān)系。加濕干燥片劑中X射線衍射峰在13.7度、14.5度的峰面積可對照這些標準曲線,定量片劑表面的不同晶型甘露醇。

(1)加濕0小時如圖所示,在壓片操作后確認了結(jié)晶形幾乎沒有變化。加濕前片劑中SFD α型甘露醇為83%,SFD β型甘露醇為6%,甘露醇的大部分結(jié)晶為亞穩(wěn)定形。

(2)加濕操作α型逐漸減少,β型和無定形增加。加濕4小時后α型完全消失,達到平衡狀態(tài)。在加濕24小時內(nèi)結(jié)晶再次轉(zhuǎn)移為穩(wěn)定的構(gòu)型。

上述結(jié)晶轉(zhuǎn)變行為來源于片劑表面附近的甘露醇,在遠離表面的內(nèi)部,如Fig.5的電子顯微鏡照片所觀察,推測有2-4小時左右的延遲。

片劑加濕時間與崩解時間的關(guān)系(a),加濕1小時之前的崩解快,加濕2小時之后的崩解時間較長。不同加濕時間的片劑吸水量隨時間的變化(b),加濕1小時之前,片劑吸水后立刻崩解,另外加濕2小時以后,中心部留有未崩解部分,出現(xiàn)崩解呈現(xiàn)侵蝕型的崩解行為。吸水行為在加濕1小時以內(nèi)和加濕2小時以后也有很大差異。2小時以后,藥片間的初期吸水速度變慢,推測這與崩解時間的變慢有關(guān)。通過加濕處理,以2小時為界,藥片的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。雖然崩解時間變慢了,但無論哪種藥片幾乎都達到了目標值30秒以內(nèi)的崩解速度。

加濕處理的片劑結(jié)構(gòu)變化如Fig.11所示。加濕30分鐘時表面固結(jié),但內(nèi)部保持了初期的高空隙率,因此保持了快速崩解特性,片劑拉伸強度上升。加濕2小時后向藥片內(nèi)部固結(jié),藥片整體粒子間的結(jié)合增強,崩解時間增加。進一步延長加濕時間,24小時后內(nèi)部存在的粒子結(jié)晶生長,細孔擴大,藥片拉伸強度略有下降。

多孔SFD甘露醇顆粒制備片劑并進行加濕處理,在保持高空隙率的情況下,可保持無裂紋、缺口的片劑。SFD粒子由亞穩(wěn)定的α型結(jié)晶構(gòu)成,通過加濕向β型結(jié)晶轉(zhuǎn)移。這種從α型到β型的甘露醇結(jié)晶轉(zhuǎn)移,以及伴隨的結(jié)構(gòu)變化對片劑物性產(chǎn)生了影響。綜上所述,可以用作開發(fā)高片劑強度和口腔內(nèi)速崩性的ODT賦形劑。


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