目的 对盐酸特比萘芬乳膏进行流变学性质的研究,为该产品的一致性评价提供研究依据。
方法 采用高级旋转流变仪测定盐酸特比萘芬乳膏稳态和非稳态流变学参数,对参比制剂与6个仿制制剂进行流变曲线、屈服应力、黏度、线性黏弹性、蠕变回复等性质的对比研究。
结果 盐酸特比萘芬乳膏参比制剂及仿制制剂均为假塑性非牛顿流体;屈服应力试验中,3家仿制制剂与参比制剂大小相当;3家仿制制剂的线性黏弹区范围与参比制剂一致,在0.01%~1%范围内,两者弹性模量均大于黏性模量,均为黏弹性体;蠕变回复曲线可知4家仿制制剂与参比制剂的蠕变行为相当。
结论 试验测定的6个盐酸特比萘芬乳膏中,大部分仿制制剂与参比制剂的流变学性质基本一致。
盐酸特比萘芬为高效、低毒丙烯胺类抗真菌药物,具有广谱抗真菌活性。能够选择性地作用于真菌细胞麦角固醇合成过程中的角鲨烯环氧化酶,阻止麦角固醇的生成,破坏细胞膜中的脂质部分,使真菌死亡,达到抑制真菌生长的目的,对癣和皮肤念珠菌感染均有良好的临床疗效 [1]。盐酸特比萘芬乳膏商品名为兰美抒(规格:0.1%),于1994年在中国上市,之后20多年间有34个国产仿制制剂陆续被批准上市。兰美抒具有快速止痒、疗程短和防止复发三大特点,是全球抗真菌领域的重大突破。盐酸特比萘芬乳膏具有较为广阔的市场空间,仿制制剂数量繁多,针对这些仿制制剂质量水平参次不齐的情况,开展皮肤外用化学仿制药一致性评价可有效地提高仿制制剂的质量。
流变学是研究材料流动与变形的一门学科,主要研究稳态流变学和动态流变学性质。在药学领域,流变学研究越来越受到重视,不仅可以应用流变学理论对皮肤外用制剂的剂型设计、处方工艺参数、储存运输稳定性、从容器中被挤出、涂抹等进行评价,还对药物质量控制具有一定的指导作用[2-5]。2021年国家药品监督管理局药品审评中心发布了《皮肤外用化学仿制药研究技术指导原则(试行)》,其中对仿制药关键质量属性中的流变特性进行了明确且详细的要求:应对仿制品与参比制剂的流变特性(包括完整流变曲线、屈服应力和蠕变试验、线性黏弹性响应)进行对比研究,这足以说明国家对流变学性质研究的重视程度。根据以上指导原则以及《中国药典(2020 年版)》四部通则0633黏度测定法,本研究采用高级旋转流变仪对盐酸特比萘芬乳膏仿制制剂与参比制剂的流变学性质进行了对比研究,并为盐酸特比萘芬乳膏高品质仿制药的开发和质量控制提供了参考依据。
1 材料
1.1 主要仪器
Kinexus型高级旋转流变仪,包括锥板测试系统:CP2/40转子(德国耐驰公司,直径:40 mm,锥角2°)。
1.2 主要药品与试剂
盐酸特比萘芬乳膏参比制剂(Novartis Consumer Health Schweiz AG,批号:854C,规格:1%);盐酸特比萘芬乳膏(A制药厂,批号:210801);盐酸特比萘芬乳膏(B制药厂,批号:1B036N16);盐酸特比萘芬乳膏(C制药厂,批号:210908);盐酸特比萘芬乳膏(D制药厂,批号:20211004);盐酸特比萘芬乳膏(E制药厂,批号:211103);盐酸特比萘芬乳膏(F制药厂,批号:210708)。
2 方法与结果
2.1 稳态流变学研究
2.1.1 流变曲线
采用高级旋转流变仪,测试系统为锥板CP2/40,温度为(25±0.1) ℃,设置剪切速率范围0.1~500 /s,对数取点,对盐酸特比萘芬乳膏参比制剂和仿制制剂进行黏度扫描, 记录流变曲线,见图1。采用幂律方程:σ=K·γn(σ:剪切应力,K:流体的黏度系数,γ:剪切速率,n:流动指数)对上述乳膏的流变曲线进行拟合,结果见表1。幂律方程中,当n<1时,为剪切变稀的非牛顿流体,即假塑性流体;当n>1时,为剪切增稠的非牛顿流体,即涨塑性流体;当n=1时,为牛顿流体。由图可知,盐酸特比萘芬乳膏参比制剂与仿制制剂的黏度均随剪切速率的增加而降低,呈现剪切变稀现象,为假塑性流体 [6-10]。由表可知,乳膏参比制剂与仿制制剂的流动指数n均<1,即进一步确认了两者的流体性质。从流变曲线变化趋势以及n值大小可以看出,参比制剂的黏度随剪切速率增大而减小得更快,即参比制剂剪切变稀的能力更强。
2.1.2 黏度测定
采用高级旋转流变仪,温度为(25±0.1) ℃,剪切速率为1 /s,选用CP2/40转子,将盐酸特比萘芬乳膏参比制剂和仿制制剂连续剪切5 min,每隔10 s记录1次黏度值,计算黏度的平均值, 对比剪切速率为1、10、100 /s(低、中、高剪切速率)时的黏度,结果见表2。由表可知,在不同的剪切速率条件下,仿制制剂A和C与参比制剂的剪切黏度值较接近;仿制制剂B、D、E、F与参比制剂的剪切黏度大小相差较大;参比制剂和仿制制剂的剪切黏度均随剪切速率增大而减小,这与“2.1.1”项下测定结果得出的结论一致。
2.1.3 屈服应力测定
采用高级旋转流变仪,测试系统为锥板CP2/40,温度为(25±0.1)℃,随着剪切应力的增大,观察参比制剂和仿制制剂黏度的变化情况,并得到屈服应力值[11-12],结果见表3。由表可知,仿制制剂A和F的屈服应力值低于参比制剂;仿制制剂B、C、D与参比制剂的屈服应力值相似,这表明仿制制剂A和F均需要施加较小的剪切应力(小于使参比制剂发生流动所需要的力)即可发生流动;而仿制制剂E的屈服应力值较大,这表明与参比制剂相比,仿制制剂E较难发生形变或流动。
2.2 非稳态流变学研究
2.2.1 振幅扫描
将盐酸特比萘芬乳膏在温度为(25.0±0.1) ℃,剪切频率为1 Hz,应变范围为 0.01%~10%进行振幅扫描,见图2。由图可知,参比制剂与仿制制剂振幅扫描曲线的变化趋势基本一致。在应变范围为0.01%~0.1%时,盐酸特比萘芬乳膏的弹性模量曲线平稳,为线性黏弹区。线性黏弹区以内,弹性模量随应变增大不变时,可认为材料的结构未被破坏,即使用弹性模量来表征本品的稳定性,线性黏弹区越宽,表明样品在振荡应力下结构越稳定,则体系越稳定。仿制制剂B、C和E的线性黏弹区与参比制剂基本一致,线性黏弹区范围为0.01%~1%;仿制制剂A、D、F的线性黏弹区范围为0.01%~0.1%,线性黏弹区范围较窄,说明仿制制剂A、D、F在稍大的振幅下易于产生微观结构的改变,其稳定性不如参比制剂良好。综上可看出,仿制制剂与参比制剂的体系稳定性存在一定差异。
2.2.2 频率扫描
采用高级旋转流变仪,测试夹具为CP2/40,温度为(25±0.1)℃,固定剪切应变为0.1%,在0.1~100 Hz内进行频率扫描,见图3。由图可知,乳膏的弹性模量(G')和黏性模量(G")均随着剪切频率的增大而增大,且G'始终大于G",无论低频区还是高频区,盐酸特比萘芬乳膏的弹性均大于黏性,弹性占主导地位,为黏弹性固体。说明该乳膏可抵抗涂抹运动期间剪切力的破坏,从而保持结构完整性,延长乳膏的保留时间。虽然仿制制剂和参比制剂频率扫描图谱趋势一致,但同一 频率下,仿制制剂的G'和G"与参比制剂有差距。说明相同规格的制剂,仿制制剂与参比制剂的线性黏弹性有一定差异。
2.2.3 蠕变试验
取盐酸特比萘芬乳膏参比制剂和仿制制剂各约1 mL,采用高级旋转流变仪,夹具为CP2/40,温度为(25±0.1)℃,进行蠕变回复试验,在一个长的时间尺度下应用恒定的应力,监测由此产生的应变或柔量(应变/应力)随时间的变化,以及撤销此应力后观察材料的形变回复过程,见图4。由此次试验的蠕变回复曲线可以看出盐酸特比萘芬乳膏仿制制剂和参比制剂均为典型的黏弹性体,即黏性与弹性效应的结合体。在蠕变阶段,施加恒定应力后,参比制剂与仿制制剂产生相应的应变,应变最大为仿制制剂B,其次为参比制剂;在回复阶段,撤消恒定应力后,仿制制剂与参比制剂回复性能相当。因此可认为仿制制剂与参比制剂在蠕变回复性能方面大体一致,均具有一定的抗滑移变形的能力。
3 讨论
3.1 流动曲线
由流动曲线可知,随着剪切速率的增加,盐酸特比萘芬乳膏参比制剂与仿制制剂的黏度降低,为假塑性非牛顿流体。在低剪切速率时黏度较大、不易变形,有利于保持包装的形状,提高储存运输稳定性;在高剪切速率时黏度急剧变小,易于在皮肤上的涂抹及延展。
3.2 屈服应力
屈服应力是使材料发生流动所需的临界应力。试验结果表明,盐酸特比萘芬乳膏为屈服性流体,具有屈服应力;其中有3家仿制制剂与参比制剂的屈服值相近。当剪切应力低于屈服应力时,盐酸特比萘芬乳膏仅发生弹性变形,不发生流动,易于运输和存储;当剪切应力高于屈服应力时才开始变形体现出相应的流动性,易于涂布和铺展[13]。
3.3 线性黏弹性
振幅扫描是固定剪切频率,进行剪切应变扫描,其目的在于确定样品的线性黏弹区,因为只有在线性黏弹区内测量才能获得样品的流变学常数[14-15],线性黏弹区越大,体系越稳定。试验结果表明,参比制剂和仿制制剂在线性黏弹区为0.01%~0.1%的应变范围内,两者G'均大于G",有些仿制制剂的线性黏弹区范围与参比制剂相似,但有些仿制制剂的线性黏弹区明显较窄,说明体系稳定性存在差异;频率扫描是在线性黏弹区内,固定剪切应变,进行振荡频率扫描[16-19],主要测试研究样品的黏弹性。试验结果表明,在线性黏弹区范围内,无论低频区还是高频区,盐酸特比萘芬乳膏的弹性均大于黏性,弹性占主导地位,为黏弹性固体。
3.4 蠕变回复
蠕变是指应力恒定不变时,应变随时间改变,是材料的缓慢变形;回复是指撤消应力后,观察材料的形变回复过程。蠕变回复同样是材料黏弹性的体现。蠕变回复测试反应了低速下样品的黏弹性特征。试验结果表明,仿制制剂与参比制剂蠕变回复性能大体一致。
本研究采用高级旋转流变仪测定了盐酸特比萘芬乳膏的各项流变学参数,该仪器测量范围广、操作方便快捷。通过试验可知,盐酸特比萘芬乳膏仿制制剂和参比制剂的流变学性质基本一致,但某些方面的流变学参数具有一定的差异,分析其原因可能是原辅料种类不同、处方和工艺的差异性。通过本次研究,可在一定程度上反映不同厂家生产的盐酸特比萘芬乳膏的流变特性,可作为其进行一致性评价的基础。本研究为盐酸特比萘芬乳膏仿制药一致性评价的关键质量属性提供了参考,并为皮肤外用仿制制剂的研发提供技术支持,对于皮肤外用仿制制剂质量与疗效一致性评价具有一定的指导意义。
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