迄今為止,確保原料藥物API或制劑具有足夠的穩(wěn)定性仍然是制藥業(yè)所面對的主要挑戰(zhàn)之一。一種藥物或制劑的“穩(wěn)定性”如何更多是指其降解產(chǎn)物累積到給臨床治療可能帶來風(fēng)險,或者帶來“顯著性變化”的程度的時間跨度,基于這個時間來確定產(chǎn)品的有效期(保質(zhì)期)。
在制藥及相關(guān)領(lǐng)域,加速條件試驗通常用來預(yù)估藥物及制劑的有效期,較高的溫濕度會促進藥物及制劑的降解作用,并借助于Arrhenius公式進行外推獲得結(jié)果。加速試驗是正式的穩(wěn)定性研究的一部分,通過使用超常的貯藏條件來加速原料藥或制劑的化學(xué)降解或物理變化。從這些研究中得到的數(shù)據(jù)也可以評估在非加速條件下更長時間內(nèi)的化學(xué)變化以及評價在短期偏離標簽上所注明的儲存條件,如運輸過程中可能遇到的情況時的影響。
阿倫尼烏斯方程(Arrhenius公式)是基于范特霍夫方程(Vant Hoff 公式)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來描述化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗公式,由公式可知,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯而易見的。在其他條件固定不變的情況下,反應(yīng)活化能隨著溫度升高而降低,反應(yīng)速率則加快。有一個大體上的數(shù)量關(guān)系,是溫度每升高10℃,反應(yīng)速率加快一倍。據(jù)此可以進行加速試驗,縮短反應(yīng)時間。
此外,在制藥領(lǐng)域,濕度也是不可或缺的影響因素,因此需要對Arrhenius公式進行必要的修正,明確考慮了相對濕度(RH)對反應(yīng)速率的影響(也就是相對濕度對穩(wěn)定性的影響);通過合理的試驗設(shè)計,以評估不同儲存條件和包裝配置下的貨架期。
不同溫度對反應(yīng)動力學(xué)的影響
在根據(jù)ICHQ1E進行推測有效期的時候,不管進行推算的數(shù)據(jù)來自加速試驗還是長期留樣試驗,都必須根據(jù)圖表確定樣品的反應(yīng)動力學(xué)類型(零級,一級,二級……);然后,根據(jù)不同氣候區(qū)溫度(21℃、31℃和41℃,某些情況下4℃)推算主藥的含量,在由此得出的原料藥物主藥API含量變化的曲線圖上,沿平行X軸方向在主藥含量90%處作一條直線,曲線和直線的交叉處即是不同氣候區(qū)藥品的推算有效期。
不同濕度下的反應(yīng)動力學(xué)系統(tǒng)
最后,需要指出的是,這里面有一個隱含前提,即所涉及的化學(xué)反應(yīng)均為基元反應(yīng),反應(yīng)動力學(xué)符合Arrhenius方程規(guī)律,否則會帶來擬合誤差,在此情況下需要采用其他方法進行估算,或者做出必要的修正。如果在溫度和主藥含量間沒有找到相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系,或者藥品性質(zhì)的改變有時間依賴性,則只能對穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)進行回歸分析確定產(chǎn)品的有效期,而不能推算藥品的有效期。此時,長期留樣試驗的時間和結(jié)果就是決定產(chǎn)品有效期的唯一依據(jù)。
綜上,加速試驗是快速、準確評價藥物劑型化學(xué)穩(wěn)定性的方法,常用于有效期的推算,對于符合Arrhenius方程規(guī)律的降解過程或老化進程,在制藥行業(yè)及食品、化工領(lǐng)域均有應(yīng)用。
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