喷雾粒度——鼻喷制剂应用解决方案
2020-12-193611雾液粒度与鼻喷制剂
鼻喷雾液滴粒径大小是鼻腔喷雾剂一项关键质量指标,对药物的吸收动力学过程和治LX果有很大影响。
鼻腔给药是一种GX、方便的给药途径,可用于局部ZL或全身ZL。因药物在鼻腔内吸收迅速、起效快,所以局部作用鼻喷雾剂是ZL过敏性鼻炎等鼻部相关疾病的shou选药物。
鼻腔喷雾剂通常由喷雾溶液或混悬液和鼻喷装置两部分组成,通过鼻喷泵装置将包含药物的液滴递送到鼻腔内进行局部或全身ZL,所以经装置雾化递送出的液滴粒径分布是一项关键质量指标,对药物的吸收动力学过程和治LX果有很大影响。鼻喷剂定量喷雾泵触发形成的雾滴粒径大小由CF、鼻喷泵以及两者之间的复杂相互作用共同决定,典型的粒径范围为20μm – 200μm。如果雾滴粒径过大,液滴会滞留在鼻孔内被快速清除,而太小的雾粒(< 10μm)会有被吸入肺部的风险,所以需要控制喷雾泵形成的雾滴粒径分布,以确保雾滴能有效沉积在鼻腔发挥药效。
生物利用度和生物等效性评价
美国FDA发布的针对局部作用鼻喷雾剂的指南《Bioavailability (BA) and Bioequivalence (BE) Studies for Nasal Aerosols and Nasal Sprays for Local Action》[1]中建议通过对以下体外试验(in-vitro) 指标的检测来评价产品的生物利用度和生物等效性:
FDA指南中推荐使用激光衍射法测定鼻喷雾剂雾滴粒度分布。当雾滴颗粒受到激光照射时会产生散射光,散射光的能量分布与颗粒的大小有关:大粒径的液滴所产生的散射光角度小,强度高;小粒径的液滴所产生的散射光角度大,光强弱,通过测量散射光的能量分布,依据米氏散射理论或弗朗霍夫近似理论,计算出喷雾液滴的粒度分布,并给出Dv10, Dv50, Dv90和径距Span等特征值。
鼻喷雾制剂
测量鼻喷雾剂雾滴粒度分布
鼻腔定量喷雾泵的一次触发可分为3个阶段:形成期、稳定期和消退期,三个阶段的雾滴粒径分布有显著差别,Spraytec凭借超高采样频率来准确检测瞬时喷雾的不同阶段。形成期(Formation Phase)是一个触发周期的开始阶段,因为雾化压力较低,通过喷嘴的液流速度低,所以形成的雾滴粒径较大;之后,雾滴粒径急剧变小进入稳定期(Fully Developed Phase),此时雾化压力和流速处于ZY化状态,形成的雾滴粒径较小并且最稳定;触发周期的结束阶段为消退期(Dissipation Phase),因为定量室变空,压力和流量降低,所以观察到雾滴粒径很大。
通过观察形成期和消退期可以帮助优化药物雾化过程,鼻喷雾剂使用前的试喷就是为了将这两个阶段的时间降至ZD。稳定期持续的时间最长,形成的雾滴粒径大小均一且稳定,与药物的治LX果密切相关,所以FDA建议对稳定期的粒径分布进行测定和分析。
Spraytec 软件能够根据触发周期的时间窗口准确定义三个不同的时期,并报告各个时期的平均粒度分布,通过分析稳定期的数据来对CF和给药装置进行评价和优化,以实现GX、稳定、重现性良好的鼻喷药物递送。
Spraytec报告触发周期内三个阶段的平均粒径
SPRAYTEC 喷雾粒度分析仪
——测量鼻喷雾剂雾滴粒度分布——
Spraytec 实时高速喷雾粒度分析仪采用高稳定He-Ne气体激光光源,智能准直光学系统能自动快速对光。0.1 – 2000μm的超宽动态测量范围和ZG10kHz超高采样频率,能够产生100微秒时间间隔的粒径大小分布,可实时记录喷雾粒径随时间变化的过程,以对喷雾雾化和分散的动态过程进行精确分析。ZL多重衍射校正技术可确保在高达95%遮光度下准确测量高浓度喷雾雾滴的粒度分布。开放式光学平台,与行业标准触发设备兼容并实现同步触发测量,适用于雾化器、吸入制剂、鼻喷雾剂等的雾滴/气溶胶粒径分布测定,快速进行CF筛选和给药装置性能评价。
用于测量鼻喷制剂的喷雾粒度仪配置包含:
①Spraytec 主机
②Spraytec NSS 鼻喷支架
③Proveris Actuator for Spraytec 鼻喷泵触发器*
SPRAYTEC 喷雾粒度仪的性能优势:
· 测量范围 0.1 – 2000μm
· ZD10kHz采样频率,以100微秒时间
· 间隔记录颗粒大小随时间变化的过程
· 自动快速对光
· ZL高浓度分析技术,可接受最小透光率5%
· 灵活的触发选项,实现测量同步
· 定制光具座长度,工作距离灵活可调
· FDA 21 CFR Part 11
激光衍射原理
在激光衍射测量中,激光束照射到分散的颗粒样品后即以不同角度散射,散射光的能量分布与颗粒的粒径大小相关:大颗粒以小角度散射,而小颗粒则以大角度散射。
通过测量散射光的能量分布,依据米氏光散射理论或弗朗霍夫近似理论,对形成散射图样的颗粒粒度进行计算。
激光衍射原理图
Spraytec激光衍射喷雾粒度仪
喷雾粒子通过激光光束时会发生散射,利用激光衍射原理Spraytec可提供:
1.以每100微秒时间为间隔记录某一时间点的实时喷雾粒径分布;
2.雾化周期内喷雾粒径随时间变化的历史曲线;
3.一段时间内累计通过的喷雾粒子的粒度分布统计值、粒径平均值和径距Span等特征值。
激光衍射喷雾粒度仪光路示意图