与相容性研究相关的法规、标准、技术指导原则和专著中,会提到不同类型的提取策略,但无论如何,基本上都围绕着一个原则性要求“选择合适或合理的提取研究”。因此,实验室在进行相容性研究的实际工作时,所面临的挑战就是“如何设计和实施合理的提取研究?”
提取研究目的是发现(Discovery)并产生可提取物谱(Extractable profile),可提取物的概况会因实验室所采用的条件而异,理论上来说提取条件越“激进”“剧烈”,就越有可能产更多数量和更高浓度的可提取物。在各种指南、方案和专著中,为了区分不同的提取方式,根据提取条件剧烈程度,以及与临床实际使用条件的对比,将提取研究分为不同类型,包括模拟(使用)提取、加速提取、加严提取和极限提取等。
提取研究的要求
每种类型的提取研究对应不同的目的和实施方式,所以,无论是基于相容性评估的申报注册要求,还是前期研发需求,建立适当提取条件是研究的关键所在。
在这里总结了理想的提取研究应满足的几点要求:
- 从测试的系统、组件和材料中提取出足够水平的可提取物,可用于检测、鉴定和定量。
- 从测试的系统、组件和材料中获得的可提取物与浸出物可进行关联。
- 可行性,可在常规的实验室条件下进行。
- 提取操作简单,具有可重复性。
- 可提取物能保持化学结构的完整性。
- 提取试验产生的供试液易于分析。
提取条件设计的考虑因素
实验室在开展提取研究时,通常会选择较实际生产、包装、贮存、运输和临床使用条件更为“加剧加严”的条件,我们在设计这些“夸大”的因素时,会从以下几个方面考虑,根据提取研究的目的,“夸大”单个维度或多个维度:
- 使用比最终包装、生产、临床应用条件下所接触的介质有更强溶出能力的溶剂。
- 使用高温和/或更长的持续时间以增加“浸出驱动力”(例如增加扩散速率)。
- 增加提取的化学计量(例如,增加接触表面积与提取溶剂的质量或体积的比率),以增加提取的程度或速率。
- 相比实际接触的组件数量,在提取研究中增加单位介质体积(ml)对应的提取组件数量。
- 增加被提取的物品单位计量的接触表面积。
- 使用更剧烈的提取手段(例如回流、消解、溶解等)。
实例解析
以下的案例来自于Dennis Jenke著作“药品与包装材料的相容性-可提取物与浸出物相关安全性研究”( NJ Wiley. 2009),就这个案例我们进一步解析不同类型提取研究的概念:
表 1 提取条件实例

以上的案例说明了包装在容器中水基型制品的情况。
背景信息:包装的生理盐水pH为中性,填充体积为50mL,在25°C下贮存7天。
- 模拟使用提取:准确反映这些产品使用方面的提取研究,袋子中灌装更有利于分析的注射用水(不含盐可直接用于液质分析),然后在25°C下贮存7天。水基性溶液的浸出能力主要取决于pH,采用注射用水替代生理盐水不会降低浸出能力。
- 加速产品使用提取: 提高温度作为加速条件以提高扩散速率,将灌装生理盐水的袋子在40°C下贮存并且加以搅拌,以动态方式使得溶剂与袋子接触更充分。
- 加严:通过两个因素的变量,进一步提高可提取物水平,得到与实际使用不同、可能更糟糕的可提取物概况。调整pH值以提高溶剂的浸出能力,并且通过减少灌装量,提高袋子接触表面积与溶剂体积的比率,增加了提取的程度。
- 加剧提取条件与实际使用条件的相关性并不明确,目的是材料可提取物表征。通过使用非极性溶剂(20%乙醇),加强了溶剂的浸出能力,并提高温度到70°C,该温度不会改变包装系统的基本物理性能(例如,超过其玻璃化转变温度)。
- 加剧条件的极端情况就是极限提取,采用30%乙醇的在70°C下2天进行多步提取,直到满足极限提取的要求。
- 溶解是一种完全提取,材料在溶剂中被溶解或消化,以是确定材料中成分的总量(有意和无意的添加剂、残留物和杂质)。
小结
基于科学合理性原则建立适当的提取条件,对保证结果的可靠性和准确性至关重要,并能预测性地反映潜在的浸出物情况。
在不断积累经验和理解法规的过程中,伯朗氏实验室能够提供专业的、符合法规和应用要求的相容性研究。
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