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【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

 更新時間:2024-08-08 點擊量:212

一、概述

標準的Apparatus V法和浸入池法已針對Phoenix™ RDS干熱擴散系統進行了實驗評估。評估結果顯示,Phoenix RDS系統與Apparatus V的測試數據相近,盡管其釋放率略高,但由于其所需的空間極小,因此成為質量控制實驗室的一個理想選擇。在Phoenix系統中使用的小號擴散池有效減少了所需緩沖液的量。相較之下,浸入池法的釋藥率高于其他兩種方法。

二、簡介

皮膚是管理藥物產品吸收和局部給藥行為的重要途徑。全身藥物通過貼片傳遞,貼片釋放活性成分,然后通過皮膚進入血液,輸送到全身。與其他用藥方法相比,經皮貼劑越來越受歡迎。透皮貼片可以傳遞止痛藥、血管舒張劑和其他許多藥物。禾刂多卡因是典型的測試樣品。

【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

外用和透皮產品的擴散池測試被認為是繁瑣、耗時的,并且由于操作程序的變化而存在結果的不一致性。USP Apparatus V是一種廣泛接受的方法,用于測量透皮貼劑的釋放率。Phoenix RDS和溶出系統浸入池通常用于其他外用藥物(如凝膠和乳膏)的釋放研究。貼劑在概念上與經皮給藥系統相似,主要區別在于藥物被封裝在貼片中。

三、材料和方法 - APP 5

研究中使用了含4%鹽酸禾刂多卡因(lidocaine hydrochloride)的鹽酸禾刂多卡因透皮貼劑。使用47mm 0.45μm濾紙將pH6.8的磷酸鉀緩沖液真空過濾,溶媒是通過溶解8克磷酸鉀到1升水中然后用磷酸調節pH值至6.8


App 5使用的是Teledyne Hanson Vision Elite 8溶出度測試儀。每組使用61升的容器,使用Hanson USP Apparatus V,即槳上盤式裝置。


【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

1Phoenix RDS干熱擴散系統


貼片的大小通過切割到2"x 2"來滿足儀器樣品的要求,結果歸一化為使用的貼片面積。在每個溶出杯中放置圓盤組件,在每個容器中添加250ml介質,并在溶出儀中安裝轉槳,在測試過程中,槳葉的轉速為25rpm,介質保持在32℃的溫度下。


兩次測試,每次測試中并行6個貼劑樣本,每15分鐘采集一次溶出液,持續2小時,并按照下段討論的HPLC方法進行分析,將每組6個貼劑在每個時間點的結果取平均值,得到表中的數據結果。


使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統進行色譜分析,配備SPDM20A PDA檢測器,設置在240nm, LC-20AD泵,SIL-20AC HT自動進樣器,CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津實驗室解決方案軟件控制。采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱,在室溫(25?C)下進行分離。流動相采用的是乙腈與醋酸鈉緩沖溶液(pH值為3.4,配制方法:在900毫升水中加入50毫升冰醋酸,用0.1摩爾的氫氧化鈉調節pH3.4)按25:75的比例混合,流速設定為1mL/min,進樣量為50μL

結果 - APP 5

1顯示了兩次運行的結果。數據顯示的是每組6個貼劑在每個時間點的累計釋放量的平均值。每個結果也顯示了RSD(相對標準偏差百分比),計算每次運行釋放率(斜率m)。


1APP V - 槳上盤法累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量(單位:µg/cm2

【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試


四、材料和方法 - 垂直擴散池


本研究采用含4%鹽酸禾刂多卡因的鹽酸禾刂多卡因透皮貼劑,每1L水溶解6.8g磷酸鉀,然后用磷酸調節pH至6.8,采用47mm 0.45μm濾紙真空過濾pH為6.8的磷酸鉀緩沖液。


對于這種方法,使用Teledyne Hanson Phoenix RDS垂直擴散系統。該系統是由6池組成的自動干熱系統 (:實驗未采取自動采樣,采用人工采樣方式)。擴散池的標稱體積為21mL,使用13mm的攪拌子,15mm孔徑的頂部給藥槽帽。擴散池受體腔充滿溶媒,在給藥槽帽上放置25mm 0.45μm Tuffryn合成膜,并使用了防蒸發蓋(玻璃蓋)。膜下的氣泡都被清除。加熱塊溫度設置為32.5°C,以保持擴散池溫度為32°C±0.1°C,攪拌轉速設置為400rpm,測試開始前系統至少平衡30分鐘。禾刂多卡因鹽酸鹽貼片使用直徑9/16"的空心沖頭和錘切割,以適應劑量片。貼片貼在膜上,粘著的一面對著膜。在給藥片上放置一個蒸發蓋。每隔15分鐘,通過采樣臂人工提取樣品,用保持在32°C±0.1°C的受體溶液回補體積(:自動采樣可以通過擴散主軟件由用戶生成的協議來執行)。用比例為50:50乙醇和去離子水的混合物作為洗滌劑解決方案。采集400μL的樣品,采用高效液相色譜法測定禾刂多卡因從貼片中釋放的量。通過切割來減小貼片尺寸以適應儀器樣本需求,結果歸一化到所使用的貼劑面積。


兩次測試,每次測試中并行6個貼劑樣本,每15分鐘采集一次溶出液,持續2小時,并按照下段討論的HPLC方法進行分析,將每組6個貼劑在每個時間點的結果取平均值,得到表中的數據結果。


使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統進行色譜分析,配備SPDM20A PDA檢測器,設置在240nm, LC-20AD泵,SIL-20AC HT自動進樣器,CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津實驗室解決方案軟件控制。采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱,在室溫(25?C)下進行分離。乙腈的混合物25:75:醋酸鈉緩沖溶液(pH 3.4, 50毫升冰醋酸900mL水,0.1N氫氧化鈉調節pH3.4),流速為1mL/min,進樣量為50μL

結果 垂直擴散池法

三個測試是由不同的化學家用新配制的溶液在不同天內完成的,結果與可接受的%RSD值一致,見表2。


2Phoenix垂直擴散池累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量

(單位:µg/cm2

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五、材料和方法 浸入池


研究中使用了含4%鹽酸禾刂多卡因的鹽酸禾刂多卡因透皮貼片。


采用每1L水溶解6.8g磷酸鉀,然后用磷酸調節pH6.8,采用47mm 0.45μm濾紙真空過濾pH6.8的磷酸鉀緩沖液。浸入池法(USP<1724>)使用Teledyne Hanson Vision Elite 8,帶有小體積(150ml)平底容器和mini轉槳的溶出度測試儀,浸入池裝置每個容器中使用75毫升溶媒。


貼片的大小通過切割到9/16"來滿足儀器樣品的要求,結果歸一化為使用的貼片面積。將準備好的浸沒池置于每只容器中,每只容器中加入75 mL溶媒,溶解儀中安裝mini槳。


測試時,槳的轉速為50rpm,介質保持在32℃的溫度下。 進行了兩次測試,每次測試中并行6個貼劑的樣本, 15分鐘采集一次溶出液,持續2小時,并按照下段討論的HPLC方法進行分析。每組6個貼劑的結果在每個時間點上取平均值,生成結果表中的數據。


使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統進行色譜分析,配備SPDM20A PDA檢測器,設置在240 nm, LC-20AD泵,SIL-20AC HT自動進樣器,CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津實驗室解決方案軟件控制。 采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱,在室溫(25?C)下進行分離。乙腈的混合物25:75:醋酸鈉緩沖溶液(pH 3.4, 50毫升冰醋酸900mL水,0.1 N氫氧化鈉調節pH3.4),流速為1mL/min,進樣量為50μL

結果 浸入池法

3顯示了兩次測試的結果。數據顯示的是每組6個貼劑在每個時間點的累計釋放量的平均值每個結果也顯示了RSD(相對標準偏差百分比)。計算每次測試釋放率(斜率m)。


3:浸入式擴散池累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量

(單位:µg/cm2

【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

六、結果對比和討論

Phoenix干熱系統通常用于半固體制劑的體外釋放測試,通過與浸入池的Elite 8Apparatus VElite 8進行比較,對透皮貼劑測試進行了評估。

浸入池是一種槳上盤法和垂直擴散法的結合體。像槳上盤法一樣,貼劑被浸沒在中,攪拌器位于其上方。它需要更小體積的緩沖液。然而,其釋放速率明顯快于Apparatus V法和擴散池法。曲線也明顯非線性,在實驗初期釋放速度較快。


浸入池和垂直擴散池表明,隨著時間的推移,釋放率比漿碟法(Apparatus V)的測試更高。釋放率是由一個曲線的斜率來測量的,每平方厘米的藥物釋放量和時間的平方根,斜率為:

【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

其中m為斜率,C0為貼劑內釋放出的藥物濃度,D為擴散系數,π為常數3.1415 由于所有實驗都使用相同的貼劑樣本,所以禾刂多卡因的濃度在所有實驗中都是相同的,所以釋放的變化是由擴散的變化引起的。


垂直擴散池實驗中斜率的增加表明,垂直擴散池貼劑的擴散程度更高,這可能是由于從切邊開始擴散的面積增加的穿孔效應",創建一個更小面積的貼劑來適應擴散的產生。然而,來自Phoenix系統的結果與Apparatus V法很好地吻合。如前所述,在所有情況下,藥物釋放量作為時間的函數都用高效液相色譜(HPLC)測量。


【Hanson】使用垂直擴散池進行透皮貼劑釋放測試

2:鹽酸禾刂多卡因貼片方法驗證


七、結論

Phoenix干熱系統提供的體外釋放數據類似于USP Apparatus V,它顯示出稍高的釋放率,可能是因為將貼片切割成適合擴散池的大小而暴露出的邊緣導致的。但是,可重復的結果表明可以在QC環境中使用。 Phoenix系統更小,非常容易設置,只需要很少的緩沖液。垂直擴散池與浸入池的結果有明顯不同。


上述測試是在Teledyne Hanson分析研究中心依照所有相關的內部標準操作流程(SOP)進行的。這些流程均按照良好生產規范(GMP)的要求制定,旨在協助客戶完成方法學的驗證工作。