基于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)理念的沃若拉贊片劑處方與生產(chǎn)工藝研究*

陳喜生，杜茂波

（1. 國(guó)藥控股星鯊制藥＜廈門＞有限公司，福建 廈門 361028； 2. 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京 100700）

質(zhì)量源于設(shè)計(jì)（QbD）是一種基于對(duì)產(chǎn)品特性充分了解，應(yīng)用關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQAs）、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DoE）對(duì)產(chǎn)品從源頭設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的控制［1］。QbD 理念的提出經(jīng)歷了一系列的過(guò)程［2-5］。2017 年，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心（CDE）開(kāi)始向國(guó)內(nèi)的制藥企業(yè)推廣。至此，QbD 理念在制藥界達(dá)成可用于控制藥品質(zhì)量和減少產(chǎn)品上市后風(fēng)險(xiǎn)的共識(shí)。目前，主要應(yīng)用QbD 理念優(yōu)化處方［6-8］，少數(shù)應(yīng)用QbD 理念研究某個(gè)局部參數(shù)［9-10］，極少數(shù)應(yīng)用QbD 理念對(duì)藥品處方和生產(chǎn)工藝進(jìn)行整體研究［11］。但關(guān)于確保不同批次間產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性等生產(chǎn)工藝參數(shù)的研究較少。沃諾拉贊是新一代鉀離子競(jìng)爭(zhēng)性酸阻滯劑，具有強(qiáng)勁和持久的胃酸分泌抑制作用，臨床主要用于治療胃酸相關(guān)疾?。?2］。本研究中以沃諾拉贊為工具藥，采用QbD 理念優(yōu)化沃諾拉贊片劑的處方與生產(chǎn)工藝，包括以下5 個(gè)方面。1）確定本品目標(biāo)質(zhì)量概況（QTPP）和關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQAs）；2）在1）基礎(chǔ)上確定處方相關(guān)CQAs，如豪斯納比（HR）、硬度、溶出度和降解雜質(zhì)ZZ29 的含量；3）確定工藝相關(guān)CQAs，如硬度、水分、片重差異、含量均勻度、溶出度和ZZ29 含量；4）建立工藝相關(guān)CQAs，每個(gè)生產(chǎn)工藝步驟中間體顆粒的關(guān)鍵物料屬性（CMAs）和關(guān)鍵工藝參數(shù)（CPPs）相關(guān)性；5）通過(guò)單因素、DoE和設(shè)計(jì)空間方法確定影響處方與工藝相關(guān)的CQAs的關(guān)鍵輔料和工藝變量（CMAs和CPPs）最優(yōu)值和可接受范圍。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

BSA2202型電子天平（精度為0.01 g），CPA225D型電子天平（精度為0.01 mg），均購(gòu)于德國(guó)Sartorius公司；藥篩，F(xiàn)T - 2000F 型脆碎度測(cè)定儀，YD - 20KZ 型硬度測(cè)定儀，RC806D 型溶出試驗(yàn)儀，均購(gòu)于天津天大天發(fā)科技有限公司；ZPW-21 型旋轉(zhuǎn)壓片機(jī)（上海天祥健臺(tái)制藥機(jī)械廠）；SYH - 20 型混合機(jī)（南京科迪信機(jī)械設(shè)備有限公司）；G10型濕法制粒機(jī)（深圳信宜特科技有限公司）；DZ - 2BC 型真空干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；DGN - Ⅱ型整粒機(jī)（上海優(yōu)譯柯機(jī)械科技有限公司）；LC - 16 型高效液相色譜儀，SPD - 16 型紫外檢測(cè)器，均購(gòu)于日本Shimadzu公司。

1.2 試藥

沃諾拉贊原料藥（批號(hào)1611020，含量99.6%），沃諾拉贊對(duì)照品（批號(hào)20150909，純度99.5%），均購(gòu)自江蘇弘和藥物研發(fā)有限公司；降解雜質(zhì)ZZ29對(duì)照品（江蘇弘和藥物研發(fā)有限公司，批號(hào)761ZZ2901，純度98.1%）；甲醇、乙腈（色譜純，美國(guó)Fisher 公司）；磷酸、磷酸鈉（分析純，北京化工廠有限責(zé)任公司）；娃哈哈純凈水（杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司）；沃諾拉贊參比制劑（武田制藥，規(guī)格10 mg，批號(hào)B217）；甘露醇（Pearlital 200SD，法國(guó)羅蓋特公司）；微晶纖維素（pH302，旭化成株式會(huì)社）；交聯(lián)羧甲基纖維素鈉（ND-2HS，日輪化學(xué)株式會(huì)社）；羥丙基纖維素（上海昌為醫(yī)藥輔料技術(shù)有限公司）；富馬酸（藥用，硬脂酸去鎂（S96），均購(gòu)自湖南爾康制藥股份有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 測(cè)定方法

2.1.1 粒度

稱定顆粒質(zhì)量，依次過(guò)20 目和80 目藥篩，分別收集不能通過(guò)20 目藥篩（大顆粒）、能通過(guò)80 目藥篩（細(xì)粉）和能通過(guò)20 目藥篩但不能通過(guò)80 目（顆粒）的顆粒，稱定質(zhì)量。粒度（%）= 過(guò)篩后各部分顆粒質(zhì)量/過(guò)篩前總顆粒質(zhì)量×100%。

2.1.2 HR

將2份質(zhì)量接近的顆粒分別放入干燥量筒中。一個(gè)量筒輕輕振動(dòng)，讀取近刻度處的體積，根據(jù)質(zhì)量/體積比計(jì)算堆密度；另一個(gè)量筒舉起3 mm，每分鐘輕叩250次，持續(xù)3 min，讀取近刻度處體積，根據(jù)質(zhì)量/體積比計(jì)算振實(shí)密度。HR=振實(shí)密度/堆密度，HR 越小，顆粒流動(dòng)性越好，一般理想范圍為1.0～1.18。壓縮系數(shù)（CI）=（振實(shí)密度-堆密度）/振實(shí)密度×100%。CI越小越好，一般低于15.0較理想［13-14］。

2.1.3 脆碎度

按《中國(guó)藥典（四部）》通則0923 項(xiàng)下方法測(cè)定，取沃諾拉贊壓片劑10 片，吹去脫落的粉末，精密稱定，置脆碎度儀圓筒中，轉(zhuǎn)動(dòng)100 次。取出，精密稱定，計(jì)算損失質(zhì)量。脆碎度（%）=損失質(zhì)量/原質(zhì)量×100%。

2.1.4 吸附等溫線

取沃諾拉贊壓片前的混合顆粒，置干燥稱量瓶中，分別置不同相對(duì)濕度（30%～90%）的密閉干燥器中，室溫下放置48 h，精密稱定，計(jì)算樣品增加質(zhì)量［13］。以吸濕率為縱坐標(biāo)、相對(duì)濕度為橫坐標(biāo)繪制吸附等溫線。

2.1.5 溶出度

取樣品，以0.01 mol/L 鹽酸溶液900 mL 為溶出介質(zhì)，溫度（37 ± 0.5）℃，轉(zhuǎn)速為50 r/ min，按《中國(guó)藥典（四部）》通則0931 槳法測(cè)定。15 min 取溶液5 mL 濾過(guò)，棄去初濾液1 mL，取續(xù)濾液作為樣品溶液。

2.1.6 色譜條件

溶出度與含量測(cè)定：色譜柱為Waters Xbridge C18柱（150 mm×4.6 mm，3.5 μm）；流動(dòng)相為磷酸二氫鈉（磷酸調(diào)pH至2.5）-乙腈（25∶75，V/V）；流速為1.0 mL/min；柱溫為35 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為230 nm；進(jìn)樣量為20 μL。分析方法經(jīng)過(guò)方法學(xué)驗(yàn)證，可準(zhǔn)確測(cè)定樣品中沃諾拉贊的含量。

ZZ29含量測(cè)定［15］：色譜柱為菲羅門Kinetex EVO C18柱（250 mm×4.6 mm，5.0 μm）；流動(dòng)相A為0.03 mol/L磷酸鈉緩沖液（pH 6.5）-甲醇-乙腈（72∶25∶3，V/V/V），流動(dòng)相B 為0.03 mol/L 磷酸鈉緩沖液（pH 6.5）-乙腈（30∶70，V/V），梯度洗脫（0～10 min時(shí)100%A～74%A，10～24 min 時(shí)74%A～0A，24～26 min 時(shí)0A）；流速為1.0 mL/min；柱溫為35 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)為230 nm；進(jìn)樣量為10 μL。ZZ29出峰時(shí)間為10.5 min。

2.2 數(shù)據(jù)處理與分析

采用JMP 11.0.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，經(jīng)JMP 11.0.0平臺(tái)（SASInstituteInc.）分析，P＜0.05為t比臨界值。

2.3 QTPP 與CQAs 確定

沃諾拉贊片劑的QTPP 見(jiàn)表1。從產(chǎn)品安全性和有效性角度分析，確定沃諾拉贊片劑的CQAs，同時(shí)需把產(chǎn)品CQAs 分成兩類。1）需在整個(gè)藥物處方和生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)中持續(xù)監(jiān)控CQAs，如處方和工藝相關(guān)CQAs；2）不受藥物處方和工藝變量影響，只在藥物放行或貨架期時(shí)測(cè)定CQAs，如處方和生產(chǎn)工藝不相關(guān)CQAs。沃諾拉贊片劑的CQAs見(jiàn)表2。

表1 沃諾拉贊片劑產(chǎn)品質(zhì)量概況Tab.1 Quality target product profile（QTPP）of Vonoprazan Tablets

表2 沃諾拉贊片劑關(guān)鍵質(zhì)量屬性Tab.2 CQAs of Vonoprazan Tablets

2.4 沃諾拉贊片劑處方研究

2.4.1 處方研究中CQAs 確定

沃諾拉贊片劑處方中原輔料屬性對(duì)片劑CQAs 影響及在處方研究時(shí)相關(guān)的CQAs確定結(jié)果見(jiàn)表3。

2.4.2 混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)（MDoE）

選取稀釋劑D-甘露醇用量為因素A，微晶纖維素用量為因素B，黏合劑高取代羥丙基纖維素用量為因素C，崩解劑交聯(lián)羧甲基纖維素鈉用量為因素D，進(jìn)行MDoE。因素A、因素B、因素C、因素D 設(shè)計(jì)的水平分別為62%～88%、10%～30%、0.4%～2.0%、1.1%～5.7%。制劑CQAs 選取15 min 溶出度（Y1）、片劑硬度（Y2）和混合顆粒流動(dòng)性HR（Y3）作為響應(yīng)值，可接受范圍分別為95%～105%、8～14 kg、＜1.18，目標(biāo)值分別為100%、10 kg、＜1.10。其中，片劑質(zhì)量為115 mg，MDoE 的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由圖1 可知，對(duì)片劑硬度和HR 影響最顯著的為因素A 和因素B。JMP 擬合結(jié)果表明，HR 與因素A 和因素C呈負(fù)相關(guān)，但與因素B呈正相關(guān)；片劑的硬度與因素A呈負(fù)相關(guān)，與因素B和因素C呈正相關(guān)。

A. 以硬度為響應(yīng)值 B. 以HR為響應(yīng)值圖1 混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)的帕累托圖A.With hardness as response ralue B.With HR as response ralueFig.1 Pareto charts of the MDoE

MDoE 結(jié)果表明，因素D 對(duì)本品處方相關(guān)CQAs 的影響無(wú)顯著性，本品目標(biāo)是研制速釋制劑，為確保藥品快速溶出，崩解劑用量選擇5.7%。固定因素D 為5.7%，構(gòu)建片劑設(shè)計(jì)空間（圖2）。確定因素A、因素B、因素C 的用量范圍分別為64%～86%、10%～30%、0.6%～2.0%。因素B 和因素C 最優(yōu)值選擇設(shè)計(jì)空間范圍的中間值，即微晶纖維素20%，高取代羥丙基纖維素1.3%，D- 甘露醇根據(jù)片重扣除原料和其他輔料用量確定為71.5%。

圖2 沃諾拉贊片劑處方研究的設(shè)計(jì)空間Fig.2 Design space of formulation of Vonoprazan Tablets

2.4.3 富馬酸用量

前期原輔料相容性研究中，確定沃諾拉贊片劑中降解雜質(zhì)ZZ29會(huì)受多個(gè)因素影響，溫度、相對(duì)濕度和稀釋劑等輔料均會(huì)促進(jìn)ZZ29含量增加。富馬酸作為pH值調(diào)節(jié)劑有抑制ZZ29 含量增加的作用。故需確定富馬酸在本品中的最適用量。制備不同富馬酸用量的片劑，分別放置在溫度40 ℃、相對(duì)濕度40%和90%條件下，富馬酸用量考察結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 富馬酸用量考察結(jié)果Fig.3 Inspection results of fumaric acid amount

處方中不加入富馬酸時(shí)（圖3第1列），樣品40 ℃條件下放置10 d 時(shí)，ZZ29 的含量與0 d 相比明顯增加；富馬酸用量為0.05%～0.20%時(shí)（圖3 第2 - 4 列），均有至少1 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)在菱形鉆石圖邊界，屬危險(xiǎn)區(qū)域；富馬酸用量為0.50%和2.50%時(shí)（圖3 第5，6 列），3 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)均出現(xiàn)在菱形鉆石圖中心區(qū)域且存在重疊部分。初步確定，富馬酸用量為0.50%～2.00%時(shí)不僅可有效控制ZZ29 增加且數(shù)據(jù)波動(dòng)較小，但0.50%～2.00%之間濃度跨度范圍較大，盲點(diǎn)較多，基于可有效控制ZZ29 的增加且盡量減少富馬酸的用量考慮，將富馬酸用量設(shè)置為1.0%，1.5%，2.0%盲點(diǎn)再進(jìn)行研究。結(jié)果表明，樣品放置在溫度40 ℃、相對(duì)濕度40%條件下10 d，富馬酸用量在0.50%～2.50%之間時(shí)ZZ29 含量基本上無(wú)差異。故本品中富馬酸用量選擇0.50%。

2.4.4 硬脂酸鎂用量

潤(rùn)滑劑硬脂酸鎂用量范圍設(shè)定在0.5%～1.5%。選擇片劑外觀、制劑硬度和15 min 溶出度作為評(píng)價(jià)制劑的CQAs。不同濃度的潤(rùn)滑劑均未對(duì)制劑的CQAs 產(chǎn)生顯著影響，故本品硬脂酸鎂用量選擇1.0%。

2.5 沃諾拉贊片劑生產(chǎn)工藝研究

2.5.1 工藝相關(guān)CQAs 與PPs 確定

沃諾拉贊片劑每個(gè)工藝步驟中工藝相關(guān)的CQAs確定結(jié)果見(jiàn)表5。研究生產(chǎn)工藝時(shí)，需在每個(gè)工藝步驟中重點(diǎn)關(guān)注上述工藝相關(guān)的CQAs，需根據(jù)每個(gè)工藝步驟中與工藝相關(guān)CQAs 建立與其密切相關(guān)的每個(gè)生產(chǎn)工藝步驟中間體產(chǎn)出物料的CMAs和高風(fēng)險(xiǎn)CPPs。每個(gè)工藝步驟中產(chǎn)出物料CMAs 和CPPs 與產(chǎn)品CQAs 關(guān)聯(lián)評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表6。

表5 與工藝相關(guān)的關(guān)鍵質(zhì)量屬性評(píng)估Tab.5 Assessment of CQAs related to production process of Vonoprazan Tablets

表6 產(chǎn)品和產(chǎn)出物料關(guān)鍵質(zhì)量屬性與工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)評(píng)估Tab.6 Assessment of relationship among production CQAs，intermediate materials CMAs and CPPs

2.5.2 原輔料混合工藝

原輔料混合步驟高風(fēng)險(xiǎn)工藝變量確定：影響原輔料混合均勻度的輸入物料CMAs 包括原輔料粒度分布和流動(dòng)性。通過(guò)處方研究，已對(duì)原輔料的CMAs 進(jìn)行控制，輸入物料CMAs 不列入高風(fēng)險(xiǎn)工藝變量。其中，混合儀器的填充水平控制在50%～70%，混合槳轉(zhuǎn)速固定為低檔（300 r/min），物料加入順序固定為稀釋劑、崩解劑和原料。上述3 個(gè)CPPs 設(shè)置相對(duì)固定，未被列入高風(fēng)險(xiǎn)工藝變量。確定混合時(shí)間為高風(fēng)險(xiǎn)CPPs，應(yīng)分析混合時(shí)間對(duì)混合均勻度的影響與該變量的控制。

混合時(shí)間對(duì)原輔料混合均勻度的影響：以原輔料中沃諾拉贊的含量均勻度為考察指標(biāo)，單因素考察混合時(shí)間對(duì)混合均勻度的影響，設(shè)置研究水平2，3，4 min，共3 批次試驗(yàn)，在混合機(jī)5 個(gè)不同位置取樣。測(cè)定結(jié)果表明，混合時(shí)間為2，3，4 min 時(shí)，沃諾拉贊含量均勻度的RSD均小于3%。計(jì)算工藝性能指數(shù)（CPK）分別為1.06，2.00，1.70，混合3 min 和4 min 的物料混合均勻度均達(dá)6σ水平。故混合時(shí)間確定為3 min。

2.5.3 顆粒制備工藝

顆粒的粒度分布和顆粒水分確定：通過(guò)全析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)（FFDoE）研究顆粒水分和顆粒粒度分布的合理范圍。選取顆粒水分（%）為因素A，粒度分布（以20～80目顆粒占總顆粒比例計(jì)，%）為因素B，因素A 和因素B設(shè)計(jì)水平分別為1.5%，2.5%，4.0%和40%，60%，80%。選取制劑CQAs中片劑硬度（Y1）、片重差異（Y2）和溶出度（Y3）作為響應(yīng)值，Y1，Y2，Y3的可接受范圍分別為8～14 kg，≤7.5 %，95%～105%，目標(biāo)值分別為10 kg，≤5.0%，100%。試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見(jiàn)表7。由圖4 可知，因素A和因素B是片劑硬度和片重差異的顯著影響因素，但因素A 和因素B 對(duì)片劑的溶出度均無(wú)顯著影響。JMP 擬合計(jì)算顆粒的水分最佳值為2.6%，顆粒的粒度分布最佳值為20～80 目顆粒占總顆粒的67%，可使片劑的硬度達(dá)到目標(biāo)值，同時(shí)制劑的片重差異遠(yuǎn)低于7.5%。此外，顆粒水分的可接受范圍確定為1.0%～4.0%，顆粒的粒度分布確定為20～80目顆粒占總顆粒的55%～80%。

A. 以硬度為響應(yīng)值 B. 以片重為響應(yīng)值 C. 以溶出度為響應(yīng)值圖4 顆粒水分和粒度分布的帕累托圖A.With hardness as the response value B.With sheet weight as the response value C.With dissolution as the response valueFig.4 Pareto charts for granular moisture and particle size distribution

表7 完全析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Tab.7 Factors and levels of the FFDoE

濕法制粒研究：濕法制粒步驟的輸入物料CMAs 包括原輔料混合均勻度和黏合劑用量。在原輔料混合工藝步驟中已確定原輔料混合3 min 可確?；旌暇鶆蚨鹊腞SD＜3.0%和達(dá)到6σ 水平。處方研究時(shí)，已確定黏合劑用量為1.3%。通常濕法制粒使用儀器低檔轉(zhuǎn)速即300 r/ min。故上述3 個(gè)參數(shù)未被列入高風(fēng)險(xiǎn)的工藝變量。制粒時(shí)間為濕法制粒工藝步驟中的高風(fēng)險(xiǎn)CPPs。單因素考察制粒時(shí)間對(duì)顆粒粒度和流動(dòng)性的影響，制粒時(shí)間設(shè)置研究水平2，4，6 min，取樣10 次。顆粒粒度分布以20～80 目顆粒占總顆粒百分比表示，顆粒流動(dòng)性以HR 表示。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表8，可知制粒時(shí)間為4～6 min 時(shí)，顆粒制粒的各項(xiàng)指標(biāo)均在理想范圍內(nèi)，確定制粒時(shí)間為4 min。

表8 濕法制粒試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.8 Experimental design and results of the wet granulation

顆粒干燥：顆粒粒度分布、顆粒流動(dòng)性和顆粒水分是干燥和整粒工藝步驟中產(chǎn)出物料CMAs。整粒篩網(wǎng)目數(shù)、干燥溫度、時(shí)間和物料厚度是此工藝步驟的高風(fēng)險(xiǎn)CPPs。采用FFDoE，同時(shí)評(píng)估干燥時(shí)間（因素A）、干燥溫度（因素B）和樣品厚度（因素C）3 個(gè)關(guān)鍵因素對(duì)顆粒水分的影響。設(shè)置因素A，B，C的水平分別為40，50，60 ℃，20，40，60 min，0.5，1.0，1.5 cm，制得顆粒水分可接受范圍設(shè)定為1.0%～4.0%。在干燥顆粒的不同位置取樣，混勻，測(cè)定平均水分，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表9。由表10 可知，水分模型的P值小于0.01，表明模型有意義；模型中因素A，B，C 的P值均小于0.01，表明是影響顆粒水分的極顯著因素，且存在交互作用。ZZ29含量模型中，因素A 的P 值小于0.05，但整體方差模型P值接近0.05，表明各個(gè)因素基本上對(duì)ZZ29含量無(wú)顯著影響。干燥工藝環(huán)節(jié)中，因素A 和因素B 的設(shè)計(jì)空間（圖5 A 白色區(qū)域）顯示，因素A 可在40～60 ℃范圍內(nèi)變化，選擇中間值50 ℃；因素B 在30～50 min 范圍內(nèi)變化，選擇中間值40 min。因素B 和因素C 的設(shè)計(jì)空間圖（圖5 B 白色區(qū)域）顯示，因素C 可在0.55～1.15 cm 范圍內(nèi)變化，選擇中間值0.85 cm。

A. 干燥溫度-干燥時(shí)間 B. 干燥時(shí)間-物料厚度圖5 顆粒干燥高風(fēng)險(xiǎn)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)空間A.Desiccation temperature - desiccation time B.Desiccation time -material thicknessFig.5 Design space for high - risk process parameters in granule desiccation

表9 干燥試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.9 Experimental design and results of the granule desiccation

顆粒整粒：采用單因素試驗(yàn)評(píng)估整粒篩網(wǎng)目數(shù)對(duì)制得顆粒的CMAs（顆粒流動(dòng)性、顆粒粒度分布和CI）的影響。設(shè)計(jì)3 個(gè)水平的研究范圍（20 目、24 目、30 目篩整粒），顆粒流動(dòng)性目標(biāo)范圍為1.0～1.18；顆粒粒度分布目標(biāo)范圍為≤80目細(xì)粉不超過(guò)45%，20～80目顆?！?5%，≥20 目顆粒為0；CI 目標(biāo)范圍為11～15。由表11 可知，3 種不同目數(shù)篩網(wǎng)的整粒效果相當(dāng)，對(duì)顆粒的粒度分布、顆粒流動(dòng)性和CI 影響的差異較小。故選擇24 目篩進(jìn)行整粒。

表11 整粒篩選結(jié)果Tab.11 Screening results of sizing

2.5.4 壓片工藝

壓片工藝步驟中高風(fēng)險(xiǎn)工藝變量確定：此步驟中輸入物料CMAs 包括顆粒水分、粒度分布、流動(dòng)性和可壓性。顆粒的CMAs 均已在制粒研究工藝步驟中進(jìn)行控制。壓片時(shí)工廠環(huán)境的溫度、相對(duì)濕度在后續(xù)的吸附等溫線步驟研究。壓片過(guò)程中主要涉及4 個(gè)CPPs，包括壓片壓力、壓片速度、料斗裝料水平和儀器運(yùn)行時(shí)間。料斗裝料一般按常規(guī)設(shè)置為70%水平，壓片速度、壓片壓力和儀器運(yùn)時(shí)間是此步驟的高風(fēng)險(xiǎn)CPPs。

壓片高風(fēng)險(xiǎn)CPPs 對(duì)片劑CQAs 的影響：壓片速度設(shè)計(jì)3 個(gè)水平（5 000，10 000，20 000 片/小時(shí)），響應(yīng)值選擇15 min 溶出度、脆碎度和片重差異；壓片壓力設(shè)計(jì)3 個(gè)水平（6，8，10 kg），響應(yīng)值選擇15 min 溶出度和硬度；壓片運(yùn)行時(shí)間采用每隔10 min取20片，檢測(cè)片重差異。壓片速度在5 000，10 000 片/ 小時(shí)的研究范圍內(nèi)，對(duì)制劑的15 min 溶出度、片重差異和脆碎度均無(wú)顯著影響，3個(gè)參數(shù)均較理想；但壓片速度為20 000片/小時(shí)的片劑的15 min 平均溶出度、片重差異、脆碎度分別為93%，6.8%，0.9%，超過(guò)或接近控制線（圖6 A至圖6 C）。為了避免壓片速度對(duì)制劑質(zhì)量屬性產(chǎn)生不良影響，同時(shí)兼顧生產(chǎn)效率，將壓片速度定為10 000片/小時(shí)。壓片壓力對(duì)15 min 溶出度影響較?。▓D6 D），但對(duì)片劑硬度影響較大（圖6 E），壓力設(shè)置為8 kg時(shí)的片劑硬度較理想。在壓片運(yùn)行開(kāi)始、中間和結(jié)束（80 min）的整個(gè)壓片過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)片重差異有明顯變化趨勢(shì)，且3批片重差異絕對(duì)值均能控制在7.5%內(nèi)（圖6 F）。

A - C. 壓力速度的影響（分別對(duì)溶出度、片重差異、脆碎率） D - E. 壓片壓力的影響（分別對(duì)溶出度和硬度） F. 片重差異考察圖6 壓片參數(shù)研究A - C.Effect of compression speed on dissolution，weight difference，and fragility，respectively D - E.Effect of compression pressure on dissolution and hardness，respectively F.Inspection of the weight differences of tabletsFig.6 Study on compression parameters of tablets

2.5.5 吸附等溫線

由圖7 可知，臨界相對(duì)濕度為70%。故沃諾拉贊片劑制備過(guò)程中，應(yīng)將環(huán)境相對(duì)濕度控制在70%以下，在48 h 內(nèi)混合和壓片過(guò)程中環(huán)境相對(duì)濕度引起的潛在水分吸收量控制在4.0%以內(nèi)。

圖7 吸附等溫線圖Fig.7 Plot of adsorption isotherm

2.5.6 處方與生產(chǎn)工藝確定及設(shè)計(jì)空間驗(yàn)證

10 mg 規(guī)格沃諾拉贊片劑每片處方組成為原料13.4 mg（鹽型），D-甘露醇64.2 mg，微晶纖維素23.0 mg，高取代羥丙基纖維素1.5 mg，交聯(lián)羧甲基纖維素鈉6.6 mg，富馬酸0.58 mg，硬脂酸鎂1.15 mg。生產(chǎn)工藝為分別稱取微晶纖維素、甘露醇、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和原料，依次加入混合機(jī)混合3 min，在制粒機(jī)中噴灑3%高取代羥丙基纖維素溶液（將富馬酸過(guò)200 目篩溶解于黏合劑中）并制粒4 min；將制得顆粒置50 ℃鼓風(fēng)干燥烘箱中，厚度0.85 cm，干燥40 min，用24 目篩整粒，將硬脂酸鎂與干顆?；旌? min 后作為壓片物料。壓片機(jī)速度設(shè)定為10 000片/小時(shí)，壓片壓力設(shè)置為8 kg；包衣參數(shù)設(shè)置為熱風(fēng)溫度90 ℃，霧化壓力0.15 mPa，噴速10 g/min，包衣增重3%～5%?？芍幏胶蜕a(chǎn)工藝最優(yōu)值（表12 序號(hào)1），采用蒙特卡羅仿真模擬方法，從上述處方和工藝變量的設(shè)計(jì)空間內(nèi)，隨機(jī)抽樣2個(gè)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表12（序號(hào)2 和序號(hào)3）。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)空間范圍內(nèi)處方和工藝變量均可生產(chǎn)出符合要求的沃諾拉贊片劑，本品處方和生產(chǎn)工藝可行、質(zhì)量穩(wěn)定。

3 討論

藥物制劑研究包括處方和生產(chǎn)工藝參數(shù)研究，目前發(fā)表的多數(shù)文獻(xiàn)主要聚焦于應(yīng)用QbD 理念進(jìn)行處方優(yōu)化［6-8］，但制劑生產(chǎn)工藝參數(shù)研究和控制也極其重要，尤其是在確保不同批次藥品的質(zhì)量穩(wěn)定和重復(fù)性上。此外，部分QbD 研究只聚集于某個(gè)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)［9-10］，并不能真正體現(xiàn)QbD 理念對(duì)藥品質(zhì)量的整體控制思路?；诿绹?guó)食品和藥物管理局（FDA）的QbD研究案例［17］，本研究中不僅將QbD 理念中CQAs、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和DoE 3 種方法引入到沃諾拉贊片劑處方和生產(chǎn)工藝參數(shù)研究中，并提出處方與工藝相關(guān)的CQAs（表3和表5），同時(shí)建立了終產(chǎn)品CQAs、產(chǎn)出物料CMAs 與CPPs 的關(guān)聯(lián)評(píng)估（表6）。本研究中首次提出QbD 理念組合方法的使用，可實(shí)現(xiàn)處方優(yōu)化和工藝研究時(shí)針對(duì)性分析工藝變量對(duì)CQAs 的影響，避免每個(gè)工藝步驟中過(guò)度測(cè)定所有CQAs。

采用MDoE的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化處方，在片重（參比制劑片重115 mg）和主藥沃諾拉贊占比（規(guī)格為10 mg）已確定的前提下，去優(yōu)化其他輔料的比例而不是絕對(duì)量是本處方優(yōu)化時(shí)要解決的，MDoE 無(wú)疑是一種理想的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法［18-20］。為了應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)空間邊界的不確定性，建立設(shè)計(jì)空間時(shí)加入α=0.05 置信水平，可以確保在設(shè)計(jì)空間內(nèi)的處方和工藝變量具有更好的耐用性［21-22］。測(cè)定參比制劑在4種不同pH 介質(zhì)中的溶出曲線，從溶出度測(cè)定結(jié)果看，10 min 時(shí)4 個(gè)介質(zhì)中溶出度接近90%，其中15 min時(shí)溶出度接近100%。沃諾拉贊可能屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)（BCS）Ⅰ類藥（在尿和糞便中累積排泄率可達(dá)98.5%）［23］，基于生物等效性要求［16］，沃諾拉贊片15 min 時(shí)溶出度超過(guò)85%，可達(dá)生物等效性要求。因此，開(kāi)發(fā)快速釋藥的極速釋制劑是研發(fā)的目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，顆粒的HR 小于1.35 時(shí)粉體的流動(dòng)性可滿足最低要求［11］。但本品中沃諾拉贊占比較低（10%），將本品顆粒的HR 控制在小于1.18，可以保證片劑與顆粒流動(dòng)性相關(guān)3 個(gè)CQAs（含量、含量均勻度、片重差異）達(dá)到理想數(shù)值。前期原輔料相容性試驗(yàn)中，已確定富馬酸可以抑制降解雜質(zhì)ZZ29 的生成。處方研究時(shí)，考察富馬酸用量對(duì)ZZ29 含量的影響，確定加入0.5%富馬酸可抑制ZZ29 的增加。為避免固體加入時(shí)因富馬酸粒徑分布使加入量不均一而致不同片劑之間ZZ29 含量差異較大。在放大研究時(shí)，采用在黏合劑溶液中加入富馬酸，確保富馬酸在片劑中均勻分布。本研究中，根據(jù)前期研究確定了總混工藝（加入硬脂酸鎂）、富馬酸加入方式和包衣工藝參數(shù)，但未作詳細(xì)論述。

綜上所述，本研究中基于QbD 理念探討沃諾拉贊片劑的處方優(yōu)化和生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制范圍，將QbD理念中CQAs 進(jìn)行分類，如產(chǎn)品CQAs、處方與工藝相關(guān)的CQAs，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品不同階段有針對(duì)性控制；將產(chǎn)品CQAs、產(chǎn)出物料CMAs與CPPs建立關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制產(chǎn)出物料CMAs 即可達(dá)到控制產(chǎn)品CQAs；將CQAs、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與DoE 結(jié)合，系統(tǒng)應(yīng)用到沃諾拉贊片劑處方和生產(chǎn)工藝研究的各個(gè)環(huán)節(jié)中。為應(yīng)用QbD 理念優(yōu)化制劑處方和生產(chǎn)工藝參數(shù)與控制關(guān)鍵工藝變量提供了可參考的代表性案例研究過(guò)程。