吸入制剂安全性的影响因素之吸入粒子粒径大小

在治疗肺炎、哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)等肺部疾病上应用广泛的肺部吸入制剂,能够直接到达病变部位,较其他给药方式具有其独特的优势。然而对于吸入制剂安全性评价又会面临着药物的给药剂量不够,药物的损耗量大和一定的给药时间等方面的挑战。粒度分布作为粉体重要性质之一,对于产品的质量和性能起着至关重要的作用,药物粒径与药物能否到达肺部密切相关,而且吸入粒子粒径大小影响着肺部对药物的免疫应答,是药品生产的重要参数。

吸入制剂与普通口服制剂相比,可以直接到达吸收或者作用部位,吸收或者作用快,可以避免肝脏的首过效应,减少用药剂量。而注射剂相比,又提高了患者依从性,同时减轻或者避免部分药物的不良反应。颗粒是组成粉体的基本单元,颗粒的大小称为粒度。大多数原料药和部分药物制剂呈粉状或颗粒状。吸入制剂包括气雾、液雾、粉雾等形式,不论何种形式,粒度检测都是质量控制不可或缺的一环。粒径大小是吸入制剂安全性评价要考虑的一项重要指标。

根据呼吸道生理结构,为了使药物有效地分布或者沉积在治疗部位,需要控制药物的粒度,粒度过大或者过小,可能会使药物不能有效沉积,降低疗效。美迪西为国内较早开展建立吸入给药技术平台的机构之一,目前已经完成整套吸入制剂安全性评价,包括药代、组织分布、急性毒性、28天重复给药毒性、刺激性、过敏性等试验。已完整建立吸入给药的整套技术,包括气管内雾化给药、口鼻暴露给药等。

由于粒子不同的表面积和溶解性,也导致了粒径大小与吸入粒子的毒性有关。由于粒径太大以至于不能渗透沉积于肺气道与肺泡。大量研究表明,直径为0.5~5μm 的气溶胶粒子可沉积在呼吸道和肺部,而直径大于5μm 的雾滴由于惯性冲击作用主要沉积在口咽部,直径小于0.5μm的雾滴因布朗扩散,大部分在吸入后又被呼出。

粒径分布数据的测定可以为吸入制剂安全性评价提供参考。有研究者研究了吸入用盐酸溴己新溶液的雾化特性,并建立体外评价方法。使用呼吸模拟装置对吸入用盐酸溴己新溶液的递送速率及递送总量进行研究,使用新一代撞击器(NGI)测定空气动力学粒径分布[1]。通过测定递送速率及递送总量、空气动力学粒径分布,表征盐酸溴己新溶液的体外雾化数据。研究结果发现所测定的体外数据描述了吸入用盐酸溴己新溶液的体外特征,可为该制剂的体外评价提供参考。

还有研究者利用自制的超临界反溶剂装置,以枸橼酸喷托维林为研究对象,制备粒径小、粒径分布较窄的枸橼酸喷托维林微粉,研究压力、温度、进样速率和溶剂等工艺参数对微粉形貌、粒径及粒径分布的影响[2]。结果表明,制备的微粉微观形貌均为片状;各工艺参数对微粉粒径及粒径分布影响不同,通过优化工艺参数可制备出几何粒径为0.5 12 μm、空气动力学粒径为1.2 μm的微粉,符合吸入式给药对微粉粒径的要求。

肺部吸入给药的效果会受到药物粒子在呼吸道不同部位的沉积、吸气速度、上皮细胞渗透等多种因素的影响,因此在吸入制剂安全性评价中,测定药物粒子大小及粒度分布是一项重要内容。

[1] 吸入用盐酸溴己新溶液的体外评价[J].

[2] 超临界反溶剂法制备吸入式给药微粉[J].