可提取物与浸出物研究是药包材相容性评价的核心内容,也是药品注册申报中发补率较高的技术模块之一。在实际操作中,AET如何计算、提取条件怎么设计、样品和资料需要准备哪些——这三个问题直接决定了E&L研究的质量和效率。本文从实操角度出发,系统梳理这三个环节的关键要点。
E&L研究全貌速览
- 研究层级:可提取物研究(极端条件下评估包材潜在迁移物)→ 可浸出物研究(真实储存条件下监测实际迁移)
- 核心标准:USP 1663(可提取物)、USP 1664(浸出物)、ISO 10993-18(化学表征)
- 关键输出:可提取物谱、毒理学风险评估、浸出物监测数据
- 适用产品:注射剂、吸入制剂、眼用制剂、生物制品等高危剂型
一、AET:分析评价阈值的设定与计算
AET是什么
AET(分析评价阈值)是指在E&L筛查中,色谱峰或其他分析信号达到该浓度水平后,就需要对该化合物进行毒理学安全性评估的阈值。
SCT:安全关注阈值
AET的计算基于SCT。SCT是患者对单个浸出物的最高可接受暴露量,不同给药途径的SCT不同:
| 给药途径 | SCT推荐值 | 依据 |
|---|---|---|
| 胃肠外给药(注射)和眼用 | 1.5 μg/天 | PQRI PODP推荐 |
| 口服吸入和鼻用 | 0.15 μg/天 | PQRI OINDP推荐 |
AET计算公式
AET = (SCT / 每日给药次数) × (每包装容器给药次数 / 包装容器重量) × 不确定因子
其中:
- 每日给药次数:药品标签中规定的最大日使用频次
- 每包装容器给药次数:单个包装容器可提供的给药次数
- 包装容器重量:与药品接触的包装组件重量(g),也可使用接触面积或药品体积替代
- 不确定因子(UF):用于修正不同化合物在分析检测中响应因子的差异,通常取2~10
AET应用中的关键注意事项
- AET ≠ 检测限(LOD):AET是毒理学驱动的报告阈值,而LOD是仪器性能指标。方法灵敏度应确保定量限(LOQ)低于AET水平
- AET需产品专属计算:不同药品的日剂量、包装规格不同,AET也不同
- 所有高于AET的化合物都应鉴定:若无法鉴定,应作为未知物提交毒理学评估
- 可提取物AET与浸出物AET可能不同:可提取物AET基于SCT和组件质量计算;浸出物AET基于SCT和药品日剂量计算
二、提取条件的设计与选择
提取条件设计的核心原则
提取条件应基于”最坏情况”原则,模拟或超越实际使用条件,确保可提取物谱能够覆盖潜在的浸出物。提取条件的设计需满足以下要求:
- 科学性:条件应基于材料特性和临床使用场景合理设计
- 合理性:每个提取参数的选择都应有科学依据
- 保守性:应采用比实际使用更严苛的条件,确保覆盖最坏情况
提取溶剂的选择
提取溶剂应覆盖不同极性范围,确保极性和非极性化合物均能被提取。USP和BPOG提供了标准化的提取溶剂方案:
| 溶剂体系 | USP方案 | BPOG方案 |
|---|---|---|
| 有机/醇类 | 50%乙醇溶液 | 50%乙醇溶液 |
| 酸性 | pH 3.0 KCl缓冲液 | 0.1M磷酸溶液 |
| 碱性 | pH 10.0磷酸盐缓冲液 | 0.5N氢氧化钠溶液 |
| 水性 | — | WFI(注射用水) |
如实际使用条件更为极端(如强酸/强碱制剂),应调整提取溶剂的pH值以匹配最坏情况。提取溶剂不应导致样品材料发生化学性质的显著改变。
提取温度与时间
| 参数 | USP方案 | BPOG方案 |
|---|---|---|
| 提取温度 | 40°C | 通常40°C(极端情况酌情修改) |
| 提取时间 | 24h、7d、21d | 24h、7d、21d、70d |
温度的选择应基于产品的实际储存和使用温度。对于实际温度低于40°C的产品,通常仍采用40°C作为提取温度以模拟加速条件。提取时间点多时间点取样有助于建立提取动力学曲线。
提取液添加量(表面积/体积比)
提取溶剂的用量应基于样品与溶剂的接触面积或重量比例确定:
- 过滤器类组件:1 cm²/mL
- SUS组件(一次性系统):6 cm²/mL
三、样品与资料的准备
样品选择的核心要求
样品选择是E&L研究的第一步,也是最容易出错的环节。正确的样品应满足:
- 代表性:样品应能代表商业或临床上使用的产品
- 比例一致性:样品中各材料的比例应与终产品相同
- 最差情况:如采用等比例缩小的包装容器,其结构和材料(含黏合剂)应与终产品一致
- 批次选择:建议选取多批次样品,以覆盖批次间差异
样品制备的关键步骤
- 样品拆解与称量:按标准要求拆解包装组件,分别称量各组件重量并记录
- 表面积/体积测量:计算各组件与药品接触的表面积或体积,用于确定提取溶剂用量
- 提取溶剂添加:按计算的比例加入提取溶剂,确保完全浸没样品
- 提取操作:按设计条件进行提取(温度、时间、振荡/静置)
- 提取液处理:提取完成后,分离提取液,必要时进行浓缩、溶剂交换等前处理
空白与对照的设置
空白和对照样品是确保数据可靠性的关键控制措施:
- 分析空白:仅含提取溶剂、不接触样品的对照品,与样品经历完全相同的条件和处理步骤
- 阴性对照:确认分析系统不含可提取化合物
- 加标对照:在空白溶剂中加入已知标准物质,用于验证提取和分析方法的有效性
需准备的资料清单
在启动E&L研究前,应系统收集和整理以下资料:
| 资料类别 | 具体内容 |
|---|---|
| 包装材料信息 | 材料名称、供应商、牌号、多层结构组成 |
| 添加剂清单 | 增塑剂、抗氧剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等 |
| 加工工艺信息 | 成型方式、灭菌条件、加工助剂 |
| 药品信息 | 处方组成、pH值、离子强度、辅料清单 |
| 临床使用信息 | 给药途径、日剂量、接触时长、储存条件 |
| 包装规格 | 包装尺寸、装量、各组件重量或接触面积 |
常见问题与避坑指南
Q1:AET算出来浓度极低,仪器检测不到怎么办?
这是E&L研究中常见的挑战。可考虑:增加样品量或提取液浓缩倍数以提高灵敏度;采用更高灵敏度的检测器(如高分辨质谱);若仍无法达到AET灵敏度,应在报告中说明并评估对毒理学风险评估的影响。
Q2:提取溶剂会不会把材料溶解了?
会的。提取溶剂不应导致样品材料的化学性质发生显著改变。如发现材料溶解或严重溶胀,应更换提取溶剂并重新设计条件。
Q3:可提取物研究做完后,是不是E&L研究就完成了?
不是。可提取物研究只是E&L研究的第一步。
Q4:样品需要提供多少数量?
建议提供完整包装系统3~5套(含内包装及次级包装),同时额外提供空白包装材料用于空白对照。具体数量应基于提取方案中设定的取样时间点数量和各时间点所需样品量确定。
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