"质量源于设计"这种被载入"ICH Q8--药物开发"的方法,其潜在的益处包括相对于规定具有更高的灵活性、更高的工艺效率以及对产品更好的理解。虽然药品制造商渴望获得这些益处,但却仍然有所保留。我们首要要关注的问题是正确审视工艺和产品性能所需的附加开发工作量。因此,需要找到省时、有效的方法生成所需的数据。

       例如,了解和控制粉体行为对于高效的药品生产而言至关重要。因此,拓展这方面的知识也变得非常重要。粉体可能为加工或测量带来挑战,但已在制药行业内广泛使用。

       测量粉体流动性一直是一项严峻的挑战,许多实际表征方法已经逐步形成。大多数的方法都只用一个数值来描述这种复杂的参数。更传统的测试 (例如休止角、豪斯纳比和针对料斗设计的剪切测试) 只能提供有关粉体行为某些特定方面的有限信息。相比之下,灵敏度更高、更复杂的工具可以确保更全面的了解。

       目前,最先进的粉体测试仪能够通过一台仪器完成多元的粉体表征。使用相对较少的材料便能在短时间内测量二十多种有关剪切、松装和动态的变量,这在材料数量有限的开发阶段特别有利。此外,可在固结、预处理、充气甚至流化的状态下进行粉体表征,从而能够预测其在不同的单元操作中的行为。使用这些最新的测试方法能够可靠地测量流动性、充气、压缩性、透气性和剪切特性。

       图1 - FT4 Powder Rheometer®通用粉体测试仪

       在提高重现性方面取得的进步至关重要。凭借粉体流变仪,使用预处理步骤可单独解决这个问题。预处理将以规定的方法轻微搅动粉床,以使其保持均匀的堆积状态。从高充气的样品中释放空气或被在压实的样品中带入空气,从而在每种情况下均产生相同的基准状态。松散的团块被搅碎,从而增加粒径和形状的一致性。预处理是目前粉体测试仪能够提供远超过传统方法的高重现性的主要原因之一。

       高重现性直接转化为更高的灵敏度,使得参数的任何变化都能真实地反映流变特性的变化,而非测量方法导致的变化。现代的测试仪器使得研究人员能够遵循传统的实验路径:建立可靠的基准,然后确定相关变量的影响。可以全面、系统地研究破碎、分层、湿度、空气含量、压实、颗粒粒径和形状以及其他参数对工艺相关特性 (例如流动性) 的影响。最终的结果将形成一个精确的粉体表征信息数据库,可促进长期开发中的基础研究。因此,这种方法与QbD所倡导的基于知识的开发和加工方法完全一致。

Tim Freeman“粉体流动”专栏 | 粉体表征工具

       作者简介:

       Tim Freeman,富瑞曼科技有限公司总经理

       Tim Freeman是粉体表征公司富瑞曼科技有限公司的总经理,他自20世纪90年代末便效力于该公司。他在FT4粉体流变仪®和通用型粉体测试仪的设计和持续发展方面发挥了重要作用。Tim与各专业机构合作并参与行业活动,对促进粉体加工领域的发展做出了杰出贡献。

       Tim拥有英国萨塞克斯大学的机电一体化学位。他是美国结构化有机微粒系统工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 许多项目组的导师,并经常组织粉体表征和加工领域的行业会议。作为美国药学科学家协会 (AAPS) 的"过程分析技术"焦点小组的前任主席,Tim是制药技术编辑顾问委员会的成员,以及《欧洲药物评论》杂志的行业专家组成员。Tim还是化学工程师学会"颗粒技术"特别兴趣小组的委员会成员、ASTM负责粉体和散装固体的特性和处理的D18.24小组委员会副主席,以及美国药典 (USP) 通论-物理分析专家委员会 (GC-PA EC) 的成员。

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