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药点笔记 | 一次性生产组件标准化的可提取物研究方法-3

2021.3.01
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

3. 提取条件

我们研究的目的要求明显超出实际使用条件及在实验室研究中仍然可行的提取条件。

表面积/体积比(SA/V): USP <661>要求每毫升提取液中待提取组件的SA/V为6 cm2/mL(13)。尽管这一比率的设定依据没有记录在案,但它确实明显夸大了实际应用中的预期SA/V,并且已证明接近实验室环境中可行的最大SA/V。对于过滤器,接受的SA/V为1cm2/mL, 这也被夸大了,但实际可行(14)。

因此,对于过滤器、切向流装置和膜吸附器,我们将SA/V确定为1 cm2/mL,对于所有其他组件,SA/V确定为6 cm2/mL。我们要强调的是,SA/V比对可提取物浓度的影响取决于接触时间和给定化合物的物理性质(15)。在不超过7天的短期提取过程中,可提取化合物的释放受聚合物内扩散的控制(图2和图3)。

因此,对于短期提取,可提取物的浓度将由SA/V的比率控制。对于长期接触提取,平衡浓度不再受扩散控制,而是受聚合物与溶剂的分配控制。在分配系数较大(Kp/l)的化合物中,浓度与SA/V比无关(15)。

 

提取温度:提取温度应允许在不损害组件物理和化学完整性的情况下全面提取化合物。

第一个基本原理:选择的温度是加速提取的温度(17, 18)。

第二个基本原理:最坏情况下的温度由组件的最高工作温度确定,而不影响其完整性(18)。

提取温度低(例如23°C)导致可提取物浓度低(低至无法测量)。相比之下,随着提取温度的升高(例如60°C)和提取时间的延长(大于70天),大多数化合物的可提取物产量增加。在动力学研究中——本文未给出的结果是基于对高效液相色谱紫外检测峰强度和气相色谱质谱(GC-MS)分析峰强度的定性评估——结果表明,在少数情况下,浓度在长时间(70天)内降低。具体而言,对储存袋(图2)和囊氏滤器(图3)的动力学研究表明,浓度明显依赖于温度和接触时间。GC-MS数据(图3)表明,在70天的提取时间后,所有测试温度(23°C、40°C和60°C)下,所有检测化合物的浓度之和到平衡。采用气相色谱-质谱扫描法,检测和鉴定了广泛的化学物质。

在60°C下提取是不可行的,因为在提取过滤囊式过滤器时会发生泄漏。对于所有提取时间点,在20°C到40°C之间可以看到提取效率的有效加速因子约为2(图2和图3)。根据结果和我们的基本原理,提取温度设定为40°C。

提取时间:接触时间是相关的,以确保组件材料与提取溶剂之间的相互作用,从而产生高提取物浓度进行分析(16, 17)。通过对储存袋膜材料进行动力学研究(图2和图3),我们观察到延长接触时间可提高可提取物水平。了解每个组件的预期用途和预期的过程中接触时间,我们可以确定夸大实际使用时间的提取时间。此外,对于滤膜,动力学研究表明,在40°C下提取21天和/或70天可检测到大量可提取物(未显示详细数据)。大多数可提取物在40°C下大约70天后达到平衡浓度。表7显示了每种组件类别的提取时间。

试样制备:较高剂量的伽马辐射对可提取物含量的增加有已知的影响(19)。根据ISO 11137 (20),我们采用了25 kGy的最小剂量对一次性系统进行灭菌,典型的最大辐照剂量为45 kGy。因此,我们需要一个目标剂量来预处理50kGy提取的组件,并且我们在一次性组件的γ射线照射和提取开始后采用了最长6周的时间间隔。

批数:下一个评估——设置研究用物品的数量——是评估不同过滤器和滤膜批(中间精密度)和一批内(重复性)可提取物结果的变异性。影响整个提取研究变异性的最重要参数是提取过程、样品制备和分析过程(包括分析方法)。如果所用分析方法的重复性优于提取研究中的批次间的重复性,则有可能在提取研究中检测到一次性组件之间的批次间变化。

在本研究中,使用高效液相色谱/紫外光谱、气相色谱-质谱和总有机碳(TOC)分析来测定批次间的变化。这些分析技术的重复性和中间精密度实验数据低于10%(表3)。然而,必须指出的是,对于某些用GC-MS分析的化合物,其中间精密度可达25%。
 

例如,Menzel等人报道的三种常见可提取化合物的GC-MS分析数据(5)表明重复性和中间精密度在同一水平上(十二烷分别为1.2%和5.6%),低于10%(表4)。即使在单一化合物之间,一个批次内的重复性(十二烷为1.2%,2,4 二-叔丁基苯酚为6.5%)也与中间精密度(十二烷为5.6%,2,4-二- 叔丁基苯酚为7.7%)处于同一水平。分析系统的重复性相当于过滤器的批次间变化。因此,分析方法不显示任何批次间变化。基于这些数据,在进行可提取物研究时,不需要对多个批次进行相关测试。TOC和高效液相色谱-紫外检测结果也得出了同样的结论。重复性和中间精密度显示相同的水平。未检测到囊氏滤器的批次间变化。从这些数据中得出的结论是可提取物研究只需测试一批一次性组件。可将多个批次的提取物混合起来进行分析。


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