質構儀在藥物製劑研究中的應用

  在藥品開發過程中，硬度、黏附性、延展性等藥物製劑物性特征的測定評價(jia) ，是優(you) 化製劑處方和生產(chan) 工藝的基礎，同時也是藥品質量評價(jia) 和控製的關(guan) 鍵指標。然而，在當前藥品開發及工業(ye) 生產(chan) 中，不同製劑的物性參數測定方法仍存在一定局限性。例如，對於(yu) 固體(ti) 製劑，硬度計、脆碎度儀(yi) 、崩解儀(yi) 等現有力學性能測定設備測量得到的參數通常為(wei) 表觀指標，無法反映固體(ti) 製劑內(nei) 部微觀結構變化；對於(yu) 半固體(ti) 製劑，目前尚無完整的物性特征測定方法，導致製劑性能評價(jia) 存在困難；對於(yu) 中藥飲片、中間體(ti) ，質地及質量評價(jia) 以人工經驗為(wei) 主，導致處方篩選、工藝控製及質量評價(jia) 具有一定主觀性。針對目前檢測方法的不足，亟需探索新儀(yi) 器、新方法以建立科學合理的物性特征測試方法。
  質構儀(yi) 又稱物性分析儀(yi) ，是一種能夠準確描述樣品受力後力、位移、時間3 個(ge) 參數變化過程的精密儀(yi) 器，能以數據客觀反映樣品的各種物理特性參數，其結果具有較高的準確性、靈敏性與(yu) 客觀性。質構儀(yi) 早應用於(yu) 食品行業(ye) ，測定的物性參數能較好反映食品質量優(you) 劣，已被廣泛應用於(yu) 客觀評價(jia) 食品品質；此外，質構儀(yi) 在農(nong) 業(ye) 工程、化工材料、生物醫學等領域也得到了成功應用，如測定小麥莖杆的彎曲性能、燈絲(si) 的力學性能以及骨的生物力學性能等。

1、 質構儀(yi) 原理概述
 質構儀(yi) 是客觀評價(jia) 樣品物性特征*的一種手段，可通過統一的測試方法，對樣品物性特征作出數據化的準確描述，見表1。質構儀(yi) 主要由主機、探頭和附件等硬件設備以及軟件組成。主機上有一個(ge) 可以上下滑動的機械臂，末端通過力學傳(chuan) 感器與(yu) 探頭相連。實驗時，機械臂根據設定的速度上下移動，探頭會(hui) 在接觸樣品時受到一個(ge) 作用力，力學傳(chuan) 感器實時傳(chuan) 輸數據，由軟件記錄力-位移、力-時間或位移-時間曲線圖，檢測結果具有較高的靈敏度與(yu) 客觀性，見圖1。

2、 質構儀(yi) 的應用
 根據樣品的自身特性，質構儀(yi) 有多種探頭（圓盤、圓柱、單刀探頭等）和多種分析模式（壓縮、穿刺、剪切、拉伸模式等）可供選擇，不同物性參數可結合多種數據分析手段（方差分析、回歸分析和t 檢驗等）以達到研究目的。其中應用廣泛的是壓縮模式，探頭以恒定速度下降，壓縮樣品到某一設定目標（如一定的形變量、下壓距離）後立即返回，可以反映製劑的硬度、黏附性、內(nei) 聚性等多種物性參數。對於(yu) 物性參數的數據分析方法，主要包括統計檢驗與(yu) 回歸分析2 種手段，通過方差分析和t 檢驗可比較不同處方或不同測定方法下製劑物性參數之間的差異，用於(yu) 體(ti) 內(nei) 外相關(guan) 性評價(jia) 、不同處方之間的質量評價(jia) ；回歸分析可將一係列物性參數與(yu) 工藝參數或質量評價(jia) 指標進行方程擬合，找到關(guan) 鍵物性參數與(yu) 製劑質量之間的定量關(guan) 係及相互影響規律。對近年來質構儀(yi) 在製劑研究中的應用文獻進行總結，見表2。

2.1 在固體(ti) 製劑中的應用

 固體(ti) 製劑包括片劑、膠囊劑、顆粒劑、散劑、薄膜劑等。質構儀(yi) 探頭直接作用於(yu) 樣品，可反映與(yu) 其表麵或內(nei) 部結構相聯係的力學響應變化，能以量化數據描述各物性參數，用於(yu) 表征固體(ti) 製劑的崩解時間、硬度、黏附性等，在創新相關(guan) 檢測方法、處方篩選及質量控製研究中有很大應用潛力。

2.2 半固體(ti) 製劑力學性能評價(jia)

 半固體(ti) 製劑包括軟膏劑、凝膠劑和栓劑。力學性能是優(you) 化外用處方的重要參數，良好的半固體(ti) 製劑應具有良好的黏附性、可擠出性、延展性等特性，以便在給藥部位有較好的適用性和治療效果。目前對於(yu) 這些參數尚無完整的測定方法，僅(jin) 對其性能加以文字描述，無實驗依據，但質構儀(yi) 可對其進行量化並有望標準化，可為(wei) 半固體(ti) 製劑力學性能評價(jia) 標準的建立提供參考。

2.3 液體(ti) 製劑可注射性評價(jia)

 可注射性和注射力是任何非腸道劑型的關(guan) 鍵產(chan) 品性能參數。人用藥品注冊(ce) 技術要求協調會(hui) 議指南Q6A（ICH Q6A）中提到，包裝在預填充注射器或自動注射器藥筒中的腸胃外製劑應具有與(yu) 輸送係統功能相關(guan) 的測試程序和接受標準。美國食品藥品監督管理局（FDA）關(guan) 於(yu) 用於(yu) 包裝人用藥物和生物製劑封閉容器係統的工業(ye) 指南中也提到，需要評估注射器的性能。如果可以解決(jue) 可注射困難等問題，對提高患者依從(cong) 性將具有重大意義(yi) 。

2.4 在中藥飲片及中藥中間體(ti) 中的應用

 中藥是天然植物的自然屬性決(jue) 定了其質量屬性具有天然波動性，這種波動如果得不到有效控製，將會(hui) 傳(chuan) 遞到中間體(ti) ，影響工藝性能，終到製劑，造成質量不穩定，因而中藥工藝研究和質量控製應加強對中藥藥材/飲片、中間體(ti) 和製劑成品的屬性研究。目前對於(yu) 中藥物料屬性的研究仍以常規理化性質研究為(wei) 主，如密度、黏度、活性成分含量和pH 的測定等，鮮有對物料力學性能和微觀結構變化的研究。質構儀(yi) 憑借其能直接反映樣品內(nei) 部受力後微觀結構變化的*優(you) 勢，已被研究者開創性地應用到對飲片的質地評價(jia) 、中藥中間體(ti) 質量控製上，並開發出了準確、合理、穩定的分析檢測方法。質構儀(yi) 對於(yu) 中藥關(guan) 鍵物料屬性的量化，可以科學指導中藥製劑處方的篩選及工藝參數範圍的製定，為(wei) 逐步實現中藥製藥過程控製提供研究依據。

參考文獻： 李瑤瑤，張凱旋，熊皓舒，章順楠．質構儀(yi) 在藥物製劑研究中的應用進展．中國實驗方劑學雜誌。