共处理辅料:解决现代制药挑战的实用工程化方案Co-Processed Excipients: Practical Engineered Solutions for Modern Pharmaceutical Challenges | Pharmaceutical Technology

环球医讯 / 健康研究来源:www.pharmtech.com美国 - 英语2026-07-21 06:17:02 - 阅读时长8分钟 - 3747字
本文详细介绍了共处理辅料(CPEs)的定义、制造方法及其在现代制药中的应用。共处理辅料是通过物理方式整合两种或多种辅料的复合颗粒,能显著提升药品的可制造性、稳定性和性能。文章阐述了CPEs的三种制造途径、安全性评估要点、监管挑战以及在连续制造、可持续发展和创新方面的优势,为制药行业提供了实用的工程化解决方案,包括提升生产效率、降低成本和改善患者体验等多方面效益。
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共处理辅料:解决现代制药挑战的实用工程化方案

注:作者已更新本文,以澄清共处理辅料的示例。

国际制药辅料委员会(IPEC)将共处理辅料定义为两种或多种药典规定的或非药典规定的辅料的组合,旨在通过物理方式改变其特性,这种改变无法通过简单的物理混合实现,且不会发生显著的化学变化。¹,² 在某些情况下,可能会形成必要的组分,例如原位盐形成。

在现代药物配方中,共处理辅料(CPEs)能够实现药物产品的可制造性、稳定性及性能,而这些是当CPE组分以简单混合物形式单独使用时无法达到的。随着功能性能的提高,配方设计者正在转向使用CPEs,它们是由两种或多种辅料组分在颗粒水平上整合而成的工程化组合(图1)。

![图1: "简单"微晶纤维素/气相二氧化硅混合物(右上)与共处理的硅化微晶纤维素(右下)对比。在共处理过程中,气相二氧化硅在干燥前添加到微晶纤维素浆液中,形成整合系统。图由作者提供。]

随着CPEs在批次处理中展现的优势,自然过渡到其在连续制造中的应用,后者能够提高产量并支持以患者为中心的剂型。了解CPEs的性质、优势和监管影响,对于产品配方设计者和供应链决策者而言正变得不可或缺。

历史背景和当前CPEs的应用现状

共处理的概念并不新鲜。制药行业长期以来一直使用共处理辅料。已有多个具有长期使用历史的共处理辅料实例。其中,一个被认为是早期采用CPE应用的例子是1970年代开发(并引入)的羧甲基纤维素钠(NaCMC)和微晶纤维素(MCC)等级组合,用于改善液体递送。其他广泛使用的纤维素组合如MCC和乳糖;乳糖和粉末纤维素(均在1980年代开发);以及硅化微晶纤维素(SMCC - 1990年代开发)都是将功能性材料组合产生实用效益的实例,这种效益已持续数十年。如今,已有超过100种共处理辅料存在,其中许多据报道正在商业使用中,涵盖直接压片辅料、多功能粘合剂、崩解剂-粘合剂组合以及特殊性能辅料,如用于口腔崩解片(ODTs)的辅料。上述已识别的共处理材料中有几种已在《美国药典》(USP)中获得药典认可。CPEs数量的增长既反映了历史安全经验,也体现了它们提供的实际制造优势。

需要认识到,在许多CPEs的制造中使用的单个组分在共处理前并非作为单独的药典辅料分离出来;然而,它们都受到严格控制。CPE制造商可能根据不同制造工艺、CPE组成的组分以及目标物理和功能特性,采用不同的共处理方法。原则上,有3种制造途径可以生产CPEs。每种途径都会产生一种辅料,其组分设计为协同工作,而不会对组分产生显著的化学变化。

共处理制造路线

实际上,共处理可以通过几种制造路线实现:

  • 使用商业辅料:将成品辅料组合并经过一个工艺(如研磨、造粒、喷雾干燥或团聚),将组分整合成包含这些材料的颗粒(图2)。
  • 将商业辅料引入并与尚未分离的工艺中辅料(例如聚合物溶液或浆液)结合,然后将合并的流进行处理,将组分整合成包含这些组分的颗粒(例如喷雾干燥)(图3)。
  • 所有CPE组分都是正在加工的辅料流,共同进行共处理:将2种或多种材料流(如聚合物分散体、微晶纤维素浆液、基于糖的溶液)组合、混合并加工成颗粒,而无需首先分离任何单个组分(图4)。

![图2:用于制造共处理辅料的商业或成品辅料。图由作者提供。]

这些制造路线会影响物理特性,包括颗粒形态(颗粒形状和孔隙率)、表面特性、颗粒大小和粒度分布以及水分含量,进而影响粉末流动性、可压性和片剂制造情况下的稳健性等性能特性。

![图3:在共处理过程中,将商业或成品辅料添加到辅料制造的工艺流中。图由作者提供。]

![图4:在辅料制造过程中,工艺流在干燥前结合以生产共处理辅料。图由作者提供。]

安全性和监管考虑因素有哪些?

CPEs的一个重要安全考虑是共处理过程中不会形成新的共价键,且起始材料的化学特性得以保留。因此,单个组分的安全概况很大程度上延续到CPE中。由于共处理在颗粒水平上整合了组分,某些属性和相互作用(如表面化学、溶出速率或微环境pH值)可能会改变,应予以评估。

当CPE制造商无法对共处理辅料主张直接的药典合规性时,就会出现一个监管挑战,而且并非所有共处理辅料都建立了药典标准。这一差距导致了一个开放的行业问题:更广泛的药典专论覆盖是否会增加CPEs的接受度和采用率?该领域的许多人坚持认为会——标准化专论可以提高透明度、统一质量期望并简化监管审查——但开发这些专论需要对复合材料进行稳健、广泛接受的表征方法。

负责任使用的核心原则

要负责任地采用共处理辅料,配方设计者和制造商应应用以下核心原则:

  • 安全性已证实。确认组分特性及毒理学概况可接受,且无意外化学反应产生新风险。
  • 组成一致。确保严格控制原材料特性和制造参数,以维持可重复的CPE组成。
  • 变异性降低。利用共处理实现批次间更一致的性能,而非简单混合。
  • 工艺控制与监测。实施稳健的过程控制和验证过的生产工艺以维持质量。
  • 有记录的性能优势。提供证据证明CPE提供了简单混合物无法实现的功能。

对制造、可持续性和创新的益处

共处理辅料提供了一系列解决运营和配方挑战的益处,例如:

  • 促进连续制造。CPEs可减少给料器数量并简化输入流,提高进料速率一致性,实现更高效的连续工艺。
  • 可持续性。通过减少开发迭代、配方试验中的浪费和生产过程中的报废,共处理辅料可降低环境影响。某些CPEs支持直接压片,避免湿法制粒及相关溶剂和能源使用。
  • 生产力和成本。增强的流动性、可压性和稳健性减少了停机时间、返工和报废率,提高了产量并降低了商品成本。
  • 配方实现与创新。CPEs可以克服流动或压缩限制,降低应变率敏感性,允许胶囊转片剂,减少粘合剂需求,并增强稳定性——开辟新型剂型或改进以患者为中心的产品的途径。

结论

共处理辅料是现代制药开发和制造中一种实用且日益常见的资源。通过在颗粒水平上整合互补的辅料功能,CPEs提供了简单混合物无法匹配的真实性能优势——从实现连续制造和改善可持续性到解决困难的配方问题。药典标准的持续发展和透明表征将进一步支持这些材料在整个行业中的安全、一致采用。对于寻求可重复、高性能输入的配方设计者和制造商而言,共处理辅料值得认真考虑,以加速开发并提高产品质量。

参考文献

  1. 制药辅料术语和缩略语通用词汇表。第3版。IPEC;2023。访问日期:2026年4月8日。
  2. IPEC-Americas. 共处理辅料解密。《国际制药辅料杂志》。2024;1(2):60-63。访问日期:2026年4月8日。

作者简介

吉娜·马西(Gina Marsee)是位于美国宾夕法尼亚州西点的默克公司(US)合规与倡导部门主管。她拥有田纳西大学化学与生物学学士学位,并在制药行业工作30多年,在质量、合规和法规事务领域担任过各种领导职务。她也是IPEC-Americas主席。

凯瑟琳·厄尔曼(Katherine Ulman)女士是KLU Consulting, LLC的所有者和主要负责人。她在道康宁公司(Dow Corning Corporation)工作超过40年后退休。在道康宁期间,她曾担任全球医疗保健业务的法规合规经理以及道康宁医疗保健行业材料站点的法规经理。

约瑟夫·泽莱兹尼克(Joseph Zeleznik)是Zeleznik Consulting的所有者和总裁。此前,他是IMCD US LLC的北美技术总监。约瑟夫在制药辅料和配方开发方面拥有近四十年的经验。他的专长涵盖高功能性及新型辅料、连续制造和先进配方策略。此外,他是IPEC-Americas执行委员会成员,目前担任前任主席。

坎迪·里诺兹·卡明斯(Candy Reynolds Cummings)在葛兰素史克(GlaxoSmithKline)工作了15年,从分析化学家做起,一直工作到OTC区域(特别是口腔护理)的QA验证经理。目前在赢创(Evonik)担任法规和产品管理经理,支持美国、加拿大和墨西哥的二氧化硅业务线法规事务。

普丽西拉·扎维斯拉克(Priscilla Zawislak)是罗盖特美洲公司(Roquette Americas, INC.)的公司法规事务负责人。普丽西拉在辅料、食品添加剂和个人护理产品成分的法规事务和质量方面拥有35多年经验。她目前是IPEC联合会主席,也是IPEC-Americas科学和法规政策副主席,并且也是该组织的前任主席。

鲍勃·苏卢夫(Bob Sulouff)是罗盖特美洲公司(Roquette Americas, INC.)健康与制药解决方案部门高级法规事务经理。鲍勃在法规事务和质量方面拥有25多年经验,主要专注于辅料。他是罗盖特健康与制药解决方案法规团队成员,倡导增值的制药法规解决方案。他也是IPEC-Americas候任主席。

大卫·R·斯科内克(David R. Schoneker)目前是Black Diamond Regulatory Consulting, LLC的总裁/所有者,这是一家专门提供制药、膳食补充剂、食品及相关行业法规和质量咨询服务的咨询公司。Dave在辅料行业已有48多年经验,目前是IPEC-Americas QbD/组成委员会主席。

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