制剂国际化 (三) | 纳米技术在仿制药研发中的成功关键
美国仿制药公司高级研究员，主要从事中国制药出口企业在美国市场的仿制药（ANDA）制剂研发、中试放大及申报工作，是从事口服纳米新剂型研发并取得成果转化的优秀科学家，对仿制药的中试放大及申报生产有较为丰富的成功工作经验，对一致性评价有较为深入的和研究和理解。中国药科大学联合企业博士后，中国科学院上海药物研究所博士，北京大学医学部药学专业学士。
溶解度差是部分药物生物利用度低的重要原因之一。纳米技术可通过物理粉碎或包载等方式，将难溶性药物降低至纳米级别，因其具有减小药物粒度、增加药物比表面积、增加饱和溶解度、提高膜渗透力以及延长吸收部位滞留时间等优势，从而有效提高生物利用度，为克服难溶性药物口服吸收差的问题提供了一种新的解决思路。
在制药领域，相比传统制剂工艺，纳米技术已被证实具有显著的治疗优势，但因其在工业界的商业化生产中存在较大技术壁垒，而鲜有企业涉足。
商业化的纳米技术目前以纳米结晶技术（Nanocrystal）为主，即将微米级的药物颗粒通过破碎分散或沉淀结晶的方法，使粒径减小到亚微米级（100-1000 nm）甚至毫微米级（1-100 nm），并在稳定剂的作用下稳定存在的制剂技术。
药物纳米结晶相比以包载为主要原理的纳米粒，既不需要具有增溶作用的载体系统，又有更好的稳定性，特别适用于高剂量难溶性药物产品。
药物纳米结晶技术按照制备方法来分类，主要为破碎法（“Top down”）和结晶法（“Bottom up”）。近年来，破碎法因不需要使用有机溶剂，完全避免了溶剂残留问题而逐渐取代结晶法被广泛商业化应用。
在仿制药市场，纳米技术不仅需要克服本身的研发技术壁垒，还要考虑与原研药的特殊的一致性评价手段，因此，能获成功的仿制药公司更是凤毛麟角。本文就基于破碎法的纳米技术本身的研发难点及一致性评价的切入点两方面来探讨纳米技术在仿制药研发中的成功关键。
纳米技术研发难点
纳米结晶工艺
要做好纳米产品，首先要得到理想的纳米结晶药物中间体，即：颗粒度分布集中，且具有良好物理及化学稳定性的纳米药物颗粒，保证中间体质量可控。
颗粒度分布集中指的是，所制备的纳米颗粒呈单峰正态分布，且分布越狭窄越好。即颗粒分布在150nm至200nm之间，比分布在50nm-300nm之间要理想的多，这样在体内试验中的个体间差异也小，药效明确且显著。另外仅关注药物平均颗粒度的改变是不够的，还要关注峰形。双峰在体内的吸收及代谢行为相当于纳米药物和非纳米药物的混合叠加，疗效一定是异于纳米药物的。
良好的物理稳定性指的是，纳米结晶中间体的颗粒度，在一定放置时间内，保持粒径大小不变，分布状态不变，不重新聚集，也不溶解减小。通过稳定剂的处方筛选可以获得合适的表面活性剂或高分子材料达到良好的物理稳定作用，通常混合稳定剂的稳定效果优于单一稳定剂。
稳定剂的用量选择上，过少起不到助悬及分散的作用，过多可能直接对原料药起到增溶效果而使API（主要活性成分，即原料药）直接溶解。因此种类、配伍及用量都需要仔细筛选和评估。
良好的化学稳定性指的是，在纳米工艺制备过程中及制备完成后的放置时间内，均具备可控的含量及杂质等。
在破碎法纳米制备工艺中遇到最多的问题是，破碎过程会瞬间产生大量热能，且设备规模越大，产热越显著，很多API在高温下极不稳定易降解并产生杂质。因此控制制备工艺参数及冷却效率是保证产品化学稳定性的必要条件。当然在产品研发初期，辅料与API的相容性研究也是必不可少的基础。
纳米结晶中间体与传统剂型的转化问题
纳米结晶药物中间体制备形成固体口服制剂后，相比混悬液制剂明显提高了药物存放稳定性，相比注射剂提高了给药安全性。口服后是否能良好地恢复到纳米混悬状态并保持粒度不变是纳米结晶药物制备形成传统固体制剂的一大挑战。
喷雾干燥、流化床顶喷制粒及包衣技术是纳米结晶中间体转化为固体制剂的常用手段。由于纳米结晶药物多为载药量高的混悬液中间体，并加入大量辅料保证其物理稳定性，因此粘度及固含量都较高。增重比例高使得工艺过程耗时长，参数变化大，难度较普通产品高很多。在纳米混悬液热干燥形成固体颗粒的过程中，最容易出现的问题是含量流失和API颗粒重新聚集增大。工艺控制可以有效提高含量及收率，处方优化可减少或避免API颗粒改变。
由于后续压片工艺中的冲头压力可能会改变纳米颗粒结构，有些产品选择颗粒灌胶囊来减小压力对纳米颗粒的影响，也有些产品将纳米结晶中间体以包衣形式包裹在空白片芯表面而完全避免压力的产生。
当然最终的评价标准是，成品固体制剂重新混悬分散后与药物纳米结晶中间体的颗粒度保持一致。纳米结晶中间体的颗粒度易于检测，而如何排除辅料干扰，客观、准确地评价成品中API的颗粒度则是纳米产品成功的关键技术难点。
一致性评价切入点
一致性评价是仿制药研发的核心内容，如何把握纳米产品与原研药的一致性进而提高BE试验成功率？我们主要关注与传统制剂差异最大的API颗粒度与溶出实验两方面。
API颗粒度一致性
粒径大小和粒度分布是衡量纳米晶体制剂质量最重要的指标, 它决定了纳米结晶药物的饱和溶解度、溶出速率、稳定性及生物利用度等，不同颗粒度的API在体内释放及吸收的速率和程度完全不同。可以说，仿制药产品只要做到了与原研产品API颗粒度一致，BE试验就几乎成功了一半。
如何做到与原研颗粒度一致？首先要明确目标颗粒度，即准确测得原研药中API的颗粒度。其次根据目标来筛选稳定剂等辅料及设计纳米工艺参数。
稳定剂的选择尽可能与原研种类一致，对其用量及配比进行优化筛选。工艺参数方面：破碎法中最常用的湿法研磨工艺，因为最终得到的纳米粒度约为研磨珠尺寸的千分之一，所以需要根据目标颗粒度选择研磨珠尺寸；而破碎法中的高压均质法则需要调节适合的压力并优化循环次数来获得理想的纳米颗粒。具体工艺做具体分析。
溶出度一致性
溶出度一致性几乎是每个口服固体制剂的体外核心研究内容。传统溶出实验，于不同时间点抽取溶出杯中一定量的混悬液，经过滤器拦截掉所有未溶解的固体颗粒，再对滤液进行含量测定。然而这一操作在纳米制剂中却无法进行。
纳米制剂颗粒度极小，通常在50-500nm之间，且纳米粒子在数量上相比普通微米药物成千百倍甚至万倍增加。大孔径过滤器根本无法拦截纳米颗粒，过滤后仍为纳米混悬液；而小孔径过滤器则没有能力承载数量巨大的纳米粒子，极易出现堵塞情况。
因此，如何更好地开发和设计针对纳米产品的溶出方法是体外一致性评价的另一核心技术难点。除传统溶出实验中常优化的溶媒浓度和搅拌转速以外，整个溶出过滤装置、检测手段、乃至统计学方法都是纳米产品需要着重考虑的。
纳米技术在国际上属于领先技术。纳米产品生物利用度显著优于普通制剂，提高治疗效果的同时降低了毒副作用，为患者带来福音。做纳米产品要注重研发工艺的商业化可行性，纳米仿制药则更注重一致性评价。
无论如何，商业化的纳米产品要保证理化性质稳定，纳米粒度可控，最终成品在体内可重新分散至纳米颗粒状态。以质量为核心的产品，才是立足国际市场的根本。