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法规探讨2 | 《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征

合邦科仪

2024/08/02 09:49

阅读:19

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在上一期的推送中,我们对《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征求意见稿)》中关于IVRT的数据处理部分进行了详细讨论(详情点击链接查看),本期我们将继续探讨征求意见稿中对IVPT实验皮肤要求的内容。

体外透皮试验(In Vitro Permeation Test,简称IVPT),是使用人或动物的离体皮肤模拟经皮给药制剂在生理条件下的经皮渗透过程,通过动态监测给药后特定时间内制剂有效成分的累计药物量和渗透速率,从而考察药物及其制剂的体外经皮渗透行为,为评价制剂的安全性和有效性提供保证。

皮肤模型对IVPT实验结果是否可靠起到了关键作用,离体皮肤的来源、部位、处理方式、储存方式、完整性等都可能会对实验结果造成影响,正因如此,USP<1724>FDA、EMA等法规中对皮肤的要求进行了比较详细的阐述。《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征求意见稿)》中也对皮肤模型给出了指导意见:

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征求意见稿截图(点击可放大查看)
IVPT皮肤模型开发需要考虑的因素很多,如:皮肤来源、部位、层次、皮肤储存条件及时长,皮肤类型选择和皮肤制备技术等。
皮肤的选择

EMA在2018年发布的《Draft guideline on quality and equivalence of topical products》中仅推荐使用离体人类皮肤进行IVPT研究;FDA 阿昔洛韦指南和IVPT指南均推荐采用离体人类皮肤;USP <1724>中规定,除采用离体人类皮肤外,因猪的皮肤与人类皮肤具有相对相似的形态,可作为研究的次要选择,然而由于啮齿类动物(如鼠、豪猪)的皮肤在形态学和角质层结构和厚度方面与人类皮肤显著不同,不鼓励使用;合成膜(包括模拟生物膜开发的合成膜)也不适用于IVPT方法,因为采用合成膜得到的结果不能反应透过皮肤的药物量和渗透速率,故用作临床预测的意义不大。

在大多数情况下,由于人类的皮肤比较难获得,或者伦理的要求,限制了人体皮肤的使用,征求意见稿中将猪的皮肤作为首要选择,这与我国的国情相符。目前,用于经皮研究的猪品种有Gottingen小型猪、Yucatan小型猪(墨西哥无毛猪)、Yorkshire猪、Landrace猪及巴马香猪等,这些也是目前IVPT研究中,最为常用的皮肤模型。

除了皮肤的种属,皮肤的不同组织部位、年龄和种族,甚至是同一供体的相同组织部位,其渗透性均存在差异。因此,实验所用的皮肤应有一致的来源,且为相同的解剖区域(如背部躯干;也可以使用其他生物膜,如直肠、阴道或角膜上皮组织,这取决于所评估药品的预期给药途径)。皮肤厚度的显著变化可能会增加IVPT结果的变异性,需采用相同的皮肤厚度,FDA建议皮肤(人类)的厚度在500±250μm;但USP要求,皮肤(人类)厚度通常在250~500 µm。猪皮肤的厚度与人类皮肤接近且稍厚于人类皮肤,通常IVPT实验中使用的猪皮肤厚度为1mm左右;对于难渗药物,可以选用厚度稍薄的猪皮肤,但是建议最低厚度不低于0.4mm

皮肤的处理和保存

皮肤的制备可以采用电动取皮机设置一定的厚度进行取皮,去毛去油过程中注意保护皮肤完整性,处理好的皮肤低温保存(OCDE建议储存温度为-20℃)。

实验中需规定每组供体皮肤的储存温度和时间,以及冻融循环次数。目前,对于皮肤的储存条件尚无统一要求,但是有研究表明新鲜皮肤的电阻较高、渗透性较低,不同的储存温度和时间对皮肤屏障渗透性和电阻抗特性会产生相应的影响。另外,在上样前皮肤的解冻过程中,采用接收介质浸泡的方式可能会破坏皮肤的屏障完整性,通常可将皮肤在室温条件下放置约10min即可,并避免反复冻融皮肤。
皮肤屏障完整性测试

《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征求意见稿)》中也对皮肤屏障的完整性测试提出了要求:
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征求意见稿截图(点击可放大查看

征求意见稿指出在每次试验前后应检测皮肤屏障完整性。FDA、EMA 与 PMDA 的法规中均要求在试验前需进行皮肤屏障完整性测试;FDA 及 USP 均未明确说明试验后是否需要进行皮肤屏障完整性测试;但 EMA 要求,如果试验时间大于 24h,试验后需评估皮肤屏障完整性。

虽然有法规要求,但是在通常情况下试验结束后测定皮肤屏障完整性不太容易实现,因为在皮肤上已经有药品存在,可能会干扰测定结果。我们可以在试验前对所有皮肤进行完整性检测,试验后对空白皮肤进行完整性检测。

皮肤屏障完整性测试常用方法

关于皮肤屏障完整性的测试方法,虽然征求意见稿中提到可采用经皮水分散失法、氚化水渗透法和电阻/电导值法等三种方法,但是考虑到氚元素具有放射性,用户一般较多选用经皮水分散失法和电阻/电导值法两种方法。
征求意见稿对上述两种方法没有展开描述,FDA IVPT 工业指南中对皮肤屏障完整性测试的常用方法描述的比较详细,具体内容如下
应在IVPT方法开发期间建立皮肤屏障完整性测试方法。常用的皮肤屏障完整性测试方法还没有相应的药典收载或法定可接受标准。尽管如此,下面讨论常见类型屏障完整性测试的推荐参数。
(1)经皮水分散失法测试皮肤屏障完整性
TEWL皮肤屏障完整性测试是通过测定皮肤外表面附近的水分(蒸汽),评估水分从皮肤下侧通过皮肤屏障的速率。在测定时,将皮肤安装到扩散池中(如,夹在供给室和接收室之间),使皮肤下侧与接收室中的接收介质(如PBS,pH7.4)接触,然后将皮肤表面温度平衡至32℃±1℃。如果皮肤切片切割的足够大,能覆盖皮肤安装位点的扩散池法兰,可在皮肤表面温度平衡至32℃±1℃几小时后,在不破坏皮肤切片与其下部的扩散池法兰粘附的情况下,将供给室轻轻移去,此时可将TEWL探针直接放置在皮肤表面,而不用放置在供给室的顶部。通常,在测试结果稳定后,每个皮肤切片需至少重复测定三次,并记录相关结果。
商业化可用于TEWL测定的设备,有不同的设计和操作原理。由于设计的差异,一些TEWL测试设备可能相对更容易受到环境条件的影响(如,开放式腔室与封闭式腔室相比)。因此,通常需要尽可能精确的控制环境的温度和湿度(比较理想的情况是,将温度控制在21°C ± 2°C、湿度控制在50% RH± 20%RH范围内)。更精确的控制相对湿度(如,控制在40%RH~50%RH范围内)可以降低一些设备测定TEWL结果的变异性。TEWL测试设备生产商提供的用于体外的一些测试探针和适配器,可能适用于TEWL测定。不一致的测量探针室直径、测量探针孔、体外适配器和待测的皮肤面积,以及由于供给室高度的不同导致的探测传感器与皮肤表面距离的差异,均会增加TEWL测定结果的变异。与供给室和/或皮肤切片相关的TEWL测试设备对准的差异也可能增加TEWL测量结果的变异。此外,有些TEWL测试设备可能相对更容易受到握持探针的手的热传递的影响。对于特定的测试设备,申请人应遵循生产商使用手册中的相关说明。
对于人体躯干或大腿皮肤,采用TEWL屏障完整性测试法,合理的皮肤屏障完整性接受(截止)标准是每小时每平方米不大于约15g水(即,≤15g/m2/hr);如果选择其作为截止标准,TEWL大于15g/m2/hr的皮肤,则不具有皮肤完整性。未通过皮肤完整性测试的皮肤切片不应进行上样操作,但可用作为无剂量空白对照皮肤切片。但是,如果通过实验数据表明,所选的接受标准可以适当地区分屏障完整性受损的皮肤切片与屏障完整性合格的皮肤切片,也可以采用更高的截止标准(如,≤20g/m2/hr)。
然而,具有合格屏障完整性皮肤的TEWL测量值,可能会因TEWL测试设备、操作方式和环境条件的不同而变化(如,较高的环境湿度或距离皮肤表面较远的距离可能会降低TEWL的测量值)。对环境和设备/操作因素的精确控制可将TEWL测量的可变性将至最低。因此,在IVPT方法开发过程中应对TEWL的测定方法进行优化(或基于实验室之前进行该测试的优化结果)。此外,应对TEWL测试设备进行适当的校准。申请人可提供生产商制定的相关校准程序信息,与IVPT方法开发报告一起在ANDA中递交,用于支持申请人为TEWL测量制定的技术程序的合理性。在IVPT方法开发、初步研究、验证和/或正式研究的整个研究阶段,进行TEWL屏障完整性测试时,均应监测和报告实验室的环境温度和湿度。
(2)电阻/电导值法测试皮肤屏障完整性
电阻/电导法测定皮肤完整性有几种变量,以电阻、电导或相关的电概念报告测试结果,用于表征流过皮肤的电流量。与皮肤相关的跨膜电阻测试通常指跨膜电阻(TEER)皮肤屏障完整性测试。测试结果可以用电阻的倒数“电导”为单位进行描述。电阻/电导值法测试皮肤屏障完整性通常采用“旨在测量电子电路或电子元件的电感(L)、电容(C)和电阻(R)”的仪器;这些仪器通常被称为LCR仪表,具有可调节的不同设置(测试参数)。
TEER皮肤屏障完整性测试的一个推荐方法是,将皮肤安装到扩散池中(如,夹在供给室和接收室之间),使皮肤的角质层暴露在空气中(即,朝向供给室),皮肤下侧与接收液(如PBS,pH7.4)接触,然后将皮肤表面温度平衡至32°C±1°C。
将少量的离子溶液(足以覆盖皮肤切片的整个表面)短暂的施加到皮肤角质层上;然后,将LCR仪表的一端电极与接收室中溶液接触,而另一端电极与供给室中溶液接触。在测定通过皮肤的电阻后(如,以kΩ为单位,按面积归一化法,注意电阻与面积成反比),将供给室中的溶液移出,用吸收性低脂棉将皮肤表面轻轻吸干。然后,在自研外用制剂或RS上样前,先将皮肤与上面的干燥空气接触,并平衡足够长的时间,使角质层恢复到正常的水合状态。
TEER皮肤屏障完整性测试的结果,可能因LCR仪表设置(如,频率)和所用的测试技术方法不同,产生很大变化。电阻/电导值法测试皮肤屏障完整性接受标准的合理性,可通过试验数据证明,即:所选的接受标准应当可以适当地区分屏障完整性受损的皮肤切片与屏障完整性合格的皮肤切片。

在下一期的推送中,我们将对《局部起效化学仿制药体外释放(IVRT)与体外透皮(IVPT)研究技术指导原则(征求意见稿)》的实验条件进行探讨,欢迎关注合邦科仪微信公众号。


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