API를 위한 입자 크기 분석의 중요성

의약품 품질 및 관리

의약품 품질은 많은 매개변수에 따라 달라집니다. 약물의 인체 내 용해율은 약물의 품질과 관리에 있어 주요 고려 사항입니다. 용해율은 약물이 조직과 장기로 흡수되는 비율을 말합니다. 고체 약물 제제에서 인체에 흡수된 약물은 분해 및 용해 과정을 거쳐야 합니다. 약물이 체내로 쉽게 방출되지 않거나 약물의 용해 속도가 매우 느리면 특정 약물을 받아들이는 데 문제가 있을 수 있습니다. 반면에 일부 약물은 약리 작용이 지나치게 빨라 안전하지 않을 수 있습니다. 약물이 너무 빨리 용해되면 인체에서 효과를 발휘하는 시간이 크게 줄어들 뿐만 아니라 심각한 부작용도 발생할 수 있습니다. 이 경우 약물 용해 속도 제어를 위한 준비가 특히 중요합니다. 용매에 약물이 녹는 정도를 용출률로 표현합니다. 정제는 경구 복용을 위한 일반적인 제형으로, 용해율은 원료 및 부형제의 입자 크기 분포, 처방 성분, 입자 경도 및 가공 조건과 밀접한 관련이 있습니다. 원료의약품(API) 생산에서 입자 크기는 필수 불가결한 파라미터입니다. 다양한 정제의 용해 요건에 따라 API의 입자 크기를 다양한 입자 크기 세그먼트에서 제어해야 최대 효능을 얻을 수 있습니다.

그림 1. 약물 특성과 용해율의 관계

용출률

용출률은 의약품 R&D 시설에서 정제 제형 공정을 최적화하고 규제 당국에서 정제 품질과 효능을 모니터링하기 위한 핵심 평가 변수입니다. 이는 약물 생체 이용률과 생물학적 동등성을 예측하는 주요 방법입니다. 중국 국제조정위원회와 전 세계 여러 국가에서 인체 의약품 등록을 위한 가장 중요한 기술적 요건과 관련하여 준비 과정은 제약 연구 기관의 관심의 초점이자 수요의 초점이 되었습니다. 제네릭 의약품 개발이든 특허 의약품 개발이든 일관성 평가에서 벗어날 수 없으며 약물 용해에 대한 연구는 현재와 미래를 위해 필수 불가결합니다.

정제 외에도 API 입자 크기의 흡입 제제는 용량 균일성과 폐 내 침착 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 입자 크기가 너무 큰 제제는 목구멍에 닿아 폐에 도달하지 못하고, 너무 작은 제제는 폐에 들어가서 머물지 않고 대기 중으로 배출되며, 최적의 크기는 1~7미크론입니다. 정맥 내 제제에서 큰 불용성 입자는 제제의 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 제약 부형제, 입자 크기, 형태 및 유동성은 제제의 성형성, 균일성 및 붕해, 용해, 정제 경도 및 외관에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 전 세계 약전에서는 약물 입자 검출 및 평가를 매우 중요한 특성 파라미터로 간주합니다.

파모티딘의 레이저 회절 입자 크기 분포 분석

파모티딘은 정제, 캡슐 및 주사제를 포함한 다양한 제형으로 사용됩니다. 파모티딘은 위산 분비를 억제할 수 있는 히스타민 H2 수용체 길항제입니다. 위 및 십이지장 궤양, 역류성 식도염, 상부 위장관 출혈, 졸링거-엘리슨 증후군 및 기타 질병에 적합합니다. 이 제품의 원료 및 부형제의 레이저 회절 입자 크기 분포 측정은 여러 국가의 약전에 기록되어 있습니다. 입자 크기 분포는 레이저 회절 기법에 의해 계산되며, 미에 이론 모델은 각 검출기가 회절 해제 후 받는 빛의 세기로부터 입자 크기 분포를 계산합니다. 여기에서 파모티딘의 레이저 회절 분석에서 얻은 입자 크기 분포를 볼 수 있습니다.

그림 2. 단일 파모티딘 샘플의 입자 크기 분포도

그림 3. Bettersizer 2600 측정을 통한 파모티딘 시료의 입자 크기 분석

파모티딘의 이미지 분석

그림 5. BeVision S1 측정에서 Famotidine-2의 이미지 분석

이미지 분석에서는 수학적 모델과 복잡한 알고리즘을 통해 입자의 형태와 구조를 직접 관찰하고 생성할 수 있습니다. 베터사이즈는 모든 사용자가 전문가가 될 수 있도록 측정 기술을 간단하고 직관적으로 만들었습니다.

현미경 관찰 결과, 두 샘플의 분산 효과가 좋고 응집 현상이 없습니다. 입자는 거의 모두 바늘 모양의 반투명 입자이며 큰 입자는 100~200um 사이로 레이저 입자 크기 분석기로 측정한 데이터와 일치합니다.

결론

레이저 회절은 원료 및 부형제 물질의 입자 크기 검출에 널리 사용되는 강력한 기술입니다. 한편 이 방법은 빠른 검출 속도와 높은 정밀도라는 장점도 있습니다. 그러나 레이저 회절 기술에는 극복할 수 없는 단점이 있습니다. 레이저 회절 기술은 전체 캡슐 및 정제에서 활성 제약 성분의 크기와 모양을 직접 결정할 수 없습니다. 레이저 회절은 위의 파모티딘과 같이 약물의 전체 성분의 크기 분포만을 보여줄 수 있습니다. 따라서 이미지 분석을 통한 교차 검증이 매우 필요합니다. 이미지 분석 시스템에서는 최종 입자의 크기를 직관적으로 확인할 수 있으며 시료가 응집되었는지 또는 부서졌는지 여부를 알 수 없습니다. 또한 많은 제제의 경우 주성분과 부형제 결정의 모양도 중요합니다. 이 두 가지 기술을 결합하면 레이저 회절을 기반으로 용해율 연구에 필요한 크기 분포를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 이미지 분석을 기반으로 약물 제형 공정을 최적화하는 데 큰 방향을 제시할 수 있습니다. 약품 품질은 관리하기 쉽지 않지만 Bettersize는 항상 제약 연구 및 개발을 위한 입자에서 훌륭한 솔루션을 제공할 수 있습니다.