Độ ổn định vật lý và hình thức bên ngoài

Độ ổn định vật lý liên quan đến những thay đổi trong một loại thuốc mà phân tử thuốc vẫn giữ nguyên cấu trúc hóa học nhưng trạng thái vật lý, sự phân bố hoặc hình thức bên ngoài của nó thay đổi — ví dụ như sự thay đổi dạng tinh thể, sự kết tinh của một loại thuốc vô định hình, sự hấp thụ độ ẩm, sự phân tách pha của một nhũ tương, hoặc sự thay đổi về màu sắc, độ cứng hoặc độ hòa tan. Những thay đổi như vậy có thể làm thay đổi hiệu suất và khả năng chấp nhận ngay cả khi hiệu lực định lượng không thay đổi.

Definition

Độ ổn định vật lý là khả năng của một sản phẩm dược phẩm duy trì các đặc tính vật lý của nó — dạng rắn, sự phân bố hạt và pha, hình thức bên ngoài và hiệu suất vật lý như độ hòa tan — theo thời gian, mà không làm thay đổi bản chất hóa học của thuốc.

Scope

Chủ đề này bao gồm các thay đổi về dạng rắn (chuyển đổi đa hình, kết tinh của vật liệu vô định hình), các thay đổi vật lý trong hệ phân tán và hệ lỏng, các tác động do độ ẩm và nhiệt độ, và các thuộc tính hình thức bên ngoài có thể nhìn thấy. Nó được coi là kiến thức dược học vật lý, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Những thay đổi vật lý nào có thể xảy ra trong một công thức mà không làm thay đổi phân tử thuốc, và điều gì gây ra chúng?
• Dạng rắn và sự chuyển đổi từ vô định hình sang tinh thể ảnh hưởng đến hiệu suất như độ hòa tan như thế nào?
• Những thuộc tính hình thức bên ngoài và hiệu suất vật lý nào phải được theo dõi và kiểm soát?

Key concepts

• Tính đa hình và sự chuyển đổi đa hình
• Dạng vô định hình và sự kết tinh
• Chuyển thủy tinh và tính linh động của phân tử
• Hấp phụ ẩm và sự chảy rữa
• Phân tách pha trong nhũ tương và hỗn dịch
• Các thuộc tính hình thức bên ngoài (màu sắc, đóng bánh, độ cứng)
• Thay đổi độ hòa tan và độ rã

Mechanisms

Một loại thuốc có thể không ổn định về mặt vật lý trong khi vẫn giữ nguyên cấu trúc hóa học. Các loại thuốc kết tinh có thể chuyển đổi giữa các dạng đa hình có năng lượng khác nhau, làm thay đổi độ hòa tan và tốc độ hòa tan. Các loại thuốc vô định hình, có năng lượng cao hơn và thường được sử dụng để cải thiện độ hòa tan, có xu hướng kết tinh theo thời gian khi tính linh động của phân tử cho phép sắp xếp lại, một quá trình được điều chỉnh một phần bởi nhiệt độ chuyển thủy tinh và độ ẩm hóa dẻo. Các hệ thống lỏng và bán rắn có thể biểu hiện sự phân tách pha, lắng đọng hoặc đóng bánh, và chất rắn có thể hấp thụ độ ẩm và thay đổi màu sắc hoặc độ bền cơ học. Bởi vì những thay đổi này ảnh hưởng đến hiệu suất và hình thức bên ngoài, chúng được theo dõi cùng với định lượng hóa học trong các chương trình ổn định.

Clinical relevance

Các thay đổi vật lý như sự chuyển đổi dạng tinh thể hoặc mất đi lợi thế của dạng vô định hình có thể làm thay đổi tốc độ hòa tan và giải phóng thuốc, và các thay đổi có thể nhìn thấy ảnh hưởng đến khả năng chấp nhận. Việc hiểu về độ ổn định vật lý giải thích tại sao một số công thức yêu cầu điều kiện bảo quản và đóng gói cụ thể. Nó mô tả các yếu tố quyết định hiệu suất sản phẩm theo thời gian và không phải là cơ sở cho các quyết định điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Các thuộc tính vật lý — hình thức bên ngoài, độ hòa tan và, nếu có liên quan, dạng rắn — là một phần của đặc điểm kỹ thuật được giám sát theo các giao thức ổn định ICH Q1. Các chiến lược để ổn định các hệ thống vô định hình năng lượng cao, chẳng hạn như các phân tán rắn trong chất mang polymer, là một phương pháp khoa học bào chế tích cực để duy trì độ ổn định vật lý.

History

Khi dược học trạng thái rắn phát triển, tính đa hình và hành vi của vật liệu vô định hình được công nhận là trung tâm của độ ổn định vật lý, với sự chuyển thủy tinh và tính linh động của phân tử cung cấp một khuôn khổ để dự đoán sự kết tinh. Việc sử dụng ngày càng nhiều các phân tán rắn vô định hình để tăng cường độ hòa tan đã làm tăng sự quan tâm đến việc giữ cho các dạng năng lượng cao ổn định về mặt vật lý trong suốt thời hạn sử dụng của sản phẩm.

Key figures

• Sumie Yoshioka
• Valentino J. Stella
• Kenneth C. Waterman

Seminal works

• yoshioka-stella-2002
• cao-2017

Frequently asked questions

Độ ổn định vật lý khác với độ ổn định hóa học như thế nào?

Sự không ổn định hóa học làm thay đổi chính phân tử thuốc (ví dụ bằng cách thủy phân hoặc oxy hóa), trong khi sự không ổn định vật lý giữ nguyên phân tử nhưng làm thay đổi trạng thái vật lý, sự phân bố hoặc hình thức bên ngoài của nó — chẳng hạn như sự chuyển đổi đa hình, sự kết tinh của một loại thuốc vô định hình hoặc sự phân tách pha.

Tại sao dạng vô định hình lại là một mối lo ngại về độ ổn định vật lý?

Dạng vô định hình có năng lượng cao hơn và có thể cải thiện độ hòa tan, nhưng vì lý do tương tự, nó có xu hướng kết tinh theo thời gian, điều này có thể làm mất đi lợi thế đó; việc kiểm soát tính linh động của phân tử và độ ẩm là yếu tố trung tâm để giữ cho nó ổn định.