质量源于设计在银杏叶片制粒工艺中的应用(Ⅲ):基于设计空间的过程控制策略

该文在质量源于设计(QbD)理念的指导下,建立基于设计空间的银杏叶片高速剪切湿法制粒工艺控制策略,提高过程质量可控性和产品质量一致性。以颗粒中间体的中值粒径(D_(50))和松装密度(D_a)为关键质量属性(CQAs),采用失败模式和效应分析(FMEA)辨识潜在关键工艺参数(pCPPs)。采用Plackett-Burmann设计对潜在关键工艺参数进行筛选,确定黏合剂用量、湿混时间和湿混搅拌桨转速为关键工艺参数(CPPs)。在关键工艺参数范围内,采用Box-Behnken设计和二次多项式回归模型开发工艺设计空间。ANOVA分析显示回归模型的P0.05,且失拟值0.1,表明其可较好地定量描述CQAs和CPPs之间的关系。设计空间内任一CPPs组合均能分别将颗粒D_(50)和D_a控制在170~500μm和0.30~0.44 g·cm~(-3),进而满足银杏叶片机械性质要求。     

质量源于设计在银杏叶片制粒工艺中的应用(Ⅳ):原料质量波动的影响及控制

原料质量变异影响产品质量一致性和临床疗效。该文以银杏叶片高速剪切湿法制粒工艺(HSWG)为研究对象,收集不同厂家和批次的银杏叶提取物和辅料微晶纤维素,模拟原料波动。实时记录湿法制粒过程扭矩,分析湿软材黏着力。结合物理指纹图谱,考察原料粉末物理质量变异对颗粒中间体粉体学性质的影响。根据湿法制粒Regime map理论,通过无量纲参数计算,判断银杏叶片HSWG中颗粒的润湿与成核处于机械分散区,颗粒收率和颗粒粒径分布曲线表明该区域过程输出的不稳定性。采用正交偏最小二乘(OPLS)法建立18批原料粉末粉体学性质和和银杏叶颗粒中值粒径(D_(50))的关联模型,以变量投影重要性(VIP)筛选原料关键物料属性(CMAs)。结果表明原料粉末吸湿性、休止角、豪斯纳比、卡尔指数、D_(10)、干燥失重影响颗粒粒度。进一步将银杏叶颗粒压制成片,并测定片剂抗张强度,发现原料质量波动未导致片剂机械强度的降低,银杏叶颗粒关键质量属性设计空间和过程设计空间稳健可靠,可有效应对原料质量波动。     

基于质量源于设计理念辨识影响三叶片抗张强度的颗粒关键质量属性与范围

目的:以改变流化床工艺条件制备的9批三叶片颗粒为研究对象,抗张强度为产品主要质量属性,辨识颗粒粉体学性质中影响抗张强度的关键质量属性(CQA),并确立设计空间(design space,DS)。方法:采用正交试验制备不同性质的三叶片颗粒,测定颗粒的粉体学性质。采用正交偏最小二乘法(OPLS)建立颗粒粉体学性质与抗张强度间关系模型。根据OPLS提取综合变量的特性,找出对抗张强度解释作用最强的自变量,再绘制抗张强度与自变量的等高线图,求得设计空间。结果:确定关键质量属性为中值粒径(D50)和颗粒孔隙率(ε)。建立D50,ε与抗张强度间的关系模型,在抗张强度范围固定的情况下,找到合适的设计空间,75.7%ε78.2%,0.390 mmD500.582 mm。结论:建立的OPLS可明确各因素对抗张强度的影响程度大小,拟合效果良好。设计空间范围明确,可为确立三叶片流化床制粒的工艺参数提供实验依据。     

天舒片素片崩解时间实时放行检验研究

基于药品质量源于设计(QbD)的理念,建立天舒片素片崩解时间的实时放行检验(RTRT)模型,提高生产过程质量可控性。首先收集49批次制剂生产过程原料和中间体,分别进行物性参数综合表征。以原料和中间体72个物性参数为输入,以素片崩解时间(DT)为输出,建立偏最小二乘(PLS)预测模型。结合变量投影重要性(VIP)指数进行变量筛选,确定原料细粉水分(%HR),湿颗粒振实密度(D_c),干燥颗粒吸湿性(%H),整粒颗粒水分(%HR)和总混颗粒卡尔指数(IC)为潜在关键物料属性(pCMAs)。通过考察pCMAs的交互作用对崩解时间预测性能的影响,最终确定湿颗粒D_c和干燥颗粒%H为关键物料属性(CMAs)。基于CMAs和其交互作用建立了素片崩解时间RTRT模型:DT=34.09+2×D_c+3.59×%H-5.29×%H×D_c(R~2=0.901 7,R■=0.893 3),验证集平均相对预测误差为3.69%。在RTRT模型基础上开发了素片崩解时间的设计空间,并确定了CMAs控制范围分别为0.55 g·cm~(-3)D_c0.63 g·cm~(-3),4.77%H7.59。该文建立的素片崩解时间RTRT模型体现了对工艺系统质量传递规律的理解,为天舒片关键工序智能质量控制策略的实施奠定了基础。     

基于QbD理念的肺复方颗粒醇提工艺研究

目的:基于质量源于设计(QbD)理念对肺复方颗粒醇提工艺进行研究与优化.方法:以固体物质提取量、重楼总皂苷提取量为关键质量属性(CQAs),采用单因素和正交试验筛选潜在关键工艺参数(CPPs),通过Box-Behnken设计建立模型,考察关键工艺参数与关键质量属性之间的交叉作用,并建立肺复方颗粒醇提工艺的设计空间及空间...     

中药大品种制造关键质量属性表征：粉末物理属性的银杏叶提取物物料质量控制方法研究

银杏叶提取物物理属性是银杏叶制剂制造过程控制的关键质量属性。该研究以53批不同来源银杏叶提取物生产真实世界物料为研究对象,从3个层次开展研究。首先,基于粉体学评价方法,综合表征了银杏叶提取物生产真实世界物料5个维度共29个物理属性的质量参数,共1 537个数据点。进一步采用物理指纹图谱技术,结合相似度评价,从整体角度分析了53批银杏叶提取物的粉末物理属性具有明显差异,物理指纹图谱相似度为0.876～1.000。其次,构建了系统聚类分析(hierarchical clustering analysis, HCA)和主成分分析(principle component analysis, PCA)模型,实现了不同来源银杏叶提取物生产真实世界物料的可靠辨识和区分;并创建多变量统计过程控制(multivariate statistical process control, MSPC)模型,建立银杏叶提取物物料Hotelling T~2和平方预测误差(squared prediction error, SPE)控制图,结果发现B_(21)批次的SPE得分远超出99%的置信限22.495 9,A_1和C_(10)批次的SPE得分超出95%的置信限16.099 2,实现了银杏叶提取物生产真实世界物料中异常样品的判定。最终,建立了银杏叶制剂生产过程物料银杏叶提取物的物理质量控制方法,为银杏叶制剂制造过程质量控制方法提供参考依据。     

基于多模块偏最小二乘的中药制药过程系统建模研究

中药制药过程系统建模是提高中药制药工艺精密度,确保质量在工艺各环节稳定传递的基础。以湿法制粒-压片成型工艺过程为研究对象,以三七总皂苷(PNS)为模型药物,应用多模块偏最小二乘法(MBPLS)建立中药制药过程系统模型,解析过程质量传递规律,提高对中药制药过程系统的理解。根据工艺流程,将过程中采集的原料、颗粒和片剂质量属性参数划分为不同的数据块,采用MBPLS建立系统模型。MBPLS模型的R~2Y和Q~2Y分别为89.1%,65.5%,表明所建立的MBPLS模型性能较好。通过对MBPLS模型建模参数进行解析,确定PNS原料物理质量属性和颗粒质量属性是影响PNS片质量的关键因素,其中,PNS原料粒径、松装密度和振实密度变异是引起颗粒和片剂质量变异的关键来源。MBPLS通过对不同单元质量属性参数进行划分,量化了各个工艺单元对产品质量的贡献,有利于解析中药制药过程单元之间的相互作用,可推广应用于建立其他中药制剂过程系统模型。     

基于QbD理念设计缬沙坦双层片及体外释放研究

目的 基于质量源于设计(quality by design,QbD)理念设计优化缬沙坦双层片的制备工艺,并考察体外释放行为.方法 运用鱼骨分析法结合风险评估,对影响双层片关键质量属性(CQAs)的各因素进行剖析,以综合评分Y3作为CQA,进行实验设计(DOE).运用Plackett-Burman设计从缓释材料用量、缓释...     

基于质量源于设计理念的仙曲片薄膜包衣工艺研究

目的结合质量源于设计(quality by design,Qb D)理念,对仙曲片的薄膜包衣工艺进行考察,以提高包衣效率和稳定性。方法以"质量源于设计"理念为指导和Design-Expert软件为工具,确定影响仙曲片薄膜包衣目标的关键质量属性为响应值,影响关键质量属性的工艺参数为因素,运用Box-Behnken响应面法优化工艺参数,建立控制空间,通过测定仙曲片的吸湿性,对设计空间进行验证。结果通过95%置信区间对空间进行优化,减小实际误差,得到最佳工艺参数范围:片床温度37~43℃,包衣液浓度9%~11%,包衣增重4%~5%,在既定条件下对仙曲片薄膜包衣后,片剂色泽均匀,片面光滑细腻,吸湿性显著降低。结论以Qb D为根本,采用合理的实验设计理念,通过建立合理的设计空间为仙曲片薄膜包衣过程提供预测模型,提高了包衣过程的可控性和可适用性,保证了稳定的产品质量。     

QbD理念的名医名方创研:脱敏定喘颗粒工艺优化研究

复方中药的质量稳定是其疗效稳定的前提和基础。该研究基于质量源于设计(quality by design,QbD)理念,以脱敏定喘方提取工艺中可控性较强的提取次数,提取时间,水倍量为关键工艺参数(critical process parameters,CPPs),采用正交试验从固体物质提取量、苦杏仁苷含量、升麻素苷含量与5-O-甲基维斯阿米醇苷含量4项潜在的关键质量属性(potential critical quality attributes,p CQAs)中筛选CPPs所对应的CQAs。经Box-Behnken试验方差分析确定固体物质提取量与苦杏仁苷含量为提取工艺的CQAs。基于提取工艺的CQAs与CPPs间一项式关系模型得到的最优提取工艺为加水浸泡30 min,提取3次,每次提取100 min,水倍量为10。针对固体物质提取量与苦杏仁苷含量建立控制空间,能同时控制苦杏仁苷含量与固体物质提取量达到优化目标。成型工艺以脱敏定喘颗粒的成型率为CQA,在单因素考察的基础上,确定干膏粉与辅料比例、乙醇比例为CPPs,采用中心点复合设计(central composite design,CCD)优化脱敏定喘颗粒的成型工艺为,以糊精为填充剂,干膏粉-糊精为1∶1,加入0. 3 m L·g-1的70%乙醇作为黏合剂,软材及颗粒状态符合实际生产要求。     

基于质量源于设计(QbD)理念的经典名方桃红四物汤的提取工艺研究

目的 基于质量源于设计理念,优化经典名方桃红四物汤(Taohong Siwu Decoction,TSD)的提取工艺.方法 以出膏率及芍药苷、阿魏酸、羟基红花黄色素A的提取率作为TSD提取工艺的关键质量属性(critical quality attributes,CQAs),筛选关键工艺参数(critical proc...     

基于质量源于设计(QbD)理念的胆木提取物醇沉工艺研究

基于质量源于设计(quality by design, QbD)理念,优化胆木提取物的醇沉工艺。在单因素试验的基础上选取试验因素水平,以醇沉体积分数、醇沉前药液浓度、醇沉时间为关键工艺参数(critical process parameters, CPPs),以异长春花苷内酰胺转移率与固体去除率的综合评分为关键质量属性(critical quality attributes, CQAs),采用Box-Behnken设计建立CPPs与CQAs之间的数学模型及空间设计,获得最优操作空间并进行验证。实验结果表明最优操作空间为乙醇醇沉体积分数65%～70%,醇沉前药液质量浓度22～27 mg·mL^-1,醇沉时间12 h。该实验基于QbD理念,将设计空间应用于胆木提取物的醇沉工艺中,为胆木制剂生产过程中的质量控制提供可靠的理论依据,对指导中药工艺研究及工业化生产提供较好的参考价值。     

QbD理念的经典名方研究:四物汤加减方的提取工艺优化研究

质量源于设计(quality by design,QbD)作为一种先进的国际制剂研究理念,能够完成药品质量从检验出来到设计出来的策略要求。该文基于质量源于设计(QbD)理念,优化经典名方四物汤加减方——养宫方的提取工艺。以固体物质提取量、阿魏酸含量以及芍药苷含量为关键质量属性(critical quality attributes,CQAs),采用失效模式及效应分析(failure mode and effects analysis,FMEA)筛选潜在关键工艺参数(potential critical process parameters,p CPPs),通过Box-Behnken设计建立数学模型,考察关键工艺参数与关键质量属性之间的交互作用,进一步建立养宫方提取工艺的设计空间,并进行空间优化。方差分析显示,所有模型的方差显著(P0. 01),且失拟值不显著,表明所建模型具有统计学意义,各因素与响应值之间的关系可以用所建的模型进行函数化。最后,通过设计空间的优化,得到养宫方的最佳提取工艺:提取次数为3次,提取时间为122 min,加水倍量为7倍量。该研究基于质量源于设计(QbD)理念开发的养宫方提取工艺稳健可靠,为其制剂的工艺开发及质量控制提供指导。     

压片工艺定量化控制的研究

 目的 对压片工艺进行定量化控制,以制备出理想性能的阿司匹林控释片剂。方法 用均匀设计法设计试验,制备阿司匹林控释骨架片。测定压制片的抗张强度、脆碎度及释放度等指标,多元回归方程得到各考察因素对指标的影响。根据设定的各指标目标值范围,利用回归方程选择一个合适的试验条件,进行验证试验。结果 压片力、颗粒含水量和颗粒强度是影响片剂抗张强度、脆碎度及释放度的主要因素。验证试验中各指标的测定值与预测值相差不大。结论 在多元回归方程的指导下,对压片工艺中主要影响因素——压片力、颗粒含水量及颗粒强度进行定量化控制可制备出理想性能的控释片剂。     

中药大品种制造关键质量属性表征：空间分布均匀度属性的银杏叶片质量控制可视化方法研究

空间分布均匀度是中药大品种银杏叶片的关键质量属性(critical quality attribute, CQA)。银杏叶片中活性药物成分(active pharmaceutical ingredient, API)的空间分布均匀度评价是保证产品稳定可控的重要内容。该研究采用高光谱成像技术,基于3种预测模型构建API浓度空间分布图,实现银杏叶片空间分布均匀度的可视化研究。在每一银杏叶片中,选取感兴趣区域(region of interest, ROI),长宽均为50像素,共计2 500个像素点,每个像素点有288个光谱通道,单个样品的含量预测数据量可达1×10~5。3种模型的预测结果表明,偏最小二乘(partial least squares, PLS)模型的预测准确性最高,校正集决定系数R_(pre)~2为0.987,预测集决定系数R_(pre)~2为0.942,校正均方根误差(root mean square error of calibration, RMSEC)为0.160%,预测均方根误差(root mean square error of prediction, RMSEP)为0.588%;经典最小二乘(classical least squares, CLS)模型的预测误差较大,RMSEP为0.867%;多元曲线校正-交替最小二乘(multivariate curve resolution-alternating least square, MCR-ALS)模型的预测能力三者中最差,其无法实现含量预测。基于PLS和CLS模型的预测结果,通过三维数据重构获得API浓度的空间分布图。进一步,采用直方图法,实现API的空间分布均匀度评价,数据表明银杏叶片中API的空间分布较为均匀。该研究基于3种模型探讨银杏叶片空间分布可视化的可行性。结果表明,PLS模型的预测准确性最高,MCR-ALS模型的预测准确性最低,研究结果为银杏叶片质量控制可视化方法提供新策略。     

银杏叶片剂中银杏黄酮的HPLC指纹图谱研究

 目的　建立评价银杏叶片剂质量优劣的指纹图谱分析方法。方法　采用高效液相色谱法,HypersilODS (4.6mm× 250mm ,5μm)色谱分析柱,检测波长为360nm,乙腈、异丙醇和0.4 9%枸橼酸为流动相,1mL·min^-1的流速梯度洗脱对银杏叶片剂中银杏黄酮进行指纹图谱测定。并采用原国家药品监督管理局推荐的中药指纹图谱计算软件进行计算,建立银杏叶片剂中银杏黄酮的共有指纹图谱。结果　HPLC研究银杏叶片剂中银杏黄酮指纹图谱的方法有较好的重现性、精密度和稳定性(RSD均小于3%)。结论　本研究将有助于加强银杏叶片剂的质量控制。     

仙曲片粉体学性质考察及处方设计

目的考察仙曲片粉体学性质,并进行处方设计。方法在质量源于设计(QbD)理念的基础上,确定颗粒流动性、可压性作为关键质量属性,原料吸湿性、流动性、压缩成型性及颗粒含水量作为关键物料属性,进行合理的处方设计。结果原料易吸湿,流动性差,可压性良好,故处方设计时将片剂中原料含有量提高至90%。湿法制粒后,颗粒成型率高,粒度分布均匀,流动性、压缩成型性良好,吸湿率显著降低。结论将QbD理念应用到仙曲片粉体学性质考察中时,可在确定原料物理特性的同时为处方设计提供参考,而且辅料用量减少,处方重复性良好。     

经典名方关键质量属性及影响因素分析

经典名方是中医药宝库中的瑰宝,也是中医药科学价值的具体体现,现今国家颁布了一系列管理规定及技术指导原则,以鼓励经典名方制剂的研发。在研发过程中,关键质量属性（critical quality attributes,CQAs）作为反映经典名方质量与疗效的特征属性,是经方制剂研发的重点与核心。目前,经典名方关键质量属性研究主要采用“特征图谱、指标性成分含量与出膏率相结合”的评价模式,但若要全面反映经典名方制剂质量,某些影响经典名方安全性与有效性的潜在CQAs及其重要影响因素值得深入探究。通过从经方研发的“药材、饮片、基准样品、制剂”4个环节分析其中值得关注的“物理、化学、生物或微生物”3个层面的CQAs及其重要影响因素,以期为经典名方的创新研发、质量控制及临床应用提供参考,促进经典名方的高品质传承和高质量发展。     

基于质量源于设计理念和信息熵赋值法优化枸杞子抗氧化功能性提取物的工艺

目的：基于质量源于设计（QbD）理念和信息熵理论对枸杞子抗氧化功能性提取物（AOE）的制备工艺进行优化。方法：以提取物体外清除2,2′-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS）自由基、羟自由基（OH·）能力和铁离子还原能力（FRAP）值为指标,在信息熵理论指导下,计算各指标的信息熵和权重系数,确定AOE体外抗氧化能力（M）,结合总固形物质量,作为关键质量属性（CQAs）,析因分析初步筛选关键工艺参数（CPPs）,通过Box-Behnken设计建立CQAs和CPPs之间的数学模型,建立并优化设计空间。结果：方差分析结果表明,通过响应面法建立的提取工艺模型差异有统计学意义（P<0.000 1）,AOE的优化提取工艺为料液比1∶8,在70～90℃下提取2～3次,每次提取2 h。将枸杞子投料量放大10倍,以优化工艺参数提取,提取物的抗氧化活性和总固形物得率稳定（RSD<5%）。结论：基于QbD理念建立AOE提取工艺的设计空间,并制定了提取工艺的控制策略,可为开发以生物活性为导向的枸杞子提取物工艺优化和控制方法提供参考。     

基于质量源于设计理念的风咳颗粒喷雾干燥工艺研究

目的应用质量源于设计(quality by design,QbD)理念,建立风咳颗粒喷雾干燥工艺的设计空间并验证。方法以风咳颗粒处方提取浓缩液为模型药,采用风险评估和Plackeet-Burmann设计对影响因素进行筛选,运用中心点复合设计(CCD)试验优化关键工艺参数,建立工艺设计空间。最后选取4个实验点,用来检验已建立模型的预测能力。结果风险评估和Plackeet-Burmann设计试验确定了进料速度和雾化压力为关键工艺参数;CCD试验方差分析结果显示回归模型的P值均小于0.01,表明所建模型具有较好的预测性,并确定关键工艺参数进料速度和雾化压力的最佳范围分别为11%～14%和41.3～45.0 mm Hg(1 mm Hg=133.322 Pa),在这范围内的工艺参数均可以满足目标要求。结论基于QbD理念建立风咳颗粒喷雾干燥工艺的设计空间,可以提高喷雾干燥过程的灵活性和稳定性,可为今后中试放大研究提供参考。