中药粉体物理指纹图谱的现状、发展和问题——访天津中医药大学李文龙副研究员


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  本期为您分享的人物专访是来自天津中医药大学的李文龙副研究员。

中国粉体网讯  随着医药行业进入到关注“原始创新”的全新发展阶段,粉体技术受到越来越多的重视,开发更高效能药物研究途径的同时医药企业也专注差异化和高质量创新。中国粉体网以“从粉体技术,论制药工艺”为主题,于2023年9月21-22日,在辽宁沈阳举办“第五届全国医药粉体制备及物性表征技术高峰论坛”,会议期间,我们邀请到与会专家、学者做客“对话”栏目,进行视频访谈。本期为您分享的人物专访是来自天津中医药大学的李文龙副研究员。


天津中医药大学 李文龙副研究员


中国粉体网:李老师,对于指纹大家都不陌生,那么什么是中药粉体物理指纹图谱?它的研究历程是怎样的?


李老师:这个指纹图谱技术实际上是借鉴传统中药色谱指纹图谱的概念,在此基础上提出的中药物理指纹图谱。中药粉体指纹物理图谱是指用多个与粉体的性能或功能有关的参数表征粒径分布、可压性、流动性、吸湿性等物理指标,将这些参数以一个向量的形式表示出来,类似色谱指纹图谱,这种用多种粉体学参数整体描述粉体的特征,称之为中药粉体指纹物理图谱。


中国粉体网:李老师,构建中药粉体物理指纹图谱,首先对药材的选择有哪些要求?对中药粉体粒径有什么标准?经常用到哪些粉体设备?


李老师:目前这个技术还没有形成法定的标准,国内只有几个课题组在研究。后续希望能够推进一些标准,这些标准能将常用的表征粉体的粉体学参数都体现在中药粉体物理指纹图谱中,即这个图谱能够全面、整体地描述粉体的各类指标性质。


中药粉体粒径合适的范围大约在50μm-300μm。在这个范围内,所有的粉体性质参数可以比较准确地测出,而且又呈现比较好的可比性。如果颗粒粒径太大,可比性就差一些。


从药材到粉体,其实用到的粉体设备非常多,例如丹东百特的粉体综合特性测定仪,其可以一次性测定包括休止角、崩溃角、平板角、差角、分散度、松装密度、振实密度、流动性指数等十四五种参数,几乎涵盖所有的粉体学参数。另外,还用到测定粒径分布、粒子形状的粒度粒形分析仪,测定水分含量的水分仪等多种粉体设备。通过这些粉体设备测定出粉体学的物性指标参数,共同构建一个中药粉体物理指纹图谱。


中国粉体网:李老师,对于中药粉体指纹图谱构建中,一般考虑哪些粉体物性表征指标?


李老师:这个问题主要取决于为什么要做这个粉体性质的物性表征。究其原因,是因为这些粉体性质会影响最终产品的质量。例如粉体的吸湿性,它会对最终产品如水敏感化合物等的稳定性造成影响,那这个因素就需要重点考虑。比如有些粉体参数对最终产品的溶出度有影响,而溶出度是制药非常关注的一个因素,那么粒径、粒子的形状等这些因素都要考虑。


中国粉体网:李老师,中药粉体指纹图谱一般遵循怎样的流程?在这个过程中,面临的关键问题是什么?


李老师:首先需选定要表征的是哪一类粉体,要做这个粉体物理指纹图谱是基于关注原料的性质包括API和辅料的粉体学参数,这些因素对最终制剂产生什么样的影响。也就是说,要表征什么的样品,需要确定哪些参数会导致最终产品质量发生变化。然后用这些参数作为构建物理指纹图谱的变量,将各个变量通过数据呈现出来并有序地整合在一起。整合的过程中因为很多粉体学参数的单位不统一,它们的量纲不同,为了方便地展示,需使其具有可比性,例如采用归一化处理的方法让它们在合适的区间可以进行比较,通过这样的方法制定出物理指纹图谱。当然这个物理指纹图谱本身呈现的是粉体性质的一个描述,如何应用还要结合后边的工艺参数以及最终产品的质量三者之间做模型化的研究。


构建过程中面临的关键问题有两点,首先是传统的测试方法,很多测试方法本身的误差或者波动性就比较大。因此,在制作物理指纹图谱时,需要确保要测定的各种粉体学参数的标准方法稳定可靠,首选法定标准( 如药典) 收载方法;其次,有一个整体的质量控制,确保所得到的数据准确、可重复。有些参数本身存在波动性,例如水分、吸湿性等很容易受到环境的影响,因此在测量这些粉体学参数时要跟最终用粉体的时间比较接近,能确保这些参数能够真实反映使用粉体时的状态。


中国粉体网:李老师,对于中药粉体物理指纹图谱,目前主要有哪些应用?随着技术的发展,它还可以有哪些拓展应用?


李老师:中药粉体物理指纹图谱技术在工业化生产中还没有实际应用,目前尚处于前期探索性研究中。未来希望应用于做原辅料这类粉体的物理指纹图谱数据库,它能结合生产过程中的一些粉体学参数,预测最终产品制剂的一些质量参数。这样可以根据物料粉体性质选择与之匹配的设备和工艺,确保最终产品质量落入设计的范围。


随着技术的发展,它的应用首先是数据库的构建,前提需要非常大的样本容量。因为大容量的样本才有代表性,有代表性才能充分反映各种变异的模型,模型稳健才能对最终产品的质量预测比较精准。其次,真正从科研推向工业应用,需要解决标准性的问题,希望从事这个领域工作的大家一起努力,能够推出一些相关的标准,例如生产企业可以根据企业产品的特点构建符合自身产品特点的数据库,这样就有标准可供遵循,这项技术才能得到推广应用。


中国粉体网:非常感谢李老师接受我们的采访!


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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