Tăng khả năng thành công trong BE bằng kính hiển vi quang học

Nghiên cứu tương đương sinh học (BE) là một phần quan trọng trong quá trình phát triển, sản xuất và lưu hành thuốc generic. Sự khác biệt về thành phần công thức, kích thước hạt hoạt chất, dạng thù hình, phương pháp sản xuất giữa thuốc đối chứng (RLD) và thuốc nghiên cứu là những nguyên nhân thường dẫn đến sự thất bại trong nghiên cứu BE. Trong khi đó, các thử nghiệm hòa tan in vitro thường không mô phỏng chính xác về các yếu tố sinh lý trong hệ tiêu hóa. Vì vậy, việc đảm bảo tương tự về các yếu tố đề cập trên tăng khả năng thành công khi nghiên cứu BE. Trong đó, kính hiển vi giai đoạn nóng (hot-stage optical microscopy) đang trở nên phổ biến trong xác định các yếu tố trên.

Kính hiển vi giai đoạn nóng là loại kính hiển vi sử dụng các giai đoạn được làm nóng để quan sát hình thái của mẫu trong điều kiện gia nhiệt. Nó là một công cụ có giá trị để nghiên cứu các tính chất nhiệt của thuốc, bao gồm điểm nóng chảy, độ ổn định nhiệt và cấu trúc tinh thể. Một kính hiển vi giai đoạn nóng hiện đại điển hình bao gồm một giai đoạn nóng có thể lập trình được điều khiển bằng máy tính, một kính hiển vi quang học để quan sát thời gian thực, các bộ lọc phân cực, máy ảnh kỹ thuật số để ghi lại các sự kiện nhiệt, máy tính và phần mềm để điều khiển giai đoạn nóng và thực hiện phân tích nhiệt kế được tạo ra trong một sự kiện nhiệt. Nhiệt độ của máy tính hiện đại được điều khiển giai đoạn nóng có thể thay đổi từ −200°C đến 600°C.

Kích thước hạt (PSD)

Phương pháp này dựa trên sự khác biệt về điểm nóng chảy của API và các thành phần khác của viên nén. Viên nén được nghiền hay rã trên đĩa trước khi đưa vào máy. Ảnh vi mô ở giai đoạn nóng được tạo ra trong quá trình gia nhiệt được phân tích bằng phần mềm phân tích hình ảnh để xác định sự phân bố kích thước hạt của API trong viên nén. Dựa vào hình thái nóng chảy khác nhau giữa hoạt chất và tá dược, sau đó so sánh với hình thái nóng chảy của riêng hoạt chất, có thể xác nhận đâu là cấu trúc của hoạt chất. Sau đó, kết hợp với SEM/TEM để xác định kích thước của phân tử API. Tuy nhiên, quá trình dập viên hay xát hạt có thể thay đổi kích thước hạt ban đầu.

Dạng thù hình

Tương tự quy trình khi xác định kích thước hạt, do sự khác biệt nhiệt độ nóng chảy khác nhau, có thể phân biệt giữa hoạt chất và tá dược. Có thể xác định dạng thù hình của API trong thành phần RLD bằng kính hiển vi quang học. Nhờ kính hiển vi quang học, có thể quan sát các loại cấu trúc khác nhau của tinh thể. Qua đó, xác định dạng thù hình của hoạt chất sử dụng trong RLD.

NGUỒN THAM KHẢO:

1. Hot-stage optical microscopy as an analytical tool to understand solid-state changes in pharmaceutical materials
2. Hot stage microscopy and its applications in pharmaceutical characterization
3. Decoding of API particle size in reference market product for bio-equivalent and cost effective generic product development