自动分液系统在药物制剂研发与制药工业中的应用研究

Aug,28,2025 << Return list

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药物制剂研发是保障药品有效性、安全性与稳定性的核心环节,其过程中样品分液的精度、重复性、无菌性及效率直接影响研发周期与成果转化质量。传统手动或半自动化分液方法存在操作误差大、通量低、污染风险高及数据追溯困难等问题,难以满足现代制药工业对制剂研发的高通量、高合规性需求。

一、清生物自动分液系统在药物制剂研发中的应用场景

药物制剂研发需经历“处方筛选→工艺优化→稳定性研究→中试放大”四个核心阶段,各阶段对分液操作的需求存在差异,博清生物科技(南京)有限公司研发的自动分液系统通过模块化设计与功能适配,实现全流程覆盖。

(一)处方筛选阶段:提升微量分液准确性,加速最佳处方确定

处方筛选是制剂研发的起点,需通过对API与辅料(如填充剂、黏合剂、崩解剂)的不同比例组合进行溶解性、稳定性、溶出度测试,筛选出最佳配方。该阶段的核心需求是微量、多组次、高重复性分液,传统手动移液在1-50μL体积范围内的RSD常超过5%,易导致API浓度偏差,影响筛选结果准确性。

博清生物自动分液系统通过压电驱动与闭环校正技术,在1μL微量分液时仍可保持 RSD<1.5%,同时支持384孔板批量处理,可一次性完成200组以上处方的API溶液分液。

(二)工艺优化阶段:保障工艺参数稳定性,提升可重复性

制剂工艺优化需通过精准控制关键工艺参数,验证工艺的稳定性与可重复性。该阶段的核心需求是中体积(100μL-5mL)分液的精度控制,以及与其他工艺设备的协同联动。

博清生物自动分液系统支持与工艺设备的PLC联动控制,可根据上游配液罐的药液浓度自动调整分液体积,确保每批次样品的API含量一致。

(三)稳定性研究阶段:实现高通量定时分液,缩短验证周期

根据ICH Q1A指导原则,药物制剂需进行加速稳定性、长期稳定性等研究,需在0、1、3、6、12个月等时间点对样品进行含量、有关物质检测。该阶段的核心需求是高通量、定时定量分液,以及样品的无菌保存与数据追溯。

博清生物自动分液系统的“定时任务”功能可预设不同时间点的分液方案,同时支持样品的低温(4℃)储存与自动取出分液,避免人工操作导致的样品温度波动。

(四)中试放大阶段:衔接研发与生产,保障工艺可转移性

中试放大是制剂研发向商业化生产过渡的关键环节,需验证实验室工艺参数在中试规模(生产规模的 1/10-1/5)下的适用性,该阶段的核心需求是模拟生产级分液精度,以及数据的合规性与可追溯性,确保研发数据可直接用于生产工艺验证。

博清生物自动分液系统的中试型号支持5-50mL的大体积分液,且软件具备“工艺参数导出”功能,可将中试阶段的分液体积、速度、清洗程序等参数直接导出至生产级灌装机,实现研发与生产的参数对接。

二、应用挑战与未来展望

(一)现有挑战

尽管博清生物自动分液系统在制剂研发中展现出显著优势,仍面临部分应用场景的技术挑战:①高黏度与悬浮液分液:对于黏度>500cP的软膏制剂或含纳米颗粒(粒径>100nm)的混悬液,流路挂壁现象仍会导致体积误差增大(RSD升至2.0%-2.5%);②多组分同时分液:部分复方制剂需同时分液2-3种不同组分的药液,当前系统需分步操作,难以满足“同步混合-分液”需求;③与检测设备的无缝集成:部分高端检测设备的样品进样口规格特殊,需定制化适配器才能实现系统与检测设备的直接对接。

(二)未来展望

针对上述挑战,结合制药工业的发展趋势,博清生物自动分液系统的未来发展方向可聚焦于三方面:

1、智能化升级:整合机器学习算法,通过分析历史分液数据,自动推荐最优分液方案,进一步降低操作门槛;

2、功能模块化:开发“多通道同步分液模块”与“高黏度专用模块”,实现复方制剂的同步混合分液与高黏度样品的无挂壁分液,覆盖更广泛的制剂类型;

3、生态化整合:构建“分液-检测-数据管理”一体化平台,通过开放API接口与UHPLC、稳定性试验箱等设备实现数据实时交互,形成制剂研发的全流程数字化闭环。

药物制剂研发的高效化、标准化是制药工业高质量发展的核心需求,而自动分液技术作为制剂研发的“关键操作单元”,直接决定实验数据的准确性与研发成果的转化效率。博清生物科技(南京)有限公司研发的自动分液系统通过“高精度流体控制+无菌设计+合规化数据管理”的技术整合,有效解决了传统分液方法的精度低、效率差、风险高、追溯难等问题,在处方筛选、工艺优化、稳定性研究、中试放大等环节均展现出显著应用价值。