固體分散體技術提高新抗癲癇藥生物利用度

董政起* 徐 珍, 楊志欣 呂邵娃 李 偉

（1 中國醫學科學院藥用植物研究所，北京 海淀 100094；2 黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040；3 吉林省中醫藥科學院，吉林 長春 130021）

多數高通量篩選出的藥物常存在難溶于水、生物利用度低等問題，這些問題在一定程度上限制了新藥開發，因此當前藥劑工業面臨的主要挑戰之一是找出一種適合的方法提高難溶性藥物的溶解度，改善生物利用度。為了解決藥物的難溶性和溶解速率低等問題，研究者嘗試了采用很多方法，如脂質體、磷脂復合物、分子包合等方法，以改善藥物的溶解度。其中，固體分散體技術是較為常用的有效方法。固體分散體主要通過減小藥物粒徑；使藥物處于無定型、分子或微晶狀態；水溶性載體材料對藥物的增溶效應；提高藥物的可潤濕性及分散度等方式提高難溶性藥物的溶出速率，從而改善藥物溶解度。其操作簡單，方便，載體無毒，且價格低廉，適用于大規模生產[1,2]。

Q808，化學名為6-（4-氯苯氧基）-四唑并（5，1-a）酞嗪，分子式為C14H8O2N5Cl，分子量為297.5，是我們合成得到的用于治療癲癇病的新化合物。與其他抗癲癇藥物相比，具有療效好，不良反應小的優點。在我們研發的過程中發現，因其較低的溶解度，給各項其他臨床前實驗帶來了極大的困擾。而且，一系列的實驗數據表明，Q808作為生物藥劑學分類系統中的Ⅱ類藥物，其藥物溶解度小，通透性高。一般來說，藥物的溶解度低會影響口服藥物在體內的溶出，進而影響其生物利用度。本文采用固體分散體技術提高Q808溶解度，加快其溶出速率，從而促進藥物吸收，提高其生物利用度，使其未來能夠更好地應用在臨床上。

1 儀器與試藥

差示掃描量熱儀Q200DSC（美國Tainstrument公司）；分析天平AL104（梅特勒托利多儀器有限公司）；ZRS-8G智能藥物溶出儀（天津市鑫洲科技有限公司）；安捷倫1260 series高效液相色譜儀（安捷倫科技有限公司）。

Q808樣品為本課題組自制中試產品；聚乙二醇4000、聚乙二醇6000（PEG4000、PEG6000，藥用級，中國醫藥公司北京公司）；Hank's溶液（北京睿凝達生物科技有限公司）；12孔TranswellTM培養板（美國康寧公司）；乙腈（色譜純，北京邁瑞達科技有限公司）；其他試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 Q808含量測定方法的建立

色譜條件為Agilent C18柱（5 μm，150 mm×4.6 mm），流動相為乙腈-水（55∶45），柱溫為室溫；流速為1 mL/min；檢測波長為228 nm；進樣量為20 μL。

精密量取1 mg/mL的Q808溶液2，1，0.8，0.4，0.2，0.1，0.05，0.01 mL置10 mL容量瓶中，加入乙腈溶液定容，搖勻，即得不同濃度的標準溶液。依次注入高效液相色譜儀，進樣20 μL，測得藥物峰面積。以峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標，得Q808的回歸方程y=1859.2x+4.082，R2=0.9991；線性范圍0.2～0.001 μg/mL。該方法穩定性、精密度、回收率均符合要求。

2.2 Q808固體分散體的制備

2.2.1 用溶劑熔融法制備

分別將不同比例（1∶20；1∶30）的PEG4000和PEG6000于60 ℃水浴加熱熔融，分次加入用丙酮溶解的Q808溶液，混勻，把熔融物傾倒到冰浴不銹鋼板上涂成薄片，置-20 ℃冰箱中存放12 h，用藥勺刮掉凝結的固體分散體，置真空干燥器中干燥，待脆化后研細，過60目篩，得白色粉末，干燥保存。

2.2.2 用溶劑蒸發法制備：

取“2.2.1”項下相同基質和Q808混勻，用適量丙酮溶解，混勻后，于60 ℃水浴中減壓蒸發除去溶劑，得黏稠物，將此黏稠物置于真空干燥箱中，除去殘留溶劑，粉碎，過60目篩，得白色粉末，干燥保存。

2.2.3 物理混合物的制備

精密稱取Q808和“2.2.1”項下相同基質適量，在研缽里充分研磨，直至形成均勻的Q808和基質混合物（以下簡稱“物理混合物”），過篩，密封備用。

2.3 Q808固體分散體的表征

以空鋁增鍋為參比物，另一鋁鉗鍋中放入樣品，以10 ℃/min升溫；溫度范圍0～400 ℃；氮氣流速20 mL/min，樣品量約10 mg，分別對原料藥，載體，物理混合物和所制的固體分散體樣品進行差示掃描量熱法（DSC）。

結果顯示，PEG6000熔點為66.8 ℃，Q808純品的吸熱峰為207 ℃，Q808和PEG6000的物理化合物在66.8 ℃有峰，應為PEG6000，在207 ℃出峰，應為Q808的吸熱峰，與其單獨DSC圖譜基本一致；Q808固體分散體完全形成新的熱分析圖，原來的Q808（207 ℃）吸熱峰消失，證明固體分散體制備成功。

2.4 固體分散體技術提高Q808生物利用度

2.4.1 溶解度的考察

采用搖瓶法測定Q808各種制劑的溶解度，稱取Q808原料藥及不同方法制備的固體分散體溶于10 mL蒸餾水中，37 ℃振搖24 h，靜置2 h后，0.45 μm濾膜過濾，用HPLC測定藥物峰面積，計算溶解度。

通過結果分析，兩種不同分子量PEG均提高Q808的溶解度，促溶能力大小為PEG6000＞PEG4000；不同比例的PEG制備Q808固體分散體，1∶30＞1∶20；通過兩種方法比較，溶劑蒸發法優于溶劑熔融法。因此，采用溶劑蒸發法，PEG6000與藥物比例為1∶30，制備的Q808固體分散體（Q808-SD）對Q808溶解度的提高最顯著。

2.4.2 體外溶出試驗

采用2010版中國藥典二部XC溶出度測定法測定，精密稱取Q808及Q808-SD（均約相當于Q808為20 mg），分別裝入已處理的透析袋中并放入溶出杯中。量取含有5%乙醇的PBS溶液900 mL（經脫氣處理），注入溶出杯中，在溫度37 ℃、轉速100r/min條件下進行溶出。分別于45、90、150、240、360、420、480、540 min時取樣5 mL（同時補加新鮮介質5 mL）經0.45 μm微孔濾膜濾過，采用HPLC測定不同時間取出樣品的峰面積，按標準曲線回歸方程計算藥物濃度，再求算體外累積溶出百分率（%）。實驗結果見圖1，與Q808原料藥相比，制成固體分散體后的Q808-SD溶出速率明顯提高。

2.4.3 藥物在Caco-2細胞透膜吸收實驗

實驗前，將培養好的Caco-2細胞單層用37 ℃，經pH7.4的Hank's液輕輕洗滌3次，測量其跨膜電阻，選擇符合實驗要求的細胞單層膜，加入Hank's液于37 ℃水浴中孵育30 min，取出，棄去Hank’s液。對于從細胞絨毛面（AP側）到基底面（BL側）的轉運：分別將Q808和Q808-SD 0.5 mL加入到AP側作為供給池，同時BL側加入pH=7.4的Hank's液1.5 mL作為接受池，將Transwell板置于37 ℃水浴中，分別在給藥后5、15、30、45、60、75、90、120 min，于接受池采樣200 μL，并同時在采樣側補充同體積的Hank's液。收集樣品按“2.1”項下方法進行檢測。繪制轉運量時曲線，并計算表觀滲透系數Papp值。其計算公式如下：Papp＝（dQ/dt）/（A×C0）。

其中dQ/dt為單位時間藥物轉運量（mg/s）；A為轉運膜的面積，此時A為1.12 cm2；C0為藥物的初始濃度（mg/L）。

圖2結果表明，隨著時間增加，藥物積累量增加；Q808-SD可提高藥物的溶解度，增加藥物吸收量。經過計算Papp值，相比Q808為（6.1±0.3）×10-6，Q808-SD提高超過了5倍，達到（31.6±1.9）×10-6。結果表明，Q808-SD通過提高藥物溶解度，使Q808跨Caco-2細胞膜透過量增加，進而提高其透膜吸收，最終生物利用度也會相應提高。

圖1 藥物體外釋放曲線（n=3-5，Mean±S.E.）

3 討論

聚乙二醇（PEG）類載體為結晶性聚合物，是最常用的水溶性載體之一。這類聚合物熔點較低（55～65 ℃），毒性小；在胃腸道內易于吸收；化學性質穩定，能與多種藥物配伍；且不干擾藥物的含量分析；能顯著地增加藥物的溶出度，提高藥物的生物利用度；用于難溶性藥物，藥物溶出需要的能量少，提高Q808溶解度和溶解速度，克服了Q808難溶于水的缺點；價格相對便宜，有利于投入臨床應用[3,4]。因此，本研究選用以PEG為載體，制備Q808固體分散體。

溶出度是指在規定介質中藥物從片劑、膠囊劑等固體制劑中溶出的速度和程度。難溶性藥物的溶出是其吸收的限制過程，而了解機體對藥物吸收的可靠方法是對該制品進行活體的生物利用度測定，但測定血藥濃度、尿藥排泄速度及其代謝物等方法比較復雜，以此來控制產品質量，代價太高，且有實際困難，不可能作為質量檢查的常規方法。因此本研究創新性地采用Caco-2細胞為體外模型，通過模型藥物跨膜透量來評價藥物生物利用度的改變，在評價藥物固體制劑質量上有著重要意義[5-7]。

[1]張聰,明亮.固體分散體技術提高難溶性藥物溶出度的研究新進展[J].中國醫藥指南,2013,11(5):60-61.

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