單池藥物溶出仿生系統考察卡馬西平組合微丸的溶出特征

羅 配2，孫精通，王愛潮2，秦 璐2，龐曉晨2，郭麗麗2，何 新，劉志東2

（1.天津市現代中藥重點實驗室制劑室-省部共建國家重點實驗室培育基地，天津300193；2.現代中藥發現與制劑技術教育部工程研究中心，天津300193；3.天津中醫藥大學附屬保康醫院，天津300193；4.天津中醫藥大學中藥學院，天津300193）

論著

單池藥物溶出仿生系統考察卡馬西平組合微丸的溶出特征

羅 配1，2，孫精通3，王愛潮1，2，秦 璐1，2，龐曉晨1，2，郭麗麗1，2，何 新4，劉志東1，2

（1.天津市現代中藥重點實驗室制劑室-省部共建國家重點實驗室培育基地，天津300193；2.現代中藥發現與制劑技術教育部工程研究中心，天津300193；3.天津中醫藥大學附屬保康醫院，天津300193；4.天津中醫藥大學中藥學院，天津300193）

目的：動態考察卡馬西平組合微丸溶出特征。方法：采用Single cell-DDASS法，連續、動態地模擬組合微丸從胃移行至腸道崩解、釋放，以模擬藥物在人體中的溶出過程。聯合使用高效液相色譜法測定藥物含量隨時間的變化情況。采用動力學方程擬合藥物在體外的釋放行為，根據擬合優度判定擬合情況。結果：卡馬西平組合微丸累積釋放最優擬合方程為一級釋放動力學方程。ln（1－0．01Q）＝－0．022 9t＋0．552 1（r＝0．989 6）。釋放機制為溶蝕機制。其釋放度曲線擁有兩個峰。峰谷波動小，釋放時間延長。結論：卡馬西平組合微丸具有一定的緩釋效果。

卡馬西平；單池藥物溶出/吸收仿生系統；高效液相色譜；溶出度;藥物評價

單池藥物溶出/吸收仿生系統（single cell-DDASS），通過不斷被研究改進，成功評價了一系列的藥物吸收釋放規律，受到國內外廣泛關注[1-3]。該系統不但可以連續模擬人體生理狀態下胃腸道變化而且能夠動態模擬腸溶制劑從胃移行至腸道崩解釋放，繼而在腸道跨膜吸收的過程。有研究結果顯示在Single cell-DDASS法中累積釋放度與比格犬體內吸收百分數之間的相關性明顯優于《中國藥典》溶出法釋放百分數與比格犬體內吸收百分數的相關性[4]。本研究利用該系統優勢評價卡馬西平組合微丸（the combined pellets of carbamazepine，CPC）的溶出特征。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

1.1.1 儀器 單池藥物溶出/吸收仿生系統（天津中醫藥大學）；Agilent1200液相色譜儀﹙Agilent，美國﹚；Milli-Q超純水系統（Millipore，美國）；AX205電子天平（METTLER TOLEDO，瑞士）；JA2103N ELECTRONICBALANCE電子天平（上海民橋精密科學儀器有限公司）；PB-01PH計（Sartorious，北京）等。

1.1.2 材料 卡馬西平組合微丸（自制，合格）；卡馬西平標準品（中國食品藥品檢定研究院，批號100142-201105）；甲醇（天津康科德科技有限公司，色譜純，批號20140428）。磷酸（天津市光復精細化工研究所，色譜純，批號20140314）等。

1.2 溶出介質配制方法 （1）介質1：稱取NaCl、Na2HPO4、D-glucose、CaCl2等適量，溶于水中。以0.1 mol/L的HCl調節pH為2.30±0.05。（2）介質2：稱取NaCl、Na2HPO4、D-glucose、CaCl2等適量，溶于水中。以2.0mol/L的Tris溶液調節pH為6.80±0.05。（3）pH調節液：稱取KCl、KH2PO4、NaCl、Na2HPO4等適量，溶于水中。以2.0mol/L的Tris溶液調節pH為6.80±0.05。

1.3 色譜分析方法

1.3.1 色譜條件 色譜柱為DiamonsilC18（200mm× 4.6mm，5μm），流動相：甲醇∶0.05%磷酸水（60∶40，V/V），流速1.0mL/min，柱溫30℃，檢測波長：285 nm，進樣量：20μL。

1.3.2 供試品溶液制備 前130min，取樣經0.45微孔濾膜，用去離子水稀釋10倍，待測；后60min，取樣過0.45微孔濾膜，待測。

1.3.3 標準品溶液制備 精密稱取卡馬西平標準品2mg置于25mL量瓶中，甲醇溶解至刻度，搖勻，作為母液。精密量取母液5mL置于50mL量瓶中，甲醇定容，即可。

1.3.4 專屬性 將空白輔料代替組合微丸加入溶出系統，從系統中隨機取樣，經0.45微孔濾膜法過濾，待測。取卡馬西平標準品溶液，待測。

1.3.5 標準曲線的繪制 精密稱取卡馬西平標準品2mg，用甲醇配制/稀釋成濃度為29.28、14.64、7.32、3.66、2.01、1.83μg/mL的標準溶液。高效液相色譜分別進樣，記錄其峰面積。用峰面積與濃度進行線性回歸。

1.4 Single cell-DDASS法釋放度實驗

1.4.1 釋放度實驗 CPC投藥總量為8.5mg（總含藥5mg），平行3次試驗。整個系統見圖1，37℃保溫。溶出介質1、2與pH調節液模擬人體胃液、腸液，流速均設為0.5mL/min。藥物溶解室開始時通入介質1，30min后更換為介質2；不連通藥物溶解室的管道實驗過程中一直通入pH調節液。使用樣品程控自動收集器收集樣品。每10min取一個點，測定其含量。

1.4.2 釋放度與累積釋放度 釋放度，是指單位時間內（10min）制劑所釋放的藥物含量所占總投藥量的百分率。由于本實驗是將介質緩慢置換出來，即認為每10min所測得的樣品含量為該10min藥物溶解室中藥物釋放的量。t時的累積釋放度，是指制劑從0到t時，所釋放出來的總藥物含量占總投藥量的百分率。

圖1 單池藥物溶出仿生系統示意圖Fig 1 Schematic diagram of singlecell-DDASS

1.4.3 釋放模型的擬合 計算不同時刻藥物釋放度和累積釋放度，繪制釋放度曲線和累積釋放度曲線，用SPASS軟件擬合累積釋放度-時間的釋藥方程，考察其擬合方程及擬合優度。不同釋藥方程如下：

零級釋放動力學方程：Q=bt+a

一級釋放動力學方程：ln（1-0.01Q）=bt+a

Weibull方程：ln[-ln（1-0.01Q）]=blnt+a

Higuchi方程：Q=b t1/2+a

Ritger-Peppas方程：lnQ=blnt+a

其中Q為累積釋放度（%），t為時間（min），a、b為常數。

2 結果

2.1 色譜分析方法的結果

2.1.1 專屬性 專屬性實驗結果見圖2～4，可以看出：在本實驗條件下，介質、系統和空白輔料對卡馬西平的測定均無干擾，方法的專一性良好。

圖2 介質1+空白輔料Fig 2 HPLC chromatogram of the dissolutionmedia 1 and blank

圖3 介質2+空白輔料Fig 3 HPLC chromatogram of the dissolutionmedia 2 and blank

圖4 卡馬西平標準品Fig 4 HPLC chromatogram of carbam azepine

2.1.2 標準曲線 卡馬西平標準品系列濃度C與其峰面積A比值的線性回歸方程為A=66.159 C+ 14.123（r=0.999 8）。結果表明，卡馬西平在1.83～14.64μg/mL范圍內線性關系良好，見圖5。

圖5 卡馬西平標準曲線Fig 5 Theassaying standard curveof carbamazepine

2.2 釋放度與累積釋放度 見圖6、7。

圖6 CPC釋放度/瞬時曲線(n=3)Fig 6 The release rateof the CPC(n=3)

圖7 CPC累積釋放度(n=3)Fig 7 Theaccum ulated dissolution rateof theCPC(n=3)

CPC由速釋微丸、緩釋微丸和腸溶微丸組成。本研究在第30min時，CPC釋放度曲線出現拐點，提示速釋顆粒微丸中藥物基本釋放完全，而此時累積釋放度為24.8%，如圖7。緩釋微丸占總含藥量的40%左右，其釋藥時間可維持較長時間。60min左右CPC中腸溶微丸開始釋放，如圖6，于80min左右CPC釋放度又達峰值，吸收入血后可維持一段時間一定范圍內的血藥濃度。此外，整觀CPC釋放度曲線的兩個峰，峰谷波動小，見圖6，提示該組合微丸有一定的緩釋效果。

2.3 累積釋放度擬合結果 見表1。

表1 CPC累積釋放度擬合結果Tab 1 Releasekineticmodel fitting of the CPC

如表1所示，CPC整個體外釋放度最優擬合方程是一級動力學方程。Weibull方程形狀參數b= 0.785（b＜1），表明其溶出曲線非指數型曲線也非S形曲線。CPC中每個單元均為球形，而Ritger-Peppas方程冪指數n為0.971 5（n＞0.85），表明CPC的釋放機制為溶蝕機制。

3 討論

累積釋放度常作為藥物的釋放評價指標[5-6]，方法快捷簡便，可以直觀讀出藥物釋放是否完全，可擬合釋放動力學方程等，但釋放度能夠直觀地評價出某個時間點或者較小的時間段藥物釋放行為。本研究采用了釋放度和累積釋放度兩種評價指標。

CPC釋放度曲線出現雙峰現象，是因為該組合微丸是由速釋、緩釋、腸溶三部分微丸組合。其中速釋微丸未包衣膜，其在接觸溶出介質后迅速釋放，使釋放度迅速上升；緩釋微丸包衣膜為尤特奇RL30D，該包衣膜在pH1-8介質中溶脹形成0.1～0.6μm釋藥孔道，使藥物緩慢持續釋放；腸溶微丸包衣膜為尤特奇L100，該包衣膜在大于pH6.0的介質中開始溶解。本研究在60min時介質pH達到腸溶包衣膜溶解條件[7]，故在60min前，速釋微丸迅速釋放（30min左右釋放完全，達峰），緩釋微丸緩慢持續釋放，而腸溶微丸不釋放，使釋放度出現峰值。在60min后，腸溶微丸開始釋放，緩釋微丸可能未釋放完全而繼續釋放，使釋放度在60min后呈上升趨勢，在80min時達另外一個峰值。此外，有研究顯示經過制劑手段可使血藥濃度時間曲線出現雙峰現象[8]。在該組合微丸中，緩釋微丸使血藥濃度不低于治療劑量，而速釋、腸溶微丸或使血藥濃度迅速達到穩態血藥濃度，或延長藥物作用時間，三者共同作用，可以使制劑具有良好的緩釋效果。

口服藥物只有釋放/溶出后，才能被吸收入血，所以藥物的釋放溶出至關重要。卡馬西平是一種高效和低毒的廣譜抗癲癇藥物，是治療部分性發作尤其是復雜部分性發作的首選藥，對全身性強直-陣攣發作也有良好療效[9-12]。其主要機制是阻滯電壓依賴性鈉通道，降低神經元迅速發動動作電位的能力[13-14]。因該藥物有效血藥濃度范圍是4～12μg/mL，療效指數小，安全度較低，其不良反應的個體差異大[15-16]。研究顯示，卡馬西平蛋白結合率較高，采用連續血液灌流串聯血液透析治療卡馬西平中毒患者，效果顯著[17-20]。但把劑量控制在治療范圍內，提高用藥的安全性更為重要。本研究的制劑具有一定的緩釋效果。而至于該組合的微丸經過體內吸收代謝是否真具有緩釋效果，緩釋效果如何，以及是否出現血藥濃度過大而出現中毒現象，還需進一步的體內藥代動力學等研究。

（感謝谷升盼同學及其實驗組對本研究的幫助）

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（2014-06-09收稿）

Dissolution of carbamazepine by single cell-DDASS

LUOPei1,2,SUN Jing-tong3,WANGAi-chao1,2,QIN Lu1,2,PANGXiao-chen1,2,GUO Li-li1,2,HEXin4,LIU Zhi-dong1,2
（1.Tianjin Modern Chinese Medicine Key Laboratory-Province and Ministry Co-established State Key Laboratory Cultivation Base, Tianjin 300193,China;2.Engineering Research Center ofModern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Ministry of Education,Tianjin 300193,China;3.Bao Kang Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;4.Tianjin University of TraditionalChineseMedicine,Tianjin 300193,China）

Objective:To evaluate the dissolution behavior of the combined pellets of carbamazepine (CPC)on time.Methods:The formulation process from stomach to intestinewas simulated by single the cell-DDASS.And the CPCwas dissolved and released in the process.The high performance liquid chromatographymethod (HPLC)wasapplied tomeasure the contentof carbamazepine to show the changes over time.And severalmathematicalmodels of drug release were used to fit the vitro release of the CPC.Therefore,the best simulations for the vitro release could be obtained by the degree of fitting.Results:The release pattern of the CPC in vitro could be described by firstorderkinetic equation.ln(1-0.01Q)=-0.022 9t+0.552 1(r=0.989 6).The releasemechanism wasbased on the dissolution mechanism.Furthermore,with low volatility the release curve had two peaks,and CPC release timewas increased.Conclusion:The CPC hascertain slow-releaseeffect.

carbamazepine;single celldrug dissolution and absorption simulating system;the high performance liquid chromatography; dissolution;drug revaluation

R9

A

1006－8147（2015）01-0080-04

羅配（1988-）,女,碩士在讀,研究方向：藥物制劑；通信作者：劉志東,E-mail:lonerliuzd@163.com。