溢流式溶出法評價藥物體外緩釋性能的可行性研究Δ

蔡 麗，王富平，梁 敏，吳欣桐，陳忠敏（重慶理工大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院，重慶 400054）

溢流式溶出法評價藥物體外緩釋性能的可行性研究Δ

蔡 麗＊，王富平#，梁 敏，吳欣桐，陳忠敏（重慶理工大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院，重慶 400054）

目的：研究溢流式溶出法用于評價藥物體外緩釋性能的可行性。方法：模擬體內(nèi)藥物的消除過程建立溢流式溶出法，以兩個不同廠家的硝苯地平緩釋片（Ⅰ）作為模型藥物A、B，考察在溶出介質(zhì)3種不同溢流速度（0、1.50、3.00m L/min）下模型藥物在釋放池中的藥-時曲線、累積釋放度-時間曲線和釋放速度-時間曲線。結(jié)果：溶出介質(zhì)溢流速度為0時，藥物的累積溶出度與常規(guī)溶出法結(jié)果一致；隨著溢流速度增加，釋放池中藥物A、B的cmax均降低[A：（8.89±0.20）、（5.21±0.04）、（3.51±0.03）μg/m L；B：（7.62±0.05）、（4.80±0.09）、（2.89±0.04）μg/m L]，累積釋放度均增加[A：（85.47±2.45）%、（94.29±2.44）%、（96.04±2.56）%；B：（73.28±1.13）%、（78.46±1.94）%、（82.50±1.69）%]，tmax均提前（A：1.5、1.0、0.5 h；B：2.0、1.0、0.5 h）。結(jié)論：溢流式溶出法避免了釋放池中藥物濃度過大對藥物釋放的抑制，使藥物釋放更完全，可更準(zhǔn)確地評價制劑的體外緩釋性能。

緩釋制劑；溶出法；溢流式溶出法；體外評價

緩釋制劑系指用藥后能在較長時間內(nèi)持續(xù)釋藥以達(dá)到長效作用的制劑。其特點在于降低血藥濃度“峰谷”波動，減輕藥物對胃腸道的刺激，增加患者的依從性。緩釋制劑釋放遵循一級速度釋放過程，即藥物在體內(nèi)的釋放速率與該部位的血藥濃度的一次方成正比。2015年版《中國藥典》規(guī)定，緩釋制劑釋放度體外評價采用與普通制劑評價方法相同的溶出法，檢測藥物在緩釋時間的累積溶出度[1]。該溶出體系中藥物濃度隨釋放時間延長逐漸增加，但在藥物釋放后期釋放速度會受到拮抗[2-3]。國際上評價緩釋制劑常采用流通池法[4-5]，其可分為兩種：（1）循環(huán)式流通池法，該體系中藥物濃度逐漸升高，溶出介質(zhì)無增無減，與2015年版《中國藥典》中檢測藥物溶出度方法結(jié)果無明顯差別[6]。（2）開放式流通池法，其采用大量新鮮的溶出介質(zhì)不斷接觸被測樣品，使藥物隨時與新鮮溶出介質(zhì)接觸至溶盡為止。該釋放體系中藥物濃度極低，與人體內(nèi)環(huán)境存在明顯差異，且因加速釋放藥物，故難以區(qū)別同一藥物不同緩釋制劑的緩釋性能差別[7-8]。緩釋制劑維持有效濃度的持續(xù)時間與藥物的吸收及消除速率息息相關(guān)，因此，建立一種高效且能反映藥物在體內(nèi)消除的方法，對藥物進(jìn)行體外釋放度評價、確保緩釋制劑質(zhì)量具有重要意義。

本文以臨床治療高血壓的代表藥物硝苯地平緩釋片（Ⅰ）為模型藥物，基于溢流式溶出法搭建相應(yīng)實驗裝置，采用蠕動泵控制釋放池溶出介質(zhì)溢流速度，檢測釋放池在不同時間點的藥物濃度，建立釋放池中藥-時曲線、藥物累積釋放度-時間曲線、藥物釋放速度-時間曲線，分析模型藥物緩釋性能，研究溢流式溶出法用于評價藥物緩釋性能的可行性。

1 材料

1.1 儀器

TU-1901雙光束紫外-可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；PJ-3片劑四用測定儀（天津市國銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司）；0.22μm微孔濾膜、JJ-1精密增力電動攪拌器（常州普天儀器制造有限公司）；BT100-1L蠕動泵（保定蘭格恒流泵有限公司）。

1.2 藥品與試劑

硝苯地平對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：100338-201404，純度：99.99%）；硝苯地平緩釋片（Ⅰ）（模型藥物A，廣東環(huán)球制藥有限公司，批號：140803；模型藥物B，浙江昂利康制藥有限公司，批號：4T1B23；A、B規(guī)格均為10mg/片）；濃鹽酸、無水乙醇均為分析純；水為一級水。

2 方法

2.1 硝苯地平的含量測定

參照2015年版《中國藥典》（二部）硝苯地平片的含量測定方法[1]，采用高效液相色譜法，用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑，甲醇-水（60∶40，V/V）為流動相，檢測波長為237 nm，進(jìn)樣量為20μL，分別對模型藥物A、B進(jìn)行含量測定。

2.2 溢流式溶出法測定模型藥物的釋放性能

2.2.1 試驗裝置 參照國家食品藥品監(jiān)督管理局國家藥品標(biāo)準(zhǔn)WS1-（X-056）-2004Z[9]對硝苯地平緩釋片（Ⅰ）釋放度的測定要求，設(shè)計基于溢流原理的釋放度檢測試驗裝置，示意圖見圖1。

圖1 基于溢流原理的釋放度檢測裝置Fig 1 Detection device for the release rate based on overflow princip le

由圖1可見，以帶有上、下出口的抽濾瓶為釋放池，通過蠕動泵從下口添加溶出介質(zhì)；釋放池內(nèi)配有攪拌裝置，通過蠕動泵將溶出介質(zhì)泵入釋放池；釋放過程中，已溶解藥物隨溶出介質(zhì)從釋放池的上出口溢出，可檢測不同時間點釋放池中的藥物濃度以評價藥物的釋放性能。

2.2.2 檢測方法 以0.1mol/L鹽酸溶液900m L為溶出介質(zhì)，轉(zhuǎn)速為50 r/min，溫度為（37±0.5）℃，結(jié)合體內(nèi)血液循環(huán)特點設(shè)計溶出介質(zhì)溢流流速為0、1.50、3.00 m L/m in，采用“2.2.1”項下裝置進(jìn)行試驗，分別于0、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 h各取樣10m L（溢流速度為0時取樣后補加等量溶出介質(zhì)，其余2個溢流速度取樣后不補加溶出介質(zhì)），取樣溶液經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾。取續(xù)濾液，以溶出介質(zhì)為空白，照2015年版《中國藥典》（四部）中紫外-可見分光光度法[1]在237 nm波長處測定吸光度。同一溢流流速下同種藥物均取6片做平行試驗，檢測各取樣時間點釋放池中的藥物濃度、累積釋放度和釋放速度（單位時間釋放量），繪制上述指標(biāo)與取樣時間的曲線圖，分析不同溢流條件下樣品的釋放特性。

2.2.3 數(shù)據(jù)處理相關(guān)公式 藥物累積釋放度（Q）和釋放速度（v）的計算公式如下：

公式（1）中，Q：藥物累積釋放度（%）；cn：第n次取樣時間時釋放池中的藥物質(zhì)量濃度（μg/m L）；L：模型藥物標(biāo)示量（本文為10 mg）；V1：各時間點固定取樣體積（m L）；V2：溶出介質(zhì)體積（m L）。

公式（2）中，vn：第n－1次至第n次取樣時的平均藥物釋放速度（μg/m in）；tn：第n次取樣的時間（min）；tn－1：第n－1次取樣的時間（min）。

公式（3）中，Mn：第n次取樣時釋放池中藥物的質(zhì)量（mg）。

公式（4）中，M溢n：第n次取樣時溢流藥量總質(zhì)量（mg）；Mi：第i次取樣時溢流藥物質(zhì)量（mg）；M回n：第n次取樣時回收池中藥物質(zhì)量（mg）；ci：第i次取樣時釋放池中的藥物質(zhì)量濃度（μg/m L）；c回n：第n次取樣時回收池中的藥物質(zhì)量濃度（μg/m L）；V回n：第n次取樣時回收池中藥物體積（m L）。

3 結(jié)果

3.1 模型藥物A、B的含量

模型藥物A、B的標(biāo)示量均為10mg，經(jīng)檢測其中硝苯地平含量分別為標(biāo)示量的（105.05±0.28）%和（87.59±1.83）%（n＝6）。

3.2 釋放池中藥-時曲線

結(jié)果顯示，溢流速度為0時由于釋放池始終處于封閉狀態(tài)，與常規(guī)溶出度法相同，模型藥物A、B釋放7 h后釋放池中的藥物濃度分別為（8.42±0.25）、（7.46±0.04）μg/m L，此后增加緩慢，直到藥物釋放完全，tmax分別為11、10 h，cmax分別為（8.89±0.20）、（7.62±0.05）μg/m L。隨著溶出介質(zhì)溢流速度的增加，釋放池中藥-時曲線峰形變窄，釋放池中藥物的cmax降低，模型藥物A、B在1.50m L/m in下cmax分別為（5.21±0.04）、（4.80±0.09）μg/m L，3.00 m L/m in下cmax分別為（3.51±0.03）、（2.89±0.04）μg/m L；相同時刻同一藥物在釋放池中的藥物濃度相應(yīng)減小，使釋放池藥-時曲線呈先上升后下降趨勢（峰形），此曲線與硝苯地平在體內(nèi)的藥物代謝曲線形狀[10]相似，能更準(zhǔn)確地揭示藥物的體內(nèi)釋放特性。不同溢流速度下模型藥物在釋放池中的藥-時曲線見圖2。

圖2 不同溢流速度下模型藥物在釋放池中的藥-時曲線（n＝6）Fig 2 Concentration-tim e curves ofm odel drug at differentoverflow velocity in release pool（n＝6）

3.3 累積釋放度-時間曲線

結(jié)果顯示，溢流速度為0時模型藥物A、B的累積釋放度分別為（85.47±2.45）%、（73.28±1.13）%，與常規(guī)溶出法測得的結(jié)果[11]相當(dāng)。當(dāng)溢流速度增加為1.50 m L/m in時，藥物A、B的累積釋放度分別為（94.29± 2.44）%、（78.46±1.94）%；溢流速度增加為3.00m L/m in時，累積釋放度分別為（96.04±2.56）%、（82.50± 1.69）%。與溢流速度為0比較，溶出介質(zhì)的溢流速度增加可使藥物累積釋放度明顯增加（P＜0.05）。由此可見，常規(guī)溶出法評價藥物釋放性能時，藥物的后期釋放受到了溶出介質(zhì)中累積的高藥物濃度的抑制。而溢流式溶出法通過溢流使釋放池中藥物濃度降低，可提高藥物的累積釋放度，更加符合機體內(nèi)藥物的代謝過程。不同溢流速度下模型藥物的累積釋放度-時間曲線見圖3。

圖3 不同溢流速度下模型藥物的累積釋放度-時間曲線（n＝6）Fig 3 Cumulative release rate-time curves of model drug atdifferentoverflow velocity（n＝6）

3.4 釋放速度-時間曲線

結(jié)果顯示，隨著溶出介質(zhì)溢流速度的增加，藥物釋放速度的達(dá)峰時間提前，在0、1.50、3.00m L/min下模型藥物A的tmax分別為1.5、1.0、0.5 h，釋放速度峰值分別為（33.37±2.52）、（38.04±2.08）、（38.73±1.60）μg/m in；模型藥物B的tmax分別為2.0、1.0、0.5 h，釋放速度峰值分別為（36.52±2.69）、（38.18±2.46）、（57.55±3.07）μg/m in。此外，隨著溢流速度的增加，曲線峰形變窄，表明溶出介質(zhì)的溢流速度增加可加速藥物溶出，使藥物在釋放初期快速釋放達(dá)到有效濃度，更能模擬血液循環(huán)對藥物釋放的影響。不同溢流速度下模型藥物的釋放速度-時間曲線見圖4。

圖4 不同溢流速度下模型藥物的釋放速度-時間曲線（n＝6）Fig 4 Release speed-time curves ofmodel drug at differentoverflow velocity（n＝6）

4 討論

藥物緩釋制劑要求在藥物釋放初期盡快達(dá)到有效血藥濃度，此后釋放總量趨于穩(wěn)定，即藥物有效作用時間長。在藥物釋放初期，藥片表面存在包衣結(jié)構(gòu)阻礙；隨后由于包衣結(jié)構(gòu)的破壞，藥物與釋放環(huán)境接觸面積增大，藥物釋放速度會迅速提高；而藥片溶解到后期，藥片體積與釋放環(huán)境接觸面積越來越小，釋放速度將越來越小。

根據(jù)Noyes-Whitney方程，固體藥物的溶出速度主要受擴散控制，用溶出法評價藥物釋放時，在藥物釋放后期，釋放池因藥物濃度的升高而限制藥物擴散，會影響后期藥物溶出，這一點在溢流式溶出法中得以證明。另外，在藥物釋放前期，體系濃度較低，應(yīng)接近漏槽條件，不會影響藥物釋放。但是在溢流式溶出法中，隨溢流速度的增加，釋放速度曲線達(dá)峰時間卻在提前；而溢流速度增加，釋放池中藥物濃度下降。這表明溶出法中，在釋放初期同樣存在藥物釋放抑制，這可能與釋放池主體濃度變化快、固體表面飽和層可較快擴散到釋放池主體中有關(guān)。

在具有一定溢流速度的溢流式溶出法中，溢流帶走部分藥物，類似于人體藥物消除；藥-時曲線呈峰形，與人體血藥濃度變化相似。與常規(guī)溶出法相比，溢流式溶出法的累積釋放度和藥物釋放速度及達(dá)峰時間更接近于體內(nèi)釋放環(huán)境；與流通池法相比，本文檢測裝置藥物釋放處于一定的藥物濃度條件下，而非完全漏槽條件，更接近體內(nèi)生理環(huán)境。因此，溢流式溶出法用于評價緩釋制劑體外釋放更準(zhǔn)確。

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Study on the Feasibility of Evaluating Drug in vitro Sustained Release Performance by Overflow Dissolution M ethod

CAI Li，WANG Fuping，LIANG M in，WU Xintong，CHEN Zhongm in（School of Pharmacy and Biological Engineering，Chongqing University of Technology，Chongqing 400054，China）

OBJECTIVE：To study the feasibility of overflow dissolution method for evaluating the drug in vitro sustained release performance.METHODS：Overflow dissolution method was established by simulating the drugs elimination in vivo.Using Nifedipine sustained-elease tablets（Ⅰ）from 2 differentmanufacturers asmodel drug A，B，concentration-time curve，cumulative release rate-time curve，release velocity-time curve of model drugs in release pool at 3 different overflow speed（0，1.50，3.00 m L/m in）were investigated.RESULTS：When overflow speed was 0，the cumulative dissolution was consistentw ith that of the conventional dissolution method.As the overflow speed increased，cmaxof drug A，B was decreased[A：（8.89±0.20），（5.21±0.04），（3.51±0.03）μg/m L；B：（7.62±0.05），（4.80±0.09），（2.89±0.04）μg/m L]；cumulative release rate was increased[A：（85.47± 2.45）%，（94.29±2.44）%，（96.04±2.56）%；B：（73.28±1.13）%，（78.46±1.94）%，（82.50±1.69）%]；tmaxwas ahead（A：1.5，1.0，0.5 h；B：2.0，1.0，0.5 h）.CONCLUSIONS：Overflow dissolution method has avoided the inhibition of too large drug concentration on drug release，making complete drug release and more accurate evaluation of in vivo sustained release performance of the preparation.

Sustained-release preparation；Dissolutionmethod；Overflow dissolutionmethod；in vitro evaluation

R969

A

1001-0408（2017）13-1827-04

2016-08-08

2016-12-08）

（編輯：鄒麗娟）

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項目（No.KJ1400916）；重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目（No.csct2014jcyja10018）

＊碩士研究生。研究方向：藥物設(shè)計與合成。E-mail：851702462 @qq.com

#通信作者：講師，博士。研究方向：生物材料。E-mail：wangfp2013@cqut.edu.cn

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.13.28