微晶纖維素對巴洛沙星滲透性影響的研究

張丹丹?于明艷?張冬梅?趙海云?王松?劉文坤?李寧寧?陳德俊

摘要：目的 采用平行人工膜滲透性分析法（PAMPA）研究微晶纖維素的用量、來源、型號對巴洛沙星滲透性的影響，為巴洛沙星片處方中微晶纖維素的篩選及不同來源微晶纖維素的替代提供參考。方法 采用μFLUXTM型藥物滲透性測定系統，前30 min以胃模擬液（pH 1.6）為介質，而后介質轉換成腸模擬液（pH 6.5），測定巴洛沙星在不同來源、型號、用量的微晶纖維素中的滲透性。通過對滲透性差異的比較，考察微晶纖維素對巴洛沙星滲透性的影響。結果 隨微晶纖維素（PH101型和PH102型）用量增加，巴洛沙星滲透性降低；不同型號的微晶纖維素對巴洛沙星滲透性的影響略有差異；同型號的進口微晶纖維素與國產品對巴洛沙星滲透性的影響沒有顯著性差異。結論 微晶纖維素的用量和型號影響巴洛沙星的滲透性。在巴洛沙星片中，滲透性可作為重要指針，為選擇不同來源的微晶纖維素進行相互替代。

關鍵詞： 巴洛沙星；平行人工膜滲透性分析法；微晶纖維素；滲透性；輔料；替代

中圖分類號：R978.1? ? ?文獻標志碼：A

Abstract Objective To investigate the impact of sources， types， and ratios of microcrystalline cellulose on the permeability of balofloxacin using the parallel artificial membrane permeability analysis （PAMPA）， and then to provide a reference for screening microcrystalline cellulose and the replacement of microcrystalline cellulose from different sources in balofloxacin tablet prescription. Methods The μFLUXTM drug permeability test system was used to determinate the permeability of balofloxacin in samples which mixed balofloxacin with different sources， types， and ratios of microcrystalline cellulose. The experiment was carried out in the medium which was gastric simulated fluid （pH 1.6） at the beginning and then was converted into fasted-state simulated intestinal fluid （pH 6.5） after 30 min. Through comparing the differences in permeability， the impact of microcrystalline cellulose on the permeability of balofloxacin was investigated. Results With the increasing proportion of microcrystalline cellulose （PH101 and PH102）， the permeability of balofloxacin decreased. The effect of different types of microcrystalline cellulose on the permeability of balofloxacin was slightly different. There was no significant difference between one domestic microcrystalline cellulose and another imported microcrystalline cellulose of the same model on the permeability of balofloxacin. Conclusion The proportion and type of microcrystalline cellulose can affect the permeability of balofloxacin. Permeability can be used as an important indicator to select different sources of microcrystalline cellulose for mutual substitution in balofloxacin tablet.

Key words Balofloxacin; The parallel artificial membrane permeability assay; Microcrystalline cellulose; Permeability; Ingredients; Substitution

巴洛沙星（balofloxacin）也稱巴羅沙星，為氟喹諾酮類抗菌藥，1988年由日本中外制藥成功合成，并與諾華公司聯合開發。臨床主要用于治療呼吸道感染和泌尿道感染等[1-3]。1996年，巴洛沙星的上市許可權被轉讓給韓國Choongwae制藥公司；2002年，Choongwae制藥公司生產的巴洛沙星片劑在韓國上市[4-5]。

對于口服固體制劑，藥物的溶解度與滲透性是影響其吸收的重要參數，其中輔料對主成分滲透的影響不容忽視[6]。藥物滲透性測定常采用動物模型、Caco-2細胞模型等，其實驗成本高、操作復雜、耗時長。平行人工膜滲透試驗（parallel artificial membrane permeability assay， PAMPA）采用人工仿生膜模擬小腸上皮細胞，測定藥物的被動吸收，表征其滲透性。研究表明其與Caco-2細胞模型具有良好的相關性，因此，被廣泛用于測定被動轉運機制藥物的滲透性[7-10]。巴洛沙星片中采用微晶纖維素（microcrystalline cellulose，MCC）作為填充劑和崩解劑，且在處方中的用量占比較高。MCC型號眾多，其中PH101型和PH102型由于具有良好的壓縮成形性，應用最為廣泛，但MCC對巴洛沙星片滲透性的影響尚為未知。本文采用PAMPA探討不同型號、來源及用量的微晶纖維素對巴洛沙星原料滲透性的影響，為巴洛沙星片的處方篩選及輔料更換提供支撐，同時也為制劑更換輔料后的質量和療效評價提供了新的思路。

1 材料與方法

1.1 儀器

μFLUXTM型藥物滲透性測定儀（美國Pion公司）；Mettler MS105DU型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）；Mettler S400-K 型pH計（瑞士Mettler Toledo公司）。

1.2 試劑與試藥

巴洛沙星原料藥（無錫福祈制藥有限公司，批號：20160302）；PH101型微晶纖維素（廠家A：進口，批號：2173779284、2173903834；廠家B：國內，批號：20220512、20220206）；PH102型微晶纖維素（廠家A：進口，批號：2173927498、2173755135；廠家B：國內，批號：20210513、20201220）；磷脂溶液（美國Pion Inc公司，批號：521002）；藥物溶出模擬液固體粉末（英國Biorelevant公司，批號：FFF-0421-B）；ASB溶液（pH 7.4）（美國Pion Inc公司，批號：520945）；氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸、無水磷酸二氫鈉、二甲基亞砜（DMSO）、冰醋酸均購自天津科密歐化學試劑有限公司；實驗用水為純化水。

1.3 溶液配制

巴洛沙星對照品儲備液：取巴洛沙星對照品適量，精密稱定，用DMSO溶解分別定量稀釋制成每1 mL含巴洛沙星15.18 mg和4.58 mg的溶液，備用。

胃模擬液（pH 1.6）：量取1 mol/L鹽酸溶液210 mL，稱取氯化鈉31.50 g，置同一容器中，加水定容至7000 mL。

空腹腸模擬液（10×）：稱取氫氧化鈉0.420 g，氯化鈉6.186 g，無水磷酸二氫鈉3.438 g，置于同一1000 mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，作為腸緩沖液A。稱取藥物溶出模擬液固體粉末22.40 g，加腸緩沖液A 1000 mL溶解后，繼續超聲30 min，靜置30 min。

磷酸鹽緩沖液：稱取無水磷酸氫二鈉42.6 g，氯化鉀20.00 g，量取1 mol/L氫氧化鈉40 mL，加水溶解并稀釋至1000 mL，搖勻。

1.4 μFLUXTM型藥物滲透性測定系統

藥物滲透性測定系統如圖1所示，供體室中在不同pH的介質（空腹：胃液pH 1.6，腸液pH 6.5；飽腹：胃液腸液pH 5.0）中加入受試藥物（巴洛沙星+MCC）進行滲透性試驗，受體室中加入ASB溶液（pH 7.4），兩室之間以涂磷脂溶液的人工膜相隔。藥物在供體室溶解后通過人工膜進入受體室，模擬藥物的體內吸收過程。兩室藥物濃度的變化通過光纖實時檢測。巴洛沙星片在說明書中顯示，其藥代動力學參數受進食影響較小，故本次實驗選擇空腹作為代表。

1.4.1 標準曲線的建立

供體室胃模擬液（pH1.6）及空腹腸模擬液（pH6.5）：精密量取胃模擬液（pH1.6）200 mL并插入光纖探頭，每次加入1000 μL巴洛沙星對照品儲備液（15.18 mg/mL），在398～408 nm波長范圍分別測定每1 mL含巴洛沙星75.54，150.33，224.38，297.71，370.33 μg系列溶液的紫外光譜；經二階導數校正后，以光譜與橫坐標形成的面積為橫坐標，以巴洛沙星濃度為縱坐標進行線性回歸，建立巴洛沙星在胃模擬液（pH 1.6）中的標準曲線（r>0.9999）。同法操作，測定390～400 nm波長范圍的紫外光譜，建立巴洛沙星在空腹腸模擬液（pH 6.5）中的標準曲線。

受體室ASB溶液（pH 7.4）：精密量取ASB溶液（pH 7.4）100 mL并插入光纖探頭，每次加入25 μL巴洛沙星對照品儲備液（4.58 mg/mL），在347～357 nm波長范圍分別測定每1 mL含巴洛沙星1.14、2.29、3.43、4.57和5.71 μg系列溶液的紫外光譜；照供體室胃模擬液（pH 1.6）同法處理，得到巴洛沙星在受體室ASB溶液（pH 7.4）中的標準曲線（r>0.9999）。

1.4.2 滲透性測定

將不同廠家（A：進口廠家、B：國產廠家）、不同型號（PH101型、PH102型）、不同批號的微晶纖維素與巴洛沙星原料分別按含巴洛沙星10%、20%和50%的比例混合均勻，備用。

精密稱取巴洛沙星原料約8 mg，或巴洛沙星原料與微晶纖維素混粉適量（約相當于巴洛沙星8 mg），置于供體室；初始以胃模擬液（pH 1.6）16 mL為介質，30 min時加入混合溶液[磷酸鹽緩沖液與空腹腸模擬液（10×）等比混合] 4 mL混勻成空腹腸模擬液（pH 6.5）；取ASB溶液（pH 7.4）20 mL加入受體室；兩室以人工膜（25 μL磷脂溶液浸潤，膜面積1.54 cm2）相隔；溫度：37℃；轉子速度：200 r/min；采樣間隔：1 min；用光纖探頭分別測定供體室和受體室中240～400 nm范圍內的吸光度；由獲得的巴洛沙星在ASB溶液（pH 7.4）中的標準曲線得到受體室中巴洛沙星的濃度，并按照公式（1）計算巴洛沙星滲透性。

公式（1）

式中Pe為滲透性（cm/s）;? 為單位時間受體室藥物濃度變化速率[μg/（mL·min）]，即回歸方程中的斜率; V為受體室ASB溶液的體積（mL）；A為人工膜的膜面積（cm2）；C為供體室中藥物初始濃度（μg/mL）。

2 結果

巴洛沙星在胃模擬液（pH 1.6）中完全溶解的時間小于30 min；30 min時加入混合溶液使得供體室中的介質由胃模擬液（pH 1.6）轉換成為空腹腸模擬液（pH 6.5），此時，供體室中的巴洛沙星略有析出，濃度降低。受體室在30 min之前，僅檢測到微量的巴洛沙星；介質轉換為pH 6.5后，受體室中的巴洛沙星濃度逐漸升高（圖2）。本次實驗選取受體室90～160 min的數據，計算線性方程的斜率，帶入公式（1）計算滲透性；巴洛沙星原料的滲透性為1.1809E-5 cm/s。

不同來源、型號、用量的MCC對巴洛沙星滲透性的影響結果見表1。數據顯示，不同廠家、型號的MCC對巴洛沙星的滲透性均有一定影響；隨MCC占比的增加，巴洛沙星的滲透性降低，即MCC的用量影響巴洛沙星的滲透性。當MCC的用量由10%增至50%時，方差分析顯示，PH101型MCC用量對巴洛沙星的滲透性影響顯著 （P＜0.05）；而PH102型MCC用量的增加，對巴洛沙星滲透性的影響差異不顯著（P＞0.05）；提示PH101型MCC對滲透性的影響明顯高于PH102型MCC。這種差異可能是與不同型號MCC的粒徑不同有關。而A廠家與B廠家同種型號相同用量的MCC對巴洛沙星滲透性的影響沒有顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

巴洛沙星的溶解性受介質pH的影響顯著。在胃模擬液（pH1.6）中其可完全溶解，介質轉換成空腹腸模擬液（pH 6.5）后，因溶解度降低，可導致部分藥物析出固體顆粒。粒度是MCC的重要功能性指標之一，PH102型MCC在PH101型MCC的基礎上增大了粒度，使其不僅具備PH101型MCC的壓縮成形性和崩解性，且改善了其流動性，可用于多數藥物的粉末直壓。MCC用量及粒徑大小均可能影響巴洛沙星析出過程，進而影響其滲透性[11]。本研究發現某國產與某進口廠家同型號的MCC對巴洛沙星滲透性的影響沒有顯著性差異，進一步提示MCC的粒度等功能性指標是處方篩選中的關鍵影響因素。同時，也為處方中不同來源的MCC的替代提供了依據。

在固體仿制藥的研究中，輔料的重要性尤為突出，不同來源的輔料可能均符合《中國藥典》標準的要求，但生產的藥品卻與原研產品的質量與療效不一致。由于傳統的溶出曲線實驗僅可模擬藥品在胃腸道的崩解和溶出情況，無法反映其在體內的滲透特性，因而在對輔料進行篩選時，還應高度關注輔料對藥物體內滲透性的影響。PAMPA法具有操作簡便，實驗周期短，成本低，重現性高等優勢[7-10]，較Caco-2細胞模型法和動物模型法[12-14]，更適用于高通量篩選適宜的輔料。本實驗采用PAMPA法，在考察MCC用量、型號對巴洛沙星滲透性影響的基礎上，探討不同來源的MCC對巴洛沙星滲透性影響的差異，其不僅可為MCC的替代提供依據，同時對新藥的處方篩選也具有借鑒意義。

參 考 文 獻

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