中药口服固体制剂体内外相关性及溶出度探讨*

陈天朝,赵新红

(1.河南中医学院第一附属医院药学部,河南 郑州450000;2.河南中医学院,河南 郑州450008)

体内外相关性(in vitro-in vivo correlation,IVIVC)是指由制剂产生的生物学性质或由生物学性质衍生的参数(如tmax、Cmax或AUC)与同一制剂的物理化学性质(如体外释放行为)之间,建立了合理的定量关系[1]。中药口服固体制剂一般选择体内评价方法来阐述其体内过程,然而体内评价方法存在影响因素多且难以控制、动物和人体试验所需费用极高等缺点。对于具有良好体内外相关性的药物来说,通过体外评价不仅可以预测其体内过程、预测一些因素的改变对血药浓度曲线的影响,还能帮助发现潜在的影响药物体内过程的因素,故开展药物的体外研究具有十分重要的意义。本文就中药口服固体制剂的体内外评价及其相关性等加以综述,以便为进一步研究提供参考。

1 体外评价

溶出度(广义上的溶出度包括释放度)是在模拟体内消化道条件(如温度、介质的pH值、酶等)下,对制剂进行溶出速度和程度的评价方法。它作为控制药物制剂质量与评价药物体内生物利用度的重要手段, 已被世界各国作为法定标准进行收载[2]。如在1967 年《美国国家处方集》12 版(NFⅫ)第二补充版中首次介绍缓释片和胶囊的溶出度检测方法;1970年的《美国药典》18版(USPⅩⅧ)收载了12个固体制剂品种需要做溶出度试验;1973版《英国药典》规定了地高辛片的溶出度和释放度检查,于1988版引入溶出度检查法;1981 年《日本药局方》第10 版首次收载溶出度试验。我国从20世纪70年代末已开始研究中药口服固体制剂的溶出度,并在1985版《中国药典》首次收载了7个化学药品品种需进行溶出度检查。

1.1 溶出方法的选择

溶出方法主要有转篮法、桨法及小杯法等。粘性较大的样品可能会引起转蓝法的篮网眼堵塞或粘附于网壁,桨法旋转幅度较大可引起样品上浮,尤其是胶囊剂。有文献报道,片剂[3-6]选择桨法,胶囊剂[7-8]和丸剂[9-11]则选择转篮法。对于麝香保心丸[12]等有效成分含量较低的样品选择小杯法,通过减少溶出介质的体积来增加药物溶出的浓度。同一种制剂选择不同溶出方法,有时其溶出率会有较大的差别。翁水旺等[5]对转篮法与桨法进行了比较,结果显示在120 m in时,桨法测定醋柳黄酮片中异鼠李素的平均溶出率为83%,而转篮法仅为44%,桨法溶出率明显高于转篮法。然而李素娟[13]发现桨法与转篮法对复方丹参脉冲控释片的释药效果的影响差异不大。这可能与所选指标的理化性质及溶出介质有关。

1.2 溶出介质的选择

溶出介质有水、缓冲溶液、人工胃液、人工肠液等。李国栋等[8]首先以人工胃液为溶出介质,在青蒿素固体分散剂胶囊投入转篮后的0.5, 1, 2, 3, 4 h分别取出100 m L溶出液,同时补加同体积的人工肠液作为溶出介质。对不易溶于上述溶出介质的指标成分,既可以加入表面活性剂(常用十二烷基硫酸钠),也可加入有机溶剂,以促进其溶出。赵琳琳等[6]以2.0%的十二烷基硫酸钠的人工胃液为溶出介质,对姜黄素3种不同剂型的体外药物释放进行研究。高崇凯等[10]以水∶异丙醇(2∶3)为溶出介质考察醋柳黄酮滴丸的溶出度。在醋柳黄酮片溶出度的研究[5]中发现,同一指标成分在不同溶出介质中溶出度不同:120 m in时水中溶出8%,而水︰异丙醇中溶出82%,两者存在较大差异。有时不同溶出介质对同一指标成分的溶出影响不大,万发里等[14]发现氧化苦参碱缓释片在蒸馏水、pH 6.8的磷酸缓冲液、0.1 mol/L盐酸溶液3种介质中的累积释放率相差不大。

1.3 溶出模型拟合

由于影响药物溶出的因素较多,不可能用同一模型对不同制剂的溶出予以拟合,对溶出模型应优选以确定最佳溶出模型。黄平等从零级、一级、Higuchi、Weibull、Hixson-Crowell、Ritger-Peppas等溶出模型中优选山楂叶总黄酮缓释片的体外释放模型,结果Weibull分布模型为最佳释药模型,其拟合方程的r值(0.973 1)最大、AIC值(60.67)和最大相对偏差(0.275)均为最小值[15]。

2 体内评价

对药物制剂体内过程进行评价,既可为临床用药提供可靠依据,又可评价药物处方设计的合理性,还可用于指导药物制剂的研制与生产。

2.1 体内药物浓度法

体内药物浓度法用以测定给药后的血、尿或其他体液内的药物浓度,通过计算药动学模型及参数来揭示药物体内变化规律。如穿心莲片[16]应用血药浓度法得到了药动学参数tmax、Cmax及AUC,从而评价其体内过程。由于存在较短的时间内多次取样困难、排尿时间不易准确掌握、尿液易污染且不易保存等缺点,尿药浓度法的应用受到限制。有中药复方泌炎康胶囊[17]选择尿药浓度法来评价了其体内过程。

2.2 生物效应法

生物效应法认为体内药量与药物效应具有一定相关性,常选择药理效应法和毒理效应法来评价。陈大为等[18]以2, 4, 8, 16, 24 μg/g的剂量口服给药,以家兔血小板聚集抑制率为药效强度并对剂量的对数值进行线性回归, 结果其线性关系良好(r=0.995 0)。毒理效应法适用于毒性较大药物的药动学研究,得到的表观药动学参数有助于了解毒性成分的衰减规律。王尧先等[19]用此法估测健脑抗栓胶囊和补肾抗栓片的药动学参数,结果健脑抗栓胶囊符合二室模型而补肾抗栓片呈一室模型,然而两制剂皆按一级动力学消除。

2.3 PK-PD模型

PK-PD模型将时间、药物浓度(量)与效应结合起来,更加准确地评价药物体内动力学过程及其药理效应的动态变化。杨荣平等[20]以没食子酸为药动学指标,血清中谷丙转氨酶(SGPT)为药效学指标进行其体内评价,结果肝苏缓释胶囊在狗体内有较好缓释作用, PK-PD有较好相关性。此对于临床给药方案设计具有一定的参考意义。

2.4 生物等效性

生物等效性是药学等效性制剂或可替换药物在相同条件下,给予同一剂量,其活性成分吸收程度及速度的差异无统计意义,从而保证临床替换用药安全性及有效性。高朝霞[21]以Beagle犬为受试对象,神衰果素普通片为参比制剂进行神衰果素缓释片的生物等效性研究, 两制剂的 ln(AUC0→∞)、 ln(AUC0→t)及 ln(Cmax)的 90%置信区间分别为87.96%～102.61%、84.65%～99.49%和33.34%～41.98%,结果表明ln(AUC0→∞)和ln(AUC0→t)具有生物等效性,而ln(Cmax)生物不等效, tmax的非参数秩和检验显示两制剂之间呈显著性差异(P=0.003 5)。

3 体内外相关性

从体内外评价中得到体内外参数,并对其进行拟合得到体内外参数之间的数学模型,从而进行体内外相关性评价。

3.1 释放曲线与吸收曲线之间的相关性

体内吸收符合一室模型的药物应用 Wagner-Nelson法求体内各时间的吸收分数,二室模型应用Loo-Riegeman法求得吸收分数,进而比较体外累积释药分数与体内吸收分数之间关系。赵铁等[22]采用Wagner-Nelson法计算不同时间盐酸青藤碱缓释胶囊体内吸收分数F(t),应用最小二乘法建立其与体外累积释放百分数f(t)之间的线性回归方程为f(t)=1.11F(t)+9.49, 两者相关性较好(r=0.979 0)。尹莉芳等[23]应用Loo-Riegeman法计算Beagle犬口服苦参素胃内滞留缓释片后的体内吸收百分率(Y),在Y与体外累积溶出百分率(X)之间建立数学模型:Y=1.390X-0.383(r=0.991 8),表明体外释放与体内吸收呈显著性相关。

3.2 释放曲线与药效学指标之间的相关性

李凤前等[24]选择平均肺动脉压力的改变为药效学指标,在体外释药百分数与平均肺动脉压力下降百分数之间进行相关性分析,结果相关系数r=0.970 7(P＜0.01),说明体内外指标呈显著性相关。

3.3 体内外参数之间的单点相关性

从体外累积溶出曲线中求出体外参数并与体内药动学参数之间建立数学模型,评价体内外相关性。在复方岩菜白素片生物有效度的研究中,孙殿甲等以药动学参数AUC与体外溶出参数 t50、td建立AUC=20.553 2td+387.783 6(r=0.971 5)、AUC=39.239 1t50+382.49(r=0.965 7)的相关关系,说明t50和td可以推测体内药动参数AUC[25]。

3.4 体内外相关性的其他研究方法

将药-时曲线看作某种概率统计曲线,利用统计矩原理处理平均体内药物滞留时间(MRT)、平均药物吸收时间(MAT)或平均体内释药时间(MDT)、体外平均溶出/释放时间(MDTin vitro)等体内外参数,并建立其相关性。该相关性虽使用体内外全部数据,但不同体内吸收曲线可能有相似的平均吸收速率以及产生相似的平均滞留时间会有不同的体内曲线,因此不能由体外溶出曲线预测体内药-时曲线的形状,故应用不广泛。

4 讨 论

在近年来中药口服固体制剂的体内外相关性研究中,研究者建立的相关性往往集中在某一个或几个成分上。尽管该相关性难以反映中药多组分、整体性作用,但从中尚可以看出中药口服固体制剂的体内外确实存在一定的相关性,并且有的制剂具有良好的相关性[23]。

体外溶出度试验应尽量选择与人体环境相近的溶出介质,其加入方法也应有所创新,应考察同一制剂在不同介质、不同溶出方法等条件下的溶出情况。如日本的药品品质再评价工程中要求提供同一种制剂在溶出介质的pH值为1.2, 4.0, 6.8及溶出介质为水的条件下的4条溶出曲线,以便不管患者体内情况如何,药物均会具有一定的生物利用度,即具有广泛的疗效性。

虽然溶出度已经在各国法定标准中收载,并且《中国药典》自1985版也开始收载需要进行溶出度检查的化学药品品种, 但是直到2010 版《中国药典》一部仍未收载中药制剂的溶出度检查方法。笔者认为,溶出度作为评价中药固体制剂质量的重要手段之一,宜被收载于《中国药典》内,同时建议有关部门尽快制定中药固体制剂溶出度研究的指导原则及溶出曲线评价体系,通过设立科学、合理的技术门槛来促进制药企业和研究者在技术上有所进步和发展,从而实现从国家管理层面来对药品的质量进行把关,进而提高了中药制剂的内在品质。

综上所述,中药制剂溶出度研究是一项复杂的工程,应以整体观念、系统生物学的思考方法和复杂性科学等作为指导思想,以信息技术、数据挖掘技术和现代分析技术为基本研究手段。在研究思路上有所突破,应加强多学科的参与,通过对溶出度试验进行全面、细致、深入的研究,更科学、有效地利用体外溶出试验来评价体内生物利用度。此对于指导临床合理用药、制定合理制备工艺以及保证固体制剂的临床使用的安全性等均有重要意义。

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