CN105044013B - 一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法，采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，将待检测药物和溶出介质放入释放池中，释放池内采用搅拌装置进行搅拌，通过蠕动泵从释放池下出口添加溶出介质；通过上出口溢流带走已溶解有药物的溶出介质以抵消药物吸收或代谢，并通过测定溢流出的溶出介质中所含的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量。本发明的方法可以准确地评价缓控释药物释放度，同时可根据药物有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间，进而全面评价缓控释制剂的缓释性能。

Description

一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法

技术领域

本发明属于缓释、控释制剂的体外缓释性能评价技术领域，具体涉及一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法。

背景技术

缓释与控释制剂（Sustained and Controlled Release Prepgration）系指利用适当辅料或采用特殊工艺，使药物的溶出和吸收延迟，从而达到延长作用时间目的的制剂，均属长效制剂。这两类制剂都可达到：①延长作用时间，减少用药次数；②提供较平稳的血药浓度，避免或减轻一般制剂引起的血药峰谷现象，保证了有效血药浓度，并可减轻因血药浓度过高而引起的毒副作用。缓释制剂和控释制剂的区别在于：前者用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用，释药量先多后少，以一级速度递减；后者在理论上是按零级或接近零级速度释放药物，因此其疗效更为稳定。

缓释、控释制剂涉及的释药原理主要有溶出、扩散、溶蚀、渗透压或离子交换作用等。根据Noyes-whitney溶出速度公式，常用于使药物缓慢释放的方法有：1.制成溶解度小的盐或酯；2.与高分子化合物生成难溶性盐；3.控制粒子大小，药物微粒粒径大，溶出慢，反之则快；4.药物包藏于溶蚀性骨架中，如以脂肪，虫蜡类等为基质的缓释片。以扩散作用为主释放的药物主要有以水不溶性膜材包衣的制剂和水不溶性骨架片。利用渗透泵原理制成的控释制剂通过形成半渗透膜，利用膜内外较大的渗透压差使药物饱和溶液缓慢流出，达到均匀恒速释放药物。以离子交换作用释放得药物则结合于由水不溶性交联聚合物组成的树脂上，当带有适当电荷的离子与离子交换基团接触时，通过交换将药物游离释放出来。

释放度系指药物从缓释制剂、控释制剂、肠溶制剂及透皮贴剂等再规定条件下释放的速度和程度。目前，中国药典（2010年版）采用的评价缓释制剂释放度的方法有转蓝法、浆法、小杯法等，与普通药片评价方法相同，只是对溶出介质体系进行取样补加，其总量基本维持不变，以药物释放量为评价指标，该方法无法模拟体内药物缓释环境中，因药物吸收/代谢对释放体系浓度的影响，无法准确获得缓控释制剂的药物释放速率，及有效释药时间。

国际上评价缓释、控释制剂常采用流通池法，流通池法最为关键的特点是在溶出的全过程中都可以保持局部溶液中的任一时间溶液浓度远小于饱和溶液浓度，这样相对于传统的溶出方法更接近体内环境。流通池法可分为循环式流通池法和开放式流通池法，（1）循环式流通池法，体系浓度逐渐升高，人工体液无增无减，无法模拟药物的吸收/代谢，影响缓控释制剂释放调节，无法准确评价药物释放速率。（2）开放式流通池法，其特点是使大量新鲜的溶出介质不断经过被测样品，让固体随时与新鲜溶出介质接触而逐渐溶解到最后溶尽为止，而此种条件下药物释放体系浓度较低与实际体内溶出环境药物浓度存在差异，无法准确评价药物释放速率。两种方法均未能评价缓控释制剂有效释药时间。另外，如果缓控释制剂涉及大分子物质，如蛋白质时，溶媒无法通过流通池独有的玻璃纤维滤过系统，从而影响药物的释放状况，开放式流通池对溶出介质消耗很大。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法，该方法解决了现有溶出方法在评价药物体外溶出性能时不能模拟机体吸收/代谢循环导致的药物溶出环境浓度的降低，而影响药物释放速率，更无法模拟体内的药物释放速率、缓控释制剂有效释药时间和全面评价缓控释制剂的缓释性能的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法，采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，将待检测药物和溶出介质放入释放池中，通过蠕动泵从释放池下出口添加溶出介质；通过上出口溢流带走已溶解有药物的溶出介质以抵消药物吸收或代谢，并通过测定溢流出的溶出介质中所含的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量。

具体步骤包括：

1）采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，装有溶出介质的容器通过蠕动泵与释放池的下出口相连通，释放池的上出口连通药液收集装置；

2）将待检测药物和400~1500 mL溶出介质放入释放池中，在释放池内采用搅拌装置进行搅拌；其中，控制释放池内的溶出介质温度在（37±0.5）℃；

3）将溶出介质通过蠕动泵从释放池的下出口添加入释放池中，以释放池体积与人体血液体积总量之比为基准，根据待检测药物的吸收或代谢速率，调整溶出介质的泵入速度，使释放池中已溶解有药物的溶出介质从释放池的上出口溢流出，以抵消药物吸收或代谢；

4）于不同时间点取溢流出的溶出介质，测定其中的药物浓度，根据测得的药物浓度和对应的取样时间绘制释放曲线，并根据测得的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量；通过分析测得的所述溢流出的溶出介质中所含的药物浓度和药物的有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明针对现有溶出仪在评价药物体外溶出性能时，不能模拟机体吸收/代谢导致的药物释放环境药物浓度降低，无法获知药物在体内的药物缓控释速率，无法评价缓控释制剂的有效释药时间，无法全面评价缓控释制剂的缓释性能的技术问题，将我国药典规定药物在一定量溶出介质中释放的原则与溢流原理相结合，通过溢流带走药物溶出介质以抵消药物吸收/代谢，测定缓控释药物在溶出过程中的实时浓度，来评价缓控释药物体外释放性能，体现了缓控释药物长时间缓释过程中机体溶出介质的代谢对药物释放的影响，更全面的体现缓控释药物的释药过程。

2、本发明方法可以持续添加溶出介质，溢出溶有缓控释药物的溶出介质，通过调节蠕动泵转速改变溶出液流量，使之药物流出量与药物吸收/代谢速率相匹配，同时降低了体系药物浓度，使药物体外溶出环境更接近人体环境，同时获得更接近体内的药物缓控释速率，缓控释制剂的有效释药时间，从而更全面评价缓控释制剂的缓释性能。

3、本发明方法搭建的试验装置中，可通过调节蠕动泵参数，来控制溶出介质的泵入流速，使不同药物评价更接近人体代谢，具有操作简单的特点，且所用的测试药品和试验设备均为常规产品，具有良好的可推广性。

4、对在采用本发明方法缓释过程中不同时间点所取得的药物浓度作曲线图，与用中国药典标准方法测得的释放度曲线作比较，对比两种评价方法的实验结果，结果显示模型药物只能在2-8 h时间段保持较高浓度，更加真实地反映了药物在机体代谢条件下能维持有效释药时间。

附图说明

图1为本发明采用溢流原理测定缓释、控释制剂体外缓释性能的装置图；

图2为硝苯地平标准品光谱扫描图；

图3为采用国家标准方法测定硝苯地平缓释片所测得的药物释放度；

图4为采用本发明溢流法测定硝苯地平缓释片实时浓度;

图5 为采用本发明溢流法测定硝苯地平缓释片缓释速度。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程，来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施例。

本实施例中使用的药品包括硝苯地平对照品(中国食品药品检定研究院，批号：100338-201404)；硝苯地平缓释片（）（广东环球制药有限公司，10 mg/片，批号：140803）；浓盐酸（成都市科龙化工试剂厂，分析纯）；无水乙醇（成都市科龙化工试剂厂，分析纯）；使用的水为一级水；使用的其他化学药品如无特殊说明，即为普通市售产品。

本实施例使用的仪器有双光束紫外可见分光光度计TU-1901（北京普析通用仪器有限责任公司），METTLER AE240电子分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），PJ-3片剂四用测定仪（天津市国铭医药设备有限公司），0.22um微孔滤膜，JJ-1精密增力电动搅拌器（常州普天仪器制造有限公司金坛市晶波实验仪器厂），HH恒温水浴锅（江苏金坛中大仪器厂），BT100-1L蠕动泵（保定兰格恒流泵有限公司）。溶出介质的溢流速度由蠕动泵的泵入速度控制，水浴锅保证溶出介质恒温，搅拌器作为搅拌装置，使溶出介质浓度均匀。

如图1 所示，本发明采用溢流原理测定缓释、控释制剂体外缓释性能的装置由溶出介质容器1，蠕动泵3，恒温控制池4，机械搅拌器5，释放池6，溢流口7和回收池8组成；其中，溶出介质容器1中装有溶出介质2。

一、选择用于评价释放度的模型药物：

1.1 溶出介质的配制：

溶出介质的配制：取盐酸9 mL，加一级水稀释，定容至1000 mL。

储备液的制备：精密称定硝苯地平对照品15 mg于烧杯中，用无水乙醇溶解，用棕色容量瓶定容至100 mL。

1.2溶出度测定的方法学验证

1.2.1检测波长的确定

精密称定硝苯地平对照品，用无水乙醇溶解，用溶出介质稀释定容，制成每1mL含10 μg硝苯地平的溶液。以溶出介质为空白，用紫外分光光度计在200~900 nm全波长扫描，结果如图2，硝苯地平在865nm、343nm、237nm处分别有最大吸收，参照中国药典2010年版，选定237nm为检测波长。

1.2.2标准曲线的绘制

精密量取硝苯地平对照品储备液，用溶出介质稀释得硝苯地平浓度分别为0.5、1、1.5、2.5、5、7.5、10 和15 μg/mL的硝苯地平系列对照品溶液，在237nm处分别测定各浓度的Abs值，以吸光度（A）对浓度C进行线性回归，求回归曲线和相关系数。结果见表1，由表1可见，本发明所用模型物质硝苯地平在浓度为0.50-15.00 μg/mL的范围内线性良好，回归曲线为Y=0.0588X+0.0833，R²=0.9999。

表1 标准曲线的绘制

浓度（ug/mL）	0.5	1	1.5	2.5	5	7.5	10	15
									A	0.114	0.146	0.167	0.227	0.376	0.529	0.673	0.963

1.2.3 精密度

精密量取硝苯地平对照品储备液，用溶出介质稀释至10 μg/mL，连续6次于237nm测定吸光度，结果如表2，由表2可以看出相对标准偏差RSD（n=6）为0.50%，表明该标曲精密度良好。

表2 精密度测试

No	1	2	3	4	5	6	RSD（%）
								A	0.675	0.68	0.678	0.68	0.685	0.682	0.50

1.2.4稳定性

精密称取硝苯地平缓释片（），研细，混匀，用无水乙醇溶解后，用溶出介质稀释定容至浓度10 μg/mL，分别在 0、2、4、6、8、12 h时测其Abs，结果如表3，结果表明该药在0、2、4、6、8、12h时的吸光度值相对标准偏差RSD为0.24%，表明模型药物溶液在12h内稳定性良好。

表3 稳定性测试

时间（h）	0	2	4	6	8	12	RSD（%）
								A	0.672	0.674	0.677	0.675	0.675	0.675	0.24

1.2.5 重复性

精密称取硝苯地平缓释片（），研细，混匀，用无水乙醇溶解后，用溶出介质稀释定容至浓度10 μg/mL，平行测定6次Abs，求RSD，结果如表4，结果表明模型药物的相对标准偏差RSD为0.47%，说明本方法的重复性良好。

表4 重复性测试

No	1	2	3	4	5	6	RSD（%）
								A	0.679	0.683	0.676	0.676	0.676	0.674	0.47

二、采用国家标准方法测定硝苯地平缓释片释放度：

按国家食品药品监督管理局国家药品标准WS₁-（X-056）-2004Z对硝苯地平缓释片（）的释放度进行测定。

取硝苯地平缓释片（）避光操作，照释放度测定法，采用溶出度测定法第二法(浆法)装置，采用上述配制的0.1 mol/L盐酸溶液1000 mL为溶出介质，转速：50 r/min，温度：（37±0.5）℃，依法操作，分别于0、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12h各取样10 mL，取样后同时补加10 mL溶出介质；取样溶液经0.22 μm微孔滤膜过滤，取滤液，以溶出介质为空白，照分光光度法（中国药典2010版二部附录A），在237nm处测定吸光度，计算药物的累积溶出度。结果如表5和图3所示，以累积溶出度（%）为评价指标，结果表明模型药物硝苯地平在7 h后溶出基本完全。

表5 采用国家标准方法测定的硝苯地平缓释片释放度

三、采用本发明溢流法测定硝苯地平缓释片实时浓度：

1、一种基于溢流原理的缓控释制剂体外释放性能评价方法，采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，将待检测药物和溶出介质放入释放池中，通过蠕动泵从释放池下出口添加溶出介质；通过上出口溢流带走已溶解有药物的溶出介质以抵消药物吸收或代谢，并通过测定溢流出的溶出介质中所含的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量；其中，根据待检测药物的吸收或代谢速率，调整溶出介质的泵入速度，以抵消药物吸收或代谢；通过分析所述溢流出的溶出介质中所含的药物浓度和药物的有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间。

具体包括如下步骤：

1）采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，装有溶出介质的容器通过蠕动泵与释放池的下出口相连通，释放池的上出口连通药液收集装置；

2）将待检测药物和400~1500 mL溶出介质放入释放池中，在释放池内采用搅拌装置进行搅拌；其中，控制释放池内的溶出介质温度在（37±0.5）℃；所述搅拌装置的转速为0~1250 r/min；所述溶出介质优选0.1 mol/L的盐酸溶液或pH=6.8的磷酸盐缓冲液；

3）将溶出介质通过蠕动泵从释放池的下出口添加入释放池中，以释放池体积与人体血液体积总量之比为基准，根据待检测药物的吸收或代谢速率，调整溶出介质的泵入速度，使释放池中已溶解有药物的溶出介质从释放池的上出口溢流出，以抵消药物吸收或代谢；

4）于不同时间点取溢流出的溶出介质，测定其中的药物浓度，根据测得的药物浓度和对应的取样时间绘制释放曲线，并根据测得的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量；通过分析测得的所述溢流出的溶出介质中所含的药物浓度和药物的有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间。

硝苯地平最低有效血药浓度为10ng/mL，本实施例采用释放池体积为840 mL，硝苯地平经胃肠道吸收迅速而完全，24小时后90%的药物被清除出人体，即每小时约3.75%的清除率，即每小时体积流量为31.5 mL；正常成年人的血液总量约相当于体重的7%～8%，以65kg计算，约4550~5200 mL，释放池与血液体积比为5.42~6.19，则每小时实际溢流速度为170.73~194.985 mL，即溢流速度为2.85~3.25 mL/min。

通过本发明溢流法，溶出介质采用上述配制的0.1 mol/L盐酸溶液840 mL为溶出介质，搅拌装置的转速：50 r/min，温度：37±0.5℃，设置泵入速度（即溶出介质溢流速度）为3.040 mL/min，为增加对比性，再增加两个泵入速度分别为1.013 mL/min和1.494 mL/min，依法操作，分别于0、0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12 h各取样10 mL，取样后不补加溶出介质；取样液经0.22 μm微孔滤膜过滤，取滤液，以溶出介质为空白，照分光光度法（中国药典2010版二部附录A），在237 nm处测定吸光度，并由上述的标准曲线，算出药物的实时浓度。结果如表6、表7、表8和图4所示，由上述图表可以看出在一定的代谢环境下，模型药物只能在2-8 h时间段保持较高浓度，更加真实地反映了药物在机体代谢条件下能维持有效血药浓度的时间。

表6 溢流速率1.013 mL/min的实时浓度

表7 溢流速率1.494 mL/min的实时浓度

表8 溢流速率3.040 mL/min的实时浓度

四、本发明方法与国标方法对比：

本发明方法数据处理相应的计算公式方法如下：

最终释放池药量（mg）=最终释放池药物浓度（μg/mL）*释放池体积（mL）/1000

溢流药量（mg）=检测所耗药量（mg）+回收池药量（mg）

检测所耗药量（mg）=每次检测浓度（μg/mL）*每次检测体积（mL）/1000

回收池药量（mg）=回收池浓度（μg/mL）*[进样速度 (mL/min)*总检测时间（min）-检测体积之和（mL）]

检测点之间的平均药物控释速度（μg/min）=[检测点之间释放池药物浓度变化量（μg/mL）*释放池体积（mL）+检测点之间溢流总药量（μg）]/检测时间监控（min）

图5示出了本发明方法获得的硝苯地平在不同时间的药物缓释速度，硝苯地平在三种不同的溢流速度下，在1小时左右内缓释速度迅速达到最大，而后逐渐减小。在溢流速度为1.013 mL/min和1.494 mL/min的条件下，在12h时分别减小至17.185 μg/min和5.084μg/min；而在溢流速度为3.040mL/min 条件下，在6h时已经减小至1.589 μg/min，而后的6个小时缓释速度更低。由此说明，同一种缓释制剂随着在不同溢流速度下，缓释速度不相同；不同药物缓释制剂可以选择不同的溢流速度进行检测；另外，在同一种药物，采用不同缓释制剂，即采用相同溢流速度，即可分别获得不同缓释制剂的缓释速度曲线，据此，可评价不同缓释制剂。

本发明方法与国标方法结果对比如表9所示，可以看出本发明方法与现有国标方法相比，因其溢流带走部分药物，使得在药物中更多的药物得以释放，测定结果比国标方法要高。另外本方法可计算获得药物在不同溢流速度下，不同时刻的药物释放速度，以及相应的释放时间，与药物吸收/代谢，最低有效血药浓度对照，可对药物缓释制剂进行更全面的评价。

表9 本发明方法与国标方法结果对比

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于溢流原理的缓控释制剂体外缓释性能评价方法，其特征在于，

采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，将待检测药物和溶出介质放入释放池中，通过蠕动泵从释放池下出口添加溶出介质；通过上出口溢流带走已溶解有药物的溶出介质以抵消药物吸收或代谢，并通过测定溢流出的溶出介质中所含的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量；根据待检测药物的吸收或代谢速率，调整溶出介质的泵入速度，以抵消药物吸收或代谢；通过分析所述溢流出的溶出介质中所含的药物浓度和药物的有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间；

具体步骤包括：

1）采用带有上出口和下出口的容器作为释放池，装有溶出介质的容器通过蠕动泵与释放池的下出口相连通，释放池的上出口连通药液收集装置；

2）将待检测药物和400~1500mL溶出介质放入释放池中，在释放池内采用搅拌装置进行搅拌；其中，控制释放池内的溶出介质温度在37±0.5℃；所述溶出介质0.1mol/L的盐酸溶液或pH=6.8的磷酸盐缓冲液；

3）将溶出介质通过蠕动泵从释放池的下出口添加入释放池中，以释放池体积与人体胃/肠释放体积或者人体血液体积总量之比为基准，根据待检测药物的吸收或代谢速率，调整溶出介质的泵入速度，使释放池中已溶解有药物的溶出介质从释放池的上出口溢流出，以抵消药物吸收或代谢；

4）于不同时间点取溢流出的溶出介质，测定其中的药物浓度，根据测得的药物浓度和对应的取样时间绘制释放曲线，并根据测得的药物浓度、释放池体积和溢流量，计算药物缓控释速率、总的药物溢流量以及总释放量；通过分析测得的所述溢流出的溶出介质中所含的药物浓度和药物的有效血药浓度，评价缓控释制剂的有效释药时间。

2.根据权利要求1所述基于溢流原理的缓控释制剂体外释放性能的评价方法，其特征在于，所述搅拌装置的转速为0~1250r/min。