1. 研究目的与意义
目前制药行业及监管机构对药物的疗效和安全性高度关注,而药物的疗效和安全性与药物的生物利用度密切相关。生物利用度的测定方法工作量大,过程复杂,代价高,而且很多客观检查方法不灵敏或根本没有,实际应用存在困难。溶出度可以进行体外实验来预测药物在体内的生物利用度,是一种对药物研发和批次间质量控制极具价值的工具。溶出度的研究和应用不断促进着药物的研制水平,强化了药品质量控制手段,在药物的研制、生产和指导临床用药方面具有重要的意义。
2. 文献综述
关于药物溶出度的研究
110201173刘柯岑药学1101
摘要:随着药品生产的规范化及质量监察的严格化,溶出度试验成为了药品质量的关键检查项目以及药品注册中不可或缺的指标。溶出度指的是活性药物成分从片剂、胶囊剂或颗粒剂等制剂在规定条件下溶出的速率和程度。溶出度可以进行体外实验来预测药物在体内的生物利用度,是一种对药物研发和批次间质量控制极具价值的工具。本文主要围绕溶出度方法学、试验方法、测定方法及适用的剂型展开讨论。
关键词:溶出度;桨法;分光光度法;高效液相色谱法;剂型
在社会热点讨论的大环境下,制药行业及监管机构对药物的疗效和安全性高度关注,而药物的疗效和安全性与药物的生物利用度密切相关。生物利用度系指药物被吸收进入全身血液循环的过程。固体制剂口服给药后,药物的吸收取决于药物由制剂中的释放、生理条件下药物的溶出度或溶解作用及药物在胃肠道的生物膜通透性。由于前两步具有决定作用,因此药物的体外溶出度有可能预测体内行为。生物利用度的测定方法工作量大,过程复杂,代价高,而且很多客观检查方法不灵敏或根本没有,实际应用存在困难。药物的溶出度虽然与体内生物利用度不一定具有恒定的相关性,但是因其简单可靠,已经成为新药开发和药品质量控制方面的一个重要工具。各国药典对许多药物制剂都规定了溶出度的项目,我国近年来所批复的药物固体制剂的质量标准都尽可能多的制定了溶出度检查项目[1]。
1.溶出方法学
溶出度系指活性药物成分从片剂、胶囊剂或颗粒剂等制剂在规定条件下溶出的速率和程度。凡检查溶出度的制剂,不再进行崩解时限的检查。一些难溶性药物,其吸收是溶出速度的限制过程,溶解速度的快慢将直接影响到药物的生物利用度。通常需要测定溶出度的药物有:(1)在消化液中难溶的药物。(2)与其他成分容易发生相互作用的药物。(3)久贮后溶解度降低的药物。(4)剂量小、药效强、副作用大的药物。2010版中国药典规定大部分的固体制剂均需要检测溶出度[2]。
1.1溶出介质
一般溶出介质需要脱气处理,方法分为两种:先将水脱气后再配制;配制好之后再脱气。溶出介质是否脱气对受气泡干扰的制剂影响很大,对普通制剂来说并无影响。若溶出介质是缓冲液的话应调节其pH,一般来说,测定值误差在0.05之内即可。在不同制剂中要求的溶出介质种类略有不同,较常用的一般是纯水、模拟胃液、模拟肠液。
1.2转速
搅拌速度不宜过大,应保持层流。k=avb其中k为溶出速率,v为搅拌速度。具体数值应以实际药剂为准。
1.3取样
一般来说,统计分析包括对数据进行回归分析以得到药物溶出百分率-时间的关系曲线,然后进一步分析得出相应的结论。普通制剂和肠溶制剂分别在5、10、15、20、30、45、60、90、120分钟处取点,缓控释制剂分别在15、30、45、60、90、120分钟取点。绘制一条溶出曲线一般需要5-6个点,溶出曲线上计算得到临界值,此时的时间点即为溶出实验需要取样的时间点。
2.试验方法
在测定药物的溶出度的时候,有个重要的要求就是要满足漏槽条件,为加强溶出方法的区分能力,在保证药物在所选介质中的溶解行为符合漏槽条件的前提下,溶解度不宜过高,必要时需考虑离子强度和表面张力的影响。漏槽条件是指药物所处释放介质的浓度远小于其饱和浓度,生理学解释为药物在体内被迅速吸收,制剂的体外包括释放度等测定需要模仿体内生理条件的,满足药物溶解-吸收的过程,漏槽条件起到了修正作用,一般释放介质的体积为药物饱和溶液所需介质体积的3~7倍。一般情况下我们选择溶出介质的体积为500ml、1000ml和900ml。
早期的美国药典(TheUnitedStatesPharmacopeia,USP)第1法(篮法)和第2法(浆法)成为了法定方法,并且建立了法定的溶出方法、溶出技术以及对溶出结果的判定规则。在USP后续版本中逐渐增加了第3法(往复筒法reciprocatingcylinder)、第4法(流池法flow-throughcell)、第5法(浆碟法paddleoverdisk),第6法(转筒法)和第7法(往复碟法reciprocatingdisk)[3]。中国药典2010版目前收录了三法:转篮法、桨法、小杯法(共收录了372种药物需要检测溶出度,具体选用方法见表一)。其中小杯法是具有中国特色的方法,实际为缩小容积的桨状搅拌器法。转篮法、桨法以及小杯法是通过搅拌或旋转在介质中产生强制对流进行混合[4]。
表一:药物选用各实验方法的次数
篮法 | 桨法 | 小杯法 |
169 | 171 | 35 |
其中有3种药收录了两种实验方法,分别是:叶酸片(收录了篮法和小杯法)、盐酸三氟拉嗪片(收录了篮法和小杯法)、托西酸舒他西林片(除了0.125g和0.1875g规格采用小杯法外,其余规格采用桨法)。
2.1转篮法
篮法是通过固定制剂的位置获得尽可能重现的液-固接触层。转篮法已被使用了30多年,并且在很多剂型中得到了广泛的应用,但其存在较多的缺点,网篮或过滤装置易发生堵塞,对溶出介质中溶解的气体极其敏感,篮内仅能装少量药品。故在使用各品种规定的溶出介质时,应新鲜制备并脱气处理(取溶出介质,在缓慢搅拌下加热至约41℃,并在真空条件下不断搅拌5分钟以上;或采用煮沸、超声、抽滤等其他有效的除气方法)转篮法多用于胶囊剂或会漂浮的制剂,转速大多以100r/min为主,具体转速以实际要求为准。
2.2桨法
将转篮换成搅拌桨,其余装置和操作方法与转篮法相同,桨法转速的50r/min相当于转篮法的100r/min,在实际中较常应用。主要缺点是药品可能会上浮。
目前,这两种方法一直都是速释制剂溶出度测定的主要手段,为多国药典收录、使用。在实际应用中,比较二者的优缺点加以选择能更好地模拟药物在体内的转运过程。
2.3小杯法
小杯法是中国药典收录的特色方法,可以视为缩小容积的桨法,其操作方法与上述两种方法相同,小杯法适用于主要含量非常低的药物。
3.检测方法
目前常用的溶出度检测方法有滴定法、比色法、分光光度法、高效液相色谱法、气相色谱法等。滴定法成本低廉,但是操作较烦琐,费时费力,不适用于大样本的测定,现很少采用。比色法具有灵敏度高、操作简便、快速等优点,但是其专属性较差,测定时易受其他成分干扰。分光光度法灵敏度较高而且快速、简便,高效液相色谱法和气相色谱法可以识别在溶出度研究过程中是否稳定,全面反映制剂本身质量。因此这三种方法常用于药品溶出度的测定。中国药典中有372种药物使用以下检测方法测定溶出度,详见表二:
表二:药物检测溶出度的检测方法分类
高效液相色谱法 | 紫外分光光度法 | 滴定法 | 原子吸收分光光度法 | 荧光分析法 |
113 | 250 | 2 | 6 | 1 |
其中使用滴定法的2种药物为枸橼酸钙片、丙戊酸镁片;使用原子吸收分光光度法的6种药物分别是:枸橼酸锌片、右旋糖酐铁片、葡萄糖钙片/锌片、硫酸亚铁片、富马酸亚铁胶囊;采用荧光分析法的是甲地高辛片。
3.1分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。它的灵敏度较高,而且快速、简便,因此成为药品溶出度测定的首选方法。大多数剂型都选用该方法检测溶出度,片剂中的普通片、中药片、分散片,胶囊剂,丸剂等等(4节详细介绍)但分光光度法易受辅料和代谢产物以及复方制剂中的其他药物干扰,专属性较低,限制了其在测定中的应用。
3.2高效液相色谱法
高效液相色谱法是采用高压泵将药典规定的各流动相泵入色谱柱,对注入的供试品进行分离测定的色谱方法,其专属性较强,灵敏度较高,不易受其他成分的干扰,适用于含有多组分药品的测定,在溶出度测定中占有越来越重要的地位。它在片剂中的应用相当广泛,包括普通片、分散片等。和分光光度法一样,高效液相色谱法也可用于胶囊、丸剂的检测。除了一般分光光度法可检测的剂型外,高效液相色谱法还可对凝胶进行测定(见4.5)。
3.3气相色谱法
气相色谱法原理与液相色谱法基本一致,但流动相为气体(载气),同液相色谱法一样,具有较好的专属性、较高的灵敏度,不易受其他杂质的干扰,可以用于一些易挥发的药物或含有挥发性成分的药物的测定,但同样成本较高。宋洪涛等[5]采用气相色谱法在密闭条件下通过小杯法对麝香保心丸的溶出度进行了研究。
4.应用的剂型
一般我们认为测定溶出度的药物有:难溶性的药物;安全指数低的药物;要求缓释、控释或长效的药物;用于治疗严重疾病的药物;急救、抢救用药物。随着科研工作的开展,溶出度的应用范围不断变大,不仅局限于难溶性药物,现在易溶性药物的不同剂型在溶出度上也有所差异。以下列举溶出度应用的不同剂型,见表三:
表三:测定溶出度的剂型
片剂 | 胶囊剂 | 丸剂 | 颗粒剂 | 凝胶剂 | 膜剂/眼用制剂 |
普通片、中药片、分散片、缓释片、冻干片 | 普通胶囊、 软胶囊 | 中药丸、微丸 | 泡腾颗粒 | 烧伤膜、眼用药膜 |
在药典收录的这372种药物中,各剂型需检测溶出的数量上有所差异,片剂和胶囊剂所占比例较大,具体数值见表四:
表四:检测溶出的各剂型的数量
片剂 | 胶囊剂 | 颗粒剂 | 干混悬剂 |
260 | 101 | 7 | 4 |
4.1片剂
片剂指药物与适宜的辅料混匀压制而成的片状固体制剂。由于某些特殊工艺或特殊要求,会时片剂难溶,此时应检测其溶出。如难溶性片醋酸地塞米松片,吕长淮[6]采用转篮法,以十二烷基硫酸钠溶液作为溶出介质,利用紫外分光光度法测定其溶出度,操作简便,方法可靠,结果准确,稳定性好。中药片银杏叶片不同厂家的制剂疗效存在差异,李蔓荻[7]采用采用紫外分光光度法,以自身做对照,将银杏叶粉末制备成与溶出液一致浓度的溶液作为对照品溶液,按二者吸收度的比值计算每片的溶出量,结果重现性、精密度、回收率均符合要求。郭怀忠等[8]采用高效液相色谱法对包衣片维C银翘片的溶出度进行了考察,结果发现薄膜衣片比糖衣片的溶出要好,而做成薄膜夹心片,工艺不成熟,片心的溶出缓慢。张茜等[9]采用高效液相色谱法研究肠炎平分散片的溶出度,线性关系、平均回收率良好,简便、准确。
4.2胶囊剂
胶囊剂是药物及辅料填充与空心胶囊或密封于软胶囊中的固体制剂。这种制剂大多需要检测溶出,作用时间长、高效低毒的替米沙坦胶囊是治疗高血压的理想药物,检测溶出必不可少,郭毅等[10]就利用了紫外分光光度法,结果准确可靠。为了验证缓释胶囊氢澳酸右美沙芬是否避免了用药的峰谷现象,刁雨辉等[11]采用转篮法,就紫外分光光度法对其溶出度进行了研究,表明辅料不影响药物的溶出。新型中药制剂栀子柏皮软胶囊去除了汤剂味苦难服的缺点,可以提高患者的顺应性,张伟晶等[12]采用高效液相色谱法进行测定,结果线性关系良好,方法加样回收率良好,精密度高,测定溶液在室温8h条件下稳定。
4.3丸剂
丸剂是药物与辅料在适宜的方法下制成球状固体制剂。由于某些特殊辅料或中药成分,会使溶出受限。吕兴萍等[13]采用高效液相色谱法以代表性水溶性成分马钱苷和代表性难溶性成分丹皮酚为指标测定了六味地黄丸的体外溶出度,为评价和控制六味地黄丸的质量提供了依据。王巍等[14]利用高效液相法对克拉霉素微丸溶出度的研究,该检测法的快速性、准确性、精密性都有利于克拉霉素微丸质量的控制。
4.4颗粒剂
颗粒剂是一定粒度的干燥的颗粒状制剂,但因辅料的不同,颗粒剂中有效成分的溶出略有差异,为了研究这种差异,我们也对某些药品进行溶出度的检测。
4.5凝胶剂
溶出度试验还可以应用于凝胶剂中,将凝胶剂置于一定规格的透析袋中,将两头封起,放于溶出仪的转篮中进行试验,以此来了解不同材料制成的凝胶剂对释药速度的影响,以筛选处方。例如黎月玲等[15]采用了简便、快捷、准确的高效液相色谱法对磺胺嘧啶银凝胶的测定,并未选用紫外分光光度法,主要由于该法存在着辅料干扰严重、操作烦琐,且分析误差大的问题。
4.6膜剂/眼用制剂
眼用药剂、烧伤药剂对材料要求很高,其材料的选用需慎重,故利用溶出实验来检测选择最优辅料[16]。
5.讨论
随着制药行业以及监管机构对药品质量问题的日益关注,体外溶出度测定也越来越引起人们的重视,而且在许多领域中得到应用,溶出度的研究和应用不断促进着药物的研制水平,强化了药品质量控制手段,在药物的研制、生产和指导临床用药方面具有重要的意义。比如对保健食品(foodsupplements)功能性成分的质量控制,都为控制制剂的质量、优选制剂工艺、合理选择剂型及新制剂研究起到了很好的作用。需要注意的是,无论采用何种溶出度试验方法,即使在设计时兼顾制剂在体内的溶出、分布和吸收,仍然无法完全模拟药物的体内作用过程,更不能完全替代药物的体内试验。同时,在溶出度试验中,还存在着方法选择不当、时间点和溶剂选择不当及处理数据不当等诸多问题,这些问题提醒我们在药物研发和监察过程中需要进一步规范和完善。
参考文献
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[11]刁雨辉,周建平.紫外分光光度法测定氢澳酸右美沙芬缓释胶囊的含量及溶出度.中国药科大学报.
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[14]王巍,曹盛宗,王勇.高效液相色谱法测定克拉霉素微丸的溶出度.海峡药学2010年第22卷第3期.
[15]黎月玲,黄作君,彭伟国,陈永辉.高效液相色谱法测定磺胺嘧啶银凝胶的溶出度.
[16]王晓辉.药物溶出度的测定方法及其进展.天津药学TianjinPharmacy2006年4月第18卷第2期.
3. 设计方案和技术路线
利用桨法获取该药品在四种溶出介质中溶出的内容,经处理制得供试品溶液;采用专属性较好的高效液相色谱法测定其适应性,选用合适的方法和色谱条件来检测该药的两种主要成分在四种介质中的溶出度,制作溶出曲线,比较。
4. 工作计划
2.8~2.15相关仪器使用、流动相配制的学习
2.16~2.23查文献,做预实验
2.24~3.3完成开题报告及综述
5. 难点与创新点
阿托伐他汀钙片是治疗高脂血症的成熟品种,受各大药企争相追捧、申请注册。尤其是在11年底商品名为立普妥的药物专利到期后,12年该药的仿制药申请的数量呈爆发式增长。仿制药的生产、上市给广大患者带来了福音,但其质量管理仍是我们需要探讨的问题。目前关于这种药物溶出度的研究较少,故本实验采用专属性较好的高效液相色谱法来测定原研与仿制的氨氯地平阿托伐他汀钙片在四种溶出介质中的溶出度,来丰富这一块内容的检测方法,为该药仿制药的生产、检测提供参考。
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