復方垂盆草緩釋微丸的物質組 “整體” 釋放特征研究

裴燕芳， 潘金火， 嚴國俊

（南京中醫藥大學， 江蘇 南京 210046）

復方垂盆草緩釋微丸的物質組 “整體” 釋放特征研究

裴燕芳， 潘金火， 嚴國俊*

（南京中醫藥大學， 江蘇 南京 210046）

目的 研究復方垂盆草緩釋微丸的物質組 “整體” 釋放動力學特征。方法 采用中國藥典槳法測定復方垂盆草普通微丸和緩釋微丸的釋放度， 溫度 (37 ±0.1) ℃， 轉速為 100 r/min。 以復方垂盆草制劑理論完全溶出供試液的紫外吸收光譜為參照， 運用化學計量學中的多元校正方法 (Kalman 濾波) 計算各樣品溶液的物質組的相對計量值，并對此方法進行驗證。根據此方法計算每個時間點的累積釋放度，并繪制釋放曲線，進行數學模型擬合。結果 復方垂盆草緩釋微丸的物質組質量濃度在0.055 7 ～0.557 2 mg/mL范圍內呈良好的線性關系 (r=0.999 6)， 低、 中、 高質量濃度的精密度測定 RSD分別為 2.10%、 1.22%、 0.56%， 穩定性測定的 RSD分別為 2.05%、 3.52%、 3.85%。從釋放曲線得出復方垂盆草緩釋微丸達到了緩釋的目的， 其釋放特征符合 Weibull模型。 結論 用多元校正方法對物質組進行計量估計，為描述復方垂盆草緩釋微丸的釋放動力學特征提供了一個較為實用和有效的方法。

物質組； 釋放動力學； Kalman 濾波； 復方垂盆草緩釋微丸

一直以來，中藥的體外釋放主要以某個或某幾個有效成分的體外溶出特征來作為評價標準，但是，從中藥的多組分和復雜性考慮，這些并不能反映中藥的整體性和統一性。近年來一些有關中藥復方的體外釋放研究的新理論給中藥的研究帶來了嶄新的突破口。人們逐漸從研究單體成分或某個有效部位群的釋放轉向從整體來評價中藥制劑的體外釋放動力學特征， 比如張繼穩［1］提出的多組分中藥化合物組釋放動力學理論， 及岳鵬飛等［2］提出的物質粗糙集理論等，這些理論均符合中醫藥的整體觀，及中藥復方制劑作用的多靶點、多成分共同產生藥效的理論。他們以中藥有效物質的集合為研究對象，進行中藥復方制劑釋放動力學的評價研究［3-6］， 具有理論上巨大的創新性。

復方垂盆草緩釋微丸由垂盆草、柴胡、甘草等藥味組成，具有疏肝健脾、清化濕熱的功效，主治慢性肝炎、肝郁脾虛、濕熱等證。若單以垂盆草中的黃酮類成分或垂盆草苷和柴胡皂苷、甘草苷等來作為指標性成分研究復方垂盆草緩釋微丸的釋放度，不能全面體現出該藥物的體外釋放特征。本實驗即從整體觀入手，利用化學計量學中的多元校正方法［7］來對物質組計量值進行校正， 消除系統誤差進而更加準確的評價自制復方垂盆草緩釋微丸的體外釋放特征。

1 理論

中藥物質組是指單味中藥或中藥復方制劑中所含有的、在介質中溶解的所有組分的集合［8］。 復方垂盆草緩釋微丸的物質組指在脫氣蒸餾水中溶解的所有組分的集合，是一個整體性概念。本實驗以緩釋制劑完全釋放時的紫外吸收光譜為參照， 通過 kalman 濾波法， 優化待測溶液的物質組濃度。

kalman 濾波法［9-10］的數學模型有:

(1) 狀態模型x(k) 為第 k個狀態， F(k/k-1) 為狀態轉移矩陣， 表示第 k-1 個狀態與第 k個狀態之間的關系， w(k-1) 為狀態估計誤差。

(2) 量測模型

y(k) 為狀態 x(k) 的測量值， bT為系數矩陣， v(k)為測量誤差。

(3) 預測模型

其中 k(k)=p(k-1)b(k) ［bT(k)p(k-1)b(k) +r(k)］ -1

k(k) 為 kalmam增益， 表示第 k個狀態時新息的放大倍數， d(k) 為 kalman 新息， 反映新測量值 y(k) 與前一個估計值 x(k-1) 的差值， x(k) 為第 k個狀態修正后的估計值， 它包括利用前 k-1個狀態得到的估計值 x (k-1) 和修正值 k(k)d(k) 。 基于以上模型， 用 matlab軟件實現了 kalman 濾波法， 用于估計物質組質量濃度。

復方垂盆草緩釋微丸完全釋放時的溶液作為標準溶液，其物質組質量濃度設定為 1， 在不同波長處的紫外吸收度為 ［Y1， Y2， Y3， …， Yn］， 樣品溶液在同一系列波長處的吸光度為 ［y1， y2， y3， … yn］， 利用 kalman 濾波法對樣品溶液的物質組質量濃度進行估計，得出樣品溶液相對于標準溶液的物質組質量濃度計量值 X(為樣品的物質組質量濃度)。 在時間點 T取樣， 通過以上方法得出物質組質量濃度 X， 此時的物質組質量濃度即可看作該時間點的累積釋放度 (Q=X)。

2 儀器和試劑

紫外可見分光光度計 UV-2401( 日本島津)， RCZ-8A智能藥物溶出儀 (天津大學精密儀器廠)， 自制的復方垂盆草緩釋微丸，蒸餾水。

3 方法

3.1 貯備液 的制備 精 密 稱取復方垂 盆 草緩釋微丸5.015 2 g， 置研缽中研細， 轉入溶出杯中， 以 900 m L脫氣蒸餾水為介質。 槳法 100 r/m in， (37 ±0.1)℃條件下攪拌12 h， 以使各組分充分溶出。 取溶出液適量過 0.8 μm，0.45 μm濾膜， 取續濾液 50 mL， 置 500 mL量瓶中， 用蒸餾水稀釋置刻度，即得貯備液。

3.2 標準溶液物質組的紫外吸收特征 以空白蒸餾水為空白， 在 220 ～450 nm波長下用紫外-可見分光光度法對上述貯備液進行掃描，輸出整數波長處的吸光度。

3.3 線性考察 分別移取 “3.1” 項中的貯備液 1.00、2.50、 4.00、 5.50、 7.00、 8.50、 10.00 mL置 10 mL量瓶中， 加蒸餾水稀釋置刻度， 搖勻。 按 “3.2” 項方法測定上述溶液在 220 ～450 nm處整數波長處的吸光度。

3.4 精密度試驗 分別取 1.00、 5.00、 10.00 mL貯備液配制成10mL溶液， 各平行取樣 6 份， 依法測定。 計算各樣本物質組質量濃度計量值。

3.5 穩定性試驗 取 10、 50、 100mL貯備液分別置于100 m L量瓶中， 加蒸餾水稀釋至刻度，避光密封， 常溫下放置， 分別于 0、 1、 2、 4、 6、 8、 10、 12 h 取樣， 測定物質組質量濃度計量值。

3.6 物質組釋放度測定 精密稱定 5.009 g緩釋微丸， 置于盛有 900 mL脫氣蒸餾水的溶出杯中， 采用槳法 ( 《中國藥典》 2010 年 版 附錄 X C第二 法) 溶 出， 轉 速為 100 r/min， 溫度 (37 ±0.1)℃， 分別在時間點 1、 2、 4、 6、 8、10、 12 h 取樣， 取樣量為 10 mL， 并及時補足等量的脫氣蒸餾水， 將樣品過 0.8、 0.45 μm的濾膜之后， 分別取1 mL置10mL量瓶中， 稀釋至刻度。 對各個樣品進行紫外掃描，利用 Kalman 濾波計算物質組質量濃度計量值， 從而得出該制劑的釋放特征。同法測定普通微丸的溶出度，取樣時間點分別為 3、 6、 10、 15、 20、 30 min。

3.7 復方垂盆草緩釋微丸的釋放模型的擬合 根據復方垂盆草緩釋微丸的物質組溶出測定結果，分別采用零級動力學模型、 一 級 動 力 學 模 型、 Higuchi模 型、 Weibull模 型、Peppas模型進行曲線擬合。

4 結果

4.1 標準溶液的物質組在 220 ～450 nm的紫外吸收光譜

見圖1。

圖1 復方垂盆草緩釋微丸的標準溶液的物質組紫外吸收特征

4.2 線性 以微丸質量濃度為橫坐標， 物質組質量濃度為縱坐標，進行最小二乘法線性回歸，得到回歸方程 y= 1.833 5x+0.005 8(r=0.999 6)， 待測溶液在0.055 7 ～0.557 2 mg/mL范圍內， 呈良好的線性關系。

4.3 精密度 在低、 中、 高 3 個質量濃度下的 RSD分別為 2.10%、 1.22%、 0.56%， 所以在該方法檢測下的物質組呈良好的精密度。

4.4 穩定性 低、 中、 高 3 個質量濃度在 12 h 的穩定性測試中其 RSD分別為 2.05%、 3.52%、 3.85%， 穩定性較好。

4.5 物質組釋放特征 復方垂盆草兩種不同制劑每個時間點的累積釋放度如表1、 2所示。

表1 普通微丸各時間點的累積溶出度

表2 緩釋微丸各時間點的累積釋放度

從表1、 2可以看出， 復方垂盆草緩釋微丸呈現出了緩釋的特征。 復方垂盆草緩釋制劑在第 1 個時間點 (1 h) 小于 30%， 第 2 點 (2 ～4 h) 大約 50%， 第 3 點 (8 ～12 h)大于 75%(此時可認為已完全釋放)， 符合規定。

4.6 曲線擬合結果 見表 3。 由表可知， 復方垂盆草緩釋微丸的物質組釋放特性以 Weibull模型擬合度最佳。

表3 釋放曲線擬合

5 討論

本實驗以制劑的物質組為研究對象，利用化學計量學中的 Kalman 濾波法， 從整體上研究了復方垂盆草緩釋微丸的釋放動力學特征，更加符合中醫藥理論中的整體觀。實驗結果證明了該方法有良好的線性，精密度和穩定性，也證明了復方垂盆草緩釋微丸達到了緩釋的目的，同時為中藥緩釋制劑的工藝設計和質量評價等提供了依據，為臨床應用的安全性和有效性提供了參考。

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R944.9

:B

:1001-1528(2014)02-0399-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2014.02.043

2013-03-21

國家自然科學基金青年基金項目 (81202922)； 教育部國家級一級重點學科、 江蘇省優勢學科南京中醫藥大學中藥學學科開放研究課題 (2011ZYX3-004)

裴燕芳， 女， 碩士生， 研究方向: 中藥新劑型。 Tel:15950567739， E-mail:peiyf-007@163.com

*通信作者: 嚴國俊， 男， 講師， 研究方向: 中藥新劑型工藝及中藥質量標準。 Tel:(025)85811517， E-mail:joun.yan@163.com