單池藥物溶出仿生系統(tǒng)考察卡馬西平組合微丸的溶出特征

羅 配2，孫精通，王愛潮2，秦 璐2，龐曉晨2，郭麗麗2，何 新，劉志東2

（1.天津市現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制劑室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，天津300193；2.現(xiàn)代中藥發(fā)現(xiàn)與制劑技術(shù)教育部工程研究中心，天津300193；3.天津中醫(yī)藥大學(xué)附屬保康醫(yī)院，天津300193；4.天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，天津300193）

論著

單池藥物溶出仿生系統(tǒng)考察卡馬西平組合微丸的溶出特征

羅 配1，2，孫精通3，王愛潮1，2，秦 璐1，2，龐曉晨1，2，郭麗麗1，2，何 新4，劉志東1，2

（1.天津市現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制劑室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，天津300193；2.現(xiàn)代中藥發(fā)現(xiàn)與制劑技術(shù)教育部工程研究中心，天津300193；3.天津中醫(yī)藥大學(xué)附屬保康醫(yī)院，天津300193；4.天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，天津300193）

目的：動(dòng)態(tài)考察卡馬西平組合微丸溶出特征。方法：采用Single cell-DDASS法，連續(xù)、動(dòng)態(tài)地模擬組合微丸從胃移行至腸道崩解、釋放，以模擬藥物在人體中的溶出過程。聯(lián)合使用高效液相色譜法測(cè)定藥物含量隨時(shí)間的變化情況。采用動(dòng)力學(xué)方程擬合藥物在體外的釋放行為，根據(jù)擬合優(yōu)度判定擬合情況。結(jié)果：卡馬西平組合微丸累積釋放最優(yōu)擬合方程為一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程。ln（1－0．01Q）＝－0．022 9t＋0．552 1（r＝0．989 6）。釋放機(jī)制為溶蝕機(jī)制。其釋放度曲線擁有兩個(gè)峰。峰谷波動(dòng)小，釋放時(shí)間延長(zhǎng)。結(jié)論：卡馬西平組合微丸具有一定的緩釋效果。

卡馬西平；單池藥物溶出/吸收仿生系統(tǒng)；高效液相色譜；溶出度;藥物評(píng)價(jià)

單池藥物溶出/吸收仿生系統(tǒng)（single cell-DDASS），通過不斷被研究改進(jìn)，成功評(píng)價(jià)了一系列的藥物吸收釋放規(guī)律，受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注[1-3]。該系統(tǒng)不但可以連續(xù)模擬人體生理狀態(tài)下胃腸道變化而且能夠動(dòng)態(tài)模擬腸溶制劑從胃移行至腸道崩解釋放，繼而在腸道跨膜吸收的過程。有研究結(jié)果顯示在Single cell-DDASS法中累積釋放度與比格犬體內(nèi)吸收百分?jǐn)?shù)之間的相關(guān)性明顯優(yōu)于《中國(guó)藥典》溶出法釋放百分?jǐn)?shù)與比格犬體內(nèi)吸收百分?jǐn)?shù)的相關(guān)性[4]。本研究利用該系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)卡馬西平組合微丸（the combined pellets of carbamazepine，CPC）的溶出特征。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

1.1.1 儀器 單池藥物溶出/吸收仿生系統(tǒng)（天津中醫(yī)藥大學(xué)）；Agilent1200液相色譜儀﹙Agilent，美國(guó)﹚；Milli-Q超純水系統(tǒng)（Millipore，美國(guó)）；AX205電子天平（METTLER TOLEDO，瑞士）；JA2103N ELECTRONICBALANCE電子天平（上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司）；PB-01PH計(jì)（Sartorious，北京）等。

1.1.2 材料 卡馬西平組合微丸（自制，合格）；卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品（中國(guó)食品藥品檢定研究院，批號(hào)100142-201105）；甲醇（天津康科德科技有限公司，色譜純，批號(hào)20140428）。磷酸（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所，色譜純，批號(hào)20140314）等。

1.2 溶出介質(zhì)配制方法 （1）介質(zhì)1：稱取NaCl、Na2HPO4、D-glucose、CaCl2等適量，溶于水中。以0.1 mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH為2.30±0.05。（2）介質(zhì)2：稱取NaCl、Na2HPO4、D-glucose、CaCl2等適量，溶于水中。以2.0mol/L的Tris溶液調(diào)節(jié)pH為6.80±0.05。（3）pH調(diào)節(jié)液：稱取KCl、KH2PO4、NaCl、Na2HPO4等適量，溶于水中。以2.0mol/L的Tris溶液調(diào)節(jié)pH為6.80±0.05。

1.3 色譜分析方法

1.3.1 色譜條件 色譜柱為DiamonsilC18（200mm× 4.6mm，5μm），流動(dòng)相：甲醇∶0.05%磷酸水（60∶40，V/V），流速1.0mL/min，柱溫30℃，檢測(cè)波長(zhǎng)：285 nm，進(jìn)樣量：20μL。

1.3.2 供試品溶液制備 前130min，取樣經(jīng)0.45微孔濾膜，用去離子水稀釋10倍，待測(cè)；后60min，取樣過0.45微孔濾膜，待測(cè)。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備 精密稱取卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品2mg置于25mL量瓶中，甲醇溶解至刻度，搖勻，作為母液。精密量取母液5mL置于50mL量瓶中，甲醇定容，即可。

1.3.4 專屬性 將空白輔料代替組合微丸加入溶出系統(tǒng)，從系統(tǒng)中隨機(jī)取樣，經(jīng)0.45微孔濾膜法過濾，待測(cè)。取卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品溶液，待測(cè)。

1.3.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱取卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品2mg，用甲醇配制/稀釋成濃度為29.28、14.64、7.32、3.66、2.01、1.83μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。高效液相色譜分別進(jìn)樣，記錄其峰面積。用峰面積與濃度進(jìn)行線性回歸。

1.4 Single cell-DDASS法釋放度實(shí)驗(yàn)

1.4.1 釋放度實(shí)驗(yàn) CPC投藥總量為8.5mg（總含藥5mg），平行3次試驗(yàn)。整個(gè)系統(tǒng)見圖1，37℃保溫。溶出介質(zhì)1、2與pH調(diào)節(jié)液模擬人體胃液、腸液，流速均設(shè)為0.5mL/min。藥物溶解室開始時(shí)通入介質(zhì)1，30min后更換為介質(zhì)2；不連通藥物溶解室的管道實(shí)驗(yàn)過程中一直通入pH調(diào)節(jié)液。使用樣品程控自動(dòng)收集器收集樣品。每10min取一個(gè)點(diǎn)，測(cè)定其含量。

1.4.2 釋放度與累積釋放度 釋放度，是指單位時(shí)間內(nèi)（10min）制劑所釋放的藥物含量所占總投藥量的百分率。由于本實(shí)驗(yàn)是將介質(zhì)緩慢置換出來，即認(rèn)為每10min所測(cè)得的樣品含量為該10min藥物溶解室中藥物釋放的量。t時(shí)的累積釋放度，是指制劑從0到t時(shí)，所釋放出來的總藥物含量占總投藥量的百分率。

圖1 單池藥物溶出仿生系統(tǒng)示意圖Fig 1 Schematic diagram of singlecell-DDASS

1.4.3 釋放模型的擬合 計(jì)算不同時(shí)刻藥物釋放度和累積釋放度，繪制釋放度曲線和累積釋放度曲線，用SPASS軟件擬合累積釋放度-時(shí)間的釋藥方程，考察其擬合方程及擬合優(yōu)度。不同釋藥方程如下：

零級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程：Q=bt+a

一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程：ln（1-0.01Q）=bt+a

Weibull方程：ln[-ln（1-0.01Q）]=blnt+a

Higuchi方程：Q=b t1/2+a

Ritger-Peppas方程：lnQ=blnt+a

其中Q為累積釋放度（%），t為時(shí)間（min），a、b為常數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 色譜分析方法的結(jié)果

2.1.1 專屬性 專屬性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2～4，可以看出：在本實(shí)驗(yàn)條件下，介質(zhì)、系統(tǒng)和空白輔料對(duì)卡馬西平的測(cè)定均無(wú)干擾，方法的專一性良好。

圖2 介質(zhì)1+空白輔料Fig 2 HPLC chromatogram of the dissolutionmedia 1 and blank

圖3 介質(zhì)2+空白輔料Fig 3 HPLC chromatogram of the dissolutionmedia 2 and blank

圖4 卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品Fig 4 HPLC chromatogram of carbam azepine

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線 卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)品系列濃度C與其峰面積A比值的線性回歸方程為A=66.159 C+ 14.123（r=0.999 8）。結(jié)果表明，卡馬西平在1.83～14.64μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，見圖5。

圖5 卡馬西平標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig 5 Theassaying standard curveof carbamazepine

2.2 釋放度與累積釋放度 見圖6、7。

圖6 CPC釋放度/瞬時(shí)曲線(n=3)Fig 6 The release rateof the CPC(n=3)

圖7 CPC累積釋放度(n=3)Fig 7 Theaccum ulated dissolution rateof theCPC(n=3)

CPC由速釋微丸、緩釋微丸和腸溶微丸組成。本研究在第30min時(shí)，CPC釋放度曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)，提示速釋顆粒微丸中藥物基本釋放完全，而此時(shí)累積釋放度為24.8%，如圖7。緩釋微丸占總含藥量的40%左右，其釋藥時(shí)間可維持較長(zhǎng)時(shí)間。60min左右CPC中腸溶微丸開始釋放，如圖6，于80min左右CPC釋放度又達(dá)峰值，吸收入血后可維持一段時(shí)間一定范圍內(nèi)的血藥濃度。此外，整觀CPC釋放度曲線的兩個(gè)峰，峰谷波動(dòng)小，見圖6，提示該組合微丸有一定的緩釋效果。

2.3 累積釋放度擬合結(jié)果 見表1。

表1 CPC累積釋放度擬合結(jié)果Tab 1 Releasekineticmodel fitting of the CPC

如表1所示，CPC整個(gè)體外釋放度最優(yōu)擬合方程是一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。Weibull方程形狀參數(shù)b= 0.785（b＜1），表明其溶出曲線非指數(shù)型曲線也非S形曲線。CPC中每個(gè)單元均為球形，而Ritger-Peppas方程冪指數(shù)n為0.971 5（n＞0.85），表明CPC的釋放機(jī)制為溶蝕機(jī)制。

3 討論

累積釋放度常作為藥物的釋放評(píng)價(jià)指標(biāo)[5-6]，方法快捷簡(jiǎn)便，可以直觀讀出藥物釋放是否完全，可擬合釋放動(dòng)力學(xué)方程等，但釋放度能夠直觀地評(píng)價(jià)出某個(gè)時(shí)間點(diǎn)或者較小的時(shí)間段藥物釋放行為。本研究采用了釋放度和累積釋放度兩種評(píng)價(jià)指標(biāo)。

CPC釋放度曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象，是因?yàn)樵摻M合微丸是由速釋、緩釋、腸溶三部分微丸組合。其中速釋微丸未包衣膜，其在接觸溶出介質(zhì)后迅速釋放，使釋放度迅速上升；緩釋微丸包衣膜為尤特奇RL30D，該包衣膜在pH1-8介質(zhì)中溶脹形成0.1～0.6μm釋藥孔道，使藥物緩慢持續(xù)釋放；腸溶微丸包衣膜為尤特奇L100，該包衣膜在大于pH6.0的介質(zhì)中開始溶解。本研究在60min時(shí)介質(zhì)pH達(dá)到腸溶包衣膜溶解條件[7]，故在60min前，速釋微丸迅速釋放（30min左右釋放完全，達(dá)峰），緩釋微丸緩慢持續(xù)釋放，而腸溶微丸不釋放，使釋放度出現(xiàn)峰值。在60min后，腸溶微丸開始釋放，緩釋微丸可能未釋放完全而繼續(xù)釋放，使釋放度在60min后呈上升趨勢(shì)，在80min時(shí)達(dá)另外一個(gè)峰值。此外，有研究顯示經(jīng)過制劑手段可使血藥濃度時(shí)間曲線出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象[8]。在該組合微丸中，緩釋微丸使血藥濃度不低于治療劑量，而速釋、腸溶微丸或使血藥濃度迅速達(dá)到穩(wěn)態(tài)血藥濃度，或延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，三者共同作用，可以使制劑具有良好的緩釋效果。

口服藥物只有釋放/溶出后，才能被吸收入血，所以藥物的釋放溶出至關(guān)重要。卡馬西平是一種高效和低毒的廣譜抗癲癇藥物，是治療部分性發(fā)作尤其是復(fù)雜部分性發(fā)作的首選藥，對(duì)全身性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作也有良好療效[9-12]。其主要機(jī)制是阻滯電壓依賴性鈉通道，降低神經(jīng)元迅速發(fā)動(dòng)動(dòng)作電位的能力[13-14]。因該藥物有效血藥濃度范圍是4～12μg/mL，療效指數(shù)小，安全度較低，其不良反應(yīng)的個(gè)體差異大[15-16]。研究顯示，卡馬西平蛋白結(jié)合率較高，采用連續(xù)血液灌流串聯(lián)血液透析治療卡馬西平中毒患者，效果顯著[17-20]。但把劑量控制在治療范圍內(nèi)，提高用藥的安全性更為重要。本研究的制劑具有一定的緩釋效果。而至于該組合的微丸經(jīng)過體內(nèi)吸收代謝是否真具有緩釋效果，緩釋效果如何，以及是否出現(xiàn)血藥濃度過大而出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，還需進(jìn)一步的體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)等研究。

（感謝谷升盼同學(xué)及其實(shí)驗(yàn)組對(duì)本研究的幫助）

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（2014-06-09收稿）

Dissolution of carbamazepine by single cell-DDASS

LUOPei1,2,SUN Jing-tong3,WANGAi-chao1,2,QIN Lu1,2,PANGXiao-chen1,2,GUO Li-li1,2,HEXin4,LIU Zhi-dong1,2
（1.Tianjin Modern Chinese Medicine Key Laboratory-Province and Ministry Co-established State Key Laboratory Cultivation Base, Tianjin 300193,China;2.Engineering Research Center ofModern Chinese Medicine Discovery and Preparation Technique,Ministry of Education,Tianjin 300193,China;3.Bao Kang Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;4.Tianjin University of TraditionalChineseMedicine,Tianjin 300193,China）

Objective:To evaluate the dissolution behavior of the combined pellets of carbamazepine (CPC)on time.Methods:The formulation process from stomach to intestinewas simulated by single the cell-DDASS.And the CPCwas dissolved and released in the process.The high performance liquid chromatographymethod (HPLC)wasapplied tomeasure the contentof carbamazepine to show the changes over time.And severalmathematicalmodels of drug release were used to fit the vitro release of the CPC.Therefore,the best simulations for the vitro release could be obtained by the degree of fitting.Results:The release pattern of the CPC in vitro could be described by firstorderkinetic equation.ln(1-0.01Q)=-0.022 9t+0.552 1(r=0.989 6).The releasemechanism wasbased on the dissolution mechanism.Furthermore,with low volatility the release curve had two peaks,and CPC release timewas increased.Conclusion:The CPC hascertain slow-releaseeffect.

carbamazepine;single celldrug dissolution and absorption simulating system;the high performance liquid chromatography; dissolution;drug revaluation

R9

A

1006－8147（2015）01-0080-04

羅配（1988-）,女,碩士在讀,研究方向：藥物制劑；通信作者：劉志東,E-mail:lonerliuzd@163.com。