時(shí)間:
翻譯:華溶-梁忠均
審核:華溶-段云劍
一、摘要
采用四種溶出方法:籃法、槳法、透析管法(DT)和流池法(FTC),研究了含對(duì)乙酰氨基酚(AAP)的親脂性栓劑的釋放特性。使用統(tǒng)計(jì)程序評(píng)價(jià)AAP復(fù)合栓劑中各質(zhì)量控制裝置的適用性。在所有研究的釋放方法中,超過(guò)80%的藥物在60分鐘內(nèi)釋放,籃法除外。在100和200rpm的轉(zhuǎn)速下使用槳法實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)且較快的釋放,而籃法的釋放較差。平均溶出時(shí)間(MDT)、取樣時(shí)間結(jié)束時(shí)AAP的最大溶出量(Q)和溶出效率(DE)采用模型無(wú)關(guān)法計(jì)算。本研究中使用的單腔FTC法也適用于AAP栓劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%,MDT 71-91分鐘,DE75-80%)。從質(zhì)量控制角度來(lái)看,DT裝置與FTC裝置相似,用于判斷含AAP的親脂性基質(zhì)栓的釋放特性。然而,即使本研究中使用的單腔FTC也有可能作為栓劑的體外藥物釋放試驗(yàn)。比較溶出度法有望成為選擇合適溶出度試驗(yàn)的有價(jià)值工具之一。
二、介紹
體外釋放/溶出試驗(yàn)被廣泛認(rèn)為是確保新型劑型批次間均勻性的質(zhì)量控制程序,也是體內(nèi)吸收的預(yù)測(cè)工具。已發(fā)表了幾種檢測(cè)栓劑體外釋放的方法;然而,直到最近,它們都沒(méi)有被推薦為標(biāo)準(zhǔn)方法。栓劑的釋放試驗(yàn)通常使用槳法和籃法進(jìn)行。流池法(FTC)也被視為替代方法。此外,對(duì)透析管(DT)方法的修改導(dǎo)致其被視為栓劑的體外藥物釋放試驗(yàn)。JP17對(duì)栓劑的定義是:“它具有適當(dāng)?shù)乃幬镝尫盘匦浴薄R虼耍枰M(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試,以證明活性物質(zhì)從栓劑中的適當(dāng)釋放。但是,JP17中未對(duì)栓劑的釋放/溶出方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或描述。
博士Eur和英國(guó)石油公司推出了一種用于栓劑的流池法溶出儀器(推薦使用華溶DS-7CP流池法溶出系統(tǒng)),其無(wú)膜系統(tǒng)由兩個(gè)相鄰腔室(雙腔室FTC)組成。通過(guò)測(cè)試和評(píng)估溶解性極弱的不同劑型和活性藥物成分,流池法(FTC)方法的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。然而,對(duì)于藥物釋放和栓劑釋放率的單一檢測(cè),仍可采用官方溶出方法。我們配備12 mm單測(cè)試池和活塞泵的流通池裝置(圖1)。它提供了評(píng)估口服劑型釋放的優(yōu)勢(shì),如緩釋制劑。迄今為止,很少有研究評(píng)估栓劑溶出裝置的適用性
任何單一檢測(cè)方法均不適用于所有栓劑制劑。因此,在親水性栓劑的情況下,從籃法或槳法開(kāi)始,以及在親脂性栓劑的改良FTC法開(kāi)始可能是有利的。還可以選擇DT法作為考慮直腸液體容量的篩查工具之一。需要為任何栓劑選擇一種或兩種適當(dāng)?shù)捏w外釋放試驗(yàn),無(wú)論其是否具有親水性或親脂性堿。需要對(duì)栓劑進(jìn)行更穩(wěn)健的體外釋放/溶出試驗(yàn),以避免根據(jù)具體情況采用不同的技術(shù)。
本研究的目的是研究適用于含油基質(zhì)栓劑的體外比較溶出度方法。采用籃法、槳法、DT法和FTC法,研究了模型藥物對(duì)乙酰氨基酚栓劑的釋放速率和重現(xiàn)性。通過(guò)檢查體外釋放曲線以及栓劑釋放的模型獨(dú)立參數(shù),評(píng)估四種方法的重現(xiàn)性。在本研究中,選擇了一種在日本市售的AAP栓劑作為試驗(yàn)栓劑,該栓劑具有體內(nèi)生物利用度數(shù)據(jù)。AAP在以適當(dāng)劑量使用時(shí),在國(guó)際臨床上通常被視為兒童唯一安全有效的藥物。因此,許多在臨床領(lǐng)域開(kāi)發(fā)和使用了通用栓劑產(chǎn)品。Kuroda等人表示擔(dān)心,使用互換DT法時(shí),某些產(chǎn)品可能在溶解度、起效時(shí)間和作用持續(xù)時(shí)間方面存在差異。因此,本文采用比較溶出法對(duì)AAP栓劑進(jìn)行質(zhì)量控制。本研究程序可能是一種評(píng)估儀器選擇和分析栓劑藥物釋放特性的有效方法。我們的最終目標(biāo)是提出一種通用的栓劑體外釋放方法,且該方法能夠預(yù)測(cè)批次間差異和產(chǎn)品質(zhì)量。
三、體外溶出技術(shù)
3.1 籃法
根據(jù)JP17籃法,使用自動(dòng)溶出儀(推薦使用華溶DS-1206AT全自動(dòng)取樣溶出系統(tǒng))對(duì)具有40個(gè)網(wǎng)籃的栓劑進(jìn)行體外釋放研究。使用根據(jù)上述化學(xué)品章節(jié)制備的900ml磷酸鹽緩沖液(pH 7.2)作為溶出介質(zhì)。在37.0±0.5℃的溫度下進(jìn)行六次試驗(yàn),轉(zhuǎn)速分別為50、100和200rpm。內(nèi)部底部之間的距離試驗(yàn)期間,容器和籃子保持在25 mm。在360分鐘內(nèi)使用過(guò)濾探針定期采集連續(xù)樣品,并用等體積空白培養(yǎng)基代替。使用HPLC對(duì)AAP進(jìn)行定量分析。
3.2 槳法
槳法在與籃法相同的條件下進(jìn)行。根據(jù)JP17槳法,使用自動(dòng)溶出儀(推薦使用華溶DS-1206AT全自動(dòng)取樣溶出系統(tǒng))進(jìn)行栓劑中藥物的體外溶出。該儀器由一個(gè)溶解容器和一個(gè)由軸(直徑9.5mm)形成的攪拌器元件組成,溶解介質(zhì)保持在37±0.5℃(900 mL 50 mM磷酸鹽緩沖液,pH7.2)。攪拌元件的軸和槳部件由不銹鋼制成。釋放率在六小時(shí)內(nèi),以50、100和200rpm的轉(zhuǎn)速測(cè)量栓劑的AAP。試驗(yàn)期間,容器內(nèi)部底部與槳葉之間的距離保持在25 mm。取樣時(shí)間分別為5、10、20、30、40、50、60、100、120、180和360min,在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)抽取的體積約為5 ml。樣品通過(guò)0.2μm過(guò)濾器過(guò)濾,然后通過(guò)HPLC進(jìn)行分析。進(jìn)行了六次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
3.3 FTC法
使用的FTC類似于配有活塞泵的自動(dòng)溶出裝置(圖1)。將900 mL 50mL磷酸鹽緩沖溶液(pH 7.2)置于2L燒瓶中,設(shè)計(jì)開(kāi)放式系統(tǒng)。燒瓶在水浴中保持37.0±0.5℃的溫度。池體內(nèi)徑12 mm,5 mm的紅寶石珠子置于池體底部,并將小玻璃珠(玻璃珠直徑,0.105-0.125mm)。將栓劑置于池體中,為了評(píng)估栓劑的藥物釋放,設(shè)置三個(gè)流速(4、8和16ml/min),本測(cè)試使用六種栓劑進(jìn)行。通過(guò)池體的部分溶出介質(zhì)在360min內(nèi)定期回收,使用直徑為0.5mm的硅膠管輸送溶出介質(zhì)。
3.4 DT法
Tanabe等人的方法,(透析膜,孔徑:25-50mm)用于測(cè)量栓劑的藥物釋放。將栓劑放入DT中,掛在支架組件上,必要時(shí)將測(cè)試液加入DT。DT在兩側(cè)用閉合件以5 cm間隔垂直固定。將DT浸入容器(900 mL)中,并通過(guò)攪拌槳在50、100和200rpm下攪拌。在與上述槳法相同的條件下使用攪拌裝置和恒溫裝置。將三個(gè)體積的pH 7.2的磷酸鹽緩沖液(0,3,6 ml)作為內(nèi)部緩沖溶液放入DT中。藥物釋放的分析方法如下所述。
3.5 AAP分析
通過(guò)HPLC分析所收集的溶出介質(zhì)組分中的AAP濃度。HPLC系統(tǒng)由配備SPD-20 AV UV檢測(cè)器的島津LC-10系統(tǒng)組成。在C-18反相柱(150 ×4.6 mm i.d.;粒徑= 5μm)用以下洗脫劑以1.0 ml/min洗脫,柱溫為40℃。用含有0.1%磷酸鹽緩沖液-乙腈(95:5 v/v)的流動(dòng)相以1.0 ml/min的流速洗脫AAP,并在242 nm處進(jìn)行紫外檢測(cè)。
3.6 數(shù)據(jù)分析
給出了6次操作釋放值的變異性、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差(SD)和變異系數(shù)(CV)的比較。不同溶出方法的總體再現(xiàn)性估計(jì)為累積變異系數(shù)(CV面積)。參數(shù)CV面積定義為上SD溶解曲線下面積與直至?xí)r間T的平均溶解曲線下面積的百分比。曲線下面積均使用梯形法則計(jì)算。通過(guò)以下參數(shù)評(píng)估釋放過(guò)程:平均溶解時(shí)間(MDT)、溶解效率(DE)和最大溶解量(Q)。用Excel計(jì)算了所研究的釋放參數(shù)(MDT和DE)。在每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)量Q值。還使用EXCEL統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Tukey's和Dunnett檢驗(yàn)評(píng)估兩種方法方差比之間差異的顯著性。對(duì)于p值小于或等于0.05的結(jié)果,聲明了顯著性。
四、結(jié)果
4.1 籃法
圖2a顯示了使用籃法從栓劑中釋放AAP的情況。在50rpm、100rpm和200rpm條件下,磷酸鹽緩沖溶液在6h內(nèi)釋放的百分比分別約為6%和56%。在表1中,平均MDT、DE和Q值與溶出介質(zhì)中六次重復(fù)樣品的參數(shù)各自的標(biāo)準(zhǔn)偏差一同出現(xiàn)。當(dāng)使用籃法時(shí),AAP顯示有限的DE(4.8-44.2%),并且由于釋放量和再現(xiàn)性差,無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算MDT。從AAP釋放的參數(shù)所得結(jié)果,統(tǒng)計(jì)分析顯示(Tukey檢驗(yàn))籃法和任何其他檢驗(yàn)方法之間釋放的Q和DE存在顯著差異(p < 0.05)。如圖3所示,只有籃法得出的CV面積> 20%。由于采樣時(shí)間不同,因此可將CV面積(%)視為體外溶出度方法總體重現(xiàn)性的近似指標(biāo)。表2顯示了使用這四種方法的親脂性栓劑在不同時(shí)間溶解的藥物百分比的變異系數(shù)。除了最初的5min,變異系數(shù)大約是原來(lái)的3-50倍,取決于時(shí)間。
4.2 槳法與任何其他測(cè)試方法相比,槳葉法在所有轉(zhuǎn)速下的釋放曲線都更快(圖2b)。在50rpm時(shí),AAP的釋放比在100或200 rpm時(shí)慢。轉(zhuǎn)速為100和200rpm時(shí)的槳法顯示出短MDT,在轉(zhuǎn)速為50rpm時(shí)的MDT中觀察到顯著差異(P < 0.05,Dunnett檢驗(yàn))。雖然槳法顯示出非常快的釋放,但它也實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的結(jié)果,除了50 rpm的結(jié)果(圖3和表2)。采用槳法的DE和Q分別約為89-10%和97.8-102.5%,并且該方法在任何測(cè)試的轉(zhuǎn)速下都能獲得滿意的藥物釋放。
4.3 FTC法
無(wú)論流速是4 ml/min、8 ml/min還是16 ml/min,F(xiàn)TC法3 h內(nèi)栓劑釋放的平均AAP量約為95%。FTC法的藥物釋放明顯慢于槳法(圖2c)。使用FTC方法時(shí),AAP的MDT為70.9-91.3 min。然而,采用FTC方法的DE和Q分別約為74.7-80.3%和100.4-101.8%。觀察到不同儀器之間的變異系數(shù)存在顯著差異。在初始釋放階段,槳式或籃式方法的變化較大,而FTC方法的變化較小(圖3和表2)。
4.4 DT法
如圖2d所示,無(wú)論DT中的內(nèi)部緩沖器的轉(zhuǎn)速和體積如何,DT方法在6 h內(nèi)幾乎完全釋放;然而,發(fā)現(xiàn)使用DT方法從栓劑中釋放AAP的速度較慢(圖2d),延長(zhǎng)釋放率。此外,AAP的MDT為84.6-101.8 min,而DE和Q分別為72.4-77.9%和99.7-102.2%。DT法的模型無(wú)關(guān)參數(shù)與FTC法相似。然而,在整個(gè)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了顯著的變異性,從試驗(yàn)初始階段到120min,DT法給出的變異系數(shù)大于10%。
五、討論
為了闡明AAP栓劑的釋放特性,根據(jù)釋放結(jié)果計(jì)算了模型無(wú)關(guān)參數(shù)MDT、Q和DE。結(jié)果表明,使用的溶出儀器類型影響栓劑中AAP的“體外”釋放速率。硬脂肪栓劑AAP釋放曲線的比較(m.p.33.5-35.5℃)表明,槳法在100和200rpm下的AAP釋放速率非常快,這歸因于“更強(qiáng)”的攪動(dòng)條件。AAP的釋放過(guò)程不能反映AAP的水溶性;其釋放可能更依賴于擴(kuò)散模式和與溶出介質(zhì)的有效接觸面積。因此溫和的攪拌條件,即50-75rpm,通常建議在溶出實(shí)驗(yàn)階段用于快速釋放的口服固體制劑,以便使用槳法獲得最大鑒別能力。在攪拌速率方面,在50rpm和槳法測(cè)試的任何其他速度之間,觀察到MDT存在顯著差異。本研究獲得的結(jié)果與先前的研究結(jié)果基本一致。然而,籃法的結(jié)果不同;栓劑中AAP的釋放較差。因此,任何攪拌速率下的籃法都會(huì)導(dǎo)致不完全Q和無(wú)關(guān)MDT (MDT對(duì)于籃法,未進(jìn)行測(cè)量)。栓劑基質(zhì)似乎對(duì)藥物釋放至關(guān)重要,如果脂肪通過(guò)籃網(wǎng)滲漏,這種方法可能導(dǎo)致AAP在測(cè)試過(guò)程中更快地完全釋放。熔化的團(tuán)狀物很可能保留在籃網(wǎng)內(nèi),大量釋放的AAP被熔化的團(tuán)狀物所覆蓋。先前使用含aspirin10的市售栓劑報(bào)告了不符合要求的釋放曲線。DT法得出的釋放曲線幾乎一致,與攪拌速率(200rpm)和內(nèi)部緩沖液量(0-6ml)無(wú)關(guān),與槳法相比,DT法從熔體中釋放藥物的速度更慢。在生理?xiàng)l件下,從栓劑中釋放的藥物以小體積(3-5 ml)的直腸分泌物進(jìn)入溶液。先前報(bào)告的成人和兒童直腸pH分別為6.8-7.9和7.2-12.1,因此,我們選擇了由兩個(gè)水相組成的37℃下pH7.2的磷酸鹽緩沖液。膜的優(yōu)點(diǎn)是在取樣部位提供過(guò)濾的澄清溶液,以便立即進(jìn)行分析。另一方面,膜的存在將顯著降低運(yùn)輸過(guò)程的整體動(dòng)力學(xué)速度。膜滲透可能成為一個(gè)限速步驟,然后幾乎完全“隱藏”釋放動(dòng)力學(xué),它引入了一個(gè)人工運(yùn)輸過(guò)程因此一般不推薦。
FTC方法導(dǎo)致AAP的釋放曲線較慢,這可以通過(guò)熔體的不同擴(kuò)散條件來(lái)解釋。此外,體外釋放表明,將流速?gòu)?ml/min增加到16ml/min不會(huì)顯著影響MDT。最可能的解釋是,由于AAP的溶解度較高(在37℃下,在pH 7.4磷酸鹽緩沖液中為16.8 mg/ml),AAP的釋放過(guò)程不受FTC方法中不同攪拌速度的影響。先前的研究表明,這三種方法(槳法、籃法和FTC)為親脂性栓劑的AAP提供了幾乎一致的圖譜。本研究中使用的硬脂肪栓劑并非如此。影響栓劑釋藥的因素有:組成、熔融行為、流變行為、藥物濃度、藥物粒度、藥物溶解度。組成類型是造成這種差異的最可能原因。體外溶出試驗(yàn)結(jié)果表明,AAP與硬脂肪的比例影響釋放速率。當(dāng)藥物含量增加時(shí),傳播能力就會(huì)降低。使用FTC方法時(shí),這種成分差異的結(jié)果可能是熔體和溶出介質(zhì)之間的接觸面積較小。因此,通過(guò)熔體到脂肪和介質(zhì)之間的界面的擴(kuò)散過(guò)程幾乎是限速步驟。
改良的FTC被認(rèn)為是親脂性栓劑的適當(dāng)測(cè)試設(shè)備。栓劑池包含兩個(gè)連續(xù)腔室。然而,我們研究中使用的池體僅包含一個(gè)與過(guò)濾頭直接連接的腔室。正如預(yù)期的那樣,由于兩種池體類型的設(shè)計(jì)不同,水動(dòng)力條件也有所不同。然而,發(fā)現(xiàn)使用一個(gè)腔的FTC方法能夠充分區(qū)分AAP栓劑的釋放曲線。Gjellan和Graffner報(bào)告稱,使用22.6mm單腔細(xì)胞的FTC方法(主要針對(duì)口服劑型開(kāi)發(fā))產(chǎn)生的釋放曲線與采用統(tǒng)計(jì)矩分析和卷積法時(shí)獲得的AAP血漿濃度曲線一致。因此,具有單腔的池體有可能成為檢測(cè)藥物釋放和栓劑釋放速率的官方溶出設(shè)備之一。
本研究的目的是檢驗(yàn)不同溶出方法的重現(xiàn)性,并對(duì)其對(duì)待測(cè)產(chǎn)品的適用性進(jìn)行評(píng)估。在6次操作中,槳葉法在50 rpm下的方差略大于FTC和DT法。籃子中的非典型變異模式值得注意。早期采樣時(shí)間點(diǎn)的變異系數(shù)值較低,而研究結(jié)束時(shí)注意到持續(xù)增加(表2),由于FTC方法的初始變異系數(shù)小于10%,因此判定熔融栓劑試驗(yàn)方法的重現(xiàn)性合格。盡管先前使用FTC藥典獲得的結(jié)果表明其可能產(chǎn)生高度可變的數(shù)據(jù),但我們的結(jié)果并未顯示AAP從熔體釋放的較大變化。由于總試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng),我們發(fā)現(xiàn)FTC方法適用于AAP的質(zhì)量控制。
雖然AAP從直腸吸收良好,但其吸收速率比口服給藥的吸收速率慢。口服和直腸吸收后生物利用度相同。AAP栓劑的吸收比灌腸劑慢:粒徑越小,栓劑體積越大,藥物的吸收越快。因此,栓劑系統(tǒng)的組成和配制藥物的溶解度顯著影響四種體外溶出方法的溶出行為。在FTC、槳葉(50 rpm)和DT方法中沒(méi)有指出一種明顯優(yōu)選的方法。在研究AAP熔融栓劑的體外釋放特性時(shí),由于數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性和一致性,F(xiàn)TC儀器可能是更好的方法。此外,F(xiàn)TC裝置比漿法更少依賴強(qiáng)烈的流體動(dòng)力學(xué)。FTC溶出試驗(yàn)有可能成為栓劑生物藥劑學(xué)特性的有用預(yù)測(cè)因子,并確保產(chǎn)品(批次)質(zhì)量在規(guī)定的一組規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。作為一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì),先前的研究證明使用FTC溶出度的體外/體內(nèi)相關(guān)性良好。為了顯示體外和體內(nèi)數(shù)據(jù)的等級(jí)順序,試圖繪制DE參數(shù)(%)與體內(nèi)數(shù)據(jù)的關(guān)系圖。Lauroba等人提出,一種半合成甘油酯栓劑,在20ml/min的流速下,DE=89%,提高了AAP的生物利用度。我們研究中使用的栓劑在16 ml/min的流速下的DE為80%。根據(jù)劑量歸一化AUC的比值計(jì)算,其相對(duì)于先前報(bào)告的溶液的相對(duì)生物利用度估計(jì)為充足的(Frel ≤ 1)。此外,使用統(tǒng)計(jì)矩參數(shù)的相關(guān)性研究如MDT可能適用于栓劑。Anderson等使用非線性混合效應(yīng)模型(NONMEM)估算直腸給藥后單室模型的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。新生兒和嬰兒直腸AAP溶液的吸收半衰期參數(shù)為0.33h。甘油三酸酯堿栓的吸收半衰期為0.80 h。假設(shè)單室開(kāi)放模型充分描述了AAP的血漿濃度數(shù)據(jù),我們嘗試使用它們的參數(shù)估計(jì)體內(nèi)MDT。MDTin體內(nèi)用于甘油三酯基礎(chǔ)栓劑估計(jì)約為40 min。本研究中使用的硬脂肪栓劑的MDT約為70 min。雖然沒(méi)有達(dá)到1:1的關(guān)系,但我們的實(shí)驗(yàn)體外參數(shù)似乎接近體內(nèi)參數(shù)。然而,需要在體內(nèi)人體研究中得出關(guān)于本產(chǎn)品生物利用度的明確結(jié)論。雖然不可能為藥物釋放特性研究設(shè)計(jì)單一的測(cè)試系統(tǒng),但FTC方法可用作產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期階段的第一種方法。
六、結(jié)論
本文試圖用四種溶出方法比較栓劑的藥物釋放,使用獨(dú)立于模型的參數(shù)評(píng)估釋放過(guò)程。四種儀器中含有AAP的親脂性熔化栓的釋放行為表明了FTC方法的優(yōu)點(diǎn)。本研究結(jié)果支持先前的研究結(jié)果,即FTC法是用于溶出試驗(yàn)的燒杯法的合適替代方法。我們的研究程序是一種評(píng)估栓劑藥物釋放特性的儀器適用性的有效方法。此外,本研究中使用的所有設(shè)備均可在商業(yè)上獲得;不限于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。因此,我們打算進(jìn)行額外的研究,以比較本研究中使用的參比產(chǎn)品的釋行特性。目前正在對(duì)栓劑中各種溶解度的基質(zhì)和藥物的影響進(jìn)行比較研究。
七、參考文獻(xiàn)