浅析药物溶出度试验方法研究进展

前言溶出度试验是一种模拟口服固体制剂在胃肠道中崩解和溶出的体外实验方法REF_Ref24053\r\h[1]，药物的吸收与其在人体中的溶解度密切相关，同时，溶出度也在影响药物的生物利用度和疗效，并且，其在指导制剂的高效开发和评价口服固体制剂内在品质方面发挥着举足轻重的作用。所以，在诸多国家的药典中都收录了溶出度试验的操作条件、试验方法以及装置等内容，用来规范相关质量标准并进行严格的质量控制。鉴于溶出度对于药品质量评价具有非常重要的意义，美国FDA早已建立了相关的指导原则，为溶出度的研究进展提供了宝贵的参考意见和重要的信息。生物药剂学分类系统（BCS）REF_Ref24161\r\h[2]充分考虑了溶解性、胃肠道的渗透性和溶出度三个关键因素，其中，对于BCSⅠ与BCSⅡ类药物，溶出度试验是预测药物体内吸收的主要方法REF_Ref24354\r\h[3]，所以，各国药典将其作为制定体外溶出度质量标准的依据，也将其应用于预测能否建立良好的体内外相关性。为此，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REF_Ref24981\r\h[3]。1溶出度试验方法溶出度试验是在实验的基础上，以一种体外检测方法作为理论的，其目的在于控制药物制剂质量，借助数学方法去分析并处理溶出度试验数据，是研究制剂中所含有主药的处方、晶型、粒度及其组成等对制剂质量统一的方法REF_Ref13675\r\h[4]。各国药典均规定：溶出度试验均是在满足“漏槽”的前提下进行，也就是溶出介质和药物的表面会形成一个不断更新的接触层。只有满足这一重要条件，才可以控制制剂的溶出行为。溶出装置对溶解度具有明显的区分度，对于具有不同溶解度的药物，该装置测得的溶出度不同，而且溶出快慢排序和溶解度大小排序也是不一致的。溶出度测定方法根据溶出介质混合的类型和药物者主要分为两类REF_Ref25298\r\h[6]，一类是因为搅拌或者旋转而在溶出介质中产生的强制对流导致二者混合,如桨法、转筛法等等;第二类是因为溶出介质的自然对致其混合,使样品长期暴露在均匀的无涡流的新鲜溶出介质中,使其前提条件得到保证。药典中规定的溶出度试验方法有篮法、桨法、小杯法等，桨法和篮法最为常用REF_Ref15288\r\h[7]。美国药典起初将这两种方法定为法定方法，后来陆续在前两种方法的基础上增加了小杯法和桨碟法等。1.1篮法（第一法）1970年，篮法成为第一个被美国药典所收载的法定方法，具体来说，就是通过调节药物在转篮中的位置使其尽可能多的得到重现的液-固接触层。迄今为止，篮法已被应用于多种剂型中溶出度的测定，但是目前它仍存在几个不足的地方。其明显缺点是样品可能上浮,对于溶解度低而且在溶出介质中迅速达到饱和的药物或剂量大的药物而言,采用转篮法，往往难以保持溶出介质的漏槽条件。在篮法试验中，存在一个最关键的问题就是转篮里不能装的太满，如果内容物较多，不能使篮内容物全部与溶出介质接触，更不能反映溶出性质的一般规律。一般情况下,篮法多用于胶囊或漂浮的制剂REF_Ref25451\r\h[8]。1.2桨法（第二法）桨法是在篮法的基础上进行改进的，篮法中所使用的转篮在桨法中被搅拌桨所替代，这种改进方法在很大程度上克服了篮法的许多不足，但也有其不可取之处，如要求实验中所用到的溶出杯和桨有较高的精度，如果桨稍有些松动或桨的方向有所变动，溶出结果就会出现较大的偏差，不过，这些误差均是在可预测范围内的。最重要的是，桨法有一个明显的缺点，就是样品极易上浮,而且和篮法有一个共同的缺点，就是难以保证溶解度低而剂量大的药物难的漏槽条件，因而使测定的结果不准确。国内片剂溶出试验多选择桨法，少数使用篮法，比如磷酸西格列汀片REF_Ref5638\r\h[9]。1.3小杯法（第三法）在中国的药典中，小杯法是相对的，是相对于和桨法篮法而言的，前两种方法所用的溶出杯均是一升，而小杯法分别采用一百毫升、二百毫升或者二百五十毫升的小型溶出杯，其所用的搅拌桨或转篮也相对应采用小型的装置，所以，小杯法实际上为缩小容积的桨法或篮法。小杯法比较适用于检查小剂量固体制剂的溶出度，在一定程度上能够提高溶出药物的浓度，不过小杯法也有其自身的局限性。首先，与普通杯的桨法相比，其搅拌时产生的试验过程中的一些物理参数和剪切应力有较大的差异，其搅拌程度要比桨法更为剧烈，这实际上相对降低了体外溶出要求的门槛，但不能有效的建立起体内体外相关性REF_Ref5745\r\h[10]，同样，由于搅拌时物理参数的改变，会导致小杯法体外溶出试验可能不会很好的起到区分药品品质的目的。1.4其他方法往复筒法：这种装置是由一排平底玻璃管组成，数量为六个或七个，其中，玻璃管里装有溶出介质并且置于恒温水浴中，另一部分是玻璃圆筒，可以进行往复运动来调节筒的高度。取样时，往复筒应该升起到玻璃容器底部和液面中间。这种方法被美国药典中缓释制剂释放度的测定收载。桨碟法REF_Ref9393\r\h[11]：这种装置是在桨法的基础上改进而来，在第二法的基础上加了一个支持透皮贴片的碟片，并将贴片平整地固定在碟片上，释药面与桨下沿也应该保持平行，利用黏合剂固定透皮贴片。美国药典应用此方法测定透皮吸收制剂的释放度。筒法：此方法所用的仪器类似于篮法装置，与篮法明显的区别是其主要装置为不锈钢圆筒。将透皮贴片在规定的时间内放入杯中进行实验并按时取样，这种方法也被收载于美国药典，用来做透皮给药系统的药物释放试验。此外，英国药典中转筒法的装置与其装置相同。2影响溶出度结果的因素2.1溶出仪的调试在做溶出度试验之前,为了保证实验结果的准确性，必须要检查溶出仪的相关参数是否符合规定，如水平度、垂直度、桨轴同轴度和转速，也就是溶出仪的机械校正。首先，在仪器开始运转的时候,应该保证整套装置的平稳,切不可出现明显的振动或晃动；其次，要检查仪器专用的百分表所显示数据与仪器的实际转速是否一致，这点可以通过经过校验的秒表进行计算和测量，查看数据是否一致，如果不一致，则需要重新调节溶出度仪机体底部的支撑螺丝或者更换电池及检查百分表测量杆螺丝是否松动；另外，在溶出杯内未加入溶出介质时，按照药典中规定的桨轴深度要求安装并调节好转轴，必须在符合规定之后方可投入使用；最后，要测定所用溶出仪的杯温，应该用规定专用的温度计进行测量介质的温度，将其控制在36.5℃到37.5℃,而且，几个溶出杯内温度差异应小于±0.5℃，如结果不理想，则需在溶出度仪界面进行校准，缩小温度偏差；并且必须保证溶出仪外围的水浴高度高于溶出介质液面。当进行篮法试验时，要对转篮选择合适的处理方法，必须严格防止转篮中有堵塞现象，并定时对转篮进行清洁。如果存在堵塞，则首先需要选用超声的方法进行处理，后续可以采用水中煮沸进行清理。同时，转篮必须保持干燥，否则会影响实验数据的准确性。2.2配制溶出介质的试剂和试液药物的种类影响着溶出介质的选择。若溶出介质为无机盐，如磷酸盐缓冲液，是常用的溶出介质，配制缓冲液所用的水也应为经过脱气之后的纯化水，水的来源也会影响实验的结果，使pH值存在差异。如果溶出介质为盐酸等酸溶液时，则需要在将水脱气之后再降温至37℃左右再进行配制，否则加热脱气会破坏其酸碱度。由于溶出度试验必须满足“漏槽条件”，所以溶出介质的体积一般为900或1000mlREF_Ref16542\r\h[12]。若有特别要求，可以选取常用体积的二分之一到四分之三。2.3取样时间和取样量取样应该严格控制时间,从几个溶出杯取样的总用时应小于60s，取样到过滤的间隔不能超过30s。而且，我国药典对于取样位置也有严格的规定，例如：桨法的取样位置应该位于桨叶顶端到液面的中点，离溶出杯6mm处。原因是药物溶解这一过程存在浓度梯度，即靠近溶出桨搅拌的位置药物浓度较高，反之，远离桨搅拌的位置药物浓度则较低。因此，在取样过程中，应该避开极端处取样，以免实验中得到的数值与真实值相差较大。同时，多次取样会使实验中所得的数据误差增大，为了减小误差，在测定溶出曲线时，应该使取样点保持在五到六个点，不能过多或过少。2.4溶出液的过滤与滤膜的吸附在进行溶出度试验中的过程中，最重要且最关键的步骤就是得到澄清的滤液，因为只有得到澄明的液体才可以进行后续操作。所以，必须使用滤膜滤过溶出液。滤膜的选择对于溶出度的测定影响较大，必须针对溶出介质的性质或所加入的试剂以及有机溶剂来选择合适的滤膜，而且，滤膜的性质应该稳定，既不应该受溶出介质的干扰，也不应该吸附介质中的活性药物成分。另外，滤膜的吸附也会干扰溶出度的结果，如果在实验过程中均采用一个滤膜过滤，结果往往是第一个数据偏低，所以需要更换滤膜的频率高一些或者在沸水中将其煮沸一个小时。2.5转速的选择药物的溶出度和转速密切相关，不同的药物品种其选择的转速也不尽相同，目前，各个国家药典收录的溶出度测定方法中规定的转速大部分都在每分钟50转到每分钟100转。一般来说，转速与药物的溶出速率呈正相关，转速越快，其溶出速率越快，药物的溶出量也越多。但是，转速不是越快越好，因为其可能会降低不同制剂溶出行为的区分能力，因此，通常高转速不是溶出试验的首选，除非有些特殊实验的需要，也应该在大量实验验证的基础上进行。2.6其他原因对于亲脂性药物，胆汁盐浓度和脂肪水平在很大程度上会影响溶出速率REF_Ref6049\r\h[13]。溶出介质的表面张力、缓冲容量、黏度、渗透压均是影响药物溶出的重要因素REF_Ref6150\r\h[14]。3溶出度的测定方法溶出度测定法是将某种固体制剂的定量分别置于溶出杯或溶出仪的转篮中,在(37.0±0.5)摄氏度恒温下,在规定的溶出介质和转速中依法操作,在规定时间内取样并测定其溶出量REF_Ref6288\r\h[15]。要想对药物的质量进行控制，最关键的步骤就是测定其溶出度。溶出度试验可以生动地模拟口服药物在胃肠道环境中的崩解、溶出和吸收，因此，测定溶出度显得尤为重要。而在溶出度试验中，溶出度的测定以及计算是最关键的一环，其中，最常使用的是高效液相色谱法和紫外分光光度法。3.1紫外分光光度法从溶出杯中得到的样品，需要通过紫外分光光度法来对检测结果进行分析和总结。因此，可以通过含有某种药物的溶液在特定波长处有最大吸收来进行其溶出度的测定。其最突出的优点是准确度高和具有较强的专属性。其次，紫外的操作方法比较简便，容易进行。最后，具有较高的灵敏度，消耗的检品少,是一种高效安全的分析方法。因此，在现代药物分析中已渐渐取代了许多经典的化学滴定方法REF_Ref6421\r\h[16]。3.2高效液相色谱法高效液相色谱法，即高速液相色谱，是在经典色谱法的基础上，引用了气相色谱的理论REF_Ref10690\r\h[17]以液体为流动相，与气相色谱技术结合后得到迅速发展的一项色谱技术。高效液相色谱技术所需仪器设备主要有色谱柱、进样器、检测器、高压泵等REF_Ref6990\r\h[18]。其中，每个设备所起的作用都是独一无二的。如高压输液泵是将样品和流动相输入到检测器和色谱柱中，样品才能得以分析。由于高压输液泵会影响整个仪器结果的可靠性，因此，对其要求比较高。其耐腐蚀性比较突出，可以对抗缓冲液、酸、碱的腐蚀；实验过程中所用到的流动相在整个装置及色谱分离过程中发挥动力作用；色谱柱与检测器相结合，不仅可以使不同的物质实现分离，同时，可以将药物在溶出介质中浓度的变化转变成电学以及光学信号。高效液相色谱法的使用范围较广，大部分有机化合物的色谱分析都是采用其进行分离分析的，尤其适用于沸点比较高或者分子量比较大的化合物，对热不稳定的药物也可以使用。而且，其还具有分离效能高、灵敏度高和分析速度快的特点。另外，色谱柱可以重复使用，一根色谱柱的使用周期较长，还可以起到节约资源和成本的作用。4溶出仪的研究进展4.1国内研究进展溶出度一定程度上能够反映出有效成分从制剂中溶出的程度和速度REF_Ref7026\r\h[19]，因此，溶出仪被广泛使用在药物溶出度的测定中，它的准确性将直接影响测定的结果。现如今，它被我国药检所和药厂投入广泛地使用，并且在原来溶出装置的基础上慢慢发展出三种智能溶出度仪器，代表了国内先进水平，其中包括:升降式八杯八杆溶出仪、一排式八杯六杆翻转型溶出仪和两排式八杯八杆翻转型溶出仪。其显著差异为第二种形式的溶出仪由于使用频率较高，难以保证其水平度和垂直度等技能参数在药典规定范围内。对于第一种和第三种形式的溶出仪，由于机械精度较高，基本可以保证所用桨的深度、桨轴的同轴和仪器水平，不足之处是检测的精度低。4.2国外研究进展升降式八杯八杆溶出仪和两排式八杯八杆翻转型溶出仪是国外较常用的溶出仪类型。这些溶出仪不仅可以保证测定结果的准确度，也可以使得所有的记录具有可追朔性。然而，对于制药行业和研发企业来说，不能光考虑仪器的精度而忽略仪器的成本，如果精度对于实验测定结果的影响微乎其微的话，就不必为了精度而忽略其成本，但是这些都是基于大量实验数据的支持。在过去的几十年里，许多权威机构陆续进行光纤药物溶出度仪的研发，以实现对药物的实时和原位技术分析。2002年，光纤药物溶出度测定仪REF_Ref7071\r\h[20]由基础理论研究逐步进入产品研制开发阶段。标志着药物溶出度的测定方法进入一个崭新的阶段。光纤药物溶出度仪实现了双重分析，在溶出度仪的基础上又结合光谱分析仪进行操作，其主要由四大系统组成，分别为光学系统、检测系统、计算机软件系统溶出系统及控制系统。利用计算机技术结合光纤化学技术，不需要人工或手动取样，可以将光直接导入样品而避免多次取样的损失。目前国外对溶出度仪的研制已经进入生理模拟时代与数字化自动控制，人工胃肠系统的计算机控制的溶出度系统正在紧锣密鼓地进行研究中，其可以生动的模拟胃肠蠕动和介质，现已经应用于固体制剂的体外溶出研究，并取得了重要进展REF_Ref7911\r\h[21]，REF_Ref15418\r\h[22]。5.结语随着人类科技的进步，随着生物药剂学的发展，体外溶出度的测定也受到人们越来越多人的高度重视，近年来,有相当一部分媒体期刊报道利用溶出度研究来筛选药物处方和工艺，缓、控释制剂和新的给药系统的研究,体内外相关性研究等REF_Ref7963\r\h[23]。体外溶出度的测定在很多领域中得到广泛的应用，比如控制对保健品中的功能性成分的质量，这些措施均为控制制剂质量、不同剂型的选择和开发新剂型提供了巨大帮助和支持。需要关注的一点是，在进行溶出度的测定时，选用合适的溶出度试验方法至关重要，故必须全面考虑药物在体内的溶出、分布和吸收规律。即便这样，对于大多数口服固体制剂来说，单纯应用体外溶出的方法预测其在体内是否具有生物等效性是有局限的REF_Ref8012\r\h[24]，其仍然不能完全模拟药物在体内的作用过程，更不能完全替代药物的体内试验。同时，在溶出度的测定试验中，还存在方法选择不当、时间点和溶剂选择不当及处理数据不当等问题,都需要我们在药物研发和评价过程中进一步规范和完善REF_Ref18279\r\h[25]。

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