流通池溶出度检查方法在我国的应用研究进展

侯鹏高，吕长淮 （．皖北卫生职业学院，安徽 宿州34000；．宿州市食品药品检验所，安徽 宿州34000）

流通池法是针对现行的溶出度检查法中无法克服的困难而发展起来的技术，不仅适用于片剂、胶囊剂等口服固体常释制剂的溶出度测定，尤其适用于药物释放支架、植入剂、微球、脂质体等各种药物缓控释制剂的释放度测定。流通池法的研究始于20世纪50年代中期，直到2000年后，在国外才逐渐被人们真正认识，成为溶出度研究的热点。近年来，国外采用流通池法对固体药物制剂在体内外相关性方面［1－2］，特别是在植入剂、微球、颗粒剂、药物释放支架等新剂型的药物释放行为进行了深入研究［3－5］。流通池法的优点是现行药典溶出度方法的补充和完善，已引起各国学者的重视，其方法已收载于美、英、日、欧等现行药典附录中，但均未有具体的应用实例。我国对流通池法的研究才刚刚起步，流通池溶出度法尚未被中国药典所收载，国内还没有对其装置进行开发研究，但是相继有文献报道探讨采用流通池法对各种固体新剂型释放度的研究，显示我国在该领域的应用研究有了进一步的深入。现对近年来我国在流通池溶出度检查法中的应用研究作一综述，以推动我国在该领域的研究赶超国际水平，建立适合我国国情的行之有效的流通池法。

1 流通池法的仪器装置及工作原理

流通池法的仪器由溶剂存储瓶、恒流泵、温控流通池、滤器和样品收集器组成。流通池法有循环式系统和开放式系统两种。循环式流通池法是将样品置于流通池中的样品架上，溶剂（预先加热至37℃）由恒流泵入。溶剂经过装有恒流装置的热交换器的水浴，进入流通池的下端（37℃），流速可在2～50 mL·min－1范围内调节，与样品接触，并由流通池上端滤过后流入样品收集器。开放式流通池溶出介质通过流通池，使大量新鲜的溶出介质不断地经过被测样品，让固体随时与新鲜溶出介质接触而逐渐溶解到最后溶尽为止，能够一直保持适宜的漏槽条件，适合大剂量而溶解度又小的药物［6］。仪器有6个通道，一字排开，每个通道可分别使用，恒温水浴是使进入流通池前将溶出液加热到所需温度及保持流通池恒温状态。为保护溶出装置防止来自泵的任何震动，恒流泵与温控流通池为分开的两个装置，这样能保持整个系统流动均衡与缓和，无脉冲现象，在流速不大的情况下能模拟胃肠道的蠕动。流通池法所使用的连接管不宜太长，管径越细越好，一般为1～6 mm，内经为聚四氟乙烯惰性材料制成，以避免液体流动产生死体积。流速在流通池法中是一个重要的参数，使流速的选择标准化是必要的，一般是4，8，16 mL·min－1。经常使用的是16 mL·min－1，因为这个流速在1 h的总体积是960 mL，接近USP中的篮法和桨法所使用的溶出介质的量，为减小误差，流速的变化不能大于2%［7］。

图1 流通池仪器装置图Fig 1 The source of uncertainty

流通池内放置适量直径1 mm的玻璃珠，可以使溶媒在流通池内均匀流动，使溶出介质形成层流状态，可以使被测样品中的药物均匀释放，避免形成突释。与之相对应的溶出介质流动方式，还有湍流方式，即不加入玻璃珠，溶出介质以比较急促的方式流动，特别适合一些难溶性的药物。层流和湍流的状况和胃肠道内有无食物是对应的，层流为模拟胃肠道被食物填充后的情况，而湍流模拟的是空腹情况。因此，流通池法可以更准确地模拟药物在胃肠道的溶出情况［5］，样品在流通池中的释放行为与人体更为接近，流通池法可以作为对体内外相关性研究，特别是对于速释制剂体内外相关性研究的一个有益补充。

2 流通池法的特点

流通池法是针对现行的溶出度检查法中无法克服的困难而发展起来的技术，与传统溶出度检查法桨法与篮法相比，流通池法有以下特点：（1）克服因缺乏下沉条件而导致的饱和或吸附作用的平衡；（2）在测试中可以改变pH条件，使测试参数适应生理条件；（3）给样品定位于小尺寸的溶出室中，溶出介质的体积可根据试验条件或体内参数而定；（4）保持不溶微粒在池内，不需要附加另外的滤过或离心步骤；（5）设计了多种流通池，不仅可以对片剂、胶囊剂等多种剂型直接进行测试，而且也可以对软膏剂、粉末、栓剂、颗粒剂和植入剂等固体半固体制剂进行测试；（6）如与其他分析仪器连接，可完成溶出曲线的自动化操作，重复性好；（7）克服了药物在溶液中由于停留时间短而引起的不稳定问题［9］。因此，流通池法是现行药典溶出度方法的补充和完善，尤其适用于新剂型释放度的控制，故该方法正被许多制药公司所采用。

3 流通池法在药物制剂中的应用

流通池法是有别于桨法、篮法等传统溶出度测定的一种新的溶出度测定方法，是传统溶出度测定法的补充和完善。由于该法所具有的优点，在药物制剂中的应用，特别是在药物制剂新剂型中的应用更是体现出得天独厚的优势。

3．1 流通池法在口服速释制剂中的应用 口服速释制剂常用的溶出度测定方法为桨法和篮法，此两种方法测定口服速释制剂溶出度时，其溶出量无明显差异。据文献报道［10］，对于速释口服片剂流通池法可获得比较好的体内外相关性。孙悦等［11］考察了5个生产厂家的马来酸依那普利片在桨法和篮法的溶出情况，无论是采用高转速或是低转速条件下，均在15 min内全部溶出，两种方法无明显差异，因此该溶出方法既无法与体内吸收获得相关，也无法起到控制产品质量的目的。根据原研厂产品体内血药浓度拟合模型的辨别，其在体内释药是有迟释的，而采用流通池法测定马来酸依那普利片的体外溶出度，溶出介质为水，流速为4 mL·min－1，层流流动方式。选取20名男性健康受试者口服马来酸依那普利片后血药浓度数据，用3P97药代动力学软件进行拟合，选取最适模型计算各时间点吸收分数，以体内吸收分数（Fa）对相应时刻的体外累积溶出百分率（Fd）进行回归；用Weibull分布模型对5厂家溶出曲线进行拟合，提取溶出参数，并进行统计分析。结果马来酸依那普利片药代动力学过程符合一室模型，建立的流通池法测定的体外累积溶出量与体内吸收分数具有非常显著相关性，回归方程为：Fa＝4．338＋0．975Fd，r＝0．950（P＜0．01），5厂家之间马来酸依那普利片溶出参数m、t50及td有非常显著性差异（P＜0．01），所建立的马来酸依那普利片流通池测定法具有良好的体内外相关性，可以区分不同厂家产品的溶出情况并进行质量控制，因此，流通池法能很好地解决马来酸依那普利片药典方法在溶出度测定时所出现的问题。

3．2 流通池法在乳膏剂释放度中的应用 《中国药典》2010年版二部收载的释放度测定法未收载软膏剂的释放度检查，现有的溶出度检查方法桨法和篮法也无法检查乳膏剂的释放度，乳膏剂使用后有效成分的释放情况无从考察，从而不能完全有效地控制该剂型的产品质量。因此探讨建立乳膏剂释放度的方法尤为重要，流通池法显示了其优越性。邰新丽等［12］采用流通池法对5个厂家复方酮康唑乳膏进行体外释放度试验，以HPLC法测定酮康唑含量，计算累计释放百分率，并以威布尔方程拟合释放参数，用方差分析对组间溶出参数进行统计学分析，比较5个厂家复方酮康唑乳膏的体外释放度，采用流通池法闭合系统装置，将样品分别精密称定，装入池内，用半透膜封口，以0．01 mol·L－1盐酸溶液200 mL为释放介质，流速为8 mL·min－1，温度（32±0．5）℃，依法测定，分别在10，30，60，120，240，360，720，1 080，1 440 min时取样2 mL（同时补充已预热的释放介质2 mL），过滤，测定，计算各时间点药物的释放量。实验结果表明，5个厂家复方酮康唑乳膏的体外释放度拟合参数m、t50、td和t80均存在显著性差异（P＜0．01），说明不同厂家复方酮康唑乳膏的体外释放度存在差异，乳膏的体外释放度能够评价其质量。

3．3 流通池法在缓释贴剂释放度中的应用 目前，透皮贴剂的应用越来越多，而其体外测定方法是在近年来才出现的，方法尚不成熟。《中国药典》现采用碟上桨法，但其在应用上受很大限制，如果溶出介质的量低于500 mL，就无法应用该法，因为桨的上沿会从溶媒中露出。特别是对于目前的溶出仪来说，采用碟上桨法后无法自动取样，操作非常复杂。因此，开发一种适合贴剂释放度测定的新方法就显得格外重要。孙悦等［13］采用流通池法，建立测定尼古丁缓释贴剂中尼古丁释放度的方法，释放介质为0．001 5 mol·L－1磷酸盐水溶液，流速为4 mL·min－1，层流流动方式，HPLC法测定尼古丁的释放度，用模型法零级、一级、Higuchi方程等和相似因子法分别对不同释放介质的释放曲线进行拟合，提取释放参数进行统计学分析。并将结果与原研厂采用的碟上桨法进行结果比较，建立的流通池法与碟上桨法测定结果无显著性差异（P＞0．05），经模型法和相似因子（f2）法比较，结果均一致。所建立的方法简便、可行，为缓释贴剂释放度测定方法提供了一种新的选择，并可用于相关制剂的质量控制。

3．4 流通池法在微球制剂释放度中的应用 微球是用适宜的高分子材料制成的微小球状给药系统，具有很好的靶向性和控释作用。如何更好地控制其体外释放，以取得良好的体内外相关性就成为了一个热点问题。体外释放度是缓控释制剂处方筛选及进行质量控制的重要指标，分析方法有桨法和篮法，国内尚无长效缓释微球制剂体外释放度检查标准分析方法。流通池法由于能模拟体液的流动性质，在植入剂和微球等新剂型的研究和质量控制中有广泛的应用前景。左朋礼等［14］分别采用摇床法和流通池法测定罗替戈汀微球制剂的体外释放度，并通过与体内药动学曲线拟合进行选择，对两种方法用于罗替戈汀微球体外释放度检查的结果进行了比较，并与体内释放结果做相关性考察。结果表明，摇床法和流通池法测定的体外释放度均与体内吸收具有明显相关性，相关系数r分别为0．993 7和0．997 8，且流通池法可检测到微球存在的较小突释，与体内释药特点相一致。通常微球制剂的突释越小，安全性越高。流通池法较摇床法能够更准确的描述罗替戈汀微球的释药特性，可以作为罗替戈汀微球的处方筛选和质量控制方法。

3．5 流通池法在纳米脂质体制剂释放度中的应用 纳米脂质载体是由固体脂质纳米粒发展而来的一种新型载药系统。张馨欣等［15］研究探讨羟基喜树碱纳米脂质载体的制备及体外释放，体外释放采用流通池－动态透析法，22．6 mm流通池，以pH7．4磷酸盐缓冲液200 mL为释放介质，流速为8 mL·min－1，温度（37±0．5）℃，将样品置于流通池中，分别于各取样点吸取释放液2 mL，同时补充等量同温释放介质，并同时采用转篮－动态透析法和桨－反相动态透析法测定，根据相似因子（f2）法，计算释放曲线的相似因子。结果表明羟基喜树碱纳米脂质载体在流通池－动态透析法与桨－反向动态透析法中释放曲线相似，而与转篮－动态透析法中的释放曲线均有显著性差异。由于流通池法溶出仪可更好地动态模拟体液循环，所以研究选择流通池法溶出仪，但最终方法的确定有待于依据体内药动学与体外释放度的相关性进行选择，因此，如何确认流通池法在体内外相关性上的优越性是非常重要的。

3．6 流通池法在药物支架释放度中的应用 药物支架是指表面覆盖有免疫抑制剂或者肿瘤化疗药物的支架，学术上称为药物洗脱支架。释放度测定是控制含药医疗器械质量的一项重要指标，同时也是保证和衡量带药医疗器械中药物支架的生产工艺及质量是否合理和稳定的重要指标。章娜等［16］采用流通池法测试雷帕霉素药物洗脱冠脉支架体外释放度，作为企业出厂检验方法，以评价其工艺稳定性。释放介质为2%十二烷基硫酸钠溶解在10%乙腈－pH5．0的磷酸盐缓冲液中，检测波长为280 nm。按照实验条件设定溶出仪水浴温度和流速，开启加热装置。输入对照品溶液及平均吸收度，样品载药量等参数，将支架放入已装有红宝石和玻璃珠的流通池中，闭合流通池。将装配好的流通池放入流通池架。准确移取溶出介质50 mL至溶媒瓶中，连接溶出系统各部分之间的管路。当水浴温度达到试验温度后，开启泵使溶出介质充满所有管路，通过激活软件中“单项分析”选项下的样品名称开始分析，每次检测用6枚支架平行测试。结果显示，相同批号和不同批号的药物支架的雷帕霉素在24 h的释放曲线一致。实验采用的流通池装置与临床使用中支架在血流中的冲刷状况比较相似，使用流通池放置被测样品高精度活塞泵，让溶出介质流动经过样品，从而使药物有效成分溶出。该装置可以实现各种自动化，如UV、HPLC、收集器等联机，实现自动检测或自动取样，节省人力，减少操作中的人为误差，全自动在线检测无需人员监控，检验快速，准确，安全，能够准确反映药物支架载药工艺稳定性和不同配方产品间的差异，适合支架生产企业和检测实验室的使用。

3．7 流通池法在药物溶出仪校正中的应用 水杨酸校正片为USP采用校正溶出仪的专用片剂，属于非崩解型片剂，表面积能够保持相对稳定，释放的限速过程取决于溶出介质与片剂表面的接触，而不涉及片剂内部，水杨酸校正片没有赋形剂，并具有高度的均一性。孙悦等［17］采用水杨酸校正片考察流通池法对非崩解型片剂释放行为的影响，了解非崩解型片剂在其中的释放行为。以星点设计－效应面法对释放条件进行优化，以溶出介质流速和玻璃珠的用量为考察因素，以水杨酸校正片在30，60，90，120 min的释放度为考察指标，采用多元线性回归及二次多项式拟合，建立指标与考察因素之间的数学关系，根据最优数学模型描绘效应面，再根据效应面优选最适条件进行验证。结果显示，二次多项式是描述指标与因素之间的最佳模型，在选定区域水杨酸校正片释放度的理论预测值与实测值偏差较小，模型具有良好的预测性，所建立的模型可用于考察非崩解型片剂在流通池中释放行为，由于实验建立的方程具有良好的预测性，因此，可以尝试将此系统用于流通池溶出度仪的校正，即可以采用多台仪器同时按实验建立的方法进行实验，在验证所得结果无显著性差异后，可对多台仪器的测定值取平均，采用此平均值建立方程，再进行理论值与实测值的比较，如参与试验的某台仪器出现问题，直接体现出的是理论值与实测值的不一致，这样有利于问题的发现。

表1 流通池法在药物制剂中的应用情况Tab 1 Application of flow cell method in pharmacentical formulations

4 讨论

流通池溶出度测定作为一种全新的药物溶出方法，在精确控制制剂的溶出与释放，更好地控制产品质量方面有很大的应用前景。随着制剂技术的飞速发展和大量新剂型的诞生，以及目前对于溶出度测定方法体内外相关性要求的提高，传统的溶出度测定方法在进行制剂质量控制时遇到了许多新的问题和难题，如微量药物制剂、药物释放支架、植入剂、透皮贴剂和微球等新剂型药物释放度的测定；制剂漂浮的问题；速释制剂体内外相关性等方面的问题都给流通池法很大的发展空间，流通池溶出度检查法，可以很好地弥补传统释放度方法的不足。例如，微球的释放机制有扩散机制和降解机制，流通池法不仅可对上述两种机制分别进行模拟，而且可以克服连续流动技术测定微球时搅拌不充分造成的微球堵塞滤孔的情况。由于流通池法可以按一定速度补充定量体积的流动液体，使用的玻璃珠，既可以改变溶出介质的流动方式，又有模拟消化道摩擦力的作用，因此非常适合体内外相关性方面的研究；对中药缓控释制剂的研究同样具有重要的借鉴意义［18］。

目前，很多著名国际医药企业、药品研发机构的QC实验室已经开始应用流通池法进行制剂的质量控制，我国在该领域的基础研究刚刚起步，流通池法的应用研究也有待于扩展，流通池溶出仪国内还尚未有开发，国外仪器价格较高，方法也无统一标准，都是制约该方法发展的因素。但是，在新药、新剂型、新技术的不断开发研究中，要求我们的技术水平不断提高，有必要在国家层面尽快组织进行广泛的协作研究，以建立一套适合我国国情的合理的流通池溶出度检查方法，尽快达到世界先进水平。

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