多糖铁复合物胶囊在模拟人体环境下的降磷效果研究

仇立志，王京端，王海燕

(上海医药集团青岛国风药业股份有限公司，山东 青岛 266510)

高磷血症是导致终末期肾脏病患者多器官功能损伤的关键因素[1]，因此降磷治疗对患者血磷水平达标非常重要。目前，临床上常用的磷结合剂分为传统型磷结合剂和新型磷结合剂[2]。其中，传统型磷结合剂以含铝、钙成分为主[3]，但由于副作用较大[4]，临床使用量逐年减少。新型磷结合剂以碳酸镧、司维拉姆、PA21和柠檬酸铁等[5-8]为主，其降磷效果明显，副作用相对较少，偶有胃肠道不良反应[9],但是价格昂贵。最新获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市的柠檬酸铁片不仅可用于非透析慢性肾脏病缺铁性贫血的治疗[10-11]，而且可用于慢性肾病透析患者的高磷血症治疗。该品种的上市，为含铁类化合物的降磷研究提供了较好的指导意义。多糖铁复合物胶囊在临床上主要是用于妊娠期妇女缺铁性贫血的治疗[12]，具有含铁量高、疗效好、副作用小、配合物稳定等优点[13]。本试验研究了多糖铁复合物胶囊在体外的降磷效果，并与其他磷结合剂进行了体外降磷效果对比，为后续开展相关临床研究提供指导。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 多糖铁复合物胶囊(上海医药集团青岛国风药业股份有限公司，批号：160401)；复方氢氧化铝片(青岛黄海制药有限责任公司，批号：1509211)；碳酸钙D3片(北京康远制药有限公司，批号：20151255)；司维拉姆片(美国Genzyme生物制药公司，B5320B01)；碳酸镧咀嚼片(英国HamolLimited，BJ408)；硫酸(新天化工试剂厂，分析纯)；盐酸(天津市大茂化学试剂厂，分析纯)；抗坏血酸(天津市科威化学试剂有限公司，分析纯)；钼酸铵(上海银典化工有限公司，分析纯)；酒石酸锑氧钾(天津广成化学试剂有限公司，分析纯)；磷酸二氢钾(国药集团化学试剂有限公司，分析纯)；水(娃哈哈纯净水)等。

1.2 仪器设备 Shimadzu岛津UV-2550紫外可见分光光度计(日本岛津公司)；JJ-4S六联数显恒温水浴电动搅拌器(常州国宇仪器制造有限公司)；Mettler Toledo(梅特勒-托利多) ML204型电子分析天平[梅特勒-托利多(上海)有限公司]；H1650-W医用离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)等。

1.3 方法

1.3.1 多糖铁复合物胶囊磷结合过程中影响因素考察

1.3.1.1 时间因素影响 将多糖铁复合物胶囊加入模拟胃液(pH 1.2)配制的KH2PO4的溶液中，水浴加热，每隔10、30、60、90和120 min取少量反应液于1.5 mL离心管中，离心，取上清液1 mL于50 mL容量瓶中，用纯化水定容。按钼锑抗法按照绘制标准曲线的试验步骤进行测定，计算磷结合率。

1.3.1.2 温度因素影响 将多糖铁复合物胶囊加入模拟胃液(pH 1.2)配制的KH2PO4的溶液中,选取25、37和45 ℃[14]3个条件下反应一定时间，取少量反应液于1.5 mL离心管中，离心，取上清液1 mL于50 mL容量瓶中，用纯化水定容。按钼锑抗法按照绘制标准曲线的试验步骤进行测定，计算磷结合率。

1.3.1.3 pH因素影响 将多糖铁复合物胶囊加入KH2PO4的溶液中，调pH分别为1.2、3.0、5.0和8.0，水浴加热，反应120 min，取少量反应液于1.5 mL离心管中，离心，取上清液1 mL于50 mL容量瓶中，用纯化水定容。按钼锑抗法按照绘制标准曲线的试验步骤进行测定，计算磷结合率。

1.3.2 正交试验设计筛选多糖铁复合物胶囊降磷条件 将一定量的多糖铁复合物胶囊加入KH2PO4水溶液中，调pH，水浴加热，反应一定时间[15]，取少量反应液于离心管中，在转速10 000 r·min-1的高速离心机中离心，取上清液配制供试品。之后按钼锑抗法[16]按照绘制标准曲线的试验步骤进行测定，计算磷结合率。

磷结合率=(反应前测定量-反应后测定量)/反应前测定量×100%

采用时间(A)、温度(B)和pH值(C)3个因素，选取3个水平进行L934正交试验设计，结果见表1。

表1 正交试验因素及水平

1.3.3 降磷效果评价方法

1.3.3.1 溶液的配制 硫酸溶液：量取50 mL浓硫酸(ρ为1.84 cm-3)，缓慢倒入50 mL纯化水中，混均，备用。

10%抗坏血酸溶液：称取10.0 g抗坏血酸，用纯化水溶解，并稀释至100 mL，最后贮存于棕色玻璃瓶中。

钼酸盐溶液：称取13.0 g钼酸铵溶解于100 mL纯化水中。称取0.35 g酒石酸锑氧钾溶解于100 mL纯化水中。之后将钼酸铵溶液缓慢地加入300 mL硫酸溶液中，边加边搅拌，再将100 mL酒石酸锑氧钾溶液一并加入，最终混合均匀，贮存于棕色瓶中，并在4 ℃下保存。

磷酸盐储备溶液：先将磷酸二氢钾在110 ℃条件下干燥2 h，并在干燥器中冷却至室温。称取0.219 7 g磷酸二氢钾于1 000 mL容量瓶中，并用纯化水溶解，之后滴加5 mL硫酸溶液，混匀，最终用纯化水定容至标线。此储备溶液相当于含磷50.0 μg·mL-1。

磷酸盐标准溶液：量取5.00 mL磷酸盐储备溶液，移入50 mL容量瓶中，用纯化水定容至标线。稀释后的溶液相当于含磷5.00 μg·mL-1。

1.3.3.2 模拟体液的配制 模拟胃液的配制：将5 mL的HCl加入500 mL纯化水中，调节至pH=1.2。

1.3.4 标准曲线绘制 量取标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL于25 mL容量瓶中，加入10 mL纯化水稀释，再加入1.0 mL 10%抗坏血酸溶液，混匀。30 min后再加入2 mL钼酸盐溶液，充分混匀，放置60 min；采用分光光度法测定并绘制曲线。

1.4 多糖铁复合物胶囊降磷效果考察 取不同量的多糖铁复合物胶囊按“1.3.2”项下的方法进行磷结合，之后按照绘制标准曲线的试验步骤进行测定，计算磷结合率。

1.5 不同磷结合剂降磷效果的比较 分别称取一定量的复方氢氧化铝片、碳酸钙D3片、司维拉姆片、碳酸镧咀嚼片加入模拟胃液配置的磷酸二氢钾的溶液中，用钼锑抗法测定，计算磷结合率。

2 结果

2.1 标准曲线 本试验所采用的钼锑抗法要求磷元素的浓度在小于1.2 μg·mL-1，这样得出的结果在0～1.2 μg·mL-1区间内有很好的线性关系，回归方程为Y=0.711 3X-0.041，R2=0.990 3。

2.2 多糖铁复合物胶囊磷结合过程中影响因素考察结果

2.2.1 时间影响 多糖铁与磷酸盐的结合效果是随着时间的延长而增加。这是由于多糖铁与磷酸盐在酸性介质里接触时间越长，利用多糖铁中铁离子的解离，从而导致磷结合率升高，结果见表2。

表2 时间对多糖铁复合物胶囊磷结合的影响

2.2.2 温度影响 多糖铁与磷酸盐的结合效果随着介质温度升高而降磷效果明显。这是因为在酸性条件下，温度升高会加快多糖铁中铁离子的解离，且与磷酸盐快速反应，致使磷结合率升高。但是考虑人体环境的特殊性，温度不能超过37 ℃，所以，最终选界定温度为37 ℃，结果见表3。

表3 温度对多糖铁复合物胶囊磷结合的影响

2.2.3 pH影响 介质pH值会影响多糖铁与磷酸盐的结合效果。在pH值低的情况下多糖铁与磷酸盐具有明显的结合效果；随着pH值升高，多糖铁与磷酸盐结合率明显降低，主要原因是pH值太高抑制铁离子解离从而影响多糖铁溶解度，致使铁离子与磷酸盐结合率降低，结果见表4。

表4 pH值对多糖铁复合物胶囊磷结合的影响

2.3 正交试验结果 由方差分析可知，多糖铁复合物胶囊在模拟人体环境下降磷效果研究中，因素C的影响差异具有显著性，各因素对磷酸盐结合率影响顺序为C>B>A，与单因素试验结果基本一致，即pH值对磷结合率影响较大，其次是温度和时间，结果见表5～6。所以，多糖铁复合物胶囊在模拟人体环境下降磷最佳方法是C2B2A3，即pH值为3.0，水浴37 ℃，反应120 min。

表6 正交试验方差分析

2.4 多糖铁复合物胶囊降磷效果考察 为考察多糖铁复合物胶囊降磷效果，将不同剂量的多糖铁复合物胶囊在正交试验优选的条件下开展降磷效果研究，结果见表7。

表7 不同剂量的多糖铁复合物胶囊磷结合率

2.5 多糖铁复合物胶囊与磷结合剂降磷效果的比较 为考察多糖铁复合物胶囊与不同磷结合剂之间的降磷效果，在同一剂量及条件下，将多糖铁复合物胶囊与磷结合剂在正交试验优选的条件下开展研究，结果见表8。

表8 多糖铁复合物胶囊与磷结合剂降磷效果比较

3 讨论

本试验模型主要是模拟人体消化道内酸碱条件，诸如消化酶、胆汁和氯化钠等并未含在模拟条件中[17]。通过影响因素试验和正交试验结果提示，多糖铁复合物胶囊在磷酸盐结合过程中，磷结合率主要受pH值影响。当pH 1.2～5时，多糖铁复合物胶囊有较强的磷结合能力，尤其是pH为3时，磷结合能力最强；当pH为弱碱性时，磷结合能力较弱。这表明多糖铁复合物胶囊在胃或十二指肠和空肠均能与磷酸盐结合，且在胃环境内磷结合效果最佳。

目前，临床上使用的磷结合剂有碳酸钙片、氢氧化铝片[3]、司维拉姆片[6]以及碳酸镧咀嚼片[5]等，由于他们具有较强的磷结合能力，是目前治疗高磷血症的首选药物。为了评估多糖铁复合物胶囊的降磷效果，将多糖铁复合物胶囊与不同磷结合剂进行比较，在相同条件和剂量下多糖铁复合物胶囊降磷效果优于复方氢氧化铝片、碳酸镧咀嚼片(P<0.01)和碳酸钙片(P<0.05)，但略差于司维拉姆片(P<0.01)。

本试验多糖铁复合物胶囊在模拟人体环境下的降磷效果研究中，多糖铁复合物胶囊可以明显地降低磷酸盐含量，且与剂量呈正相关性，随着剂量的增加，降磷效果越好。当多糖铁复合物胶囊的剂量(以铁计)为3 000 mg时，磷结合率高达80.01%。所以，将多糖铁复合物胶囊开发成含铁磷结合剂，既可以补铁补血又可以降低磷酸盐，且副作用少，将具有良好的应用前景。