隨著目前對仿制藥品生物等效性的日益關(guān)注，溶出度實驗也被賦予了優(yōu)化處方和制備工藝、保證處方工藝等變更后產(chǎn)品質(zhì)量的一致性等更多的功能。本文對利用溶出度試驗評價/預(yù)測固體口服制劑生物等效性的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

藥物在體內(nèi)是否生物等效的實質(zhì)反映的是藥物在體內(nèi)的釋放和吸收問題。

1995 年 Amidon等提出：如果兩種固體口服制劑在所有模擬體內(nèi)情況的體外試驗中有相同的溶出曲線，那么它們在體內(nèi)胃腸黏膜表面將會有相同的藥物濃度-時間曲線，從而表現(xiàn)出相同的吸收速度和程度，進(jìn)而被認(rèn)為具有生物等效。

BCS 根據(jù)藥物的溶解性和滲透性特點將藥物分為4類：

FDA 在2000 年發(fā)布的指導(dǎo)原則中，首次根據(jù) BCS 分類提出了對速釋普通固體口服制劑給予生物等效豁免(biowaiver)的考慮，針對速釋片劑、膠囊等的仿制和劑型改革，推薦采用體外研究代替體內(nèi)生物利用度實驗，以節(jié)省仿制藥品的開發(fā)時間和經(jīng)費，在藥學(xué)界 引起了廣泛關(guān)注。

之后歐洲藥物管理局(EMA)和 WHO 也先后逐步接受生物等效豁免的理念。目前公認(rèn)的觀點認(rèn)為：BCSⅠ類藥物具有高的水溶性和膜通透性，如忽略制劑中輔料的影響，通常可免除體內(nèi)生物等效性研究。

BCSⅡ類藥物在體內(nèi)的釋放是其吸收的限速步驟，由于通過制劑學(xué)的方法改善該類藥物的溶出特性可明顯影響其生物利用度，通常較難確定該類藥物的體外溶出與體內(nèi)釋放的相關(guān)性，故較難進(jìn)行生物等效豁免研究。

BCSⅢ類藥物在體內(nèi)吸收的限速步驟是藥物的吸收，如藥物在體內(nèi)能迅速釋放，并能在到達(dá)藥物吸收部位時達(dá)到飽和濃度，則可以忽略不同制劑釋放速率的差異；此外，通過改善藥物的透膜性可提高該類藥物的生物利用度。

據(jù)此，EMA 除了接受 BSCI 類藥物的生物等效豁免，還接受 BCSIII 類藥物的生物等效豁免，而 WHO 認(rèn)為“符合嚴(yán)格溶出條件的 BCSⅢ以及部分弱酸性的 BCSⅡ藥物”均可獲得生物豁免。

溶出是藥物轉(zhuǎn)運過程中的關(guān)鍵步驟。藥物溶解和吸收的速率和程度取決于藥物活性成分的性質(zhì)和制劑的性質(zhì)；機(jī)體的生理學(xué)環(huán)境也會影響藥物的溶出和吸收。

2.1 藥物活性成分的影響

例如難溶于水的皮質(zhì)類激素醋酸潑尼松和潑尼松等均存在多晶型現(xiàn)象，亞穩(wěn)態(tài)晶型的醋酸潑尼松和潑尼松片劑較其穩(wěn)態(tài)晶形的片劑的溶出速率明顯提高 。

目前，對難溶性口服活性成分(API)，通過制劑過程，如通過熱熔擠出(melt extrusion)技術(shù)，使其形成高能態(tài)的無定形結(jié)構(gòu)增加其溶解度和溶解速率，進(jìn)而提高其生物利用度是藥物研發(fā)中常用的策略之一。

2. 2 制劑因素

利用現(xiàn)代分析技術(shù)可以幫助我們進(jìn)一步了解制劑因素對藥物溶出行為的影響。溶出是一個復(fù)雜的過程，涉及水合作用、侵蝕、初級片劑崩解、分解以及藥物的溶出等多個步驟。動態(tài)激光衍射技術(shù)可以用來研究藥物凝集程度對溶出率的影響  ；聚焦光束反射測量技術(shù)可以用來監(jiān)測口服制劑溶出過程中粒子產(chǎn)生的速率；

此外，紅外成像技術(shù)可以用來分析藥物制劑本身的均勻性，并可以較好的與藥物溶出實驗中的變異相關(guān)聯(lián)。

溶出度測定條件選擇主要是依據(jù)對胃腸道環(huán)境的模擬結(jié)果。通常需考慮對胃內(nèi)的 pH 和酶、表面張力、胃液體積、溫度及腸道內(nèi)的 pH、壓力等因素。在體外溶出試驗中，通過選擇不同的溶出裝置和溶出介質(zhì)，實現(xiàn)對胃腸道環(huán)境的模擬。

3.1 溶出度測定的基本方法

根據(jù)溶解裝置的不同，溶出度檢查方法有槳法(paddle apparatus)、轉(zhuǎn)籃法(basketapparatus)、往復(fù)筒法(reciprocating cylinder)、流通池法(flow-through cell)、槳碟法(paddle over disk)、轉(zhuǎn)筒法(cylinder)和往復(fù)支架法(reciprocating hold-er)等。

根據(jù)藥物在介質(zhì)中的溶出類型，溶出度測定方法可主要分為兩類，一類是基于攪拌或旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制介質(zhì)產(chǎn)生對流，使得藥物在介質(zhì)中溶出，如轉(zhuǎn)籃法、槳法等；另一類是基于介質(zhì)的自然對流，使樣品一直暴露于均勻無渦流的新鮮介質(zhì)中，并保持漏槽條件使得藥物在介質(zhì)中溶出，如循環(huán)法和流通池法。

同種藥品在不同的溶出介質(zhì)中溶出度有時會有很大的差異，選用何種溶劑，應(yīng)考察其是否與藥品的體內(nèi)生物利用度有很好的相關(guān)性，而不應(yīng)按其在溶劑中的溶出量來選擇。由于測定藥品體外溶出度的目的主要是為了反映其在體內(nèi)的釋放情況。

因此應(yīng)選取接近消化道體液的環(huán)境作為溶出介質(zhì)。人在禁食情況下胃腸道的 pH 為：胃 1. 4 ～2.1，十二指腸4.9～6.4，空腸 4.4～ 6. 6，回腸 6.5 ～7. 4。通常藥物服用后 85 min 內(nèi)可以到達(dá)回腸 ，對速釋口服制劑，在達(dá)到回腸前藥物應(yīng)該已經(jīng)完全溶出，因此溶出度實驗的 pH 應(yīng)在 1.0 ～ 6.8 范圍內(nèi)選擇。

消化道體液通常可采用以下四種溶出介質(zhì)來涵蓋：pH=1. 2 的鹽酸溶液，pH=4. 0 醋酸鹽緩沖液，pH= 6.8 磷酸鹽緩沖液和水。一個優(yōu)質(zhì)的藥品在一定的溶出裝置、轉(zhuǎn)速和溫度條件下，在上述四種溶出介質(zhì)中均應(yīng)有一定的溶出，這樣才能保證藥品對于任何體質(zhì)的患者均有一定的療效。

3.2 與生理條件相關(guān)的溶出度測定方法

在傳統(tǒng)的籃法和漿法中使用了豐富的溶出介質(zhì)，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁梢杂脕碓u價固體口服制劑的崩解和溶出。但該方法提供的環(huán)境是相對封閉的，與體內(nèi)吸收和體內(nèi)流體力學(xué)性質(zhì)缺乏相關(guān)性。

人體胃腸道是一個動態(tài)的環(huán)境，液體成分和體積隨著胃腸的蠕動不斷變化。固體口服制劑體內(nèi)的崩解和溶出不僅受其理化性質(zhì)的影響，還受生理因素(如 pH、液體成分和流體力學(xué)特性等)的影響。

食物、胃排空時間、分泌物、腸轉(zhuǎn)運時間等都會改變腸液的成分，進(jìn)而影響藥物的浸潤和溶出速率 。為彌補(bǔ)經(jīng)典溶出度方法的不足，許多學(xué)者開始找尋更能代表人體胃腸道環(huán)境的溶出度測定方法，主要集中在對溶出介質(zhì)的改進(jìn)和動態(tài)溶出度方法的研究。

3.2.1 與生理環(huán)境相關(guān)的溶出介質(zhì)的發(fā)展

Galia 等發(fā)展了生理相關(guān)性介質(zhì)，包括模擬胃液SGF、空腹?fàn)顟B(tài)下模擬腸液 FaSSIF 和飽腹?fàn)顟B(tài)下模擬腸液 FeSSIF。許多學(xué)者開始使用這種新的溶出介質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行藥物的溶出度研究。

Zaki 等 在模擬腸吸收條件下，探索了生理相關(guān)性介質(zhì)對化合物BCS 分類的影響。發(fā)現(xiàn) 7 種在 pH 6.5 磷酸鹽緩沖液中為 BCS II 的小劑量( ＜ 20 mg)親脂性藥物，其中 3 種在 FaSSIF 和 FeSSIF 中表現(xiàn)出 BCS I 的性質(zhì)。

結(jié)果表明，親脂性和中性或電正性的藥物，在生理相關(guān)性介質(zhì)中的溶解度會增加。傳統(tǒng)的生理相關(guān)性腸液介質(zhì)存在一些不足，許多學(xué)者試圖對其成分進(jìn)行改進(jìn)，使之更加接近人體的腸液  ；但想要定義一種既能代表胃液也能代表腸液的單一介質(zhì)，因要考慮到所有能引起胃腸道生理學(xué)變異的因素，目前還是一個挑戰(zhàn)。

3.2.2 動態(tài)溶出度測定方法

① 多室溶出模型

相對于傳統(tǒng)的溶出度方法，流通池法更接近體內(nèi)環(huán)境，更適合對難溶性固體口服制劑的測定。由于測試中可隨時改變?nèi)艹鼋橘|(zhì)的pH 等條件，符合人體胃腸道 pH 變化的特點，更易使測試參數(shù)與生理條件相關(guān)。

Fang 等證明，使用生理相關(guān)性介質(zhì)和流通池法建立 BCSⅡ類藥物體內(nèi)外溶出-吸收的相關(guān)性是可行的。人工胃十二指腸模型(ASD)由 1個胃室和 1個十二指腸室組成，分別盛有模擬胃液和模擬腸液，固體口服制劑在胃室中不斷崩解、溶出，并以一定的速率隨著溶出介質(zhì)進(jìn)入十二指腸室，隨后可能發(fā)生溶解、沉淀、重結(jié)晶等動態(tài)過程。該模型可以用來評價速釋口服制劑的溶出行為。

Carino 等 使用 ASD模擬狗空腹和飽腹?fàn)顟B(tài)下不同晶型卡馬西平的溶出情況。以十二指腸室中的藥物濃度做濃度-時間曲線，得到該曲線下的“AUC”面積；與狗體內(nèi)藥時曲線下的 AUC 面積相比較，發(fā)現(xiàn)卡馬西平不同晶型的“AUC”與 AUC 之間具有很好的相關(guān)性。

② 溶出-吸收模型

FloVitro TM 溶出系統(tǒng)對上述溶出系統(tǒng)進(jìn)行了改良和優(yōu)化 。系統(tǒng)由 3 個腔室(胃室、小腸室和吸收室)組成；藥物在胃室溶出后在泵的作用下進(jìn)入小腸室，最后到達(dá)吸收室；不同的介質(zhì)分別流過胃室和腸室，通過改變介質(zhì)的體積、流速和 pH，可以很好地模擬藥物在體內(nèi)的釋放和吸收行為。

③ 復(fù)雜的體外消化模型

TNOTIM-1 系統(tǒng)是一個多室動態(tài)計算機(jī)控制系統(tǒng)，它可以模擬人體胃腸道內(nèi)的動態(tài)消化和生理學(xué)過程。該裝置由四個互相連接的部分構(gòu)成，分別代表胃、十二指腸、空腸和回腸。實驗過程中通過計算機(jī)控制溫度、pH、蠕動混合和轉(zhuǎn)移、胃液分泌(脂肪酶、胃蛋白酶、HCL)、小腸液分泌(胰液、膽汁、碳酸氫鈉)等參數(shù)，來模擬人體胃腸道的消化和吸收過程。

不同處方的相同固體口服制劑在相同的溶出條件下，其溶出行為可能不盡相同；同一固體口服制劑在不同的溶出條件下，其溶出行為也有差異。對固體口服制劑的不同溶出行為做出合理的解釋與評價，是制定固體口服制劑溶出標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)，也是判斷固體口服制劑生物利用度和生物等效性的重要前提。

4. 1 溶出曲線的相似性比較

模型依賴法(如Weibull 模型、Logistic 模型和 Gompertz 模型)能較好地擬合和提供溶出度數(shù)據(jù)，通過計算溶出量均值及其標(biāo)準(zhǔn)差或批次間的置信區(qū)間，比較參考制劑的溶出量和受試制劑間溶出量的差異；

常用的非模型依賴法為擬合因子法，擬合因子包括相似因子 f 2 和差異因子 f 1 。美國 FDA 在1999 年的口服固體藥物生物利用度和生物等效性研究指南中首次推薦使用相似因子法(f 2 法)評價溶出度，日本官方亦采用該法進(jìn)行溶出度曲線的比較；對采用 f 2 法評價溶出曲線的相似性需要注意的問題已經(jīng)有專門的報道。

目前國內(nèi)對溶出量大于 85% 的溶出曲線常采用相似因子(f 2 )法比較相似性，而低于 85% 的溶出曲線采用在固定時間點處比較溶出量的絕對值。但當(dāng)速釋固體制劑在 15 min 內(nèi)的溶出量為標(biāo)示量的 85%以上時，不需要進(jìn)行 f 2 法的比較即可認(rèn)為二者的溶出特性相同。

4.2 利用參比制劑溶出度數(shù)據(jù)庫評價仿制藥品的一致性

擬通過在嚴(yán)格的溶出度試驗條件下，與參比制劑在各種溶出介質(zhì)中的溶出曲線進(jìn)行比較，進(jìn)而評估仿制藥品與參比制劑(原研藥品)生物利用度的一致性，即利用溶出曲線來嚴(yán)格控制藥品的內(nèi)在品質(zhì)。

美國 FDA 藥品審評中心的仿制藥辦公室屬下的生物等效部也于 2004 年 1 月起，在其官方網(wǎng)站上推出了“固體制劑溶出曲線數(shù)據(jù)庫” 。該做法的出發(fā)點與日本完全一致，但日本采用四條溶出曲線進(jìn)行評價，而美國則選取其中 1 條最能反映其內(nèi)在質(zhì)量的溶出曲線進(jìn)行評價。

該項工作的基本理念是如果仿制藥品與原研藥品在體外的多種不同 pH 介質(zhì)中均與原研藥品具有相似的溶出行為，其在體內(nèi)就可能與原研藥品的釋放行為相似，進(jìn)而與原研藥品生物等效。

由于不同企業(yè)的仿制藥品的多樣性，在與參比制劑的四條溶出曲線進(jìn)行比較時，要實現(xiàn)四條溶出曲線均與參比制劑完全相同難度通常較大，可能會出現(xiàn)四條曲線中的 1 條、2 條和多條等不同形式的差異。

對于 BCSⅠ和 BCSⅢ類藥物，體外溶出曲線的差異并不一定影響藥物的生物等效性 ；而 BCSII 類藥物，理論上對最具有體內(nèi)外相關(guān)(IVIVC)的溶出曲線進(jìn)行比較應(yīng)更有意義。利用參比制劑溶出度數(shù)據(jù)庫進(jìn)行仿制藥品的評價，參比制劑直接影響評價結(jié)果。

通常參比制劑一般可選擇原研產(chǎn)品。我們在利用日本橙皮書中頭孢地尼參比膠囊的溶出曲線評價國產(chǎn)仿制品時，發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)仿制品在四種介質(zhì)中的溶出行為均較日本橙皮書中參比膠囊的溶出行為快，同參比顆粒劑的溶出行為相似。頭孢地尼制劑為日本企業(yè)原研，其日本橙皮書中的參比制劑應(yīng)為原研產(chǎn)品。

當(dāng)進(jìn)一步分析當(dāng)前市場中的頭孢地尼原研膠囊時，發(fā)現(xiàn)其也與日本橙皮書中的參比膠囊不同而與國產(chǎn)仿制品的溶出行為類似(未發(fā)表資料)。頭孢地尼原料屬于 BCSⅣ類 ，即低溶解性、低滲透性，其在體內(nèi)的快速溶出應(yīng)有利于藥物在體內(nèi)的吸收；而抗生素類藥物的快速吸收對治療是有益的，因此利用現(xiàn)代制劑學(xué)技術(shù)使得頭孢地尼膠囊劑的溶出速率接近顆粒劑是對原膠囊劑的有意義改進(jìn)。

按照質(zhì)量源于設(shè)計(quali-ty by design，QbD)的理念，企業(yè)被鼓勵在對其產(chǎn)品的處方和生產(chǎn)工藝不斷理解的基礎(chǔ)上，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量 ，因此強(qiáng)調(diào)參比制劑 “療效確切、處方合理、工藝穩(wěn)定”的特征將比強(qiáng)調(diào)“原研”更有意義。

4. 3 利用體內(nèi)外相關(guān)性原則預(yù)測固體口服制劑的生物等效性

1 級相關(guān)(A級)：系指藥物體內(nèi)藥時曲線上的每一點均與體外各時間的藥物溶出量相關(guān)，又稱點對點相關(guān)；

2 級相關(guān)(B級)：系指藥物的體內(nèi)藥時曲線按折積法計算的體內(nèi)平均貯留時間與體外平均溶出時間具有相關(guān)性；

3 級相關(guān)(C級)：系指藥物體內(nèi)藥時曲線下面積或峰濃度或峰時間等單個參數(shù)與體外平均溶出時間的相關(guān)性。一般認(rèn)為，具備以下條件建立IVIVC的可行性較高：

① 藥物的釋放過程是整個吸收過程的限速步驟。

② 藥物在胃腸道內(nèi)或胃腸道壁不發(fā)生或只發(fā)生少量降解或代謝。

③ 在不同生理狀態(tài)下，胃腸道對藥物的吸收沒有顯著影響。

目前，通過體外溶出度實驗研究體內(nèi)外相關(guān)性的藥物主要是BCSⅡ類藥物。

近年來發(fā)展的計算機(jī)模擬技術(shù)，通過建立藥物制劑的體內(nèi)外相關(guān)性模型可預(yù)測藥物體內(nèi)的藥動學(xué)(PK)等參數(shù)。已有利用藥物的溶出度數(shù)據(jù)預(yù)測藥物體內(nèi)吸收行為的模擬軟件，如 SimCyp TM ，Gastro-Plus TM 和 TIMpk TM 等。

該類軟件通常基于藥物的理化性質(zhì)和人體胃腸道生理特性，模擬口服藥物在體內(nèi)的吸收。它采用高級房室模型(ACAT 模型)作為吸收模型，生理藥動學(xué)模型(PBPK 模型)作為處置模型；根據(jù)與機(jī)體相關(guān)的生理學(xué)性質(zhì)、藥物特性和生理模型結(jié)構(gòu)來模擬藥物及其制劑的藥動學(xué)和藥效動力學(xué)行為。

目前該類軟件在建立藥物的體內(nèi)外相關(guān)性、進(jìn)行虛擬生物等效性實驗判斷生物豁免性等方面均得到了較為廣泛的應(yīng)用。對于具有良好體內(nèi)-體外相關(guān)性的藥物，可以通過測定體外溶出度來預(yù)測藥物的體內(nèi)生物利用度，進(jìn)而用于制劑的處方篩選和質(zhì)量評價。

LY2157299 是轉(zhuǎn)移因子(TGF)-1 型受體激酶(TGF-Ｒ1) 的選擇性抑制劑，屬于弱堿性 BCSII 類藥物，其在體內(nèi)的釋放速度和程度與其體內(nèi)的吸收直接相關(guān)。采用人工胃和十二指腸(ASD)溶出模型評價胃中 pH 的變化對LY2157299 混懸劑吸收作用的影響及不同的處方緩沖溶液對藥物吸收的影響。

GastroPlus TM 預(yù)測結(jié)果提示，酸性緩沖溶液通過影響胃液的pH可以提高藥物在十二指腸的過飽和度進(jìn)而促進(jìn)藥物的吸收，胃液中pH的改變會明顯影響藥物的生物利用度。采用狗的藥動學(xué)實驗進(jìn)一步進(jìn)行評價，實驗結(jié)果與預(yù)測一致。

能否選擇合適的溶出度測定條件，對于建立藥物的體內(nèi)外相關(guān)性極為重要。測定藥物溶出的介質(zhì)和試驗條件與體內(nèi)胃腸道環(huán)境越相似，就越可能建立良好的體內(nèi)外相關(guān)性。在利用藥物的溶出度數(shù)據(jù)預(yù)測藥物體內(nèi)吸收行為時，使用生理相關(guān)性介質(zhì)得到的溶出度數(shù)據(jù)可以提高預(yù)測的準(zhǔn)確度。

Fotaki等詳細(xì)描述了模擬人空腹和飽腹?fàn)顟B(tài)下胃腸道各區(qū)段的介質(zhì)組成的變化；一些具有生理相關(guān)性的溶出裝置為建立體內(nèi)外相關(guān)性選擇合適的溶出條件提供了良好的依據(jù)。

Okumu 等對溶解行為比較差的藥物孟魯司特鈉同時使用籃法和開放式流通池法進(jìn)行體外溶出的測定。在實驗過程中使用了不同的溶出介質(zhì)和不同的實驗條件(不同的介質(zhì)體積和轉(zhuǎn)速等)，得出在各種條件下的體外溶出行為，并用GastroPlus 軟件預(yù)測各溶出行為下的藥時曲線，同實際的藥時曲線相比較，進(jìn)行體內(nèi)外相關(guān)性以及流體動力學(xué)的評價，最終證明采用開放式流通池法及生理相關(guān)溶媒有助于獲得更好的體內(nèi)外相關(guān)性。

當(dāng)體外實驗發(fā)現(xiàn)不同仿制藥之間的溶出曲線存在差異時，并不意味著二者在體內(nèi)就一定不具有生物等效性 。我們通過預(yù)測體外具有不同溶出特性的藥物在體內(nèi)的 PK 參數(shù)是否相同，來評價不同仿制藥溶出曲線的差異對其生物等效性的影響。

采用常規(guī)的溶出度測定方法和開放式流通池法考察國產(chǎn)阿莫西林膠囊在不同介質(zhì)中的溶出行為，結(jié)果顯示，國產(chǎn)阿莫西林膠囊至少存在兩種不同的溶出特性。采用 Gastro Plus TM 軟件模擬藥物在體內(nèi)具有不同釋放速率(T 85%=15～180min)時的體內(nèi)吸收(C max 和 AUC)情況，發(fā)現(xiàn)釋放速率在 T85%=45時，口服阿莫西林膠囊同口服阿莫西林溶液仍具有生物等效性。

具有不同溶出特性的國產(chǎn)阿莫西林膠囊45min內(nèi)的累積溶出度均可達(dá)到85%以上，模擬計算也提示其在體內(nèi)具有生物等效性，提示具有不同溶出特性的國產(chǎn)阿莫西林膠囊具有生物等效性。

隨著科學(xué)的發(fā)展、測試儀器和檢測方法的不斷更新，藥物溶出度的測定已越來越引起藥物科研人員的重視，體外溶出度測定試驗在不久的將來在模擬體內(nèi)行為方面會發(fā)揮更大的作用。

作者：胡昌勤，潘瑞雪