口服固体制剂建立水平A的IVIVC 案例解析

前言

体外溶出方法已被广泛的运用于口服固体制剂的QC检测方法之一，但它不一定真的能代表着药物在体内的真实释放行为；但若因其不能真实代表体内行为而采用大量的人体试验，无疑是一项非常困难、且耗时又价格昂贵的行为。为此，建立药物体内外相关性IVIVC日趋变得重要起来(具体参见：口服缓控释制剂的体内外相关性(IVIVC))。

药物的选择

药物在体内吸收与药物的溶解度与肠渗透性有关，基于这两点，所有的药物可分为四类：BCS I类药物为具有高溶解性&高渗透性药物，BCS II类药物为具有低溶解性&高渗透性药物，BCS III类药物为具有高溶解性&低渗透性药物，BCS IV类药物为具有低溶解性&低渗透性药物。药物的溶解性与渗透性与药物分子本身相关性更大，因此，为了减少研究过程中的干扰，初期研究以BCS I类药物为最佳。

对乙酰氨基酚是一种广泛用于治疗退烧和止痛的药物，目前市面上有不同的剂型和规格，如胶囊剂、片剂。其属于BCS I类药物，结构式见图1。

图1  对乙酰氨基酚结构式

本次研究选择其速释制剂：来自于法国的Paracetamol，规格为500 mg，片径为12 mm，片重为(598+3.5) mg，崩解时限低于5 min。

药物与食物的影响

药物与食物之间的影响问题是本研究的重点内容之一。食物对药物吸收的影响问题其实早已被人们所认可，故在体外溶出试验过程中，我们也会选择胃肠道模拟液FaSSIF和FeSSIF进行试验：

• FaSSIF：fasted state simulated intestinal fluid

• FeSSIF：fed state simulated intestinal fluid

然而，无论是FaSSIF还是FeSSIF亦或是FaSSGF，它们仅仅是考虑到了食物对胃肠道中生理变化影响，如胃排空时间延长、体液pH变高等，并未考虑食物与药物之间是否会有影响，所以，目前市面上存在的体外溶出方法均不能很好的反应出药物在体内的真实情况。

官方溶出方法及检测结果

对乙酰氨基酚片USP中收载的检测方法为桨法60 rpm，介质为pH1.3。除此之外，还增加了pH5.8的磷酸盐缓冲液、FaSSIF、FeSSIF；同时，还额外增加了一组在橄榄油(Olive oil)中浸泡了15 min的样品，以考察高脂餐后是否会对药物的溶出产生影响。为此，我们共有5组样品检测溶出：

1、pH1.3介质，USP介质；

2、pH5.8介质；

3、样品置于橄榄油中浸泡15 min后，于pH5.8中检测；

4、FaSSIF

5、FeSSIF

溶出结果

上述5组溶出结果汇总于图2。

图2  5组体外溶出方法结果汇总

图2结果表明，所有介质均在10 min内溶出达到95%，且表明溶出不是pH依赖型的。另外，还有一点值得注意的是，无论是将样品直接置于pH5.8介质中还是将样品置于橄榄油中浸泡15 min后再测溶出(见图2的黑色方块)，溶出曲线基本无变化，比较稳定(5 min处略微下降可能是样品表层有油而导致的延迟溶出释放)；FaSSIF与FeSSIF下的溶出曲线也几乎无变化。所以，这个结果表明：1.该样品的溶出特征不受周围环境(介质)的改变而改变；2.药物与食物之间没有相互作用产生。

体外溶出方法仅能考察药物的溶解性和溶出性能，而药物在体内真正的吸收度问题则不能包括在内。

ADS方法

ADS，即artificial digestivesystem，人工消化系统模型，本次研究选用的是TIM1肠壁模型，是一种新型多房室人工消化道动态系统，见图3。

图3  TIM1模型示意图

TIM1模型构建了模拟胃、模拟十二指肠、模拟空肠和模拟回肠4个房室, 并借助计算机技术模拟了健康人体空腹和进食状态的生理条件；一般是用于食品方面的研究，很少用于药品研究。TIM1模型研究参数设置汇总如图4，包括空腹状态Fasted state和餐后状态Fed state。

图4  TIM1模型参数汇总

溶出结果

本方法的溶出结果计算方法与常规的体外溶出计算方法不同，因其涉及不同的房室，故采用累计计算方法，然后绘制出溶出曲线，结果见图5。

图5  ADS方法溶出结果

从图5中可看出，药物的餐前餐后吸收有明显的差异(这种差异在常规体外溶出数据中无法显示出，见图2)，餐后服药的吸收显著慢于空腹状态；曲线还能反应出餐前、餐后的动力学吸收特征是一样的，均可视为一级；并且药物与食物间不会发生作用。

鉴于前期体外溶出数据(上图2)显示，样品即不属于pH依赖型，且环境对溶出影响不大，故推测图5中餐后比餐前延迟吸收的原因可能是胃排空时间延长；从图4的参数对比中也能看出餐前与餐后的参数差异仅在于胃排空时间和胃pH。原因找到后，接下来进入体内研究考察差异。

体内研究

体内研究为8个健康的受试者，因前期有研究证明唾液中的样品与血药浓度是呈正比关系(感兴趣的朋友可自行查阅此方面的知识)，故本次研究不再选用血药浓度，而是采用受试者唾液中药品浓度。药时浓度曲线见图6。

图6  体内研究的药时浓度曲线结果(n=8)

从图6中可看出，餐后Fed的Cmax比餐前Fasted 偏低，餐后Fed的Tmax也相对于餐前Fasted有所延后；但两者的AUC是差不多的(Fasted、Fed分别为64.5和60.64，因文章篇幅原因，此处不过多分析)。这个结果说明，食物会影响药物的吸收速度，而不会影响总的吸收量。

体内外相关性IVIVC的建立

找到或建立一个能通过体外检测方法代替体内或预测体内药物释放吸收行为的方法是药物研发过程中最愿得到的方法。根据图2中的体外溶出数据可反应出，本产品USP方法不具有体内行为代表性(至少餐前、餐后的差异体现不出)。经过前期的研究已基本可确定出，餐前、餐后的差异主要来自于胃排空时间，而非药物周围溶出介质pH的改变，所以，常规的桨法难以区分出这种差异。

从图5中可以看出，ADS方法能区分出餐前餐后的差异。故进一步将体内药时血药浓度通过堆积法转化为溶出曲线形式，见图7。

图7  药物在体内吸收的曲线图

对比图5与图7，我们惊喜的发现两者虽然不相同，却相似。将图5(ADS方法)的餐前状态Fasted state数据整体水平往左平移30 min，并且将餐后状态Fed state数据整体水平往左平移60 min，再与体内溶出(释放)数据对比，结果见图8。

图8  修饰后的ADS方法数据与体内溶出数据对比

修饰后的ADS方法数据与体内研究数据之间的相关系数分别为0.9128(餐前状态)和0.9984(餐后状态)。虽然修饰后ADS方法的餐前数据仍与体内数据有差异，但这个差异相对来说还是比较小的。

后记

本研究主要是基于前期研究基础上重点考察食物对药物的影响，而不单单是食物对药物周围环境的影响。市售的FaSSIF或FeSSIF均不能代表体内真实的环境，不能反映出食物是否会对药物产生影响。另外，本研究体外试验除了ADS方法外，还有一些常规体外溶出试验方法，通过对比发现ADS方法与体内数据更接近；但不代表所有的药物均为ADS方法优于其它体外溶出方法，也不代表ADS方法适合于所有药物的体外溶出代表方法。

本文也能给我们一个暗示，为什么体外尝试各种介质仍找不到一个可以代表体内环境的溶出方法？因为，影响药物溶出不仅仅是药物周围介质的改变，还与体内真实的环境有关，如胃排空时间。