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微丸和自微乳新制剂的吸收预测与处方优化

崔孟珣

   药物制剂的合理设计有赖于制剂评价。在新制剂研发早期要筛选许多处方,需要有简便、快速的体外或体内评价方法。本研究选择具有代表性的缓释制剂丁螺环酮微丸和克服难溶性问题的速释制剂卡马西平微乳作为研究对象,比较了体外释放度测定、细胞筛选、离体组织评价、大鼠和比格犬药动学实验等评价结果的可靠性和相关性,希望能为合理设计新制剂提供早期预测模型和评价策略。 1.建立了灵敏度高、专属性强、方法简便的LC/MS/MS和GC-NPD盐酸丁螺环酮检测方法,分别用于大鼠血浆样品和比格犬/人血浆样品的检测。在LC/MS/MS中,内标选用盐酸曲马多,正离子检测模式,扫描方式为选择反应监测(SRM),用于定量分析的离子反应分别为m/z386.2→121.97(丁螺环酮)和m/z264.3→58.0(内标,曲马多)。该方法简便、快速、准确、血浆用量少,可测定24小时以上的盐酸丁螺环酮的血药浓度。 2.建立了简便、灵敏、专一性强的卡马西平LC/MS检测方法。卡马西平有较大的色谱峰和分离度,无杂质干扰,卡马西平和普奈洛尔(内标)的保留时间分别为7min和3min。在0.05-25μg/ml浓度范围内建立了标准曲线,定量检测限可达0.05μg/ml。精密度高,基质效应小,误差均小于10%,可满足卡马西平的微量检测和大量样品的快速定量要求。 3.根据相似因子f2,筛选具有区分能力的释放介质和桨法转速,并获得不同释放条件下的微丸释放度;通过释放曲线拟合证明微丸体外释药符合一级释放过程(r>0.99),通过Peppas方程证明体外释放机制为药物扩散和骨架溶蚀共同作用(n=0.62~0.81);通过单种微丸的释放度预测了混合微丸的释放度。 4.用不同释放速度的丁螺环酮缓释微丸进行在体实验,比较了大鼠、比格犬和人体药代动力学。结果反映,不同种属间药动学参数(Cmax、Tmax、AUC、MRT)差异的规律性,如大鼠、犬、人的达峰时间Tmax、平均驻留时间MRT逐步增大,达峰浓度Cmax逐步降低,说明微丸在人体内的缓释效果更加明显;进一步通过人体预试验,设计了由速释微丸和两种不同膜厚缓释微丸组成混合微丸。 5.根据微丸的血药浓度数据,采用Wagner-Nelson法求得体内吸收分数,与体外释放度通过最小二乘法回归得到有显著意义的直线回归方程,建立丁螺环酮缓释微丸的体内外相关模型,用反Wagner-Nelson法求得预测血药浓度,通过犬外部预测评估(Cmax和AUC误差为22.0%和5.01%)和人体内部预测评估(Cmax和AUC误差为17.6%和2.78%),证明相关模型具有较强的预测能力,并确定了pH6.8磷酸盐缓冲液,50rpm为最佳释放条件。同时,比较了不同种属间体内吸收分数的相关性(比格犬/人r>0.76,大鼠/人r>0.51,大鼠/比格犬r>0.57)。 6.自微乳处方(50μg/ml)显著提高了卡马西平的Coca-2细胞表观渗透系数(提高2~4倍),自微乳比片剂显著增加了药物的透过率和透过量,由高至低依次为处方C、A、B。MTT法考察自微乳的细胞毒性实验中,三种自微乳处方稀释100倍和500倍时的OD值与对照无显著差异,而稀释10倍即高浓度(1.2mg/ml)时均出现显著降低,处方C比处方A和B降低更明显,这种变化与空白自微乳作用一致而与原料药无关。说明自微乳产生的细胞毒性主要来自自微乳处方中辅料的毒性,可能与表面活性剂吐温80有关(处方C中含量最大)。 7.免疫荧光法研究自微乳(50μg/ml)对Caco-2细胞紧密连接蛋白ZO-1的影响时发现处方A使细胞个别区域出现不连续分布,处方C使蛋白分布呈现不连续性,节点明显增多,细胞间边线比较模糊,处方B与原料药及片剂对细胞的影响与对照组无显著差异。表明自微乳具有潜在破坏细胞单层完整性的作用,这可能是导致处方C透过量最高以及TEER值降低的原因。 8.在大鼠肠外翻模型中,卡马西平自微乳三种处方在十二指肠的吸收量均明显高于片剂,处方B的吸收量最高。处方B在不同肠段的吸收量按十二指肠、空肠、回肠、结肠的顺序依次降低;处方B在十二指肠的摄取量随药物浓度的增加而增加,呈线性关系(r=0.997),吸收机制为被动扩散。 9.采用“大鼠快速筛选法”快速测定AUC,卡马西平自微乳三种处方的生物利用度均高于片剂。自微乳处方在大鼠上的药动学参数AUC(0-t)、Cmax均比参比片剂显著增高,其中处方B最高。综合分析自微乳体内外的实验结果,以处方B作为较优处方进行比格犬药代动力学实验,发现处方B的生物利用度比片剂的提高了5倍。 以上结果说明:(1)体外释放度能较好预测丁螺环酮缓释微丸在人体的吸收过程;(2)大鼠的药代动力学能反映口服微丸的缓释特性,可用于早期的处方筛选;(3)Caco-2细胞模型和大鼠快速筛选法可用于快速预测新制剂处方的生物利用度;(4)种属间的胃肠道药物吸收过程存在一定的规律性差异,如能进一步研究和总结这些规律,小动物的试验结果可以用于预测人体的药物吸收。……   
[关键词]:体内外相关性;药物动力学;吸收预测;处方优化;液质联用
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国人民解放军军事医学科学院2009年