固体分散体技术提高新抗癫痫药生物利用度

董政起* 徐 珍, 杨志欣 吕邵娃 李 伟

（1 中国医学科学院药用植物研究所，北京 海淀 100094；2 黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；3 吉林省中医药科学院，吉林 长春 130021）

多数高通量筛选出的药物常存在难溶于水、生物利用度低等问题，这些问题在一定程度上限制了新药开发，因此当前药剂工业面临的主要挑战之一是找出一种适合的方法提高难溶性药物的溶解度，改善生物利用度。为了解决药物的难溶性和溶解速率低等问题，研究者尝试了采用很多方法，如脂质体、磷脂复合物、分子包合等方法，以改善药物的溶解度。其中，固体分散体技术是较为常用的有效方法。固体分散体主要通过减小药物粒径；使药物处于无定型、分子或微晶状态；水溶性载体材料对药物的增溶效应；提高药物的可润湿性及分散度等方式提高难溶性药物的溶出速率，从而改善药物溶解度。其操作简单，方便，载体无毒，且价格低廉，适用于大规模生产[1,2]。

Q808，化学名为6-（4-氯苯氧基）-四唑并（5，1-a）酞嗪，分子式为C14H8O2N5Cl，分子量为297.5，是我们合成得到的用于治疗癫痫病的新化合物。与其他抗癫痫药物相比，具有疗效好，不良反应小的优点。在我们研发的过程中发现，因其较低的溶解度，给各项其他临床前实验带来了极大的困扰。而且，一系列的实验数据表明，Q808作为生物药剂学分类系统中的Ⅱ类药物，其药物溶解度小，通透性高。一般来说，药物的溶解度低会影响口服药物在体内的溶出，进而影响其生物利用度。本文采用固体分散体技术提高Q808溶解度，加快其溶出速率，从而促进药物吸收，提高其生物利用度，使其未来能够更好地应用在临床上。

1 仪器与试药

差示扫描量热仪Q200DSC（美国Tainstrument公司）；分析天平AL104（梅特勒托利多仪器有限公司）；ZRS-8G智能药物溶出仪（天津市鑫洲科技有限公司）；安捷伦1260 series高效液相色谱仪（安捷伦科技有限公司）。

Q808样品为本课题组自制中试产品；聚乙二醇4000、聚乙二醇6000（PEG4000、PEG6000，药用级，中国医药公司北京公司）；Hank's溶液（北京睿凝达生物科技有限公司）；12孔TranswellTM培养板（美国康宁公司）；乙腈（色谱纯，北京迈瑞达科技有限公司）；其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 Q808含量测定方法的建立

色谱条件为Agilent C18柱（5 μm，150 mm×4.6 mm），流动相为乙腈-水（55∶45），柱温为室温；流速为1 mL/min；检测波长为228 nm；进样量为20 μL。

精密量取1 mg/mL的Q808溶液2，1，0.8，0.4，0.2，0.1，0.05，0.01 mL置10 mL容量瓶中，加入乙腈溶液定容，摇匀，即得不同浓度的标准溶液。依次注入高效液相色谱仪，进样20 μL，测得药物峰面积。以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，得Q808的回归方程y=1859.2x+4.082，R2=0.9991；线性范围0.2～0.001 μg/mL。该方法稳定性、精密度、回收率均符合要求。

2.2 Q808固体分散体的制备

2.2.1 用溶剂熔融法制备

分别将不同比例（1∶20；1∶30）的PEG4000和PEG6000于60 ℃水浴加热熔融，分次加入用丙酮溶解的Q808溶液，混匀，把熔融物倾倒到冰浴不锈钢板上涂成薄片，置-20 ℃冰箱中存放12 h，用药勺刮掉凝结的固体分散体，置真空干燥器中干燥，待脆化后研细，过60目筛，得白色粉末，干燥保存。

2.2.2 用溶剂蒸发法制备：

取“2.2.1”项下相同基质和Q808混匀，用适量丙酮溶解，混匀后，于60 ℃水浴中减压蒸发除去溶剂，得黏稠物，将此黏稠物置于真空干燥箱中，除去残留溶剂，粉碎，过60目筛，得白色粉末，干燥保存。

2.2.3 物理混合物的制备

精密称取Q808和“2.2.1”项下相同基质适量，在研钵里充分研磨，直至形成均匀的Q808和基质混合物（以下简称“物理混合物”），过筛，密封备用。

2.3 Q808固体分散体的表征

以空铝增锅为参比物，另一铝钳锅中放入样品，以10 ℃/min升温；温度范围0～400 ℃；氮气流速20 mL/min，样品量约10 mg，分别对原料药，载体，物理混合物和所制的固体分散体样品进行差示扫描量热法（DSC）。

结果显示，PEG6000熔点为66.8 ℃，Q808纯品的吸热峰为207 ℃，Q808和PEG6000的物理化合物在66.8 ℃有峰，应为PEG6000，在207 ℃出峰，应为Q808的吸热峰，与其单独DSC图谱基本一致；Q808固体分散体完全形成新的热分析图，原来的Q808（207 ℃）吸热峰消失，证明固体分散体制备成功。

2.4 固体分散体技术提高Q808生物利用度

2.4.1 溶解度的考察

采用摇瓶法测定Q808各种制剂的溶解度，称取Q808原料药及不同方法制备的固体分散体溶于10 mL蒸馏水中，37 ℃振摇24 h，静置2 h后，0.45 µm滤膜过滤，用HPLC测定药物峰面积，计算溶解度。

通过结果分析，两种不同分子量PEG均提高Q808的溶解度，促溶能力大小为PEG6000＞PEG4000；不同比例的PEG制备Q808固体分散体，1∶30＞1∶20；通过两种方法比较，溶剂蒸发法优于溶剂熔融法。因此，采用溶剂蒸发法，PEG6000与药物比例为1∶30，制备的Q808固体分散体（Q808-SD）对Q808溶解度的提高最显著。

2.4.2 体外溶出试验

采用2010版中国药典二部XC溶出度测定法测定，精密称取Q808及Q808-SD（均约相当于Q808为20 mg），分别装入已处理的透析袋中并放入溶出杯中。量取含有5%乙醇的PBS溶液900 mL（经脱气处理），注入溶出杯中，在温度37 ℃、转速100r/min条件下进行溶出。分别于45、90、150、240、360、420、480、540 min时取样5 mL（同时补加新鲜介质5 mL）经0.45 µm微孔滤膜滤过，采用HPLC测定不同时间取出样品的峰面积，按标准曲线回归方程计算药物浓度，再求算体外累积溶出百分率（%）。实验结果见图1，与Q808原料药相比，制成固体分散体后的Q808-SD溶出速率明显提高。

2.4.3 药物在Caco-2细胞透膜吸收实验

实验前，将培养好的Caco-2细胞单层用37 ℃，经pH7.4的Hank's液轻轻洗涤3次，测量其跨膜电阻，选择符合实验要求的细胞单层膜，加入Hank's液于37 ℃水浴中孵育30 min，取出，弃去Hank’s液。对于从细胞绒毛面（AP侧）到基底面（BL侧）的转运：分别将Q808和Q808-SD 0.5 mL加入到AP侧作为供给池，同时BL侧加入pH=7.4的Hank's液1.5 mL作为接受池，将Transwell板置于37 ℃水浴中，分别在给药后5、15、30、45、60、75、90、120 min，于接受池采样200 µL，并同时在采样侧补充同体积的Hank's液。收集样品按“2.1”项下方法进行检测。绘制转运量时曲线，并计算表观渗透系数Papp值。其计算公式如下：Papp＝（dQ/dt）/（A×C0）。

其中dQ/dt为单位时间药物转运量（mg/s）；A为转运膜的面积，此时A为1.12 cm2；C0为药物的初始浓度（mg/L）。

图2结果表明，随着时间增加，药物积累量增加；Q808-SD可提高药物的溶解度，增加药物吸收量。经过计算Papp值，相比Q808为（6.1±0.3）×10-6，Q808-SD提高超过了5倍，达到（31.6±1.9）×10-6。结果表明，Q808-SD通过提高药物溶解度，使Q808跨Caco-2细胞膜透过量增加，进而提高其透膜吸收，最终生物利用度也会相应提高。

图1 药物体外释放曲线（n=3-5，Mean±S.E.）

3 讨论

聚乙二醇（PEG）类载体为结晶性聚合物，是最常用的水溶性载体之一。这类聚合物熔点较低（55～65 ℃），毒性小；在胃肠道内易于吸收；化学性质稳定，能与多种药物配伍；且不干扰药物的含量分析；能显著地增加药物的溶出度，提高药物的生物利用度；用于难溶性药物，药物溶出需要的能量少，提高Q808溶解度和溶解速度，克服了Q808难溶于水的缺点；价格相对便宜，有利于投入临床应用[3,4]。因此，本研究选用以PEG为载体，制备Q808固体分散体。

溶出度是指在规定介质中药物从片剂、胶囊剂等固体制剂中溶出的速度和程度。难溶性药物的溶出是其吸收的限制过程，而了解机体对药物吸收的可靠方法是对该制品进行活体的生物利用度测定，但测定血药浓度、尿药排泄速度及其代谢物等方法比较复杂，以此来控制产品质量，代价太高，且有实际困难，不可能作为质量检查的常规方法。因此本研究创新性地采用Caco-2细胞为体外模型，通过模型药物跨膜透量来评价药物生物利用度的改变，在评价药物固体制剂质量上有着重要意义[5-7]。

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