流通池法在早期處方研制中的開發(fā)與應(yīng)用

本文主要參考Jiang B. Fang 等人的研究論文：Development and Application of a Biorelevant Dissolution Method Using USP Apparatus 4 in Early Phase Formulation Development，歸納論文中對流通池法方法優(yōu)化的建議以及流通池法在早期處方研制中的研究案例。

一、流通池法簡介

20世紀(jì)50年代（1950s），流通池法開始應(yīng)用于口服制劑的藥物釋放度試驗(yàn)。20世紀(jì)90年代（1990s），流通池法正式被收載入美國藥典，成為USP Apparatus 4。

與傳統(tǒng)的QC溶出方法（籃法/槳法）相比，流通池法有以下優(yōu)勢：

（1）在難溶性藥物的整個溶出實(shí)驗(yàn)過程中，都能維持良好的漏槽條件。

（2）能很容易地改變溶出介質(zhì)和改變流速，來模擬體內(nèi)條件。

（3）能更有效地模擬胃腸道內(nèi)的流體動力學(xué)。

（4）適用于不同的劑型的體外釋放度測試，包括片劑、膠囊、栓劑、粉末等。

（5）釋放度測試結(jié)果的體內(nèi)外相關(guān)性更好。

很多文獻(xiàn)都指出應(yīng)用傳統(tǒng)的QC溶出方法在指導(dǎo)前期藥物處方開發(fā)時有一定的局限性。而流通池法溶出測試是在與體內(nèi)生理?xiàng)l件密切相似的環(huán)境中進(jìn)行的，包括pH環(huán)境、水動力學(xué)和持續(xù)時間。因此流通池法的測試結(jié)果在對藥物的體內(nèi)生物利用度具有潛在的預(yù)測能力。

二、流通池法的方法優(yōu)化

（1）流量（Flow Rate）

溶出介質(zhì)的流量一般建議在4 ~ 16ml/min的范圍內(nèi)選擇，盡管更高的流量可以而且已經(jīng)被采用。本研究選擇流量為8ml/min（22.6mm直徑的流通池），其平均流速（Flow Velocity）約為0.00033m/s，被認(rèn)為比較接近體內(nèi)流體的流速（例如腸液流體速度一般為0.0002 ~ 0.0008 m/s）。

另外，研究文獻(xiàn)并不建議使用更低的流量。當(dāng)流量低于6ml /min時，溶出曲線會變得更加不穩(wěn)定。使用12mm直徑的小流通池時，也觀察到類似的現(xiàn)象。這可能是由于流速過低而造成液體動力流動均勻性降低的緣故。

（2）溶出介質(zhì)

研究使用了四種標(biāo)準(zhǔn)生物相關(guān)溶出介質(zhì)：SGF、SIF、FeSSIF和FaSSIF，分別代表胃、腸道、禁食或進(jìn)食條件下相似的pH和組分。一般情況下，先使用SGF，然后再切換成SIF。當(dāng)需要進(jìn)行食物影響評估時，才使用FeSSIF、FaSSIF代替SIF。

（3）其他方法參數(shù)

流通池底部填充直徑為1mm的玻璃珠；流通池頂部安裝0.7 µm的過濾器；需要時使用玻璃棉來減少反壓等。

三、研究案例

研究文獻(xiàn)列舉了4個使用流通池的研究案例：

研究案例1：批與批之間的變異性

研究案例1的主藥成分A為BCS II類化合物，弱堿性，pKa值為1.5。它被制成為10mg規(guī)格的即時釋放(IR)片，用于早期臨床研究。原始臨床供應(yīng)批次(Lot 1)使用流通池法測試得到的溶出結(jié)果與該批次臨床研究的體內(nèi)血藥濃度曲線非常相似。

然而，當(dāng)使用QC溶出方法(槳法，900 mL，0.1 N HCl，50 rpm)時，發(fā)現(xiàn)同一配方的再制造產(chǎn)品Lot 2的體外溶出速度比原Lot 1稍慢。由于在臨床發(fā)展的早期階段還沒有建立體外釋放的定量標(biāo)準(zhǔn)，因此很難確定Lot 2是否適合繼續(xù)作為臨床供應(yīng)批次。

重新使用流通池法，結(jié)果顯示Lot 2的體外釋放度結(jié)果明顯與Lot 1不同，與原批次（Lot 1）相比，化合物A的累積溶出率僅為60%。使用比格犬對這兩個批次進(jìn)行臨床前交叉研究（nonclinical crossover study），結(jié)果顯示Lot 2的C max降低約70%，AUG降低約65%，進(jìn)一步印證了流通池法的測試結(jié)果。

研究案例2：pH調(diào)節(jié)劑的效果

研究案例2的主藥成分B是BCS II類化合物，甲磺酸鹽，pKa值為5.1。

兩個配方(Lot 2和Lot 3)均使用富馬酸作為pH調(diào)節(jié)劑，，其中Lot 2含有15%的富馬酸(粒內(nèi))，Lot 3含有20%的富馬酸(粒內(nèi)15%，粒外5%)。另外有兩個不含pH調(diào)節(jié)劑的配方作為對照組(Lot 1和Lot 4)。

當(dāng)先使用SGF然后將溶出介質(zhì)更改為SIF時，流通池法溶出結(jié)果顯示，所有四個配方擁有相似的濃度與時間分布曲線和相似的累積溶解率。幾項(xiàng)藥代動力學(xué)研究(雄性比格犬)也表明，所有測試配方的AUC均無顯著差異，這與體外數(shù)據(jù)吻合良好。

但是在單獨(dú)使用SIF作為溶出介質(zhì)的情況下，添加pH調(diào)節(jié)劑和不添加pH調(diào)節(jié)劑的配方之間的流通池法溶出結(jié)果存在顯著差異，Lot 2和Lot 3明顯更高。

研究結(jié)果說明，如果藥物會在pH值較低（酸性較強(qiáng)）的環(huán)境中下崩解和釋放，例如在胃中，那么弱酸則有可能無法作為pH調(diào)節(jié)劑發(fā)揮預(yù)期的提高藥物生物利用度的作用。如果藥物是在較高的pH值（中性或堿性）下才釋放的，使用弱酸作為pH調(diào)節(jié)劑則可以發(fā)揮預(yù)期作用。

研究案例3：配方設(shè)計(jì)和輔料影響

研究案例3的主藥成分C是BCS II類化合物，弱酸，pKa值為4.0和7.9。

兩個配方的輔料是類似的但略有不同：Lot 1配方使用微晶纖維素(PH 101)，乳糖一水合物（Impalpable 313）和HPMC；Lot 2 配方使用微晶纖維素(PH 102)，乳糖一水合物（FastFlo 316），沒有HPMC。

兩個配方使用傳統(tǒng)QC溶出方法得到的結(jié)果十分相似。但流通池法的測試結(jié)果顯示，Lot 1的體外溶出結(jié)果要比Lot 2好得多，由此預(yù)測Lot 1的體內(nèi)性能將優(yōu)于Lot 2。這個體外預(yù)測結(jié)果后來被非臨床體內(nèi)藥代動力學(xué)研究數(shù)據(jù)所證實(shí)：雖然Lot 1與Lot 2的t max 值是相似的，但Lot 1比Lot 2有約大3倍的C max值和約大4倍的AUG值。