中药片剂溶出度测定:老方法不够用?新技术来帮忙!


来源:中国粉体网   青黎

[导读]  溶出度是片剂质量研究中的一个重要指标,虽然中药一般不规定测定体外溶出度,然而药物溶出度合格才能发挥其良好的药效。

中国粉体网讯  中药固体制剂是中药的重要剂型,其中片剂占据较大比例。影响片剂质量的因素包括原料药及辅料的性质、制备工艺等。作为片剂质量控制的核心指标,溶出度不仅对保证不同批次药物质量的稳定性至关重要,还在处方筛选和制备工艺优化中发挥关键作用。由于药物只有在体内溶出后方能被吸收,因此溶出度在一定程度上反映了药物的生物利用度及其临床疗效。同时,优良的溶出性能也是确保药物生物等效性的关键因素之一。


常规中药片剂溶出度测定技术


在现有的中药片剂溶出度试验中,常用的方法包括桨法、篮法、小杯法等,但这些方法存在一定的局限性,如检测结果反馈滞后性、耗时长、侵入性强、样品量有限等问题。


桨法和篮法是口服固体制剂最常用的溶出度测试方法,在各国药典中均有收载,适用于片剂、胶囊等固体制剂。这两种方法的设备结构和工作原理相似,包括圆底玻璃杯和搅拌装置。其核心原理是通过搅拌装置的旋转,使药物在溶出介质中充分释放,从而模拟药物在人体胃肠道中的溶出过程。


桨法和篮法的主要差异在于其搅拌装置结构不同所产生不同的流体动力学环境,而流体动力学特性是影响溶出行为的关键参数。桨法是将药片暴露于溶出介质中,通过桨叶搅拌产生的流体动力促进药片的崩解和释放。篮法是将药片固定在转篮中,通过转篮网孔释放至溶出介质,篮法中的流体动力学环境相对温和。


小杯法的工作原理与桨法相似,其等比例缩小的溶出杯及搅拌装置特别适用于有效含量较低或低溶出度的固体制剂进行测定。


中药片剂溶出度测定前沿技术


近些年出现了许多快速无损预测、模拟、实时监控片剂溶出的检测技术,如近红外光谱、拉曼光谱、太赫兹光谱技术、磁共振成像技术、机器视觉、OCT技术,主要用于化学药的溶出度检测,经过不断地研究尝试,如使用一些先进的多变量分析方法,可将其用于测定中药单一组分甚至是复杂组分片剂的溶出。


(1)光谱技术


近红外光谱技术,依托于物质在近红外光区特有的吸收特性,已广泛用于样品的定性与定量分析中。该技术具有无需制备样品、快速、无侵入性等优点,对水的吸收较为敏感,通过结合化学计量学工具,可将其用于预测溶出度或溶出行为。


拉曼光谱技术是基于物质的非弹性拉曼散射来进行定性定量分析的,该技术具有和近红外光谱类似的优点。研究表明,拉曼光谱对大多数具有芳香环的化合物(如活性成分)更敏感,而近红外光谱更适合具有σ键体系的样品(如大多数压片辅料)。相比近红外光谱容易受水干扰,拉曼光谱更适用于水性溶液的定量测定。随着拉曼探头的发展,该技术可以在线监测溶出过程。若将拉曼光谱和图像分析融合,可用于可视化物质中化合物的空间分布,能进一步了解影响片剂溶出度的原因。


与近红外和拉曼光谱技术不同,太赫兹时域光谱技术不需要借助化学计量学工具来探测和量化片剂的孔隙率这一整体物理性质。研究表明,片剂孔隙率影响药物的溶出行为,可以反映片剂药物崩解和随后的药物释放过程中的质量运输机制。太赫兹时域光谱可直接测定片剂的孔隙率来建立太赫兹有效折射率/孔隙率与片剂药物溶出特性之间的强相关性,进而测定片剂药物的溶出度。


(2)OTC技术


OCT技术是基于光的干涉现象,通过测量光束与参考光束之间的干涉信号来获取样品内部的结构信息。该技术具有实时、高分辨率、快速、非侵入性的优点。通过借鉴OCT预测化学药片剂溶出行为的模式,可以进行中药片剂的溶出度研究的初步探索。


(3)机器视觉技术


机器视觉预测片剂溶出度是指通过计算机系统模拟人眼视觉系统,借助先进的软件算法对摄像头捕捉的片剂溶出过程图像进行精准分析,以此实现自动化识别与智能判断片剂溶出度。机器视觉高度发展的系统和多变量数据分析为片剂溶出度检测提供了一种经济高效的实时解决方案,在药品质量评估中变得越来越重要,有望能将其应用到中药片剂的溶出度预测。


(4)多源数据融合技术


多源数据融合技术是一种利用方法和工具来合并不同来源数据的过程分析技术。该技术能获得比单一技术更准确、更优越的数据。多种光谱技术的数据融合常用于片剂溶出成分的定量分析,该光谱数据融合技术可以有效提高单个光谱数据集的溶出模型能力。


(5)虚拟仿真技术


计算机技术结合虚拟现实技术即虚拟仿真技术,模拟体外溶出设备的流体力学、剪切应力条件、胃肠道环境、胃内药物片剂在胃流场中的自由度运动等场景受到广泛关注。Kalný等提出了基于离散元模型来模拟直接压片制备的速释片剂单个崩解片段,再通过有限体积网格模型来模拟全部崩解片剂的溶出曲线,结果显示以上模拟溶出的模型与实验参考数据一致性较好。但中药片剂溶解机制较为复杂,希望通过借鉴多组分复杂化学药片剂溶出过程的模拟将虚拟仿真技术进一步应用于中药片剂溶出过程。


(6)核磁共振技术


定量核磁共振技术对复杂的天然化合物质量控制,尤其在中药的定量分析具有明显的优势。与传统的色谱分析方法相比,具有分析时间短、不受色谱条件影响及不会损坏分析样品的特点。


核磁共振成像技术为医学诊断的常用技术,也是机器视觉在医学领域的应用。该技术越来越多地用于可视化片剂的溶出过程。随着一些快速成像方法的发展,核磁共振成像技术可以实时、快速、无创、定量地评估片剂的溶出,使进一步探究片剂溶出机制成为可能。


小结:


溶出度是片剂质量研究中的一个重要指标,虽然中药一般不规定测定体外溶出度,然而药物溶出度合格才能发挥其良好的药效。光谱法、OCT技术、机器视觉技术、多源数据融合技术、核磁共振技术等这些中药片剂体外溶出度测定新技术克服了传统方法检测时间长、反馈时间长、样品预处理复杂、检测成本较高等缺陷,为推动中药片剂溶出度的快速无损、智能化、工业化测定提供了参考依据。


参考来源:

1、廖佳丽,万鑫浩等.基于新技术的中药片剂溶出行为研究进展与对策思路

2、温雅杰.烯丙孕素片溶出度检测方法的建立及评价

3、李琰,吴恒乾等.口服固体制剂体外溶出度测试方法的应用探讨



(中国粉体网编辑整理/青黎)



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