曾棋平，張 晶，劉志宏，宋洪濤 (.南京軍區(qū)福州總醫(yī)院藥學(xué)科，福建 福州 350025；2.福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 35008)

近年來，脂質(zhì)給藥系統(tǒng)在促進難溶性藥物口服吸收方面引起廣泛關(guān)注[1-3]?？诜|(zhì)制劑進入體內(nèi)，由外源性的脂質(zhì)消化產(chǎn)物和腸道中內(nèi)源性產(chǎn)生的膽鹽、磷脂形成混合膠束，具有顯著的增溶作用而促進藥物的吸收，提高難溶性藥物的口服生物利用度[4,5]。然而，人體胃腸道環(huán)境復(fù)雜(關(guān)系到體液容積、pH值、離子強度、膽鹽濃度)，評價脂質(zhì)制劑的傳統(tǒng)方法,如經(jīng)典體外釋放法、透析法、室擴散法、流池法等,存在應(yīng)用局限及體內(nèi)外相關(guān)性較差等問題。因此，建立一個準(zhǔn)確、可靠的方法來篩選和評價脂質(zhì)制劑的性質(zhì)尤為重要。

體外脂解模型通過模擬小腸的生理環(huán)境，能夠研究脂質(zhì)消化動力學(xué)和消化產(chǎn)物與內(nèi)源性物質(zhì)的相互作用以及脂質(zhì)制劑在腸道中的變化，反映脂質(zhì)制劑在體內(nèi)的性質(zhì)，是一種具有前景的篩選和評價脂質(zhì)制劑的新方法。

1 脂質(zhì)給藥系統(tǒng)的分類

脂質(zhì)制劑中包含單酰甘油、二酰甘油、三酰甘油、親水性表面活性劑、親油性表面活性劑和助溶劑等不同性質(zhì)的輔料。常見的劑型有固體脂質(zhì)納米粒(solid lipid nanoparticles,SLN)、納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體(nanostructured lipid carriers,NLC)等。Pouton等[6-8]根據(jù)脂質(zhì)給藥系統(tǒng)體系的關(guān)鍵性質(zhì)特征提出脂質(zhì)制劑分類系統(tǒng)(LFCS)。簡言之，Ⅰ型是需要被消化的純油處方，Ⅱ型是含水不溶性表面活性劑的自乳化給藥系統(tǒng)，Ⅲ型是含水溶性表面活性劑的自乳化給藥系統(tǒng)，Ⅳ型是親水處方，詳見表1。

表1 脂質(zhì)制劑分類系統(tǒng)

2 脂質(zhì)制劑的評價

以往研究者常通過藥物的溶解度和自乳化能力等體外參數(shù)篩選和評價脂質(zhì)制劑。事實上，腸道消化行為可能使脂質(zhì)制劑的增溶能力喪失，導(dǎo)致藥物沉淀[9]。因此，需要建立能準(zhǔn)確反映脂質(zhì)制劑在腸道行為的評價方法。目前，為了更好地預(yù)測脂質(zhì)制劑在胃腸道稀釋及消化對藥物的影響，建立脂質(zhì)制劑良好的體內(nèi)外相關(guān)性，一些能夠較好地反映腸道生理環(huán)境的體外試驗技術(shù)已日趨成熟。例如，已經(jīng)發(fā)展較為成熟、標(biāo)準(zhǔn)化較高的油膽鹽溶解度實驗，處方分散和藥物沉淀實驗以及體外脂解模型實驗，其中體外脂解模型在解決問題方面優(yōu)勢尤為突出。在藥劑學(xué)中應(yīng)用脂解實驗一般可以達(dá)到兩個目的：①定量脂解反應(yīng)的速度和程度，確定各參數(shù)對劑型的影響；②判定藥物在腸道中的存在狀態(tài)[10-11]。

3 脂解模型的組成

體外脂解模型包括緩沖系統(tǒng)、Ca2+、膽鹽膠束及胰脂酶等。其中緩沖系統(tǒng)能在消化滴定過程中保持敏感并穩(wěn)定指示pH值的變化。恒pH滴定(pH-stat)儀是一個模擬胃腸環(huán)境的裝置，它由磁力攪拌機、pH計、熱電偶、自動緩沖液滴定管、恒流泵、計算機組成。pH計用來監(jiān)測反應(yīng)池內(nèi)pH值的變化，恒流泵持續(xù)釋放CaCl2用來激活脂肪酶，有時也會加入一定量的膽汁鹽和NaCl，用來模擬小腸內(nèi)離子環(huán)境[12]。Zangenberg等[13]報道膽鹽濃度、Ca2+和胰脂酶活性是影響脂解速率的3個重要參數(shù)，通過持續(xù)地加入Ca2+可以保證脂解速率的持續(xù)進行，且Ca2+的加入速率影響脂解反應(yīng)速率，整個系統(tǒng)由體外模擬脂質(zhì)制劑在胰液和膽汁存在情況下的脂質(zhì)消化過程，進而判斷藥物在胃腸道中析出沉淀的速度、程度以及溶解吸收情況，可以預(yù)測脂質(zhì)制劑處方在胃腸道中維持藥物處于溶解狀態(tài)的能力及藥物釋放行為。

4 脂解模型的應(yīng)用

4.1脂解模型在不同類型制劑中的應(yīng)用 Kaukonen等[14-16]利用體外脂解模型研究長鏈和中鏈脂質(zhì)制劑的消化對系列具有相同油水分配系數(shù)的難溶性藥物(灰黃霉素、地西泮、達(dá)那唑、桂利嗪、氯氟菲醇)增溶行為的影響。相對于長鏈脂質(zhì)制劑，中鏈脂質(zhì)制劑更易于被快速脂解，但消化后藥物的增溶行為更多取決于藥物的親脂性能力。因此，親脂性弱的藥物更易被分配進入水性分散相，如灰黃霉素、地西泮；高親脂性的藥物更易殘留于未被消化的油相當(dāng)中，如達(dá)那唑、桂利嗪、氯氟菲醇。研究還表明，油脂分配系數(shù)較低的藥物在中鏈三酰甘油(MCT)混懸液的增溶作用顯著強于溶液劑，對于油水分配系數(shù)較高的藥物，增加載藥量并未提高消化后藥物在水性分散相的含量，因此MCT的增溶作用并不顯著。Dahan[17-18]等利用體外脂解實驗探究了維生素D3、黃體酮、地塞米松和灰黃霉素的長鏈、中鏈三酰甘油脂質(zhì)制劑，后三者的體外脂解實驗數(shù)據(jù)與體內(nèi)藥動學(xué)數(shù)據(jù)一致，而維生素D3的體內(nèi)外數(shù)據(jù)卻不相關(guān)，由于其口服以后多經(jīng)過淋巴轉(zhuǎn)運，所以，對于多數(shù)經(jīng)過淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)運的藥物并不適于體外脂解實驗。

Fatouros等[19]利用脂解模型模仿難溶性藥物普羅布考(丙丁酚)的3種不同類型的脂質(zhì)制劑：油脂制劑、自微乳和納米乳的吸收過程，監(jiān)測制劑在水相(膠束)中的釋放，使用神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(NFM)預(yù)測其體內(nèi)外相關(guān)性。結(jié)果表明，藥物在油溶液的釋放顯著低于在自微乳和納米乳中的釋放，釋放速率為自微乳>納米乳>油溶液，納米乳和自微乳制劑具有相同的tmax，但納米乳的Cmax和相對生物利用度更高，體外研究發(fā)現(xiàn)，油脂制劑30 min達(dá)到峰濃度，Cmax低于納米乳和自微乳，這與體內(nèi)生物利用度研究的結(jié)果一致，脂解模型聯(lián)合NFM可以成為預(yù)測脂質(zhì)制劑體內(nèi)行為的有效工具。

4.2脂解模型在制劑處方篩選的應(yīng)用 研究表明固體載體對固體自微乳化給藥系統(tǒng)的體內(nèi)外性質(zhì)有重要影響?；骆返萚20]采用新型體外脂解-吸收模型評價微粉硅膠對固體自微乳化給藥系統(tǒng)離體小腸吸收的影響，實驗結(jié)果表明，微粉硅膠不僅可以提高脂解速率，增加脂解后水性分散相藥物的分配，還能延緩體外釋藥及藥物在小腸的吸收速率，而且影響程度與微粉硅膠的用量相關(guān)。這就提示了微粉硅膠作為固體自乳化給藥系統(tǒng)的載體，其用量需著重考察。

易濤等[21]以吲哚美辛為模型藥物制備自微乳給藥系統(tǒng)(SMEDDS)，考察不同規(guī)格的羥丙甲基纖維素(HPMC E3、E5、E50、K4M、K15M、K100M)和不同濃度的HPMC E5對體外脂解速率以及脂解后藥物分配的影響。實驗表明，在脂解初期(即快速脂解期)，脂解的速率順序為E3>E5>E50，K15M>K4M>K100M，這與HPMC的分子量和黏度由小到大的順序呈正相關(guān)。隨著脂解進行(即慢速脂解期)，越來越多的脂質(zhì)成分被水解，產(chǎn)生大量的游離脂肪酸和甘油。這些脂解產(chǎn)物與表面活性劑分子包裹于乳滴與脂肪酶的表面，抑制脂解進行。因此，慢速脂解期的脂解速率順序為：E50>E5>E3，K15M>K100M>K4M。推測E類與K類HPMC脂解速率差異的原因是兩種類型形成的網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)的不同，黏度小的HPMC更有利于藥物的水相分配，在黏度小的HPMC作用下，脂解前的膠束溶液以及脂解后的溶液對藥物的溶解度增加程度均更大。同時表明，隨著HPMC的E5濃度增加，自乳化給藥系統(tǒng)的載藥能力增強，小腸脂解后進入水相的藥物濃度也增加。實驗提示了HPMC有利于自乳化給藥系統(tǒng)中藥物在胃腸道的吸收，可作為研發(fā)固體自乳化給藥系統(tǒng)的固體載體。

5 總結(jié)與展望

體外脂解模型作為目前篩選和評價脂質(zhì)制劑的新方法，它利用了恒pH滴定(pH-stat)模擬腸道pH，以含有膽鹽的混合膠束溶液和豬胰脂肪酶提取物在體外模擬腸道的消化，以進入水性分散相的藥物量作為篩選、評價脂質(zhì)制劑的指標(biāo)，能夠反映脂質(zhì)制劑經(jīng)腸道消化的特性，預(yù)測藥物在腸道內(nèi)的消化行為，從而建立制劑的體內(nèi)外相關(guān)性。但模型未考慮藥物的分配與吸收機制的關(guān)聯(lián)和差異性，可能由于吸收機制的差異導(dǎo)致模型體內(nèi)外相關(guān)性較差。何吉奎等[22]在體外脂解模型的基礎(chǔ)上，引入腸吸收評價方法，建立了一種用于篩選評價脂質(zhì)制劑的新型體外動態(tài)腸吸收模型，包括腸消化和腸組織培養(yǎng)兩大體系。探究模型重要參數(shù)(Ca2+、葡萄糖、K+)的影響。研究發(fā)現(xiàn)Ca2+濃度的增加能顯著增強脂質(zhì)制劑的腸消化，葡萄糖濃度的遞增能顯著減慢腸組織活性的衰減，K+雖能維持腸組織的活性，但其濃度變化對腸組織活性的衰減并無顯著影響。最終選擇Ca2+10 mmol/L、葡萄糖15 mmol/L和K+5.5 mmol/L為模型參數(shù)。利用該模型評價I型脂質(zhì)制劑得到的體外吸收曲線與大鼠體內(nèi)吸收曲線呈現(xiàn)極顯著的點對點相關(guān)性，該模型有望用于脂質(zhì)制劑的篩選、評價以及預(yù)測。

【參考文獻(xiàn)】

[1] Stella VJ,Nti-Addae KW.Prodrug strategies to overcome poor water solubility[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2007, 59(7):677-694.

[2] Yu LX, Amidon GL, Polli JE,etal. Biopharmaceutics classification system:the scientific basis for biowaiver extensions[J]. Pharm Res, 2002,19(7):921-925.

[3] Giliyar C, Fikstad DT, Tyavanagimatt S. Challenges and opportunities in oral delivery of poorly water-soluble drugs[J]. Drug Deliv Technol,2006,6(1):57-63.

[4] Hauss DJ. Oral lipid-based formulations[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2007,59(7):667-676.

[5] Colin WP. Formulation of poorly water-soluble drugs for oral administration: physicochemical and physiological issues and the lipid formulation classification system[J]. Eur J Pharm,2006, 29(3-4):278-287.

[6] Pouton CW. Formulation of poorly water soluble drugs for oral administration: physicochemical issues and the lipid formulation classification system[J]. Eur J Pharm, 2006(29):278-287.

[7] Hamberstone AJ, Charman WN. Lipid-based vehicles for the oral delivery of poorly water soluble drugs[J]. Adv Drug Deliv Rev, 1997, 25:103-108.

[8] Pouton CW, Porter CJH. Formulation of lipid-based delivery systems for oral administration: materials, methods and strategies[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2008, 60: 625-637.

[9] Setbia S, Squillante E. Solid dispersion:revival with greater possibilities and application in oral drug delivery[J]. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst, 2003,20(2-3):215-247.

[10] 安富榮, 蘇德森. 生物技術(shù)藥物的脂質(zhì)體給藥系統(tǒng)研究進展[J]. 中國生化藥物雜志, 2003, 24(4):207-209.

[11] 張 寧, 王海學(xué), 錢思源. 淺談細(xì)胞毒類抗腫瘤藥物脂質(zhì)體制劑的研究思路[J]. 中國新藥雜志, 2006,15(21):1805-1807.

[12] Porter CJH, Pouton CW, Cuine JF,etal. Enhancing intestinal drug solubilisation using lipid based delivery systems[J]. Adv Drug Deliv Rev, 2008, 60: 673-691.

[13] Zangenberg NH, Mullertz A, Kristensen HG,etal. A dynamicinvirtolipolysis model.Ⅰ：controlling the rate of lipolysis by continuous addition of calcium[J]. Eur J Pharm, 2001, 14:115-122.

[14] Kaukonen AM, Boyd BJ, Porter CJH,etal. Drug solubilization behavior during in vitro digestion of simple triglyceride lipid solution formulation[J]. Pharm Res, 2004,21:245-253.

[15] Zangenberg NH, Mullertz A, Kristensen HG,etal. A dynamicinvirtolipolysis model. Ⅱ：evaluation of the model[J].Eur J Pharm, 2001, 14:237-244.

[16] Larsen A, Sassene P, Mullertz A.Invitrolipolysis models as a tool for the characterization of oral lipid and surfactant based drug delivery systems[J]. Int J Pharm, 2011, 417:245-255.

[17] Dahan A, Hoffman A. Use of a dynamicinvitrolipolysis model to rationalize of poorly water soluble drugs: correlation withinvivodata and the relationship to intra enterocyte processes in rats[J]． Pharm Res, 2006, 23(9):2165-2174.

[18] Sek L, Porter CJH, Charman WN,etal. Characterisation and quantification of medium chain and long chain triglycerides and theirinvitrodigestion products,by HPLC coupled withinsitudensitometric analysis[J]. J Pharm Biomed Anal, 2001, 25(3-4):651-661.

[19] Fatouros DG, Nielsen FS, Douroumis D,etal. In vitro-in vivo correlations of self emulsifying drug delivery systems combining the dynamic lipolysis model and neuro fuzzy networks[J]. Eur J Pharm, 2008, 69:887-898.

[20] 宦 娣, 易 濤, 劉 穎, 等. 微粉硅膠對固體自微乳化給藥系統(tǒng)小腸吸收的影響[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2011, 46 (4): 466-471.

[21] 劉 穎, 肖 璐, 何吉奎, 等. 脂質(zhì)制劑體外動態(tài)腸吸收模型的建立及評價[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2011, 46(8):983-989.

[22] 劉 穎, 易 濤, 宦 娣, 等. 利用體外脂解模型評價Ⅰ型脂質(zhì)制劑[J]. 藥學(xué)學(xué)報, 2010, 45 (10): 1307-1311.