摘要
基于非洛地平低溶解、高渗透的典型生物药剂学分类系统(BCS) Ⅱ类药性质,考察不同增溶策略对其口服吸收的影响。首先,制备原料药粒径为(200、150、25 μm)的非洛地平普通片;同时采用增溶手段制备非洛地平固体分散体和平均粒径(168.90 ± 6.22)nm,多分散指数PDI 0.11 ± 0.06的非洛地平纳米混悬剂。考察上述不同非洛地平制剂在大鼠十二指肠、空肠、回肠、结肠的吸收速率、表观渗透系数Papp、累积吸收量及体内药代动力学特性。大鼠在体单向肠灌流结果表明,不同制剂的非洛地平在十二指肠、空肠、回肠的吸收均优于结肠,非洛地平在小肠有广泛的吸收窗,最佳吸收部位在小肠,且不同制剂的非洛地平Papp均大于2.0 × 1
非洛地平(felodipine)是由瑞典Astra公司开发的二氢吡啶类钙离子通道阻断
对于口服制剂而言,溶出度、渗透性和肠吸收机制是决定其生物利用度的关键因
本研究通过粉末直压法将3种不同粒径原料药压制成非洛地平普通片,原料药粒径分别为200、150、25 μm,并通过纳米混悬技术进一步减小粒径,制备非洛地平纳米混悬剂,通过增大溶出比表面积以提高溶出速率;以及通过增溶经典策略——固体分散技术,通过使药物处于高度分散状态提高溶出比表面积、同时使药物以分子或极细胶体、微晶的状态存在以提高非洛地平的溶解度,最终造成溶出速率显著增大。另外,本研究对比上述不同制剂在大鼠十二指肠、空肠、回肠、结肠4个肠段的吸收特征,考察非洛地平溶出度的提高对于其在肠道的吸收速率、表观渗透系数、肠道累积吸收量的影响,进而评价增溶策略对非洛地平口服生物利用度的促进机制。
非洛地平原料药(98%纯度,美国Ark Pharm公司);乳糖(Super T-ab 11SD, 荷兰DFE Pharma公司);微晶纤维素(安徽山河药用辅料有限公司);硬脂酸镁(湖州展望药业有限公司);乌拉坦(国药集团化学试剂有限公司);吐温80(北京益利精细化工有限公司);交联聚维酮、泊洛沙姆188(德国BASF公司);乙腈、甲醇(色谱纯,安徽天地高纯溶剂有限公司);其他试剂均为市售分析纯。
RC806D溶出试验仪(广州航信科学仪器有限公司);DP30A单冲压片机(北京国药龙立科技有限公司);Agilent1100高效液相色谱仪(安捷伦科技有限公司);TU-1810紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);RF-5301PC荧光分光光度计(日本岛津公司);Malvern Zetasizer Nano ZSE纳米粒度电位仪(上海思百吉仪器有限公司);DSC200F3差示扫描量热仪(德国耐驰公司)。
高效液相色谱条件:Inertsil ODS-SP C18柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm),流动相甲醇-乙腈-水(50∶15∶35),检测波长238 nm,流量1.0 mL/min,柱温30 ℃,进样量20 μL,保留时间26 min。
取过量非洛地平原料药于pH 1.2、2.2、4.5、5.5、6.8、7.4的纯水中,37 ℃振荡24 h,离心取上清液,高效液相色谱测定。
取过量非洛地平原料药于pH 1.2、2.2、4.5、5.5、6.8、7.4的含1.0% 十二烷基硫酸钠(SDS)的溶液中,37 ℃振荡24 h,离心取上清液,高效液相色谱测定。
取粒径分别为200、150、25 μm的非洛地平原料药10 mg与乳糖118 mg、微晶纤维素70 mg等量递增预混,过80目筛网3次,加硬脂酸镁2 mg混匀,压片,片重约200 mg,硬度为30~35 N。
按质量比1∶4∶5称取非洛地平原料药、吐温80、交联聚维酮PVPP,非洛地平原料药、吐温80置梨形瓶,加无水乙醇,超声溶解至澄清,加交联聚维酮,磁力搅拌均匀,45 ℃减压旋蒸挥发溶剂,真空干燥24
分别将非洛地平原料药、吐温80-PVPP、非洛地平与吐温80-PVPP物理混合物、非洛地平固体分散体在速度10 ℃/min,温度40 ~ 180 ℃下扫描,记录曲线。
精密称取非洛地平原料药溶于二氯甲烷,配制50 mg/mL的有机溶液;精密称取泊洛沙姆188溶于纯水,配制0.1%的水溶液。有机溶液与水溶液体积比1∶5,水溶液冰浴5 min,1 000 r/min的转速下,有机溶液快速注入水溶液中,搅拌5 min,探头超声10 min,室温搅拌12 h挥发二氯甲
测量非洛地平纳米混悬剂粒径并于常温下放置,观察粒径变化。
按文献配制Krebs-Ringer′s (K-R)
非洛地平纳米混悬剂于3 000 r/min 转速离心10 min,取上清液,甲醇混匀,水浴超声15 min,紫外分光光度法于363 nm处测定吸光度,经外标法计算总含药量。
非洛地平纳米混悬剂于3 000 r/min 转速离心10 min,取上清液,4 ℃下15 000 r/min转速离心30 min,取上清液,甲醇混匀,紫外分光光度法于363 nm处测定吸光度,经外标法计算游离药量。包封率(%)=(总含药量 - 游离药量)/投药量 × 100,载药量(%)=(总含药量 - 游离药量)/(投药量+载体质量)× 100。
供试混悬液:按上述非洛地平普通片处方,分别精密称取适量200、150、25 μm粒径的非洛地平原料药和辅料,K-R液配制成80 μg/mL的混悬剂。
供试固体分散体:精密称取适量上述非洛地平固体分散体,K-R液配制成80 μg/mL混悬剂。
供试纳米混悬剂:精密量取适量上述非洛地平纳米混悬剂,K-R液稀释至80 μg/mL。
荧光分光光度计于激发波长386 nm,发射波长438 nm处测定非洛地平荧光强度,但非洛地平荧光响应低,测得荧光强度低,定量困难,故选用吐温80增加非洛地平对荧光强度敏感
禁食过夜的雌性SD大鼠(自由饮水),腹腔注射20%乌拉坦(200 mg/kg)麻醉。沿腹中线打开腹腔,选取10~15 cm十二指肠、空肠、回肠、结肠,于两端切口,插管并结扎,用生理盐水洗净肠内容物,再用供试液以2.0 mL/min的流速平衡孵育10 min。伤口用浸有生理盐水的脱脂棉覆盖保湿。入口处用供试液以0.2 mL/min的流速灌流,出液口用已知质量的接收液小瓶收集,每隔30分钟更换下一组供试液和接收液小瓶,实验持续180 min。实验结束后沿插管两端剪下肠段,平放舒展后测量长度和内径。
非洛地平混悬液:按上述非洛地平普通片处方,分别精密称取适量200,150,25 μm粒径的非洛地平原料药及辅料,0.5%羧甲基纤维素钠溶液配制成4 mg/mL的混悬液。
非洛地平固体分散体溶液:精密称取适量上述非洛地平固体分散体,纯水配制成4 mg/mL的固体分散体溶液。
非洛地平纳米混悬液:精密量取适量上述非洛地平纳米混悬剂,纯水稀释至4 mg/mL。
将实验前禁食12 h(自由饮水)的雌性SD大鼠随机分成5组,分别为200 μm非洛地平原料药与辅料组、150 μm非洛地平原料药与辅料组、25 μm非洛地平原料药与辅料组、非洛地平固体分散体组、非洛地平纳米混悬液组。80 mg/kg剂量灌胃,给药后0.25,0.5,0.75,1,1.5,2,3,4,6,8,10,24 h于大鼠眼眶后静脉丛取血0.5 mL,置预先肝素化的EP管中,10 000 r/min离心5 min,分离上层血浆,-20 ℃储存。
如

Figure 1 pH-solubility curves of felodipine active pharmaceutical ingredient (API)
A: Felodipine API in the water; B: Felodipine API in the 1.0% SDS solution

Figure 2 Dissolution curve of felodipine tablets based on 200,150,25 μm particle sizes of bulk drug in 1.0% SDS solution ()
*P < 0.05 vs 150 μm tablets group
非洛地平固体分散体及其原料药饱和溶解度分别为(179.03 ± 5.47)μg/mL和(2.80 ± 0.12)μg/mL。该结果表明固体分散体显著提高非洛地平在水性介质的饱和溶解度。
由

Figure 3 DSC thermograms of felodipine API, Tween 80-PVPP, physical mixture and felodipine solid dispension
A: Felodipine API; B: Tween 80-PVPP; C: Physical mixture; D: Felodipine solid dispension

Figure 4 In vitro release curves of felodipine solid dispension and 25 μm felodipine API in water ()
如

Figure 5 Particle size figures of felodipine nanosuspension ()
A: Felodipine nanosuspension at 0 h; B: Felodipine nanosuspension at 48 h; C: Felodipine nanosuspension diluted in K-R solution at 12 h

Figure 6 In vitro release curves of felodipine nanosuspension and 25 μm felodipine API in 0.1% SDS solution ()
大鼠在体单向肠灌流法测得指标与人体吸收指标有较好的相关性,该法建立模型所测的数据能应用于人体吸收的预
如

Figure 7 Absorption rate constant of felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension in the duodenum, jejunum, ileum and colon ()
A: 200 μm,150 μm and 25 μm felodipine tablets; B: 25 μm felodipine tablets, felodipine solid dispersion and felodipine nanosuspension; C: Felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension
药物在大鼠体内Papp大于2.0 × 1

Figure 8 Apparent permeability coefficient of felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension in the duodenum, jejunum, ileum and colon ()
A: 200 μm,150 μm and 25 μm felodipine tablets; B: 25 μm felodipine tablets, felodipine solid dispersion and felodipine nanosuspension; C: Felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension
与上述Ka和Papp的结果趋势相一致,如

Figure 9 Absorption quality and total absorption quality of felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension in the duodenum, jejunum, ileum and colon ()
A: Absorption quality of 200 μm, 150 μm and 25 μm felodipine tablets; B: Absorption quality of 25 μm felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension; C: Total absorption quality of felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension
如

Figure 10 Plasma concentration-time curves of felodipine tablets, solid dispersion and nanosuspension ()
本研究制备了原料药粒径为200 μm、150 μm、25 μm的非洛地平普通片,通过制剂增溶新技术制备了非洛地平纳米混悬剂和固体分散体,研究增溶策略对以非洛地平为代表的BCS Ⅱ类药物口服吸收的影响。pH-溶解度曲线验证非洛地平溶解性差,大鼠在体肠灌流实验结果表明非洛地平渗透性高,因此限制非洛地平等BCS Ⅱ类药物口服吸收的关键因素其是低溶解性;增加以非洛地平为代表的BCS Ⅱ类药的饱和溶解度和溶出速率,能显著提高其在胃肠道吸收速率和累积吸收量,从而最终提高生物利用度。
References
Wang Q. Research progress on new drugs in treatment of angina pectoris[J]. Drug Eval Res(药物评价研究),2019,42(5):1014-1019. [百度学术]
Lüscher TF,Cosentino F. The classification of calcium antagonists and their selection in the treatment of hypertension. areappraisal[J]. Drugs,1998,55(4):509-517. [百度学术]
Zhou Z,Dunn C,Khadra I,et al. Influence of physiological gastrointestinal surfactant ratio on the equilibrium solubility of BCS Class II drugs investigated using a four component mixture design[J]. Mol Pharm,2017,14(12):4132-4144. [百度学术]
Štěpánková M,Krasulová K,Dořičáková A,et al. Optical isomers of dihydropyridine calcium channel blockers display enantiospecific effects on the expression and enzyme activities of human xenobiotics-metabolizing cytochromes P450[J]. Toxicol Lett,2016,262:173-186. [百度学术]
Jing BY,Wang ZY,Yang R,et al. Enhanced oral bioavailability of felodipine by novel solid self-microemulsifying tablets[J]. Drug Dev Ind Pharm,2016,42(3):506-512. [百度学术]
Zhang CG,Yu ZY,Yu CC,et al. Research progress of gastroretentive drug delivery system and its application in traditional Chinese medicine[J]. Chin J Mod Appl Pharm(中国现代应用药学),2020,37(7):877-885. [百度学术]
Jing BY,Wang ZY,Li Y,et al. Preparation and in vitro evaluation of felodipine [百度学术]
solid dispersions[J]. J Shenyang Pharm Univ(沈阳药科大学学报),2010,27(3):185-190. [百度学术]
Mori D,Makwana J,Parmar R,et al. Formulation, evaluation and optimization of the felodipine nanosuspension to be used for direct compression to tablet for in vitro dissolution enhancement[J]. Pak J Pharm Sci,2016,29(6):1927-1936. [百度学术]
Yang H,Zhai B,Fan Y,et al. Intestinal absorption mechanisms of araloside a in situ single-pass intestinal perfusion and in vitro caco-2 cell model[J]. Biomed Pharmacother. 2018,106:1563-1569. [百度学术]
Zawaneh AH,Khalil NN,Ibrahim SA,et al. Micelle-enhanced direct spectrofluorimetric method for the determination of linifanib: application to stability studies[J]. Luminescence,2017,32(7):1162-1168. [百度学术]
He CH,Zhang ZH,Wang S,et al. Study on intestinal absorption kinetics of apigenin in rats[J]. Chin J Chin Mater Med(中国中药杂志),2013,38(9):1416-1420. [百度学术]
Luo YF,Ren LX,Li XH,et al. Summary of research methods for drug intestinal absorption[J]. Drug Eval Res(药物评价研究),2017,40(5):706-710. [百度学术]
Zhou YJ,Qin DP,Wang YD,et al. Amelioration of tripterygium wilfordii polycoride on TNBS/ethanolinduced ulcerative colitis via inhibiting lipid peroxidation and its downstream inflammatory meditors[J]. Chin Herb Med(中草药 英文版),2017,9(4):344-352. [百度学术]
Over B,Matsson P,Tyrchan C,et al. Structural and conformational determinants of macrocycle cell permeability[J]. Nat Chem Biol,2016,12(12):1065-1074. [百度学术]