在難溶性藥物的溶出方法開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有時(shí)會(huì )使用到表面活性劑來(lái)提高藥物的溶出，這其中可能會(huì )遇到很多“有趣”的問(wèn)題，本文進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，供廣大研發(fā)人員討論。

1、加入表面活性劑前應做哪些研究？

通常情況下，如果藥典中的常規介質(zhì)（如pH1.0-3.0鹽酸溶液、pH4.0或4.5醋酸鹽緩沖液、pH6.8磷酸鹽緩沖液、水）能夠使難溶性藥物完全溶出，則不必考慮在溶出介質(zhì)中加入表面活性劑。對于一些不能通過(guò)常規介質(zhì)測定的難溶性藥物，選擇加入表面活性劑往往是“最后的選擇”。加入表面活性劑雖然能夠提高溶出，但有時(shí)可能會(huì )“掩蓋”制劑的某些性能，極有可能出現體外溶出曲線(xiàn)相似，體內不等效的情況，因此無(wú)論有無(wú)可以參考的質(zhì)量標準或溶出條件，表面活性劑的使用都應該進(jìn)行詳細評估，不能直接套用已有方法中的種類(lèi)或濃度。

通常在確定要加入表面活性劑之前，應進(jìn)行以下研究，證明制劑在截止時(shí)間內，藥物在所有溶出介質(zhì)中平均溶出量均達不到85%，如果有一種溶出介質(zhì)達到85%以上則可以不必考慮使用表面活性劑。

（1）不含表面活性劑的常規四種或多種介質(zhì)中的溶出曲線(xiàn)考察（0%濃度）。此時(shí)可以根據情況選擇900ml或1000ml體積，在常規低轉速下，如50rpm（槳法）或100籃法下進(jìn)行研究，繪制自制制劑和/或參比制劑溶出曲線(xiàn)。

（2）提高轉速（常用）。如75rpm、100rpm、150rpm等，根據USP規定，超過(guò)150rpm的轉速不推薦使用。

（3）增加采集時(shí)間，考察是否達到平臺。此法比較耗時(shí)，通常確定截止時(shí)間最長(cháng)為60min-120min。

（4）根據藥物性質(zhì)，有時(shí)可考察不同離子強度，不同鹽種類(lèi)的影響。

此外，還應測定藥物的pH-溶解度曲線(xiàn)，結合以上結果確定在何種溶出量較低的介質(zhì)中加入表面活性劑。

2、使用表面活性劑時(shí)應進(jìn)行哪些研究？

如果上述條件都不合適，可以考慮采用加入表面活性劑，此時(shí)應查詢(xún)國內外文獻、專(zhuān)利、質(zhì)量標準，并結合藥物結構選擇表面活性劑的種類(lèi)。篩選時(shí)，應根據情況考慮涵蓋所有常用種類(lèi)的表面活性劑，比如陰離子型、陽(yáng)離子型、和非離子型。USP中列舉了多種商品化的表面活性劑及其臨界膠束濃度（Critical Micelle Concentration，CMC）的近似臨界值，在方法開(kāi)發(fā)中可以參考。

常見(jiàn)表面活性劑的種類(lèi)及臨界膠束濃度

膠束的概念由Mcbain在1925年首次提出，認為當濃度升至一定值時(shí)，表面活性劑分子在水溶液中從單體締合為“膠態(tài)聚集態(tài)”，并稱(chēng)之為“膠束”，所形成的這些膠束是熱力學(xué)穩定的，從而將形成膠束時(shí)的濃度稱(chēng)之為臨界膠束濃度，簡(jiǎn)稱(chēng)CMC。

一般認為，在表面活性劑濃度不大時(shí)，沒(méi)有其他添加劑的溶液中膠束大多呈球狀，在十倍于CMC或更濃的溶液中，膠束一般為非球狀，如棒狀；隨著(zhù)溶液濃度的不斷增加，棒狀膠束聚集呈束狀，濃度更大時(shí)形成層狀。

含有表面活性劑溶液中一旦形成了膠束后，溶液的一系列化學(xué)性質(zhì)將會(huì )會(huì )發(fā)生改變，例如表面張力、滲透壓、潤濕、增溶、乳化、起泡等。CMC受無(wú)機鹽、有機添加劑和氫離子濃度的影響。

USP表中所列表面活性劑并不全面，不能排除未列出的表面活性劑。其他表面活性劑，如羥丙基β-環(huán)糊精，已被用來(lái)作為溶出介質(zhì)添加劑提高難溶性化合物的溶解度。在這些表面活性劑中最常用有CTAB、SDS、吐溫80和Triton X-100。

根據USP規定，一般情況下，表面活性劑的濃度應高于它的CM，但在實(shí)際工作中往往低于CMC濃度或在其范圍內的情況也能夠使溶出符合要求，因此USP的規定并不代表一定要高于CMC濃度，應具體問(wèn)題具體分析。

不同級別（或純度）的表面活性劑會(huì )影響藥物的溶解度，因此要對表面活性劑的級別和純度進(jìn)行詳細的對比研究和必要的控制，例如，SDS應使用高純度級并固定廠(chǎng)家來(lái)源。吐溫80的純度和來(lái)源影響外觀(guān)（顏色）及其中的雜質(zhì)含量，在使用HPLC方法進(jìn)行分析時(shí)，不同來(lái)源的吐溫80往往會(huì )表現出不同的雜質(zhì)行為，對色譜柱及色譜條件要求較高。此外，反離子或pH值可能會(huì )影響表面活性劑溶液的溶解性或穩定性，例如，當含有SDS的磷酸鹽緩沖液中鉀鹽濃度為0.5mol/L時(shí)，就會(huì )形成沉淀析出，但是使用其鈉鹽制備含有SDS的介質(zhì)時(shí)，就可以避免這種現象發(fā)生。

關(guān)于表面活性劑的使用量，在《普通口服固體制劑溶出曲線(xiàn)測定與比較指導原則》中規定：表面活性劑濃度推薦在0.01%-1.0%(W/V)范圍內依次遞增考察，特殊品種可適度增加濃度。說(shuō)明表面活性劑通?？疾煸?.01%-1.0%之間，必要時(shí)可以考慮超過(guò)上述濃度，此時(shí)應有研究說(shuō)明。

日本《仿制藥生物等效性試驗指導原則2012版》中規定：吐溫-80的濃度應從0.01%、0.1%、0.5%和1.0%(W/V)依次遞增。增加時(shí)，只要pH1.2、pH4.0和pH6.8任何一個(gè)介質(zhì)中，參比制劑在規定的時(shí)間內平均溶出率達85％以上，則設定該介質(zhì)中的吐溫-80濃度作為溶出度試驗用最低濃度。如果遞增至最高濃度，參比制劑在規定時(shí)間內平均溶出率仍達不到85%，則設定溶出速率最快介質(zhì)中的吐溫-80濃度作為溶出度試驗用濃度。如果吐溫-80與藥物本身或添加劑反應，影響藥物的溶出，則將緩沖溶液從磷酸二氫鈣換成磷酸二氫鈉，使用十二烷基硫酸鈉亦可。但使用十二烷基硫酸鈉的藥物溶解度，不能超過(guò)吐溫-80最大濃度的溶解度。

USP等國外藥典標準或FDA溶出數據庫中公開(kāi)的含有表面活性劑的溶出介質(zhì)一般都含有較高的濃度，往往不具有區分力，需要降低濃度進(jìn)行對比研究。進(jìn)行不同種類(lèi)的表面活性劑的不同濃度篩選時(shí)，可以使用6杯或12杯溶出儀進(jìn)行篩選，如每種介質(zhì)平行做2片參比制劑（或仿制制劑），一次可以做3或6種，或者不同濃度的對比試驗。目標是確定使藥物在合適時(shí)間（如60-120min）達到85%以上所需要的最低量。表面活性劑逐漸增加的濃度也常見(jiàn)0%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、2.0%情況，研究時(shí)宜逐級進(jìn)行考察。

3、使用表面活性劑時(shí)的案例分析

表面活性劑的種類(lèi)、濃度、來(lái)源、純度、級別、與介質(zhì)中添加劑的相容性問(wèn)題是常規考察項，必須進(jìn)行研究。除此之外，表面活性劑與藥物本身的相互作用情況也不容忽視。

案例1：藥物與SDS發(fā)生相互作用

藥物離子與表面活性劑之間的離子對相互作用在溶出介質(zhì)中經(jīng)常發(fā)生，可導致藥物溶出不完全。本例中堿性藥物B（pKa為4.9、5.6）在pH4.5以下溶解度很高，沒(méi)有區分力，因此考察4.5以上的溶出情況，而由于在此范圍內溶解度又很低，因此考慮加入SDS進(jìn)行考察。

藥物B的化學(xué)結構

藥物B的pH-溶解度曲線(xiàn)

研究中發(fā)現，在含有低于CMC濃度的SDS的pH4.5介質(zhì)中形成了不溶性鹽，影響了藥物的溶解度和制劑的潤濕性，而在高pH時(shí)這種現象不明顯。pH4.5介質(zhì)中，當SDS濃度高于CMC濃度時(shí)，其溶出也比不加SDS的情況慢。

藥物B與SDS成鹽示意圖

含不同濃度SDS的pH4.5介質(zhì)溶出曲線(xiàn)

藥物B在不同SDS濃度pH4.5、pH5.5、pH6.8介質(zhì)中的溶解度

根據上述研究，最后選擇了非離子表面活性劑。本例說(shuō)明在對離子型藥物進(jìn)行溶出研究時(shí)，應考慮到藥物與離子型表面活性劑的相容性，相容性與介質(zhì)pH環(huán)境、緩沖液種類(lèi)、離子強度等有關(guān)。

本例藥物B在pH4.5介質(zhì)中的溶出低是由于介質(zhì)中加入SDS形成難溶性鹽引起的，這種情況在體內可能是并不存在的，也許藥物B已經(jīng)滿(mǎn)足BE了。因此，對于堿性藥物，需要注意介質(zhì)中加入SDS后可能導致錯誤的判斷。

案例2：表面活性劑溶液增加了藥物的穩定性

利福平與異煙肼復方制劑在進(jìn)行溶出曲線(xiàn)測定時(shí)發(fā)現利福平在0.1N鹽酸中不穩定，發(fā)生降解。由于利福平在水中不溶，因此采用了0.4%SDS溶液進(jìn)行了研究，結果表明在整個(gè)分析檢測過(guò)程中無(wú)降解。而且，0.4%SDS溶液的體內外相關(guān)性很好。

利福平在酸溶液中的降解情況（3、4為兩個(gè)降解物峰）

利福平在0.4%SDS溶液中的情況（無(wú)3、4兩個(gè)降解物峰）

通過(guò)總結可知，表面活性劑在溶出過(guò)程中可能涉及如下作用：降低溶出介質(zhì)表面張力、增加制劑潤濕性促進(jìn)了藥物溶出；與藥物不相容（成鹽或促進(jìn)降解），降低了藥物溶出；與介質(zhì)不相容（如SDS與鉀鹽），形成沉淀；使藥物在表面活性劑溶液中更穩定等。其他類(lèi)型的表面活性劑在使用時(shí)（如溶出或處方中用到），類(lèi)似問(wèn)題也需引起總結和思考。

參考文獻

1、USP：溶出度方法的開(kāi)發(fā)與驗證

2、《普通口服固體制劑溶出曲線(xiàn)測定與比較指導原則》

3、《仿制藥生物等效性試驗指導原則2012版》

4、Zongyun Huang,Shuchi Parikh,William P.Fish.Interactions between a poorly soluble cationic drug and sodium dodecylsulfate in dissolution medium and their impact on in vitro dissolution behavior[J].International Journal of Pharmaceutics,535(2018)350–359

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