溶出试验中使用表面活性剂时注意事项

在难溶性药物的溶出方法开发过程中，有时会使用到表面活性剂来提高 药物的溶出，这其中可能会遇到很多“有趣”的问题，本文进行了简要分 析，供广大研发人员讨论。 通常情况下，如果药典中的常规介质（如pH1.0-3.0 盐酸溶液、 pH4.0 或 4.5 醋酸盐缓冲液、 pH6.8 磷酸盐缓冲液、水）能够使难溶性药物完 全溶出，则不必考虑在溶出介质中加入表面活性剂。对于一些不能通过 常规介质测定的难溶性药物，选择加入表面活性剂往往是“最后的选择”。 加入表面活性剂虽然能够提高溶出，但有时可能会“掩盖”制剂的某些性 能，极有可能出现体外溶出曲线相似，体内不等效的情况，因此无论有 无可以参考的质量标准或溶出条件，表面活性剂的使用都应该进行详细 评估，不能直接套用已有方法中的种类或浓度。 通常在确定要加入表面活性剂之前，应进行以下研究，证明制剂在截止 时间内，药物在所有溶出介质中平均溶出量均达不到85%，如果有一种 溶出介质达到 85%以上则可以不必考虑使用表面活性剂。 （1）不含表面活性剂的常规四种或多种介质中的溶出曲线考察（0%浓 度）。此时可以根据情况选择900ml 或 1000ml 体积，在常规低转速下， 如 50rpm（桨法）或 100 篮法下进行研究，绘制自制制剂和/或参比制 剂溶出曲线。 （2）提高转速（常用）。如 75rpm 、100rpm 、150rpm等，根据 USP 规定，超过 150rpm 的转速不推荐使用。 （3）增加采集时间，考察是否达到平台。此法比较耗时，通常确定截止 时间最长为 60min-120min 。 （4）根据药物性质，有时可考察不同离子强度，不同盐种类的影响。 此外，还应测定药物的pH-溶解度曲线，结合以上结果确定在何种溶出 量较低的介质中加入表面活性剂。 如果上述条件都不合适，可以考虑采用加入表面活性剂，此时应查询国 内外文献、专利、质量标准，并结合药物结构选择表面活性剂的种类。 筛选时，应根据情况考虑涵盖所有常用种类的表面活性剂，比如阴离子 型、阳离子型、和非离子型。 USP 中列举了多种商品化的表面活 性剂及其临界胶束浓度（ Critical Micelle Concentration，CMC）的近 似临界值，在方法开发中可以参考。 常见表面活性剂的种类及临界胶束浓度 胶束的概念由 Mcbain 在 1925 年首次提出，认为当浓度升至一定值时， 表面活性剂分子在水溶液中从单体缔合为“胶态聚集态”，并称之为“胶 束”，所形成的这些胶束是热力学稳定的，从而将形成胶束时的浓度称之 为临界胶束浓度，简称CMC。 一般认为，在表面活性剂浓度不大时，没有其他添加剂的溶液中胶束大 多呈球状，在十倍于CMC 或更浓的溶液中，胶束一般为非球状，如棒 状；随着溶液浓度的不断增加，棒状胶束聚集呈束状，浓度更大时形成 层状。 含有表面活性剂溶液中一旦形成了胶束后，溶液的一系列化学性质将会 会发生改变，例如表面张力、渗透压、润湿、增溶、乳化、起泡等。CMC 受无机盐、有机添加剂和氢离子浓度的影响。 USP 表中所列表面活性剂并不全面， 不能排除未列出的表面活性 剂。其他表面活性剂，如羟丙基β-环糊精，已被用来作为溶出介质添加 剂提高难溶性化合物的溶解度。在这些表面活性剂中最常用有CTAB、 SDS、吐温 80 和 Triton X-100 。 根据 USP 规定， 一般情况下，表面活性剂的浓度应高于它的CM， 但在实际工作中往往低于CMC 浓度或在其范围内的情况也能够使溶出 符合要求，因此 USP 的规定并不代表一定要高于CMC 浓度，应 具体问题具体分析。 不同级别（或纯度）的表面活性剂会影响药物的溶解度，因此要对表面 活性剂的级别和纯度进行详细的对比研究和必要的控制，例如，SDS 应 使用高纯度级并固定厂家来源。吐温80 的纯度和来源影响外观（颜色） 及其中的杂质含量，在使用HPLC 方法进行分析时，不同来源的吐温80 往往会表现出不同的杂质行为，对色谱柱及色谱条件要求较高。此外， 反离子或 pH 值可能会影响表面活性剂溶液的溶解性或稳定性，例如， 当含有 SDS 的磷酸盐缓冲液中钾盐浓度为0.5mol/L 时，就会形成沉淀 析出，但是使用其钠盐制备含有SDS 的介质时，就可以避免这种现象发 生。 关于表面活性剂的使用量，在《普通口服固体制剂溶出曲线测定与比较 指导原则》中规定：表面活性剂浓度推荐在0.01%-1.0%(W/V) 范围内依 次递增考察，特殊品种可适度增加浓度。说明表面活性剂通常考察在 0.01%-1.0% 之间，必要时可以考虑超过上述浓度，此时应有研究说明。 日本《仿制药生物等效性试验指导原则2012 版》中规定：吐温 -80 的浓 度应从 0.01%、 0.1%、 0.5%和 1.0%(W/V) 依次递增。 增加时， 只要 pH1.2、 pH4.0 和 pH6.8 任何一个介质中，参比制剂在规定的时间内平均溶出率 达 85％以上，则设定该介质中的吐温-80 浓度作为溶出度试验用最低浓 度。如果递增至最高浓度，参比制剂在规定时间内平均溶出率仍达不到 85%，则设定溶出速率最快介质中的吐温-80 浓度作为溶出度试验用浓 度。如果吐温 -80 与药物本身或添加剂反应，影响药物的溶出，则将缓 冲溶液从磷酸二氢钙换成磷酸二氢钠，使用十二烷基硫酸钠亦可。但使 用十二烷基硫酸钠的药物溶解度，不能超过吐温-80 最大浓度的溶解度。 USP 等国外药典标准或FDA 溶出数据库中公开的含有表面活性剂的溶 出介质一般都含有较高的浓度，往往不具有区分力，需要降低浓度进行 对比研究。进行不同种类的表面活性剂的不同浓度筛选时，可以使用6 杯或 12 杯溶出仪进行筛选，如每种介质平行做2 片参比制剂（或仿制 制剂），一次可以做3 或 6 种，或者不同浓度的对比试验。目标是确定 使药物在合适时间（如 60-120min ）达到 85%以上所需要的最低量。表 面活性剂逐渐增加的浓度也常见0%、0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、 1.0%、2.0%情况，研究时宜逐级进行考察。 三、使用表面活性剂时的案例分析三、使用表面活性剂时的案例分析 表面活性剂的种类、浓度、来源、纯度、级别、与介质中添加剂的相容 性问题是常规考察项，必须进行研究。除此之外，表面活性剂与药物本 身的相互作用情况也不容忽视。 案例案例 1 1：药物与：药物与 SDSSDS 发生相互作用发生相互作用 药物离子与表面活性剂之间的离子对相互作用在溶出介质中经常发生， 可导致药物溶出不完全。 本例中碱性药物 B（pKa 为 4.9、5.6）在 pH4.5 以下溶解度很高，没有区分力，因此考察4.5 以上的溶出情况，而由于 在此范围内溶解度又很低，因此考虑加入SDS 进行考察。 药物药物 B B 的化学结构的化学结构 药物药物 B B 的的 pH-pH-溶解度曲线溶解度曲线 研究中发现，在含有低于 CMC 浓度的 SDS 的 pH4.5 介质中形成了不溶 性盐，影响了药物的溶解度和制剂的润湿性，而在高pH 时这种现象不 明显。pH4.5 介质中，当 SDS 浓度高于 CMC 浓度时，其溶出也比不加 SDS 的情况慢。 药物药