在上一期 2020 版《中国药典》系列探讨中，我们主要介绍了往复筒法溶出度仪的发展历程、仪器的基本构造和使用注意事项，这期我们继续科普往复筒法在制剂研究中的应用并分析其主要优势。
传统转篮法和桨法，虽操作简便，
但 pH 值难变化且搅拌速度单一
传统的转篮法和桨法通常是以单一的、足够低的搅拌速度进行溶出度测试，通过采用一个有区分力的方法，检测出生物等效批次中潜在的生物不等效批次，从而对批次间进行均匀性和一致性判断。
在对大多数口服药物制剂进行单个或多个 pH 值体外评估实验时，这两种方法简单易操作。但在测试过程中难以改变介质 pH 值，更很少注意到搅拌速度的变化，尤其是在较低搅拌速度下，易使药物在杯底形成“锥形堆积”，致使药物没有暴露在介质中，可能会导致药物溶出度或释放度的不准确。
往复筒法，不同机械和物理化学条件，
模拟体内胃肠道变化
往复筒法溶出度仪避免了传统溶出系统的应用局限，能迅速、方便地使制剂暴露在不同的机械和物理化学条件下，从而模拟制剂在胃肠道中的释放。
该装置的多排设计（ 7 杯 × 6 排）主要代表消化道的多个区域（胃、十二指肠、空肠、回肠）
如果药物大部分在某一区域释放，或者某一特定区域的漏槽不能满足条件时，额外的两排可以用相同介质表征这一区域
仪器使用时，样品管在溶出杯内垂直往复运动，并按设定的时间要求逐排移动，从而使未溶解的药物制剂逐步暴露于不同 pH 值的介质中
样品管在每一排的往复速度可单独编辑，以便模拟人体胃肠道的不同运动方式
图 1. Agilent Bio-Dis 介质条件模拟胃肠道生理环境
经典实例，阐述往复筒法溶出度仪优势
1. 往复筒法分析速释制剂
往复筒法由于其良好的混合特性，已成功的应用于速释制剂的体外研究试验。FDA 一项研究结果表明：以一些速释制剂为研究对象，当往复筒法在搅拌速度范围的下限线如 5 DPM（次/钟）条件下往复运动时，用 f2 相似实验做对比，等同于桨法在 50 rpm 条件下的流体动力学条件（结论仅供参考，具体需在实验室验证）。原研和仿制阿昔洛韦片溶出曲线的比较很好地验证了这一结论[1]。
图 2. 阿昔洛韦片（原研和仿制制剂）溶出曲线比较
2. 往复筒法分析肠溶制剂
肠溶制剂通常需要先在酸性介质中运行 1-2 小时，然后再转移至缓冲液中进行释放，以此模拟药物在人体胃肠道内的释放，证明药物在胃液中释放受限，到达肠道之后才开始释放。往复筒法溶出度仪独特的多排设计，使药物在溶出实验过程中能自由地切换溶出环境。
以不同剂型的美沙拉嗪肠溶片为例，同样使用往复筒法进行溶出实验，当仅采用 pH 7.5 介质时，方法是没有区分力的；当采用 pH 1.2、pH 6.0、pH 6.8、pH 7.2、pH 7.5 五种介质梯度时，可以很好的鉴别不同的产品[2]。
图 3. 不同剂型的美沙拉嗪在 pH 7.5 介质中的溶出曲线（ USP APP 3，220 毫升，10DPM ）
图 4. 不同剂型的美沙拉嗪在 pH 梯度条件下的溶出曲线（ USP APP 3，220 毫升，10DPM）
3. 往复筒法分析缓控释制剂
缓控释制剂通常要求药物口服后在体内缓慢释放或在某特定部位释放，往复筒法独特的多排设计可以轻松模拟药物在胃肠道不同部位持续释放的过程，更容易获得药物在体内外释放的相关性。USP 收载了使用往复筒法测试溶出度或释放度的 8 个缓释制剂，以硝苯地平缓释片（BSC Ⅱ）为例，方法和标准为如下[3]：
表 1. 往复筒法分析硝苯地平缓释片的实验条件
*为避免产生过多泡沫，应加入几滴四甲基硅油
该方法在第一排酸性介质中运行 1 小时以模拟药物在胃液中释放受限，然后转移至 pH 6.8 介质（含 3% 吐温）中继续释放，连续四排都是 pH 6.8 介质（含 3% 吐温），这种设计有利于药物暴露在 900ml 以上某一介质中，是难溶性药物的理想选择。
计算方法：
当前取样点溶出度：D = (Ru/Rs) x (Cs/L) x V x 100
1 小时取样点溶出度：D1= (Ru/Rs) x (Cs/L) x V x 100=D
2 小时取样点溶出度：D2 = D1 + D
8 小时取样点溶出度：D8 = D2 + D
12 小时取样点溶出度：D12 = D8 + D
24 小时取样点溶出度：D24 = D12 + D
Ru = 当前检测样品的峰响应值
Rs = 对照品溶液的峰响应值
Cs = 对照品溶液的浓度（mg/ml）
L = 制剂标示量（mg）
V = 介质体积，250ml
4. 往复筒法分析特殊制剂
使用往复筒法测定溶出度或释放度，除了可应用于我们熟悉的速释和缓控释制剂外，还因该装置良好的混合性和更强的机械搅拌力，可成功应用于一些新剂型比如咀嚼片、渗透泵片、脂质体微球、缓释微丸以及一些难溶性药物的分析。
以缓释微丸为例，我们在用桨法进行溶出实验时，发现微丸很容易黏在杯底，导致溶出结果不准确；当采用往复筒法进行溶出测试时，可看到微丸能很好的分散在样品管内，从而有效保证了测定结果的准确性。
图 5. 某缓释微丸在往复筒法中的分布状态
下期预告
什么制剂类型适用于往复筒法？
如何采用往复筒法分析难溶性药物？
哪些故障排查要点需要谨记？
尽情期待，2019 年 12 月 27 日往复筒法答疑篇，一问一答，解惑常见问题。
如您有任何疑问，也可在文末留言，我们将选取通用问题，在下期文章进行统一解答。
参考文献
1. Lawrence X. Yu,Jin T. Wang and Ajza S. Hussain. Evaluation of USP apparatus 3 for dissolution testing of immediate-release products. AAPS PharmSci 2002;4(1).
2. Sandra Klein, Markus W. Rudolph, Jennifer B. Dressman. Drug Release Characteristics of Different Mesalazine Products Using USP Apparatus 3 to Simulate Passage Through the GI Tract. Dissolution Technologies, Vol. 9, Issue.
3. U.S. pharmacopoeia.
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