【Hanson】使用垂直擴(kuò)散池進(jìn)行透皮貼劑釋放測試

一、概述

標(biāo)準(zhǔn)的Apparatus V法和浸入池法已針對Phoenix™ RDS干熱擴(kuò)散系統(tǒng)進(jìn)行了實驗評估。評估結(jié)果顯示，Phoenix RDS系統(tǒng)與Apparatus V的測試數(shù)據(jù)相近，盡管其釋放率略高，但由于其所需的空間極小，因此成為質(zhì)量控制實驗室的一個理想選擇。在Phoenix系統(tǒng)中使用的小號擴(kuò)散池有效減少了所需緩沖液的量。相較之下，浸入池法的釋藥率高于其他兩種方法。

二、簡介

皮膚是管理藥物產(chǎn)品吸收和局部給藥行為的重要途徑。全身藥物通過貼片傳遞，貼片釋放活性成分，然后通過皮膚進(jìn)入血液，輸送到全身。與其他用藥方法相比，經(jīng)皮貼劑越來越受歡迎。透皮貼片可以傳遞止痛藥、血管舒張劑和其他許多藥物。禾刂多卡因是典型的測試樣品。

外用和透皮產(chǎn)品的擴(kuò)散池測試被認(rèn)為是繁瑣、耗時的，并且由于操作程序的變化而存在結(jié)果的不一致性。USP Apparatus V是一種廣泛接受的方法，用于測量透皮貼劑的釋放率。Phoenix RDS和溶出系統(tǒng)浸入池通常用于其他外用藥物（如凝膠和乳膏）的釋放研究。貼劑在概念上與經(jīng)皮給藥系統(tǒng)相似，主要區(qū)別在于藥物被封裝在貼片中。

三、材料和方法 - APP 5

研究中使用了含4%鹽酸禾刂多卡因（lidocaine hydrochloride）的鹽酸禾刂多卡因透皮貼劑。使用47mm 0.45μm濾紙將pH為6.8的磷酸鉀緩沖液真空過濾，溶媒是通過溶解8克磷酸鉀到1升水中然后用磷酸調(diào)節(jié)pH值至6.8。

App 5使用的是Teledyne Hanson Vision Elite 8溶出度測試儀。每組使用6個1升的容器，使用Hanson USP Apparatus V，即槳上盤式裝置。

圖1：Phoenix RDS干熱擴(kuò)散系統(tǒng)

貼片的大小通過切割到2"x 2"來滿足儀器樣品的要求，結(jié)果歸一化為使用的貼片面積。在每個溶出杯中放置圓盤組件，在每個容器中添加250ml介質(zhì)，并在溶出儀中安裝轉(zhuǎn)槳，在測試過程中，槳葉的轉(zhuǎn)速為25rpm，介質(zhì)保持在32℃的溫度下。

兩次測試，每次測試中并行6個貼劑樣本，每15分鐘采集一次溶出液，持續(xù)2小時，并按照下段討論的HPLC方法進(jìn)行分析，將每組6個貼劑在每個時間點(diǎn)的結(jié)果取平均值，得到表中的數(shù)據(jù)結(jié)果。

使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行色譜分析，配備SPDM20A PDA檢測器，設(shè)置在240nm, LC-20AD泵，SIL-20AC HT自動進(jìn)樣器，CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津?qū)嶒炇医鉀Q方案軟件控制。采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱，在室溫(25?C)下進(jìn)行分離。流動相采用的是乙腈與醋酸鈉緩沖溶液（pH值為3.4，配制方法：在900毫升水中加入50毫升冰醋酸，用0.1摩爾的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至3.4）按25:75的比例混合，流速設(shè)定為1mL/min，進(jìn)樣量為50μL。

結(jié)果 - APP 5

表1顯示了兩次運(yùn)行的結(jié)果。數(shù)據(jù)顯示的是每組6個貼劑在每個時間點(diǎn)的累計釋放量的平均值。每個結(jié)果也顯示了RSD（相對標(biāo)準(zhǔn)偏差百分比），計算每次運(yùn)行釋放率（斜率m）。

表1：APP V - 槳上盤法累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量（單位：µg/cm²）

四、材料和方法 - 垂直擴(kuò)散池

本研究采用含4%鹽酸禾刂多卡因的鹽酸禾刂多卡因透皮貼劑，每1L水溶解6.8g磷酸鉀，然后用磷酸調(diào)節(jié)pH至6.8，采用47mm 0.45μm濾紙真空過濾pH為6.8的磷酸鉀緩沖液。

對于這種方法，使用Teledyne Hanson Phoenix RDS垂直擴(kuò)散系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由6池組成的自動干熱系統(tǒng) (注:實驗未采取自動采樣，采用人工采樣方式)。擴(kuò)散池的標(biāo)稱體積為21mL，使用13mm的攪拌子，15mm孔徑的頂部給藥槽帽。擴(kuò)散池受體腔充滿溶媒，在給藥槽帽上放置25mm 0.45μm Tuffryn合成膜，并使用了防蒸發(fā)蓋(玻璃蓋)。膜下的氣泡都被清除。加熱塊溫度設(shè)置為32.5°C，以保持?jǐn)U散池溫度為32°C±0.1°C，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為400rpm，測試開始前系統(tǒng)至少平衡30分鐘。禾刂多卡因鹽酸鹽貼片使用直徑9/16”的空心沖頭和錘切割，以適應(yīng)劑量片。貼片貼在膜上，粘著的一面對著膜。在給藥片上放置一個蒸發(fā)蓋。每隔15分鐘，通過采樣臂人工提取樣品，用保持在32°C±0.1°C的受體溶液回補(bǔ)體積(注:自動采樣可以通過擴(kuò)散主軟件由用戶生成的協(xié)議來執(zhí)行)。用比例為50:50乙醇和去離子水的混合物作為洗滌劑解決方案。采集400μL的樣品，采用高效液相色譜法測定禾刂多卡因從貼片中釋放的量。通過切割來減小貼片尺寸以適應(yīng)儀器樣本需求，結(jié)果歸一化到所使用的貼劑面積。

兩次測試，每次測試中并行6個貼劑樣本，每15分鐘采集一次溶出液，持續(xù)2小時，并按照下段討論的HPLC方法進(jìn)行分析，將每組6個貼劑在每個時間點(diǎn)的結(jié)果取平均值，得到表中的數(shù)據(jù)結(jié)果。

使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行色譜分析，配備SPDM20A PDA檢測器，設(shè)置在240nm, LC-20AD泵，SIL-20AC HT自動進(jìn)樣器，CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津?qū)嶒炇医鉀Q方案軟件控制。采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱，在室溫（25?C）下進(jìn)行分離。乙腈的混合物25:75:醋酸鈉緩沖溶液（pH 3.4, 50毫升冰醋酸900mL水，0.1N氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至3.4），流速為1mL/min，進(jìn)樣量為50μL。

結(jié)果 — 垂直擴(kuò)散池法

三個測試是由不同的化學(xué)家用新配制的溶液在不同天內(nèi)完成的，結(jié)果與可接受的%RSD值一致，見表2。

表2：Phoenix垂直擴(kuò)散池累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量

（單位：µg/cm2）

五、材料和方法 — 浸入池

研究中使用了含4%鹽酸禾刂多卡因的鹽酸禾刂多卡因透皮貼片。

采用每1L水溶解6.8g磷酸鉀，然后用磷酸調(diào)節(jié)pH至6.8，采用47mm 0.45μm濾紙真空過濾pH為6.8的磷酸鉀緩沖液。浸入池法（USP<1724>）使用Teledyne Hanson Vision Elite 8，帶有小體積（150ml）平底容器和mini轉(zhuǎn)槳的溶出度測試儀，浸入池裝置每個容器中使用75毫升溶媒。

貼片的大小通過切割到9/16"來滿足儀器樣品的要求，結(jié)果歸一化為使用的貼片面積。將準(zhǔn)備好的浸沒池置于每只容器中，每只容器中加入75 mL溶媒，溶解儀中安裝mini槳。

測試時，槳的轉(zhuǎn)速為50rpm，介質(zhì)保持在32℃的溫度下。 進(jìn)行了兩次測試，每次測試中并行6個貼劑的樣本， 每15分鐘采集一次溶出液，持續(xù)2小時，并按照下段討論的HPLC方法進(jìn)行分析。每組6個貼劑的結(jié)果在每個時間點(diǎn)上取平均值，生成結(jié)果表中的數(shù)據(jù)。

使用Shimadzu LC20A高效液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行色譜分析，配備SPDM20A PDA檢測器，設(shè)置在240 nm, LC-20AD泵，SIL-20AC HT自動進(jìn)樣器，CTO-20AC柱溫箱和CBM-20A通信總線模塊均由島津?qū)嶒炇医鉀Q方案軟件控制。 采用Kromasil (Sigma Aldrich) 1.6 x 250 mm C18反相色譜柱，在室溫（25?C）下進(jìn)行分離。乙腈的混合物25:75:醋酸鈉緩沖溶液（pH 3.4, 50毫升冰醋酸900mL水，0.1 N氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至3.4），流速為1mL/min，進(jìn)樣量為50μL。

結(jié)果 — 浸入池法

表3顯示了兩次測試的結(jié)果。數(shù)據(jù)顯示的是每組6個貼劑在每個時間點(diǎn)的累計釋放量的平均值。每個結(jié)果也顯示了RSD（相對標(biāo)準(zhǔn)偏差百分比）。計算每次測試釋放率（斜率m）。

表3：浸入式擴(kuò)散池累計釋放的鹽酸禾刂多卡因量

（單位：µg/cm²）

六、結(jié)果對比和討論

Phoenix干熱系統(tǒng)通常用于半固體制劑的體外釋放測試，通過與浸入池的Elite 8和Apparatus V的Elite 8進(jìn)行比較，對透皮貼劑測試進(jìn)行了評估。

浸入池是一種槳上盤法和垂直擴(kuò)散池法的結(jié)合體。像槳上盤法一樣，貼劑被浸沒在池中，攪拌器位于其上方。它需要更小體積的緩沖液。然而，其釋放速率明顯快于Apparatus V法和擴(kuò)散池法。曲線也明顯非線性，在實驗初期釋放速度較快。

浸入池和垂直擴(kuò)散池表明，隨著時間的推移，釋放率比漿碟法（Apparatus V）的測試更高。釋放率是由一個曲線的斜率來測量的，每平方厘米的藥物釋放量和時間的平方根，斜率為:

其中m為斜率，C₀為貼劑內(nèi)釋放出的藥物濃度，D為擴(kuò)散系數(shù)，π為常數(shù)3.1415。 由于所有實驗都使用相同的貼劑樣本，所以禾刂多卡因的濃度在所有實驗中都是相同的，所以釋放的變化是由擴(kuò)散的變化引起的。

垂直擴(kuò)散池實驗中斜率的增加表明，垂直擴(kuò)散池貼劑的擴(kuò)散程度更高，這可能是由于從切邊開始擴(kuò)散的面積增加的“穿孔效應(yīng)”，創(chuàng)建一個更小面積的貼劑來適應(yīng)擴(kuò)散的產(chǎn)生。然而，來自Phoenix系統(tǒng)的結(jié)果與Apparatus V法很好地吻合。如前所述，在所有情況下，藥物釋放量作為時間的函數(shù)都用高效液相色譜（HPLC）測量。

圖2：鹽酸禾刂多卡因貼片方法驗證

七、結(jié)論

Phoenix干熱系統(tǒng)提供的體外釋放數(shù)據(jù)類似于USP Apparatus V，它顯示出稍高的釋放率，可能是因為將貼片切割成適合擴(kuò)散池的大小而暴露出的邊緣導(dǎo)致的。但是，可重復(fù)的結(jié)果表明可以在QC環(huán)境中使用。 Phoenix系統(tǒng)更小，非常容易設(shè)置，只需要很少的緩沖液。垂直擴(kuò)散池與浸入池的結(jié)果有明顯不同。

上述測試是在Teledyne Hanson分析研究中心依照所有相關(guān)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)操作流程（SOP）進(jìn)行的。這些流程均按照良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）的要求制定，旨在協(xié)助客戶完成方法學(xué)的驗證工作。