裴燕芳， 潘金火， 嚴(yán)國俊

（南京中醫(yī)藥大學(xué)， 江蘇 南京 210046）

復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組 “整體” 釋放特征研究

裴燕芳， 潘金火， 嚴(yán)國俊*

（南京中醫(yī)藥大學(xué)， 江蘇 南京 210046）

目的 研究復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組 “整體” 釋放動力學(xué)特征。方法 采用中國藥典槳法測定復(fù)方垂盆草普通微丸和緩釋微丸的釋放度， 溫度 (37 ±0.1) ℃， 轉(zhuǎn)速為 100 r/min。 以復(fù)方垂盆草制劑理論完全溶出供試液的紫外吸收光譜為參照， 運(yùn)用化學(xué)計量學(xué)中的多元校正方法 (Kalman 濾波) 計算各樣品溶液的物質(zhì)組的相對計量值，并對此方法進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)此方法計算每個時間點(diǎn)的累積釋放度，并繪制釋放曲線，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合。結(jié)果 復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組質(zhì)量濃度在0.055 7 ～0.557 2 mg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系 (r=0.999 6)， 低、 中、 高質(zhì)量濃度的精密度測定 RSD分別為 2.10%、 1.22%、 0.56%， 穩(wěn)定性測定的 RSD分別為 2.05%、 3.52%、 3.85%。從釋放曲線得出復(fù)方垂盆草緩釋微丸達(dá)到了緩釋的目的， 其釋放特征符合 Weibull模型。 結(jié)論 用多元校正方法對物質(zhì)組進(jìn)行計量估計，為描述復(fù)方垂盆草緩釋微丸的釋放動力學(xué)特征提供了一個較為實(shí)用和有效的方法。

物質(zhì)組； 釋放動力學(xué)； Kalman 濾波； 復(fù)方垂盆草緩釋微丸

一直以來，中藥的體外釋放主要以某個或某幾個有效成分的體外溶出特征來作為評價標(biāo)準(zhǔn)，但是，從中藥的多組分和復(fù)雜性考慮，這些并不能反映中藥的整體性和統(tǒng)一性。近年來一些有關(guān)中藥復(fù)方的體外釋放研究的新理論給中藥的研究帶來了嶄新的突破口。人們逐漸從研究單體成分或某個有效部位群的釋放轉(zhuǎn)向從整體來評價中藥制劑的體外釋放動力學(xué)特征， 比如張繼穩(wěn)［1］提出的多組分中藥化合物組釋放動力學(xué)理論， 及岳鵬飛等［2］提出的物質(zhì)粗糙集理論等，這些理論均符合中醫(yī)藥的整體觀，及中藥復(fù)方制劑作用的多靶點(diǎn)、多成分共同產(chǎn)生藥效的理論。他們以中藥有效物質(zhì)的集合為研究對象，進(jìn)行中藥復(fù)方制劑釋放動力學(xué)的評價研究［3-6］， 具有理論上巨大的創(chuàng)新性。

復(fù)方垂盆草緩釋微丸由垂盆草、柴胡、甘草等藥味組成，具有疏肝健脾、清化濕熱的功效，主治慢性肝炎、肝郁脾虛、濕熱等證。若單以垂盆草中的黃酮類成分或垂盆草苷和柴胡皂苷、甘草苷等來作為指標(biāo)性成分研究復(fù)方垂盆草緩釋微丸的釋放度，不能全面體現(xiàn)出該藥物的體外釋放特征。本實(shí)驗(yàn)即從整體觀入手，利用化學(xué)計量學(xué)中的多元校正方法［7］來對物質(zhì)組計量值進(jìn)行校正， 消除系統(tǒng)誤差進(jìn)而更加準(zhǔn)確的評價自制復(fù)方垂盆草緩釋微丸的體外釋放特征。

1 理論

中藥物質(zhì)組是指單味中藥或中藥復(fù)方制劑中所含有的、在介質(zhì)中溶解的所有組分的集合［8］。 復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組指在脫氣蒸餾水中溶解的所有組分的集合，是一個整體性概念。本實(shí)驗(yàn)以緩釋制劑完全釋放時的紫外吸收光譜為參照， 通過 kalman 濾波法， 優(yōu)化待測溶液的物質(zhì)組濃度。

kalman 濾波法［9-10］的數(shù)學(xué)模型有:

(1) 狀態(tài)模型x(k) 為第 k個狀態(tài)， F(k/k-1) 為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣， 表示第 k-1 個狀態(tài)與第 k個狀態(tài)之間的關(guān)系， w(k-1) 為狀態(tài)估計誤差。

(2) 量測模型

y(k) 為狀態(tài) x(k) 的測量值， bT為系數(shù)矩陣， v(k)為測量誤差。

(3) 預(yù)測模型

其中 k(k)=p(k-1)b(k) ［bT(k)p(k-1)b(k) +r(k)］ -1

k(k) 為 kalmam增益， 表示第 k個狀態(tài)時新息的放大倍數(shù)， d(k) 為 kalman 新息， 反映新測量值 y(k) 與前一個估計值 x(k-1) 的差值， x(k) 為第 k個狀態(tài)修正后的估計值， 它包括利用前 k-1個狀態(tài)得到的估計值 x (k-1) 和修正值 k(k)d(k) 。 基于以上模型， 用 matlab軟件實(shí)現(xiàn)了 kalman 濾波法， 用于估計物質(zhì)組質(zhì)量濃度。

復(fù)方垂盆草緩釋微丸完全釋放時的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，其物質(zhì)組質(zhì)量濃度設(shè)定為 1， 在不同波長處的紫外吸收度為 ［Y1， Y2， Y3， …， Yn］， 樣品溶液在同一系列波長處的吸光度為 ［y1， y2， y3， … yn］， 利用 kalman 濾波法對樣品溶液的物質(zhì)組質(zhì)量濃度進(jìn)行估計，得出樣品溶液相對于標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)組質(zhì)量濃度計量值 X(為樣品的物質(zhì)組質(zhì)量濃度)。 在時間點(diǎn) T取樣， 通過以上方法得出物質(zhì)組質(zhì)量濃度 X， 此時的物質(zhì)組質(zhì)量濃度即可看作該時間點(diǎn)的累積釋放度 (Q=X)。

2 儀器和試劑

紫外可見分光光度計 UV-2401( 日本島津)， RCZ-8A智能藥物溶出儀 (天津大學(xué)精密儀器廠)， 自制的復(fù)方垂盆草緩釋微丸，蒸餾水。

3 方法

3.1 貯備液 的制備 精 密 稱取復(fù)方垂 盆 草緩釋微丸5.015 2 g， 置研缽中研細(xì)， 轉(zhuǎn)入溶出杯中， 以 900 m L脫氣蒸餾水為介質(zhì)。 槳法 100 r/m in， (37 ±0.1)℃條件下攪拌12 h， 以使各組分充分溶出。 取溶出液適量過 0.8 μm，0.45 μm濾膜， 取續(xù)濾液 50 mL， 置 500 mL量瓶中， 用蒸餾水稀釋置刻度，即得貯備液。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)組的紫外吸收特征 以空白蒸餾水為空白， 在 220 ～450 nm波長下用紫外-可見分光光度法對上述貯備液進(jìn)行掃描，輸出整數(shù)波長處的吸光度。

3.3 線性考察 分別移取 “3.1” 項(xiàng)中的貯備液 1.00、2.50、 4.00、 5.50、 7.00、 8.50、 10.00 mL置 10 mL量瓶中， 加蒸餾水稀釋置刻度， 搖勻。 按 “3.2” 項(xiàng)方法測定上述溶液在 220 ～450 nm處整數(shù)波長處的吸光度。

3.4 精密度試驗(yàn) 分別取 1.00、 5.00、 10.00 mL貯備液配制成10mL溶液， 各平行取樣 6 份， 依法測定。 計算各樣本物質(zhì)組質(zhì)量濃度計量值。

3.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取 10、 50、 100mL貯備液分別置于100 m L量瓶中， 加蒸餾水稀釋至刻度，避光密封， 常溫下放置， 分別于 0、 1、 2、 4、 6、 8、 10、 12 h 取樣， 測定物質(zhì)組質(zhì)量濃度計量值。

3.6 物質(zhì)組釋放度測定 精密稱定 5.009 g緩釋微丸， 置于盛有 900 mL脫氣蒸餾水的溶出杯中， 采用槳法 ( 《中國藥典》 2010 年 版 附錄 X C第二 法) 溶 出， 轉(zhuǎn) 速為 100 r/min， 溫度 (37 ±0.1)℃， 分別在時間點(diǎn) 1、 2、 4、 6、 8、10、 12 h 取樣， 取樣量為 10 mL， 并及時補(bǔ)足等量的脫氣蒸餾水， 將樣品過 0.8、 0.45 μm的濾膜之后， 分別取1 mL置10mL量瓶中， 稀釋至刻度。 對各個樣品進(jìn)行紫外掃描，利用 Kalman 濾波計算物質(zhì)組質(zhì)量濃度計量值， 從而得出該制劑的釋放特征。同法測定普通微丸的溶出度，取樣時間點(diǎn)分別為 3、 6、 10、 15、 20、 30 min。

3.7 復(fù)方垂盆草緩釋微丸的釋放模型的擬合 根據(jù)復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組溶出測定結(jié)果，分別采用零級動力學(xué)模型、 一 級 動 力 學(xué) 模 型、 Higuchi模 型、 Weibull模 型、Peppas模型進(jìn)行曲線擬合。

4 結(jié)果

4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)組在 220 ～450 nm的紫外吸收光譜

見圖1。

圖1 復(fù)方垂盆草緩釋微丸的標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)組紫外吸收特征

4.2 線性 以微丸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)， 物質(zhì)組質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，進(jìn)行最小二乘法線性回歸，得到回歸方程 y= 1.833 5x+0.005 8(r=0.999 6)， 待測溶液在0.055 7 ～0.557 2 mg/mL范圍內(nèi)， 呈良好的線性關(guān)系。

4.3 精密度 在低、 中、 高 3 個質(zhì)量濃度下的 RSD分別為 2.10%、 1.22%、 0.56%， 所以在該方法檢測下的物質(zhì)組呈良好的精密度。

4.4 穩(wěn)定性 低、 中、 高 3 個質(zhì)量濃度在 12 h 的穩(wěn)定性測試中其 RSD分別為 2.05%、 3.52%、 3.85%， 穩(wěn)定性較好。

4.5 物質(zhì)組釋放特征 復(fù)方垂盆草兩種不同制劑每個時間點(diǎn)的累積釋放度如表1、 2所示。

表1 普通微丸各時間點(diǎn)的累積溶出度

表2 緩釋微丸各時間點(diǎn)的累積釋放度

從表1、 2可以看出， 復(fù)方垂盆草緩釋微丸呈現(xiàn)出了緩釋的特征。 復(fù)方垂盆草緩釋制劑在第 1 個時間點(diǎn) (1 h) 小于 30%， 第 2 點(diǎn) (2 ～4 h) 大約 50%， 第 3 點(diǎn) (8 ～12 h)大于 75%(此時可認(rèn)為已完全釋放)， 符合規(guī)定。

4.6 曲線擬合結(jié)果 見表 3。 由表可知， 復(fù)方垂盆草緩釋微丸的物質(zhì)組釋放特性以 Weibull模型擬合度最佳。

表3 釋放曲線擬合

5 討論

本實(shí)驗(yàn)以制劑的物質(zhì)組為研究對象，利用化學(xué)計量學(xué)中的 Kalman 濾波法， 從整體上研究了復(fù)方垂盆草緩釋微丸的釋放動力學(xué)特征，更加符合中醫(yī)藥理論中的整體觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方法有良好的線性，精密度和穩(wěn)定性，也證明了復(fù)方垂盆草緩釋微丸達(dá)到了緩釋的目的，同時為中藥緩釋制劑的工藝設(shè)計和質(zhì)量評價等提供了依據(jù)，為臨床應(yīng)用的安全性和有效性提供了參考。

［1］ 張繼穩(wěn)，陳立兵， 顧景凱，等.多組分中藥化合物組釋放/溶出 動 力 學(xué) 理 論 研 究 ［ J］.中 國 天 然 藥 物， 2008，6(1):48-52.

［2］ 岳鵬飛，鄭 琴，朱根華，等.基于物質(zhì)粗糙集理論的中藥復(fù)方緩釋制劑 “總量” 釋放動力學(xué)評價模式［J］.藥學(xué)學(xué)報， 2010， 45(11):1354-1360.

［3］ 郭 楨，凌 昳，張繼穩(wěn)，等.龍膽瀉肝丸物質(zhì)組釋放動力學(xué)特征研究［J］.中草藥， 2010， 41(11):1806-1808.

［4］ 何三民，樓璐璐，葛衛(wèi)紅，等.馬錢子散物質(zhì)組體外釋放度評價［J］.中華中醫(yī)藥學(xué)刊， 2011， 29(6):1277-1279.

［5］ 陳立兵，王中華，傅丹丹，等.應(yīng)用化合物組釋放動力學(xué)方法評價銀翹解毒片的釋放特征［J］.中國天然藥物. 2008， 6(6):450-455.

［6］ 李海燕， 顧景凱， 張繼穩(wěn).中藥制劑 “物質(zhì)組” 釋放動力學(xué)研究［J］.安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報， 2010， 29(2):64-67.

［7］ 陳立兵，葛衛(wèi)紅，張繼穩(wěn)， 等.我國中藥緩控釋制劑的研究狀態(tài)分析［J］.世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 2007， 9 (5):83-90.

［8］ 張繼穩(wěn)，陳立兵，葛衛(wèi)紅，等.中藥物質(zhì)組相關(guān)概念釋義［J］ .世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 2008， 10(2):1-4.

［9］ 肖 華，邵仁英，黃小平.卡爾曼濾波分光光度法及其應(yīng)用［ J］.中國醫(yī)院藥學(xué)雜志， 1995， 15(2):72-74.

［10］ 許 祿， 邵學(xué)廣.化學(xué)計量學(xué)方法［M］.2 版.北京: 科學(xué)出版社， 2004:185-190.

R944.9

:B

:1001-1528(2014)02-0399-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2014.02.043

2013-03-21

國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目 (81202922)； 教育部國家級一級重點(diǎn)學(xué)科、 江蘇省優(yōu)勢學(xué)科南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)學(xué)科開放研究課題 (2011ZYX3-004)

裴燕芳， 女， 碩士生， 研究方向: 中藥新劑型。 Tel:15950567739， E-mail:peiyf-007@163.com

*通信作者: 嚴(yán)國俊， 男， 講師， 研究方向: 中藥新劑型工藝及中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 Tel:(025)85811517， E-mail:joun.yan@163.com