摘
要：
针对目前尚缺乏符合中药复方缓控释制剂特征的体内外评价方法，对近年来中药复方缓控释制剂体内外评价的研究进行总结，分析了现有评价模式的优势及不足，并强调中药多成分缓控释制剂体内外评价模式应体现整体特色。因此，尝试探讨基于总量统计矩理论的中药缓控释制剂体内外评价方法，以不同时段缓释制剂与全溶样品指纹图谱的相似度情况表征中药多成分体外释放研究，以总量药动学探讨其整体总量生物等效性，并结合总量统计矩相似度法将两者关联，期望建立一种能反映中药缓控释制剂体内外整体释放动态变化特征的评价模式，使之能够符合中药复方缓释制剂“总量均衡、整体溶散、随方释放”的总体要求，为中药多成分缓控释制剂的开发提供支撑。
缓控释制剂是通过一定的制剂技术控制药物的释放速率，使其在体内缓慢或受控释放，可有效控制血药浓度波动，降低血药浓度峰值，减少不良反应的发生，最大程度地减少患者服药的次数和剂量，提高患者的临床顺应性
[1]
。所谓“丸者，缓也，不能速去之，其用药之舒缓而治之意也”
[2]
，表明中药传统剂型丸剂具有缓控释制剂的雏形。但多成分缓控释制剂研究起步较晚，发展较慢，尚无成熟的
品种。近年来其研究呈现上升趋势，研究广度和深度均显著增加。但对其评价，大多局限于单个指标成分的评价或简单套用化学药物的评价方法，而多成分中药的复杂程度远非单成分化学药物可以比拟的，其药效是多成分综合作用的结果，理化性质体现表观性，仅以某一或几个成分来代表药物整体
释药效果具有明显的局限性
[3-5]
。应根据多成分制剂的自身特点，尤其是要在中医药理论的指导下，开展中药多成分缓控释制剂的研究与评价，从宏观和整体的角度去评价中药缓控释制剂体内外释放动态变化特征，才能更充分的反映其特点并服务于临床。
当复方缓控释制剂进入机体后，其所含的成分应当保持成分间原有比例逐渐释放，亦即同步释放。多成分若能随方释放且被同步吸收，则各成分可以发挥协同作用，充分体现其多层次、多靶点综合疗效的优势，更加吻合于中医整体观念。因此，在中医药基本理论指导下，建立适合于协同作用特点的中药多成分缓控释制剂的体内外评价方法，确保多种成分的同步受控
[6]
，将有力推动多成分缓控释制剂的发展。目前，中药多成分缓控释制剂的释放评价沿用了单成分药物的评价方法，难以充分反映中药复方的多组分和整体性特色，如何对多成分缓控释制剂各成分自制剂的释放进行准确评价已成为限制其发展的瓶颈问题。因此，本文从缓控释制剂的体外释放、体内药动学及体内外相关性评价
3
个方面进行论述，尝试提出基于总量统计矩理论开展多成分缓控释制剂的释放评价研究，创新多成分缓控释制剂体内外评价方法，以更好地服务于多成分缓控释制剂的研究与开发，使之更好地应用于临床。
1
中药缓控释制剂的体内外评价方法
1.1
体外评价方法
体外释放实验是模拟体内消化道的条件，如温度和
pH
值等。其目的是了解制剂的生物药剂学特点和预测药物在体内的释放和吸收
[7]
，体外评价一般是对药物溶出度进行测定，采用累积释放量、释药时滞、累积半量释放时间和平均释药时间等参数进行评价
[8]
。
1.1.1
基于指标成分的体外释放性评价
目前，多成分缓控释制剂的体外评价主要采用测定单体指标成分、有效部位或有效成分的释放度
[9-11]
。如通过测定栀子苷、京尼平龙胆二糖苷、羟异栀子苷
3
个
指标成分和栀子总苷的体外释放度对栀子总苷缓释片进行评价，表明栀子总苷缓释片可均衡释放
[12]
。
测定积雪草苷和羟基积雪草苷
2
个主要药效成分的体外释放度，并利用体外释放度与各辅料间的回归方程对积雪草总苷缓释片的处方进行优化设计也取得了较好的结果
[13]
。采用单一或几个组分的累积释放度进行缓控释制剂的体外评价，方法简单，数据处理方便，但却难以反映多成分的整体同步释放特性，难以保证多成分缓控释制剂的释放行为符合中药组方原则，难以体现多成分协同作用的优势，具有一定的局限性。
鉴于此，有学者尝试以多组分释放相似因子作为体外评价指标，以更好地反映多成分药物的释药行为，在确定桂枝茯苓活性成分同步释放的双层骨架缓释片处方设计研究中，选择以芍药苷、苦杏仁苷、丹皮酚
3
种活性成分的溶出和吸收特点为依据，以相似因子评价芍药苷、苦杏仁苷、丹皮酚释放的
同步性。实验结果表明，所确定的制剂处方能保证芍药苷、苦杏仁苷、丹皮酚
3
种活性成分同步释放
[14]
。
李丹等
[15]
采用定时释药技术制备复方丹参缓释胶囊，在模拟人体胃肠道
pH
值变化条件下，丹酚酸
B
、三七总皂苷、冰片通过两两之间的相对校正因子（
f
2
）
判断
3
个组分的同步释药性。这种评价模式选择了多个成分释放的相似度作为评价指标，能够快速地反映多成分制剂中特定成分的释放特征，但有限指标性成分的释放行为是否能够表征制剂中所有成分，尤其是在中药复方物质基础完全阐明之前，其能否真实体现出制剂中药效成分的整体释放，能否反映中药复方的整体作用特性仍有待进一步研究，中药的多组分特征必然带来其评价方法的特殊性。
1.1.2
基于整体性体外释放评价
中药复方制剂指标成分性质复杂，基于指标成分的释药性评价方法具有片面性和局限性，难以契合中医复方用药规律。以中药整体为研究目标的体外释放性评价方法更能体现中药复方释放同步性行为的特性。当以总成分或多成分为评价指标时，因其成分多，理化性质各异，药动学特征也有明显差异，建立多种检测方法对多成分进行测定必然导致工作量的增加。因此，有学者提出将指纹图谱引入到缓控释制剂的研究中
[16-17]
，中药指纹图谱能够全面、综合地反映活性成分群的整体信息，确保了能在同一条件下对多成分的同时检测，可用于对中药复方缓控释制剂多成分整体释放规律的测定
[18]
。张伟等
[19]
提出将指纹图谱与
f
2
结合，考察雷公藤胃漂浮缓释制剂的体外释放行为，以雷公藤内酯醇释放度为对照成分释放度，采用
f
2
相似因子法计算各特征指纹峰的释放相似度，不仅能反映指标成分的含量变化，又能反映中药复方整体的含量变化。张继稳课题组建立以中药化合物组整体为对象的释放理论，以多组分中药化合物组的标准谱为参比，采用经典的最优化递推估算法卡尔曼滤波法计算各化合物实际浓度与其计算值的差别，反映化合物组在释放过程中的同步性。并将其理论对银翘解毒丸的
体外释放特征进行研究
[20-22]
。也有学者提出用吸波面积法来解决中药多组分整体成分溶出的问题
[23-24]
，
如赖宏强等
[25-26]
采用吸波面积
-
高效液相结合测定川芎组分片中整体和个体药物成分溶出度，并研究了川芎组分片的体内外相关性，采用吸波面积法测得的川芎组分片中整体成分的溶出行为与
HPLC
法测得的单个成分之和的溶出行为相似，该方法对药物溶出度和体内药动学特征具有重要的指导意义。在考虑中药多组分整体释药行为时，也不可忽视中药组分各成分间的配比关系，以确保药物发挥最大的药效作用。因此，有学者提出质量权重法为中药组分的整体性、同步性评价提供参考，但该方法需要明确各成分在整体组分中所占的质量权重系数才能反映整体性质
[27]
。
1.2
体内评价方法
生命体是一个复杂的体系，中药复方多成分也是一个复杂的体系，二者间的相互作用更加复杂，药物对机体的作用可能是原形成分起作用，也可能是经体内代谢后代谢产物与其共同作用。因此对于缓控释制剂来说，体外释放的研究仅能反映制剂的体外释放行为，体内动力学过程的评价更能真实地反映药物的作用效应。目前缓控释制剂的体内评价方法主要有药物浓度法和生物效应法，其中生物效应法包括药理效应法、毒理效应法、微生物法等以
药物某种效应为指标的表征方法，中药口服缓控释制剂的体内生物效应评价主要采用药理效应法
[28-30]
。
1.2.1
药物浓度法
药物浓度法主要适用于活性成分明确的中药研究，与化学药物药动力学研究方法相同，通过测定一种或几种药理作用明确的药效成分在血液或组织中的浓度，拟合房室模型，绘制药
-
时曲线，计算药动学参数，与普通制剂比较缓释性能。唐勤
[31]
采用
HPLC
法测定大鼠体内给予“内异消”处方后体内阿魏酸、延胡索乙素、盐酸川芎嗪
3
种药物的血药浓度变化，计算受试制剂与原料药的药动学参数，结果表明受试制剂在体内缓释效果明显，生物利用度都有所提高。姬海婷
[32]
比较灯盏花素胃漂浮缓释片和灯盏花素普通片在家兔体内的药动学过程中，利用家兔的血药浓度计算药动学参数。结果表明，与灯盏花素普通片相比，灯盏花素胃漂浮缓释片的达峰时间（
t
max
）延长，峰浓度（
C
max
）增大，相对生物利用度提高，体内外相关性良好（
r
＝
0.976 8
），证明该制剂体内缓释效果明显。为了测定自制大黄酸微丸（受试制剂）和自制大黄酸混悬液（参比制剂）的体内缓释性能，赵一洁
[33]
采
用
HPLC
法测定家兔给药后不同时间点的血药浓度。结果表明，与参比制剂相比，大黄酸缓释微丸的相对生物利用度有所提高，有较好的肠溶缓释效果。该评价方法的关键是首先要明确能代表复方的药效成分，中药的药效是原形成分和代谢产物综合作用的结果，个别成分能否代表复方整体药动学参数还有待商榷。如何对多成分进行血药浓度检测，并获得药动学参数，判断其缓释性能，是亟需解决的一大难题。
1.2.2
药理效应法
药理效应法是以药效强度为指标，所测定的药动学参数能客观地反映复方中多种药物或多种成分的协同作用及体内动态变化，通过建立量
-
效关系曲线，绘制剂量标准化曲线，求算药动学参数
[34]
。李丹等
[35]
以血小板聚集抑制率为评价指标，考察多元定时释药技术制备的复方丹参缓释胶囊在犬体内的药动学，结果表明，与市售复方丹参片相比，复方丹参缓释胶囊的药效更加温和而持久，达到了预期的缓释效果。汤喜兰等
[36]
运用血清药理学法，探讨复方丹参多元释药微丸对心肌细胞缺氧
/
复氧损伤的保护作用，结果表明，与市售复方丹参片相比，复方丹参多元释药微丸制剂对心肌细胞缺氧
/
复氧损伤具有良好的保护作用，在体内具有起效迅速、药效持久的特点。结合药理效应法应用于制剂体内评价发现，药理效应法能有效反映药物作用效应。但中药药理作用是多方面的，同一药物药效学指标不同，相应的药动学参数也会存在很大的差异，提示药效指标的选择是中药缓控释制剂体内评价的关键。
目前，适合中药多成分缓控释制剂药动学评价的方法主要有多成分整合药
-
时曲线下面积的药动学评价方法、总量统计矩的药动学评价方法和多组分多维向量归一的“总量”药动学评价方法等
[37]
。这些方法都是从整体的角度去评价药物的体内过程，预测中药及复方的整体疗效，契合中药复方用药特点，是中药缓控释制剂体内评价研究发展的必然趋势。
1.3
中药缓控释制剂体内外相关性评价
中药缓控释制剂的体内外相关性评价是中药制剂现代化研究中必要的组成部分。体外释放性实验结果与体内数据进行相关性考察后方能体现其实际作用，将体内外数据建立关联后，就可以用体外实验评估预测体内实验，降低缓控释制剂评价的工作量
[38]
。
1.3.1
点对点相关性模型
体外溶出和体内吸收
2
条曲线上各时间点一对一分别对应相关，即点对点相关，将不同时间的体内参数（如吸收分数）与对应时间的体外释放参数（如累积释放率）进行拟合，建立相关性，它能够通过体外情况反映药物在体内的表现，对药物进行质量控制。计算方法可以采取依赖模型的计算法（一室模型为
Wanger-Nelson
、二室模型为
Loo-Rigelman
法），该模型能较完整地反映药物的体外释放和体内吸收之间的相关性。如罗裕
[39]
用
Beagle
犬单剂量口服喘平缓释微丸，以麻黄碱、伪麻黄碱和东莨菪碱为指标成分，测定
3
种成分的血药浓度，采用
Wagner-Nelson
法研究喘平缓释微丸体内外相关性，结果表明麻黄碱、伪麻黄碱和东莨菪碱的体内外相关性良好，可用体外均衡释放条件预测体内均衡释放行为。
1.3.2
统计分析相关性模型
基于统计学原理，该分析法的特点是不依赖模型的限制，适合模型困难的药物（如卷积分、逆卷积分法）。将体外释放的平均时间（
MDT
）与体内参数
[
平均吸收时间（
MAT
）、平均驻留时间（
MRT
）、
MDT]
建立较高水平的相关性，反映血药浓度
-
时间曲线。刘梦英
[40]
在健康比格犬体内对苦参碱结肠缓释微丸进行药动学研究，以苦参碱结肠缓释微丸与苦参碱普通胶囊的统计矩参数
C
max
、
t
max
、
0
～
t
时的平均驻留时间
[MRT
(0-
t
)
]
分别进行比较，考察结果表明，苦参碱结肠缓释微丸具有一定的缓释作用，体内外相关性良好。
1.3.3
体外释放度与体内药动学参数单点对应模型
体外释放度的某一点（如
t
50%
、
t
80%
）与普通的药物动力学参数
C
max
、
t
max
单点相关联，由于体内吸收参数与体外释放参数只表现出部分关系，不能反映药物整个释放或吸收过程特性。
1.3.4
人工神经网络模型
采用人工神经网络模型用于缓释制剂体内外相关性的研究，以体外释放度数据为输入，血药浓度数据为输出，体内吸收数据与体外累积释放度数据建立体内吸收与体外释放之间的关系，通过训练最终确定网络的参数，从而可以预测血药浓度
[41]
。
伍振峰
等
[42]
创新性地提出将人工神经网络模型应用于中药复方胃滞留给药系统体内外相关性评价领域，分析了人工神经网络模型在中药胃滞留给药系统中应用的优势、特点以及存在的问题，对于中药胃滞留给药系统的设计与技术的开发提供了理论依据和参考价值。
近年来，我国在中药缓控释制剂研究领域中取得了一定的成果，但与西药缓控释制剂相比其研究的广度和深度相对滞后，其主要原因有：（
1
）中药复方是多成分组成的复杂体系，中药复方的物质基础、理化性质及其药动学研究不够明确，因此明确药效物质基础以及其相互作用机制是中药缓控释制剂研究的重要依据；（
2
）中药具有多成分、多靶点、多途径、多环节的特性，其疗效是多组分相互作用的结果。以单一组分或少数指标成分作为药动学参数难以反映整体药效的快慢和持续时间。如何根据多个成分的药动学参数，判断复方是否具有缓释效果，是解决该问题的难点；（
3
）目前所形成的中药缓控释制剂释放性药动学评价体系尚存在局限性，现有评价体系难以体现中药复方的整体特性。多组分释放和吸收动力学评价方法应有所创新，以适应中医药的特点。建立一种能够简单、快速、多成分整体测定的药动学数学模型和新方法，不仅可以反映中医药用药整体特性，还可促进多成分缓控释制剂发展的现代化、科学化。
2
基于总量统计矩理论的多成分缓控释制剂体内外相关性评价研究
中药指纹图谱是当前符合中药特色用于评价中药真实性、稳定性和一致性的质量控制模式之一。整个色谱图可表征样品所含化学成分的多少和量的大小。然而，目前对指纹图谱的数据分析方法多是以单成分测试模式进行研究；也出现过一些数学分析方法对其进行计算，但这些方法大多以指纹图谱的特征峰为基础，将响应值分割成数据信息元进行多维向量计算相似度进行判断。但中药复方成分复杂，物质基础不明，严格的要求将指纹图谱总峰面积
90%
的峰分离和按“峰峰相应”进行分析，并且共有峰的改变在
5%
～
25%
，这必然使指纹图谱的测试方法变得困难。所以对中药复方指纹图谱的分析应有别于单个成分的含量测定，重在对整张图谱的分析。鉴于此，尝试采用统计学的方法来分析指纹图谱的内在特征，建立了一种指纹图谱的全新分析方法总量统计矩法。该方法不以指纹图谱的特征峰为信息单元，不采用峰峰对应的多维向量分析法。而是将指纹图谱看作是由众多高斯曲线叠加而成的峰概率密度函数，用统计学的方法来分析指纹图谱的内在特征，常用总量零阶矩、总量一阶矩和二阶矩
3
个参数来描述一张完整的指纹图谱，可有效地降低对复杂多成分物质测定的难度。与目前中药指纹图谱分析方法比较，该方法具有抗干扰性、加合性、偶联性及可统计性，其抗干扰和加合性可以降低测试方法的要求，适合多成分的含量测定，消除血液成分的干扰，消除由于人为因素或外界干扰所产生的实验误差；其偶联特性能够与药动学或药效学分别构成谱动学或谱效学，可从整体的角度将指纹图谱与药动学、药效学相结合；既可对单张图谱进行整体分析，又适合多张图谱的两两比
较
[43]
，因此是多成分制剂评价可以利用的方法之一。
本团队前期建立适用于中药多成分释放相似度评价研究的总量统计矩相似度法，利用统计矩原理将指纹图谱曲线的响应函数曲线整合变为总体正态分布函数曲线，由两正态分布曲线的重叠程度计算相似度，取值在
0
～
1
。曾以当归补血汤的指纹图谱为模型，展开相关系数法、夹角余弦法、模糊尖
T-
分布法、欧氏距离法几种常用相似度法和总量统计矩相似度法比较研究，结果表明，欧氏距离法作为相似度评价方法无法获得两图谱的真实相似程度，用来评价指纹图谱的相似度确有不妥。而以总量统计矩相似度法用于中药指纹图谱的相似度分析，最能反映两图谱的真实相似性，既简单实用，又能定量表征其结论所承担的风险，是较为理想的相似度判断方法
