鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮緩釋膠囊的制備及處方優(yōu)化

金桂蘭 ，李雪怡 ，王柯玉 ，林 寧 ，邢翔飛 ，龔大春

（1.三峽大學(xué)人民醫(yī)院·宜昌市第一人民醫(yī)院，湖北 宜昌 443000； 2.三峽大學(xué)藥物制劑研究所，湖北 宜昌 443000；3.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北 武漢 430065）

丁螺環(huán)酮（BUS）是新型氮雜螺環(huán)癸烷二酮類藥物[1]，通過(guò)作用于突觸前膜上的多巴胺受體而產(chǎn)生抗焦慮作用。臨床研究顯示，該藥無(wú)成癮性，或?qū)Χ喾N受體只產(chǎn)生較小拮抗作用，可長(zhǎng)期服用，且不產(chǎn)生耐藥性和嗜睡作用[2]，對(duì)廣泛性焦慮癥[3]、抑郁癥和酒精成癮等癥狀有良好療效。研究表明，胃漂浮緩釋膠囊密度小，可長(zhǎng)時(shí)間在胃液中保持漂浮狀態(tài)，從而緩慢釋藥，效果良好[4-5]。本研究中針對(duì)丁螺環(huán)酮普通片每日需服用2～3次，且半衰期短，長(zhǎng)期多次服藥，易導(dǎo)致依從性差等問(wèn)題，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面(CCD-RSM)法[6-7]，制備鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮緩釋膠囊并優(yōu)化其處方[8]，以延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，提高生物利用度?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

UV3200型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本Shimadzu公司）；BP211D型十萬(wàn)分之一電子分析天平（德國(guó)Sartorius公司）；ZRS-8G型智能藥物溶出儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）。

1.2 試藥

鹽酸丁螺環(huán)酮對(duì)照品（精制，批號(hào)為170315，純度>99%）；丁螺環(huán)酮原料藥（上海玉博生物科技有限公司，批號(hào)為 20150722）；羥丙甲基纖維素（HPMC）K15M、HPMC K100M、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）K30、十六醇（安徽山河藥用輔料有限公司，藥用規(guī)格）；其余試劑均為分析純，水為超純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 體外釋放度測(cè)定

2.1.1 方法學(xué)考察

取鹽酸丁螺環(huán)酮對(duì)照品適量，精密稱定，用0.1 mol/mL鹽酸溶液制成質(zhì)量濃度分別為3.93，7.15，10.19，15.87，19.98 μg/mL 的對(duì)照品溶液，在238 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度（A）為縱坐標(biāo)、鹽酸丁螺環(huán)酮質(zhì)量濃度（C）為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得回歸方程A=0.051 2C-0.003 4，r2=0.999 7（n=5）。結(jié)果表明，鹽酸丁螺環(huán)酮質(zhì)量濃度在3.93～19.98 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。

經(jīng)考察，精密度、穩(wěn)定性及重復(fù)性試驗(yàn)的RSD均符合要求。3種質(zhì)量濃度回收試驗(yàn)所得平均回收率分別為 101%，99%，101%，RSD分別為 0.27%，0.26%，0.31%。

2.1.2 釋放度測(cè)定

按2015年版《中國(guó)藥典（四部）》通則0931第一法（籃法）[9]操作，轉(zhuǎn)速為 100 r/min，溫度為（37 ±0.5）℃，釋放介質(zhì)為0.1 mol/mL的鹽酸溶液900 mL，在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)分別取樣5 mL（同時(shí)補(bǔ)充同溫度的5 mL介質(zhì)），經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過(guò)，取續(xù)濾液，在238 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，并帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算累積釋放度(Q)。

2.2 處方優(yōu)化

2.2.1 緩釋膠囊制備

分別稱取處方量成分(過(guò)100目篩)、HPMC K15M、HPMC K100M、PVP K30和十六醇，與丁螺環(huán)酮均勻混合，裝入空膠囊殼內(nèi)，70℃恒溫烘烤20 min，室溫冷卻。制得質(zhì)量為180 mg的鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮緩釋膠囊（每粒含鹽酸丁螺環(huán)酮15 mg）。

2.2.2 漂浮性能考察

取鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮膠囊，依法測(cè)定釋放度，記錄膠囊起漂時(shí)間及續(xù)漂時(shí)間。

2.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)單因素試驗(yàn)考察，將制劑處方中HPMC K15M，HPMC K100M，PVP K30和十六醇的用量設(shè)為影響藥物釋放和漂浮性能的主要因素。按CCD-RSM法優(yōu)化的原理設(shè)計(jì)了4因素5水平試驗(yàn)，HPMC K15M用量（X1）、HPMC K100M 用量（X2）、PVP K30 用量（X3）及十六醇用量（X4），因素水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表 2。試驗(yàn)中以緩釋膠囊中藥物在 2，4，8 h的Q2h，Q4h，Q8h，以及藥物的起漂及續(xù)漂時(shí)間作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。Q的控制范圍為：Q2h（25% ～35%），Q4h（45% ～55%），Q8h（75% ～ 85%）。

表1 因素與水平（處方量約為180 mg）

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果（n=3）

2.2.4 模型擬合

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Design Expert 8.0.6.1軟件進(jìn)行多元線性回歸擬合及二元多項(xiàng)式擬合[10]。在置信度（P<0.05）的顯著標(biāo)準(zhǔn)下，剔除不顯著項(xiàng)，選取復(fù)相關(guān)系數(shù)（r2）較大的模型對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。

多元線性擬合方程：Q2h=24.40-2.97X1+0.30X2-1.13X3+1.19X4-0.94X1X2+0.38X1X3-0.58X1X4+1.13X2X3+0.40X2X4-0.12X3X4（r2=0.340 1）；Q4h=50.42-7.43X1-2.38X2+4.61X3+3.27X4+1.77X1X2-1.25X1X3-3.88X1X4-4.68X2X4-1.50X3X4（r2=0.6103）；Q8h=80.39-1.19X1-1.93X2+3.02X3+2.68X4+2.93X1X2+1.00X1X3-1.19X2X4-1.75X3X4（r2=0.598 8）。

二項(xiàng)式擬合方程：Q2h=24.40-2.97X1+0.30X2-1.13X3+1.19X4-0.94X1X2+0.38X1X3-0.58X1X4+1.132X3+0.40X2X4-0.12X3X4+3.69X12+2.81X22+2.81X32-0.19X42（r2=0.954 5）；Q4h=50.42-7.43X1-2.38X2+4.61X3+3.27X4+1.77X1X2-1.25X1X3-3.88X1X4-4.68X2X4-1.50X3X4+1.88X12+4.89X22+1.71X32+0.47X42（r2=0.954 5）；Q8h=80.39-1.19X1-1.93X2+3.02X3+2.68X4+2.93X1X2+1.00X1X3-1.19X2X4-1.75X3X4-1.64X12-1.11X22-2.17X32（r2=0.921 2）。

由多元線性擬合方程和二項(xiàng)式擬合方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)可見(jiàn)，所得藥物在2，4，8 h擬合方程的r2項(xiàng)均比二項(xiàng)式擬合方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)更大，表明二項(xiàng)式方程擬合效果更佳。經(jīng)簡(jiǎn)化后所得藥物在2，4，8 h的模型方程P<0.05，r2>0.92，表明方程可信度較高。擬合方程方差分析見(jiàn)表3。

2.2.5 響應(yīng)面回歸分析結(jié)果

根據(jù)簡(jiǎn)化后的二項(xiàng)式擬合方程，分別繪制X1，X2，X3，X4對(duì)Q2h，Q4h，Q8h的三維響應(yīng)面圖和等高線圖，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

經(jīng)模型擬合，同時(shí)將效應(yīng)面對(duì)應(yīng)的等高線疊加，得輔料用量預(yù)測(cè)的最佳范圍，HPMC K15M為32.65～36.82 mg，HPMC K100M 為 98.65～103.71 mg。優(yōu)化處方的等高線疊加圖（PVP K30 11.00 mg、十六醇14.00 mg）見(jiàn)圖 3。

為方便制備，綜合考慮后確定最佳處方為HPMC K15M 35 mg，HPMC K100M 100 mg，PVP K30 11 mg，十六醇14 mg。

2.3 處方驗(yàn)證

用相同制備工藝按最佳處方制備3批鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮緩釋膠囊，進(jìn)行處方驗(yàn)證。各時(shí)間點(diǎn)藥物累積釋放度的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值見(jiàn)表4。體外釋藥曲線見(jiàn)圖4，結(jié)果顯示，各項(xiàng)指標(biāo)偏差的絕對(duì)值均小于5%，表明所建模型有良好的預(yù)測(cè)性；優(yōu)化所得處方制備的胃漂浮緩釋膠囊的起漂時(shí)間短于1 min，續(xù)漂時(shí)間長(zhǎng)于8 h，Q8h均大于75%，重復(fù)性良好，符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)目的。

表3 擬合方程方差分析

圖1 鹽酸丁螺環(huán)酮 Q2h，Q4h，Q8h的響應(yīng)面圖

圖2 鹽酸丁螺環(huán)酮 Q2h，Q4h，Q8h的等高線圖

3 討論

按最佳處方比例制備的胃漂浮緩釋膠囊，采用Origin Pro9軟件對(duì)藥物體外Q進(jìn)行擬合。按Ritgerpeppas方程擬合得n=0.602（0.45

圖3 鹽酸丁螺環(huán)酮 Q2h，Q4h，Q8h的等高線圖

表4 驗(yàn)證處方的累計(jì)釋放度（%，n=3）

圖4 優(yōu)化處方的體外釋放曲線圖（n=3）

漂浮性能的評(píng)價(jià)分起漂時(shí)間和續(xù)漂時(shí)間兩部分考察，并一同作為星點(diǎn)設(shè)計(jì)的考察指標(biāo)，剔除少數(shù)不滿足漂浮條件的處方后獲得最佳處方（漂浮要求起漂時(shí)間在10 min內(nèi)，越早越好，且續(xù)漂時(shí)間超過(guò)8 h）。試驗(yàn)結(jié)果顯示，僅有少數(shù)處方不滿足漂浮性能要求，對(duì)結(jié)果影響較小。

由于表面的藥物迅速溶出，胃漂浮型膠囊在人工胃液0～1 h中溶出較快，保證了鹽酸丁螺環(huán)酮的快速起效。在 1～8 h過(guò)程中符合恒速釋放過(guò)程，這段時(shí)間維持了鹽酸丁螺環(huán)酮的長(zhǎng)效作用。胃漂浮緩釋膠囊熱處理過(guò)程中，十六醇熔融、均勻滲入各組分中，冷卻時(shí)固化，可將各成分緊密黏合，使膠囊具有一定強(qiáng)度，體外釋藥也滿足處方設(shè)計(jì)要求。為了使釋藥過(guò)程達(dá)到前期不突釋、后期穩(wěn)定釋放的目的，在等高線疊加所得預(yù)測(cè)最佳范圍內(nèi)確定優(yōu)化處方，HPMC K15M 35mg，HPMCK100M100mg，PVPK3011mg，十六醇 14mg。經(jīng)處方驗(yàn)證，Q8h可達(dá)75%。與本課題組制備的緩釋片劑相比[13]，制得的鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮膠囊Q2h減少約5%，有效避免了突釋現(xiàn)象，Q8h提高約3%，即本緩釋膠囊有效延長(zhǎng)了藥物作用時(shí)間。

綜上所述，采用CCD-RSM法優(yōu)化了鹽酸丁螺環(huán)酮胃漂浮緩釋膠囊制劑處方，以較少的試驗(yàn)次數(shù)，擬合了效應(yīng)變量對(duì)考察因素變量的響應(yīng)面，結(jié)果較理想。彌補(bǔ)了正交試驗(yàn)的不足，所得模型具有良好的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性。