杜仲漂浮型脈沖釋藥片的研制*

耿燕娜，婁婷婷，武毅君，尹元元

（1.河南大學淮河醫院藥學部，河南 開封475000；2.河南大學藥學院，河南 開封475000）

近年來，隨著時間生物學和時辰藥理學的深入研究，以及醫藥學和高分子材料學等多學科的迅速發展，可按生物的時間節律特點設計定時定位釋放藥物有效劑量的新型遲釋給藥系統脈沖釋藥系統應運而生[1]。漂浮型脈沖釋藥系統（floating pulsatile drug delivery system）將胃漂浮與脈沖釋藥原理相結合，以增加制劑在胃內的滯留時間，于適宜的時滯期后在上消化道完全釋放，最終達到定時、定量、定位釋藥的目的[2-3]，特別適用于心血管疾病、消化性潰瘍、哮喘、關節炎、過敏性鼻炎、癲癇、偏頭痛等有晝夜節律性疾病的治療[4-5]。杜仲的皮莖、葉均可入藥。2015年版《中國藥典（一部）》收錄的全杜仲膠囊，功能主治為補肝腎、強筋骨、降血壓，用于腎虛腰痛、腰膝無力，高血壓見上述癥狀者[6]。現代醫學研究表明，杜仲含多種活性成分，具有降壓、抗菌、抗病毒、抗疲勞、利尿、提高記憶力、增強免疫功能、防癌抗癌等作用[7-8]。高血壓是具有晝夜節律特性的一類疾病，目前上市的含杜仲成分的降壓藥多為普通藥物劑型，治療存在一定局限性，將杜仲制成漂浮型脈沖釋藥片可方便患者服藥，在血壓高時釋藥，可提高療效和治療依從性。本研究中采用干法壓制包衣法制備杜仲漂浮型脈沖釋藥片，通過單因素試驗探討片芯、包衣處方因素及水平和壓片壓力因素對制劑體外釋藥及漂浮性能的影響，并優化處方。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

UV-2600型紫外可見分光光度計（日本島津公司）；RCZ-8A型智能藥物溶出儀（天津大學精密儀器廠）；17沖旋轉式壓片機（上海天和制藥機械廠）；YD-200A型片劑硬度測定儀（上海銘翔藥檢儀器有限公司）；TGL-16C型高速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）；JY-300Z型電子天平（美國康州HZ電子科技有限公司）。

1.2 試藥

杜仲葉提取物（實驗室自制）；杜仲葉由國家林業局泡桐研究開發中心提供，經河南大學藥學院李欽教授鑒定為杜仲科植物杜仲Eucommia ulmoidesOliv.；綠原酸對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號為110753-200212）；羥丙甲纖維素（HPMC K 15M，上海Colorcon公司）；羧甲基淀粉鈉（CMS-Na，湖州展望藥業有限公司）；交聯聚乙烯吡咯烷酮（PVPP），交聯羥甲基纖維素鈉（CCMC），低取代羥丙基纖維素（L-HPC），均購自安徽山河藥用輔料有限公司；碳酸氫鈉（NaHCO3，天津市科密歐化學試劑有限公司）；乳糖（天津市博迪化工有限公司）。

2 方法與結果

2.1 樣品制備

片芯制備：將杜仲提取物與適宜的崩解劑、微晶纖維素、微粉硅膠等輔料均勻混合，用7 mm沖模將粉末直接壓制為片芯，每片0.1 g（杜仲葉提取物42 mg）。

外層衣膜材料制備：將HPMC、NaHCO3、乳糖、微粉硅膠、微晶纖維素按一定比例混合均勻，備用。

漂浮型脈沖釋藥片制備：先將約50%衣膜材料置10 mm沖模中，鋪平，然后將制好的片芯置模孔中央，輕壓使其一半進入衣膜層中，再將剩余50%衣膜材料加入沖模中，壓片，即得。

2.2 體外釋放度測定方法

2.2.1 溶液配制

對照品溶液：取綠原酸對照品0.005 00 g，精密稱定，置10 mL容量瓶中，用50%甲醇定容至10 mL容量瓶中，搖勻備用。精密吸取上述溶液2 mL，用0.1 mol/L HCl定容至50 mL容量瓶中，搖勻，即得。

供試品溶液：取杜仲提取物0.100 14 g，精密稱定，置250 mL容量瓶中，用0.1 mol/L HCl完全溶解，并定容至刻度，搖勻，備用。精密吸取上述溶液1 mL，置10 mL容量瓶中，用0.1 mol/L HCl完全溶解，并定容至刻度，搖勻，即得。

2.2.2 方法學考察

標準曲線制備：分別精密吸取對照品溶液1，2，3，4，5，6，7，8，9 mL，置10 mL容量瓶中，用0.1 mol/L HCl定容至刻度。分別測定不同質量濃度對照品溶液于325 nm波長處的吸光度，以質量濃度（C）對吸光度（A）作線性回歸，得回歸方程A=0.048 2C+0.006 6，r2=0.999 5（n=9）。結果表明，在人工胃液（0.1 mol/L HCl）中，綠原酸質量濃度在2～18 μg/mL范圍內與吸光度線性關系良好。

精密度試驗：精密吸取綠原酸對照品4 mL，置10 mL容量瓶中，用0.1 mol/L HCl稀釋并定容至刻度。1 d內分別測定5次及5 d連續測定其在325 nm波長處的吸光度。日內及日間精密度試驗結果見表1。

表1 綠原酸精密度試驗結果（n=5）

回收試驗：取杜仲提取物和相應處方量輔料粉末適量，精密稱定，分別配制質量濃度為4，10，16 μg/mL的綠原酸溶液，測定吸收度。結果見表2。

表2 綠原酸回收試驗結果試驗結果（n=3）

2.2.3 體外釋放度測定

取自制樣品，按2015年版《中國藥典（四部）》通則溶出度與釋放度測定法項下第二法槳法[9]操作，以500 mL人工胃液（0.1 mol/L HCl）作為釋放介質，溫度（37±0.5）℃，轉速50 r/min，分別于規定時間取樣5 mL，微孔濾膜濾過，同時補充同溫等量的新鮮介質，分別測定其在325 nm波長處的吸收度，按外標一點法計算杜仲漂浮型脈沖釋藥片的累積釋放百分率。目前，對于藥物釋放曲線的相似性評價，多采用由Moore和Flanner提出的相似因子（f2）法[10]。f2值的計算公式如下。

式中，xti和xri分別表示供試品和參照制劑的第i點平均累積釋放百分數；N為測試點數。

2.3 片芯崩解劑篩選

以CMS-Na，L-HPC，CCMC，PVPP分別作崩解劑（每片用量均為10%），硬度40 N，制備片芯。將片芯置載玻片上，用滴管逐滴滴加0.1 mol/L HCL溶液，直至片芯底部邊緣出現明顯水漬，認為片芯吸水達到飽和，游標卡尺測定片芯膨脹前后的直徑和高度，計算體積膨脹率，以考察崩解劑種類對片芯膨脹性的影響。按2.2.3項下方法測定片芯溶出度，根據5，10，15，20，30 min時片芯藥物溶出量，考察上述不同崩解劑種類及用量（4%，8%，10%，12%）對片芯釋藥的影響。

結果顯示，CMS-Na，L-HPC，CCMC，PVPP不同崩解劑制得片芯的膨脹性能不同，崩解時間分別為15.3，18.8，11.2，6.3 min，其中PVPP作為崩解劑的膨脹性顯著大于其他3種崩解劑（P＜0.05）；不同用量PVPP（4%，8%，10%，12%）制得片芯的崩解時間分別為9.2，7.5，6.4，6.7 min。不同崩解劑制得片芯體積膨脹率見表3，不同崩解劑制得片芯及不同用量PVPP制得片芯的體外釋藥結果見圖1。可見，不同崩解劑制得片芯的體積膨脹率不同，均有良好的膨脹性；10%PVPP及12%PVPP崩解時間較短，溶出速率較快，且兩者相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。綜合考慮崩解時間、體積膨脹率、成本及載藥量因素，可采用10%PVPP作為本品的崩解劑。

表3 不同崩解劑制得片芯的體積膨脹率（±s，n=3）

表3 不同崩解劑制得片芯的體積膨脹率（±s，n=3）

崩解劑種類CMS-Na前（mm） 后（mm） 體積膨脹率（%）683.84±9.77 L-HPC 620.75±4.84 CCMC 408.69±16.28 PVPP厚度3.21 3.21 3.22 3.22 3.20 3.21 3.22 3.22 3.22 3.21 3.24 3.22直徑7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00厚度8.02 8.04 8.02 7.92 7.84 7.86 7.04 7.00 6.99 6.84 7.00 6.91直徑11.32 11.38 11.26 10.94 10.96 11.02 9.87 9.96 9.68 9.54 9.52 9.69 374.69±10.19

圖1 片芯崩解劑的篩選（n=3）

2.4 包衣因素及水平對制劑體外釋藥的影響

按2.2.3項下方法，采用單因素試驗考察包衣處方因素對制劑體外釋藥的影響，具體包衣因素和水平包括：HPMC種類（K4M，K15M，K100M）；HPMC占衣膜比例（20%，30%，40%）；NaHCO3占衣膜比例（10%，20%，30%）；乳糖占衣膜比例（10%，20%，30%）；衣膜用量（0.15，0.20，0.25，0.30 g）。

包衣因素及水平對制劑體外釋藥的影響見圖2。除了NaHCO3占衣膜比例為10%，HPMC K100M起漂時間較長外，其他包衣因素及水平制得的杜仲漂浮型脈沖釋藥片進行體外釋放度測定時均起漂迅速（＜1 min），但持漂性能不完全相同。與其他相比，HPMC K15M持漂性能和起漂時間均較好，作為凝膠材料調節釋藥時滯較合適；其質量分數對本品質量影響較大（P＜0.05），質量分數為20%時，形成的凝膠骨架較疏松，包載的藥物和氣泡易泄漏，導致持漂性能差；隨著其質量分數的增加，持漂性能增加，藥物釋放減慢。NaHCO3用量對漂浮性和體外釋藥影響顯著（P＜0.05），NaHCO3質量分數為10%時，起漂時間較長，且持漂性能較差，質量分數的增加使得起漂時間和持漂性能較適宜，但藥物釋放速度同時加快。其原因可能為凝膠骨架中作為制泡劑的NaHCO3與乙酸發生反應，導致藥物釋放通道增加。乳糖含量對起漂時間和持漂性能影響不大，但對體外藥物釋放的影響較大。原因是親水性輔料乳糖含量的增加，衣層溶蝕越快，易形成大量孔道，加速片芯吸水膨脹，從而加速了體外釋藥。當包衣增重≤0.2 g時，其持漂性能較差，同時釋藥時滯短；包衣增重0.25 g時，上述指標較適宜。綜合考慮，本品外層衣膜材料選擇40%HPMC K15M，20%NaHCO3，20%乳糖，包衣增重0.25 g較適宜。

圖2 包衣因素及水平對制劑體外釋藥的影響（n=3）

2.5 壓片壓力及水平影響試驗

按2.2.3項下方法，采用單因素試驗考察不同壓片壓力[（40±5）N，（60±5）N]對制劑體外釋藥的影響，結果見圖2。壓片壓力對起漂時間及體外釋藥的影響，壓片壓力為（40±5）N時，漂浮迅速，釋藥時滯適宜；增加壓片壓力至（60±5）N，其起漂時間和釋藥時滯均延長。故選擇壓片壓力為（40±5）N較適宜。

2.6 處方和工藝重復性試驗

根據上述試驗結果確定，杜仲漂浮型脈沖釋藥片的優化處方和工藝條件：以10%PVPP作為片芯崩解劑；以40%HPMC K15M，20%NaHCO3，20%乳糖作為外層衣膜材料，增重0.25 g；干法壓制包衣，壓片壓力為（40±5）N。按以上優化處方和工藝條件進行3批次杜仲漂浮型脈沖釋藥片的重復性試驗。結果顯示，各批次樣品的起漂時間均不到1 min，大量釋藥均在6 h后開始，且在3 h內釋藥量達到90%，起漂時間、時滯期和時滯后的藥物釋放均無顯著差異（P＞0.05），重復性良好（f2值分別為58.87，62.90，79.98）。詳見圖3。

圖3 杜仲漂浮型脈沖釋藥片的體外釋藥曲線

3 討論

高血壓與心腦血管疾病和糖尿病互為危險因素，易發展為腦卒中、心肌梗死、腎功能衰竭等疾病[11]。人體血壓在1 d中通常呈現“兩峰一谷”的晝夜節律性波動狀態，第1個高峰出現在清晨，如根據降壓藥代動力學特點給藥，影響患者的服藥依從性。特別是老年高血壓患者血壓更易隨著其體位、情緒、季節等因素的變化而波動明顯，且老年人動脈粥樣硬化等慢性疾病發生率高，綜合因素影響下更易發生清晨高血壓[12-13]，同樣不利于老年高血壓患者服用降壓藥物。普通口服制劑在胃中停留時間有限，故制得漂浮型脈沖釋藥片可使藥物從骨架擴散和溶蝕骨架而釋放，在胃內的滯留時間延長，在患者方便時服藥，但在患者血壓達到峰值時才釋放藥物，以提高療效的同時增加患者的服藥依從性。

脈沖釋藥制劑進入體內后，首先進入預先設定的時滯期，僅少量或無釋藥，而在疾病癥狀高峰期迅速進入藥物完全釋放期，使血藥濃度快速升高，及時控制疾病癥狀[14-15]。故脈沖釋藥劑型制備的關鍵點和難點是保證穩定重現的時滯期和時滯期后藥物的脈沖式釋放。普通脈沖釋藥制劑易受胃腸轉運及消化液量的影響，而出現釋藥時滯個體差異大的情況[16-17]。本研究中將胃漂浮技術與脈沖釋藥技術結合，根據高血壓疾病的晝夜節律特點，成功制備了杜仲漂浮型脈沖釋放片，可在一定時滯期后脈沖釋放藥物，以達到其時辰藥理學的要求，最終達到患者服藥方便、更好地控制血壓的目的。

PVPP具有較強的膨脹性能及毛細管活性，可迅速吸收水分而崩解釋放藥物。根據本研究中不同崩解劑及不同質量分數崩解劑的崩解時間、體外釋放度和體積膨脹率測定，以及成本、載藥量因素，確定采用10%PVPP作為杜仲漂浮型脈沖釋放片的崩解劑。

不同種類及含量的HPMC顯著影響藥物的體外釋放度和漂浮性能，本研究中考察了HPMC種類（K4M，K15M，K100M）及HPMC占衣膜比例（20%，30%，40%）因素，試驗表明，選用40%HPMC K15M為親水凝膠骨架材料制備的漂浮型脈沖釋藥片較適宜。該制劑外層衣膜中40%HPMC K15M與胃液接觸后易水化形成凝膠層，控制藥物的釋放，同時吸水溶脹后具有一定的生物黏附性及漂浮能力，從而延長制劑在胃中的滯留時間。

NaHCO3占衣膜比例（10%，20%，30%），乳糖占衣膜比例（10%，20%，30%），衣膜用量（0.15，0.20，0.25，0.30 g）的不同均影響漂浮型脈沖釋藥片的藥物體外釋放度和漂浮性能，最終選擇20%NaHCO3和20%乳糖為外衣衣膜材料，2%微粉硅膠、微晶纖維素填充至包衣增重0.25 g。其中，致孔劑乳糖來調節衣層的溶蝕速率及釋藥速率；NaHCO3與胃液反應生成的CO2滯留于凝膠層中，使其迅速膨脹漂浮至液面上部，縮短起漂時間，采用干粉末直接壓制法包衣可通過產CO2氣體滯留達到漂浮性能的穩定，制法簡單，便于大規模生產。

本研究中還考察了不同壓片壓力[（40±5）N、（60±5）N]對該制劑的體外釋藥及漂浮性能的影響，發現隨著壓片壓力的增加，其起漂時間和釋藥時滯均延長，確定了壓片壓力為（40±5）N較適宜。

體外釋放試驗表明，經過6 h左右的時滯期，本研究中所制得杜仲漂浮型脈沖釋藥片可迅速脈沖釋放，能更好地控制清晨高血壓的發生，且可提高高血壓患者的服藥依從性。

本研究中所制備的杜仲漂浮型脈沖釋藥片可達到瞬間起漂并持續到預定的時滯期脈沖釋藥，且能滿足節律性疾病的治療要求，且本制劑的釋放機制中無酶降解作用。在預試驗中，2個釋放介質無明顯差異，故選擇不加胃蛋白酶，但由于體內環境復雜，對藥物的釋放及漂浮性能影響因素眾多，仍需進一步深入研究。