余巧 李大煒 徐英輝 梁可 祁銀德



〔摘要〕 目的 制備香連胃漂浮片并考察其體外釋放性能。方法 以羥丙基甲基纖維素K4M(hydroxypropyl methylcellulose K4M,HPMC-K4M)、十六醇、碳酸氫鈉(NaHCO3)、乳糖、聚維酮K30(povidone K30,PVP-K30)、硬脂酸鎂為輔料,采用粉末壓片法制備香連胃漂浮片;以鹽酸小檗堿的累積釋放度為指標考察制劑的體外釋藥性能;采用正交試驗對HPMC-K4M、十六醇、NaHCO3用量進行優選。通過數據擬合方程探討制劑中鹽酸小檗堿、木香烴內酯的釋藥機制。結果 最優處方為香連復方提取物60.0 g、HPMC-K4M 30.0 g、十六醇8.0 g、NaHCO3 8.0 g、乳糖 8.0 g、PVP-K30 4.8 g、硬脂酸鎂1.2 g(200片量)。指標成分鹽酸小檗堿和木香烴內酯的體外釋藥特性均符合Riger Peppas模型,為擴散與骨架溶蝕協同作用。結論 成功制得香連胃漂浮片,漂浮滯后時間短,持續漂浮時間長,且具有緩釋特性。
〔關鍵詞〕 胃漂浮片;香連丸;體外釋放行為;正交試驗
〔中圖分類號〕R283.6? ? ? 〔文獻標志碼〕A? ? ? ?〔文章編號〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2020.05.010
〔Abstract〕 Objective To prepare Xianglian gastric floating tablets and investigate the release behaviors in vitro. Methods Xianglian gastric floating tablets were prepared by full powder compression method using hydroxypropyl methylcellulose K4M (HPMC-K4M), hexadecanol, sodium bicarbonate (NaHCO3), lactose, povidone K30 (PVP-K30), magnesium stearate as excipients; the accumulative release rate of berberine hydrochloride was used as evaluation index. The orthogonal test was used to optimize the dosage of HPMC-K4M, hexadecanol and NaHCO3; Through the data fitting equation, the release mechanism of berberine hydrochloride and woody hydrocarbon lactone in the preparation was discussed. Results The optimized formulation was as follows: Xianglian compound extracts 60.0 g, HPMC-K4M 30.0 g, hexadecanol 8.0 g, NaHCO3 8.0 g, lactose 8.0 g, PVP-K30 4.8 g, magnesium stearate 1.2 g (dosage of 200 tablets). The drug release of berberine hydrochloride and costunolide fitted Riger Peppas models, and were synergistic action of diffusion and matrix erode. Conclusion Xianglian gastric floating tablets are prepared successfully, showing fast onset, long floating and sustained-release.
〔Keywords〕 gastric floating tablet; Xianglian pill; in vitro release behaviors; orthogonal test
香連丸是治下痢的古代名方,始見于唐代李絳的《兵部手集方》,但現今所用之香連丸實質上源于《太平惠民和劑局方》之大香連丸,以木香與黃連(吳茱萸制)1∶4配伍組成[1-2]。方中木香行氣止痛,健脾消食;黃連清熱燥濕,瀉火解毒,疏肝和胃止嘔,二者合用,有清熱燥濕,行氣止痛之功效[3]。大量臨床和實驗研究表明[4-9],香連丸具有抗胃潰瘍、抗腹瀉、抗潰瘍性結腸炎及抗菌等多種藥理活性,主要用于淺表性胃炎、痢疾、腸炎等消化系統疾病的治療。本研究將香連丸處方研制成胃內漂浮制劑,有利于延長藥物在胃內停留和釋放的時間,增加藥物與胃黏膜的接觸,以期更好地發揮抗潰瘍和保護胃黏膜等作用。
1 材料
1.1? 儀器
SHIMADZU LC-16高效液相色譜儀(日本島津公司);JA3003電子天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司);B00Y型高速多功能粉碎機(永康市鉑歐五金制品有限公司);RE-3000A旋轉蒸發器(上海越眾儀器設備有限公司);BPG-9240A鼓風干燥箱(上海百典儀器設備有限公司);TDP-6單沖式壓片機(吉首市中誠制藥機械廠);BZF-50真空干燥箱(上海博迅實業有限公司);RC-6D溶出度測試儀(天津市新天光分析儀器技術有限公司)。
1.2? 藥材與試劑
鹽酸小檗堿對照品(批號:170113)、木香烴內酯對照品(批號:190321)均購于北京世紀奧科生物技術有限公司,質量分數≥98%;木香(批號:190103311)、黃連(吳茱萸制,批號:190304361)均購于康美藥業股份有限公司;羥丙甲基纖維素K4M(hydroxypropylmethylcellulose K4M,HPMC-K4M)(批號:20180942)、羥丙甲基纖維素K15M(hydroxypropyl methylcellulose K15M,HPMC-K15M)(批號:20190048)、羥丙甲基纖維素K100M(hydroxypropyl methylcellulose K100M,HPMC-K100M)(批號:20180631)均購于山東赫達股份有限公司;十六醇(批號:171019,西隴科學股份有限公司);硬脂酸(批號:20180316)、碳酸氫鈉(批號:20180505)均購于天津市永大化學試劑有限公司;碳酸鈉(批號:20171101,臺山市粵橋試劑塑料有限公司);碳酸鈣(批號:190509,天津市百世化工有限公司);聚維酮K30(povidone K30,PVP-K30)(批號:BSF190617,合肥巴斯夫生物科技有限公司);乳糖(批號:171017)、硬脂酸鎂(批號:20161024)均購于天津市大茂化學試劑廠;甲醇、乙腈均為色譜純。
2 方法與結果
2.1? 香連胃漂浮片的制備
2.1.1? 香連復方提取物的制備? 取黃連(吳茱萸制)400 g粉碎成粗粉,加入2倍量70%乙醇浸漬24 h,再以14倍量70%乙醇2~3 mL/(min·kg)速度進行滲漉提取,收集漉液,回收乙醇并濃縮至稠膏狀,干燥,粉碎成細粉;取木香100 g粉碎成細粉,與上述黃連提取物細粉混勻,即得香連復方提取物(其中鹽酸小檗堿含量為11.704%,木香烴內酯含量為0.863%)。
2.1.2? 香連胃漂浮片的制備? 依次稱取處方量的香連復方提取物和輔料(HPMC、十六醇、NaHCO3、乳糖、PVP-K30),分別過80目篩,等量遞加使其混勻,加入1%硬脂酸鎂,混勻后粉末直接壓片。考慮到本制劑的藥材處方日服劑量與原香連丸日服劑量相同,且胃漂浮片需要加入大量輔料以保證漂浮性能,故設計香連胃漂浮片中每片含香連復方提取物0.3 g,輔料用量控制在0.3 g,片重控制在0.6 g。
2.2? 鹽酸小檗堿含量測定
2.2.1? 色譜條件? 色譜柱 LiChrospher C18色譜柱(4.0 mm×250 mm,5 μm);檢測波長345 nm;流動相為乙腈-0.05 mol/L磷酸二氫鉀溶液(30∶70),以磷酸調節pH值至3.0;流速1.0 mL/min;柱溫25 ℃;進樣量10 μL。
2.2.2? 線性關系考察? 精密稱取鹽酸小檗堿對照品適量,加甲醇溶解制成含鹽酸小檗堿512.0 μg/mL的對照品溶液。取鹽酸小檗堿對照品溶液依次稀釋至4.096、10.24、20.48、51.20、102.4、256.0 μg/mL 6個不同濃度,分別進樣10 μL,以峰面積(Y)為縱坐標,鹽酸小檗堿濃度(X)為橫坐標,建立標準曲線。
回歸方程:Y=30269 X-65152,r=0.9999
表明鹽酸小檗堿濃度為4.096~256.0 μg/mL范圍內線性關系良好。
2.2.3? 方法學考察? 精密度試驗RSD為1.19%、重復性試驗RSD為1.32%,24 h穩定性試驗RSD為1.36%,均符合相關要求。加樣回收率試驗中得到低、中、高3個濃度鹽酸小檗堿的平均加樣回收率分別為102.14%、102.43%和102.20%,RSD分別為2.02%、1.46%和1.43%,表明該法回收率良好。
2.3? 木香烴內酯含量測定
2.3.1? 色譜條件? 色譜柱LiChrospher C18色譜柱(4.0 mm×250 mm,5 μm);檢測波長225 nm;流動相為甲醇-水(65∶35);流速0.8 mL/min;柱溫25 ℃;進樣量10 μL。
2.3.2? 線性關系考察? 精密稱取木香烴內酯對照品適量,加甲醇溶解制成含木香烴內酯344.00 μg/mL的對照品溶液。取木香烴內酯對照品溶液依次稀釋至0.110 08、0.550 40、1.376 0、2.752 0、6.880 0、13.760 μg/mL
6個不同濃度,分別進樣10 μL,以峰面積(Y)為縱坐標,木香烴內酯濃度(X)為橫坐標,建立標準曲線。
回歸方程:Y=21 954X-256.88,r=0.999 9
表明木香烴內酯濃度為0.110 08~13.760 μg/mL范圍內線性關系良好。
2.3.3? 方法學考察? 精密度試驗RSD為1.11%、重復性試驗RSD為1.49%,24 h穩定性試驗RSD為1.19%,均符合相關要求。加樣回收率試驗中得到低、中、高3個濃度木香烴內酯的平均加樣回收率分別為100.36%、102.44%和102.09%,RSD分別為2.37%、1.21%和1.92%,表明該法回收率良好。
2.4? 質量評價指標
2.4.1? 體外漂浮性能? 以0.1 mol/L鹽酸溶液900 mL為釋放介質,溫度(37.0±0.5) ℃,轉速(100±1) r/min,用秒表記時。以漂浮滯后時間(floating lag
time, FLT,即片劑從投入到介質中至持續漂浮在液面而不下沉的時間)和持續漂浮時間(total floating time, TFT,即片劑能持續漂浮在介質表面的時間)為指標考察香連胃漂浮片的體外漂浮性能[10]。
2.4.2? 體外累積釋放度? 依據2015年版《中華人民共和國藥典》(四部)溶出度與釋放度測定第一法——籃法[11],轉速(100±1) r/min,溫度(37.0±0.5) ℃,溶出介質為0.1 mol/L鹽酸溶液900 mL。經1、2、4、6、8、10 h每個時間點取樣5 mL(同時補充相同溫度、體積的新鮮介質),過0.45 μm微孔濾膜。取濾液經HPLC測定鹽酸小檗堿和木香烴內酯含量,計算累積釋放度。
2.5? 單因素考察法篩選處方中各輔料的種類和型號
2.5.1? 骨架材料型號的篩選? 以FLT、TFT為指標考察漂浮性能,以綜合評分(Y)[12-13]為指標考察釋藥性能。
Y=|Q2 h-30%|+|Q4 h-50%|+|Q10 h-90%|
式中:Q2 h、Q4 h、Q10 h為鹽酸小檗堿在2、4、10 h的累積釋放度,Y值越小說明釋放越接近相應時間下的預期目標。
考察3種不同型號的HPMC骨架材料(HPMC-K4M、HPMC-K15M、HPMC-K100M)對漂浮及釋藥性能的影響。每片片重600 mg,均含香連復方提取物300 mg,HPMC 120 mg,十六醇50 mg, NaHCO3 50 mg,乳糖50 mg,PVP-K30 24 mg,硬脂酸鎂6 mg。
結果表明,使用3種不同型號的HPMC骨架材料,胃漂浮片的FLT均在3 min中之內,TFT均在10 h以上,符合漂浮要求[14]。鹽酸小檗堿的累積釋放度隨著骨架材料黏度的增大而減小,同時綜合評分也增加,故最終選擇黏度最小的HPMC-K4M為骨架材料。結果見表1。
2.5.2? 助漂劑種類的篩選? 采用HPMC-K4M為骨架材料,考察十六醇、蜂蠟、硬脂酸作助漂劑對漂浮及釋藥性能的影響。助漂劑用量均為每片50 mg,其他原、輔料比例及考察方法同“2.5.1”。結果表明,十六醇、蜂蠟、硬脂酸在壓片后均能迅速起漂,FLT均在3 min中之內,但硬脂酸的TFT僅為8 h,不能達到漂浮要求;十六醇和蜂蠟的TFT均在10 h以上,達漂浮要求,但在制備過程中發現蜂蠟粉碎較為困難,用其作為助漂劑難以粉末直接壓片,故選擇十六醇為助漂劑。
2.5.3? 起泡劑種類的篩選? 考察NaHCO3、Na2CO3、CaCO3作起泡劑對漂浮及釋藥性能的影響。處方均采用HPMC-K4M為骨架材料,十六醇為助漂劑,起泡劑用量均為每片50 mg,其他原、輔料比例及考察方法同“2.5.1”。結果,以NaHCO3為起泡劑FLT在3 min之內,TFT>10 h,符合要求。而以Na2CO3、CaCO3為起泡劑難以起漂,FLT均超過5 min,不符合漂浮要求,故選NaHCO3作為起泡劑。
2.5.4? 填充劑種類的篩選? 考察乳糖、微晶纖維素、可壓性淀粉作填充劑對漂浮及釋藥性能的影響。處方均采用HPMC-K4M為骨架材料,十六醇為助漂劑,NaHCO3為起泡劑,其他原、輔料比例及考察方法同“2.5.1”。結果表明,乳糖和微晶纖維素綜合評分較低,且以乳糖為填充劑FLT比微晶纖維素短,在1 min中之內,三者TFT均在10 h以上,故選擇乳糖為填充劑。結果見表2。
2.6? 正交實驗優化胃內漂浮片處方
2.6.1? 因素與水平? 以HPMC-K4M(A)、十六醇(B)、NaHCO3(C)用量為考察因素,采用L9(34)正交表設計正交實驗(表3)。
2.6.2? 結果分析? 按正交實驗設計(表3)稱取輔料,按“2.1.2”項下方法制備香連胃漂浮片。每個處方200片,除HPMC-K4M、十六醇、NaHCO3外,分別含香連復方提取物60.0 g、PVP-K30 4.8 g、硬脂酸鎂1.2 g,余下以乳糖補足重量。以綜合評分(Y)為指標考察釋藥性能,結果見表4,方差分析見表5。
結果發現,各處方均能在3 min內起漂并持續漂浮10 h以上,即FLT<3 min,TFT>10 h,符合漂浮要求。但鹽酸小檗堿體外累積釋放度綜合評分Y受因素A、B、C影響程度依次為A>C>B,其中因素A對綜合評分有顯著影響。直觀分析表明,最佳工藝條件為A3B1C1。因此制劑成型工藝為:稱取香連復方提取物60.0 g、HPMC-K4M 30.0 g、十六醇8 g、NaHCO3 8 g、乳糖8 g、PVP-K30 4.8 g,分別過80目篩,等量遞加混勻后,加入硬脂酸鎂1.2 g,混勻后粉末直接壓片,片重(0.60±0.03) g。
2.7? 驗證試驗
按照“2.6”正交實驗優化所得的制劑成型工藝制備3批香連胃漂浮片(批號:20191114、20191117、20191119),分別放大10倍,每批2 000片,結果見表6。
2.8? 體外多成分釋藥規律研究
本制劑主要由黃連(吳茱萸制)和木香制成,因此選擇代表性成分鹽酸小檗堿、木香烴內酯為評價指標。采用零級、一級、Higuchi及Riger Peppas釋放模型對鹽酸小檗堿、木香烴內酯的體外釋放進行數據擬合。結果表明,鹽酸小檗堿、木香烴內酯的釋放更符合Riger Peppas釋放模型,釋放參數分別為0.655 8、0.718 7,均介于0.45~0.89之間。根據釋放參數判斷,鹽酸小檗堿、木香烴內酯均為非Ficks釋放,即擴散與骨架溶蝕協同作用[14-15]。
采用相似因子法(f2)法[14,16]判斷鹽酸小檗堿、木香烴內酯體外釋藥曲線的相似性,如果f2大于50,則可認為兩條曲線是相似的。結果表明相似因子f2等于72,說明制劑中兩指標均衡釋放。結果見圖1、表7。
3 討論
本實驗選擇HPMC為骨架材料制備香連胃內漂浮片,屬于漂浮型胃滯留給藥系統[17-18]。該系統可延長藥物在胃內的滯留時間,改善藥物吸收,提高臨床療效[19]。由于不同黏度的骨架材料對藥物的釋放影響較大,故考察了3種不同類型的HPMC骨架材料,發現黏度太大的骨架材料(如HPMC-K100M)易在水中溶脹形成稠厚的凝膠層,反而阻礙藥物的釋放。除骨架材料外,還需要加入疏水性和密度小的十六醇作為助漂劑,幫助制劑迅速起漂且保持漂浮狀態。NaHCO3作為起泡劑,在胃酸環境下產生的氣泡被HPMC凝膠骨架包裹,也有利于片劑漂浮。
在優化處方時,以綜合評分(Y)為指標考察釋藥性能,選擇了3個考察時間點:2 h主要考察制劑是否能快速起效且成分沒有突釋,4 h考察藥物是否能達到緩釋效應,10 h考察藥物釋放是否完全。考慮到本制劑處方中黃連的比例遠大于木香,且本制劑藥效物質基礎主要來源于黃連生物堿,故計算綜合評分時選擇鹽酸小檗堿作為指標成分。
正交實驗表明,藥物的釋放主要受HPMC用量的影響,HPMC用量較小,片劑骨架容易崩解,易引起突釋。最后優化制得的香連胃漂浮片具有良好的體外漂浮性能和緩釋性能,鹽酸小檗堿和木香烴內酯的釋放模型以Riger Peppas模型擬合為最佳,釋放機制均為非Ficks釋放,即擴散與骨架溶蝕協同作用,且鹽酸小檗堿和木香烴內酯體外釋放曲線相似因子(f2)大于50,即鹽酸小檗堿和木香烴內酯在體外均衡釋放。
本研究制備的香連胃漂浮片既有良好的體外漂浮性能,又可以緩速釋藥,且工藝簡單,易于生產。
參考文獻
[1] 張? 霖,肖晏嬰,馬保華.香連丸藥理作用研究進展[J].陜西中醫, 2015,36(1):127-128.
[2] 李勝志,史殿龍.香連丸的源流及衍變[J].中醫藥學報,2004,32(3): 15-16.
[3] 盧? 敏,熊? 山,牟艷玲.香連丸的化學成分和藥理作用研究進展[J].化學工程師,2018,32(12):68-71.
[4] 張? 霖.香連丸聯合三聯方案治療幽門螺桿菌相關消化性潰瘍的臨床研究[J].陜西中醫,2015,36(3):296-297.
[5] 李麗萍,劉環清,張淑清,等.香連丸抗消化性潰瘍作用的實驗研究[J].中醫藥學報,2012,40(2):43-46.
[6] 劉環清,李麗萍,肖洪彬,等.香連丸對消化性潰瘍大鼠胃液量、胃酸度及胃蛋白酶活性的影響[J].中醫藥信息,2012,29(2):48-50.
[7] 劉環清.香連丸抗消化性潰瘍(胃脘痛)及其作用機理的實驗研究[D].哈爾濱:黑龍江中醫藥大學,2008.
[8] 王? 海,肖洪彬,姚鳳云,等.香連丸治療消化性潰瘍拆方實驗研究[J].中醫藥信息,2005,22(4):86-87.
[9] 沛? 霖,周大平.香連加味湯治療消化性潰瘍的臨床觀察[J].湖北中醫雜志,2005,27(4):32-32.
[10] KHAN F, IBN RAZZAK S M, KHAN Z R, et al. Theophylline loaded gastro retentive floating tablets based on hydrophilic polymers: preparation and in vitro evaluation[J]. Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, 2009,22(2):155-161.
[11] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典,第四部[S].北京:中國醫藥科技出版社,2015:121-122.
[12] 楊志欣,王祺茹,張文君,等.半夏瀉心湯胃內滯留片的處方及體外釋藥機制研究[J].中華中醫藥雜志,2017,32(1):270-274.
[13] 宋梓瑜,張? 磊,于? 毓,等.泮托拉唑鈉胃內漂浮片處方優選[J]. 醫藥導報,2018,37(7):876-879.
[14] 楊? 晨,楊志潔,邱余新,等.胃幽康胃漂浮片的制備及其體外釋藥特性研究[J].中國藥房,2015,26(31):4409-4411.
[15] 康振華,陳遠東,徐? 成,等.Box-Behnken效應面法優化鹽酸普拉克索緩釋片處方及體外釋放機制[J].中國藥科大學學報,2015,46(1):66-72.
[16] 楊立平,鄧桂明,歐陽榮.烏藥胃漂浮片的制備及體外釋放研究[J].中南藥學,2010,8(7):493-496.
[17] 李睿琪,馬超雄,費云揚,等.胃滯留給藥系統最新研究概況[J].中南藥學,2018,16(9):1254-1258.
[18] DAVIS D W. Method of swallowing a pill[P]. US: 3418999.1968-12-31.
[19] DEVI R, SONI V, MALIK S, et al. Emphasizing the pharmaceutical consideration behind the development of gastro-retentive
dosage form[J]. Research Journal of Pharmacy and Technology, 2017,10(4):1209.
(本文編輯? 楊? 瑛)