歐前胡素雙層滲透泵控釋片處方的優化

胡春霞， 嚴 巍， 范明松

(1.鄭州澍青醫學高等專科學校，河南 鄭州 450064；2.上海雷允上藥業有限公司技術中心，上海 201401)

歐前胡素可從歐前胡、獨活、白芷、當歸等植物中提取得到，具有抗抑郁、抗腫瘤、鎮痛等作用[1-2]，尤其是鎮痛活性，正受到密切關注[3-4]，但王篤軍等[5]報道該成分具有一定毒性，因此需注意其安全性。歐前胡素溶解度較差[6]，半衰期為2.39 h[7]，在各腸段均有吸收[8]，為了長時間維持鎮痛效果，降低不良反應，將該成分制成緩釋制劑具有重要意義，有助于其充分吸收。目前，已有關于歐前胡素骨架緩釋片的報道[9]，但其釋藥易受到胃腸道內容物、pH值等因素的影響[10]，可能會造成個體差異。

推挽式滲透泵控釋片又稱雙層滲透泵控釋片[11-13]，在助推動層的作用下使藥物緩慢、勻速釋放出去，有助于降低不良反應，提高生物利用度及療效，主要適用于難溶性藥物，其特殊的釋藥機制可保證在釋藥過程不受體內生理因素的影響，有利于消除個體差異。本實驗采用Box-Behnken響應面法優化歐前胡素雙層滲透泵控釋片處方，為今后該制劑藥動學、藥效學等方面的研究奠定基礎。

1 材料

1.1 儀器 安捷倫1200型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司)；BP210D型電子天平(0.01 mg，德國賽多利斯公司)； TDP-6型單沖壓片機(上海天合制藥機械有限公司)；BPZ-6120-2B型真空干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司)；DIS8000型全自動溶出儀(香港嘉盛科技公司)；GB10型高效包衣機(南寧宇盼機械科技有限公司)。

1.2 試劑與藥物 歐前胡素對照品(批號110826-201812，純度98.9%，中國食品藥品檢定研究院)；歐前胡素原料藥(批號P161025，純度97.5%，上海源葉生物科技有限公司)。PEG 4000(批號WH175624869，廣州尚德化工有限公司)；聚氧乙烯(PEO N750，PEO Coagulant，上海卡樂康包衣技術有限公司)；氯化鈉(批號20190514TP，西安泰華醫藥科技有限公司)；鄰苯二甲酸二丁酯(DBP，批號161020，杭州黔陽科技有限公司)；醋酸纖維素(CA，結合醋酸含量為54.5%～56.0%，批號20180225，國藥集團化學試劑有限公司)；硬脂酸鎂(批號WS171008，河南毅碩生物科技有限公司)；微晶纖維素(型號MCC-102，批號200203，湖州市菱湖新望化學有限公司)；氧化鐵紅(批號20181022，西安木成林藥用輔料有限公司)。

2 方法與結果

2.1 歐前胡素含量測定

2.1.1 色譜條件 Agilent Extend-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動相甲醇-水(60∶40)；體積流量1.0 mL/min；柱溫30 ℃；檢測波長300 nm；進樣量20 μL。

2.1.2 供試品溶液制備 取15片雙層滲透泵控釋片，研細，精密稱取粉末適量(約含歐前胡素10 mg)，置于50 mL量瓶中，30 mL甲醇超聲處理5 min，甲醇-水(60∶40)定容，搖勻后微孔濾膜過濾，取續濾液0.5 mL至10 mL量瓶中，流動相定容，即得(質量濃度約為10 μg/mL)。

2.1.3 線性關系考察 稱取10 mg歐前胡素對照品，溶于50 mL甲醇中，得到貯備液，量取2.5 mL至10 mL容量瓶中，流動相定容至50.0 μg/mL，作為對照品溶液，再用流動相依次稀釋至0.05、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0 μg/mL，各取20 μL，在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定。以歐前胡素質量濃度為橫坐標(X)，峰面積為縱坐標(Y)進行回歸，得方程為Y=18.245 9X+0.158 4(r=0.999 8)，在0.05～50.0 μg/mL范圍內線性關系良好。

2.1.4 方法學考察 取“2.1.2”項下供試品溶液，于0、4、12、24、48、72 h在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定，測得歐前胡素峰面積RSD為0.96%，表明溶液在72 h內穩定性良好。取低(0.05 μg/mL)、中(10.0 μg/mL)、高(50.0 μg/mL)質量濃度對照品溶液，在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定，測得日內精密度RSD分別為0.10%、0.06%、0.11%；6 d內每天進樣測定1次，測得日間精密度RSD分別為0.27%、0.09%，0.36%，表明儀器精密度良好。按“2.1.2”項下方法制備6份供試品溶液，在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定，測得歐前胡素含量RSD為1.62%，表明該方法重復性良好。取空白雙層滲透泵控釋片研細，精密稱取9份，每3份分別加入歐前胡素對照品5、10、15 mg，在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定，測得歐前胡素平均加樣回收率分別為100.08%、99.42%、99.19%，RSD分別為0.92%、1.14%、1.56%。

2.2 釋放度測定 采用轉籃法。以900 mL 0.5% SDS溶液為釋放介質，采用抽濾法脫氣，設定溶出儀轉速為100 r/min，溫度為(37±0.5)℃，于0、1、2、4、6、8、10、12 h各自動取樣3 mL，并自動補加同體積0.5%SDS溶液，在“2.1.1”項色譜條件下進樣測定，計算累積釋放度。

2.3 雙層滲透泵控釋片制備 在處方研究過程中，若主藥和其他賦形劑總量過少則無法壓片，也可能導致均一性差等問題，故均按200片的量進行混勻、制粒、壓片。由于口服片劑在胃及小腸中的平均滯留時間約為10～12 h，故體外釋放度考察時間確定為0～12 h。對滲透泵控釋片而言，12 h累積釋放度、釋藥線性是重要指標，故選擇兩者來篩選最佳處方。

2.3.1 含藥層制備 固定歐前胡素用量10 mg/片，稱取25 mg/片NaCl、處方量PEO N750，微晶纖維素補充片重至150 mg/片，等量遞加混合，90%乙醇制軟材，過18目篩制粒，在室溫下自然干燥，過18目篩整粒，稱定質量，加入0.6%硬脂酸鎂混勻，即得。

2.3.2 助推層制備 稱取80 mg/片PEO Coagulant、處方量NaCl、0.1 mg/片氧化鐵紅，微晶纖維素補片重至100 mg，等量遞加混合，90%乙醇制備軟材，過18目篩制粒，室溫自然干燥，過18目篩整粒，稱定質量，加入0.6%硬脂酸鎂混勻，對含藥層顆粒預壓后加入助推層壓顆粒，再次壓片，即得[直徑8 mm圓形片芯，硬度(50±10)N]。

2.3.3 包衣 將184 mL丙酮和16 mL水混勻，超聲處理15 min，得混合溶劑。稱取0.6 g DBP、6.0 g CA、0.48 g PEG 4000混勻，加入有機溶劑攪拌溶解，將片芯置于包衣鍋中，設定溫度為40 ℃，轉速為40 r/min，控制包衣時間，在達到預定增重后取出，在45 ℃下過夜干燥以除去殘留溶劑并固化包衣膜，用打孔針在含藥層中心位置打約0.7 mm小孔，即得雙層滲透泵控釋片。

2.4 單因素試驗 雙層滲透泵控釋片含藥層中助懸劑PEO N750用量對其體外釋藥有較大的影響，當低于100 mg/片時累積釋放度較低，而高于120 mg/片時會影響釋藥線性，故確定其范圍為100～120 mg/片。促滲透劑NaCl主要作用是加快含藥層的水化速度，降低混懸液的黏度，其用量對藥物釋放有一定的調節作用，但影響并不顯著[14]，結合課題組前期研究及文獻[12]報道，固定含藥層中其用量為25 mg/片。

不同型號PEO分子量不同，吸水速率及膨脹速率也有所差異，對滲透泵片的影響主要體現在8～12 h時間段上。由于采用PEO Coagulant作為膨脹劑時釋藥較勻速，故選擇其進行考察，但當其用量超過90 mg/片時容易導致滲透泵片變形甚至破裂，而低于70 mg/片時會影響滲透泵片累積釋放度，故固定為80 mg/片。推動層中NaCl作用也可加快水化速度，與PEO Coagulant一起形成滲透壓，由于滲透壓大小與藥物順利釋放相關，故其用量對滲透泵片體外釋藥影響較大，并將其作為影響因素。前期研究結果顯示，當推動層中NaCl用量低于15 mg/片時會影響滲透泵片累積釋放度，但其用量高于25 mg/片時會影響滲透泵片釋藥線性，故確定其范圍為15～25 mg/片。

當包衣增重低于5%時，釋藥線性較差，而高于9%時會影響累積釋放度，故確定其范圍為5%～9%。釋藥孔徑在一定范圍內對釋藥無顯著影響[15]，但大于0.8 mm時控釋過程不再是單純的滲透控制，機制較為復雜[14]，而小于0.3 mm時容易堵塞釋藥孔，故最終采用0.7 mm。

2.5 Box-Behnken響應面法 預實驗發現，雙層滲透泵控釋片含藥層中PEO N750用量(X1)、推動層NaCl用量(X2)、包衣增重(X3)是影響其體外釋藥的主要因素，故本實驗也將三者納入研究，并選擇累積釋放度(Y1)、釋藥線性(Y2)作為評價指標，采用Box-Behnken響應面法優化處方，因素水平見表1，結果見表2。

表1 因素水平

表2 試驗設計與結果

表3 Y1方差分析

表4 Y2方差分析

采用Design Expert V8.0.6軟件進行響應面分析，結果見圖1～2。由圖1可知，固定包衣增重為7%時，累積釋放度隨著NaCl用量、PEO N750用量增加而升高；固定NaCl用量為20 mg/片時，累積釋放度隨著包衣增重增加而逐漸降低，但隨著PEO N750用量增加而迅速升高；固定PEO N750用量為110 mg/片時，累積釋放度隨著NaCl用量增加而升高，而包衣增重對其影響較小。由圖2可知，固定包衣增重為7%時，釋藥線性隨著NaCl用量增加而降低；隨著PEO N750用量增加，釋藥線性先升后降；固定NaCl用量為20 mg/片時，釋藥線性隨著包衣增重、PEO N750用量增加先升后降；固定PEO N750用量為110 mg/片時，釋藥線性隨著NaCl用量增加逐漸降低，而隨著包衣增重的增加先升后降。另外，由于表2中X2對Y2影響的P值為0.025 9<0.05，故需要控制NaCl用量在合適范圍內才能使滲透泵片零級釋放更明顯。

調整累積釋放度最大值為100%，釋藥線性最大值為1.000 0，得最優處方為X1=116.3 mg/片，X2=22.5 mg/片，X3=6.4%，累積釋放度為94.18%，釋藥線性為0.987 8。

圖1 各因素響應面圖(Y1)Fig.1 Response surface plots for various factors (Y1)

圖2 各因素響應面圖(Y2)Fig.2 Response surface plots for various factors (Y2)

2.6 驗證試驗 按“2.5”項下優化處方制備3批雙層滲透泵控釋片，測得累積釋放度分別為93.84%、94.73%、92.81%，基本釋放完全，釋藥曲線見圖3；釋藥線性分別為0.986 6、0.984 2、0.9819，釋藥過程為恒速，符合零級釋藥模型，同時也表明該方法重復性良好，模型穩定可靠。

圖3 3批雙層滲透泵控釋片體外釋藥曲線(n=6)Fig.3 In vitro drug release curves for three batches of controlled release push-pull osmotic pump tablets (n=6)

2.7 pH值對雙層滲透泵控釋片體外釋藥的影響 考察雙層滲透泵控釋片在pH6.8磷酸緩沖液、pH4.5醋酸鹽緩沖液、pH1.2鹽酸、水(均含0.5%SDS)中的體外釋藥，結果見圖4，并計算兩兩釋藥曲線的相似因子[13]。由此可知，相似因子在68.4～80.6之間，均大于50，表明釋藥相似性較高；釋藥線性均大于0.961 7，表明pH值對雙層滲透泵控釋片體外釋藥無明顯影響。

圖4 pH值對雙層滲透泵控釋片體外釋藥的影響(n=6)Fig.4 Effect of pH value on the in vitro drug release of controlled release push-pull osmotic pump tablets (n=6)

3 討論

單層滲透泵片雖然制備工藝簡單，但其累積釋放度低于雙層滲透泵控釋片，這是因為后者能提供更高的釋藥動力[11]。另外，溶解度差的藥物制成單層滲透泵片時，一般需要引入增溶技術(包合物、固體分散體等)來提高其溶解度及滲透壓，但制備工藝反而復雜化。雙層滲透泵控釋片依靠推動層中高分子材料遇水溶脹產生推動力，在包衣膜的控釋作用下(包衣膜厚度等)使藥物緩慢釋放，并在一定時間內基本釋放完全(本實驗中制劑釋放時間為12 h)，由于該制劑控制了藥物釋放速度，對其體內吸收產生影響，故可為抑制血藥濃度波動、提高生物利用度、增強藥效奠定基礎，同時體外釋藥不受pH值影響，有助于消除個體差異。

本實驗采用飽和溶劑法，測得歐前胡素在水中的溶解度為18.92 mg/L，而在0.5%SDS溶液中達47.58 mg/L，為了達到漏槽條件，選擇后者作為溶出介質。然后，采用Box-Behnken響應面法優化歐前胡素雙層滲透泵控釋片，解決了正交試驗精密度差、無法找到處方工藝最佳點的實際問題；與中心復合設計法比較，也可減少試驗次數，節約成本。據統計，歐前胡素相關制劑每天口服劑量在3.8～11.7 mg之間[16-17]，故本實驗設定歐前胡素雙層滲透泵控釋片口服劑量為10 mg。今后，將繼續對歐前胡素雙層滲透泵控釋片的體內藥動學、藥效學等方面進行評價，并結合毒理學來進一步確定其每天服用次數，考察其口服劑量是否合理。