碳酸鋰片的制備及體外溶出行為考察

胥騫，戴慧，李鳴，端木彥濤，王福東，彭東明*，袁秀菊，羅雋，向大佐（.湖南中醫藥大學藥學院，長沙 4008；.湖南千金湘江藥業股份有限公司，湖南 株洲 4003）

躁狂癥是一種心境或情感性精神障礙疾病，流行病學調查顯示躁狂癥患病率高達7.6%～9.8%[1-2]。碳酸鋰在臨床上主要用于治療躁狂癥，它能加強神經元內去甲腎上腺素的滅活，促進5-羥色胺的合成、傳遞，調節細胞內鈣離子濃度，抑制糖原合成酶激酶，有助于起到抗躁狂癥的作用[3-4]。國際指南認為鋰是治療躁狂發作的關鍵療法，并建議將其作為一線治療劑[5]。2017年7月21日，國家食品藥品監督管理局（NMPA）公布法國賽諾菲-安萬特公司上市銷售的250 mg碳酸鋰片為我國碳酸鋰片的參比制劑。本文以水分、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標，對碳酸鋰片的輔料用料及比例進行研究，確定適宜的制備工藝，以滿足國內患者臨床用藥的需求。

1 材料

1.1 儀器

DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器（上海棱標儀器有限公司）；YD-4型硬度儀（天津創興電子設備制造有限公司）；RC-8型智能溶出試驗儀（天津市新天光分析儀器技術有限公司）；ZB-1D型智能崩解儀（天津大學精密儀器廠）；CJY-300D型片劑脆碎度測定儀（上海黃海藥檢儀器有限公司）；JJ224BC電子天平（萬分之一天平，常熟市雙杰測試儀器廠）；ICE-3000型原子吸收分光光度計（上海雙旭電子有限公司）；MB23型水分測定儀（奧豪斯儀器有限公司）；pHS J-3F型酸度計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；ZP9旋轉式壓片機（上海雪馬制藥機械有限公司）；HSD30實驗室料斗混合機（浙江南迦科技股份有限公司）；DZF真空干燥箱（北京中興偉業儀器有限公司）。

1.2 試藥

碳酸鋰片參比制劑（批號：432，規格：250 mg刻痕片，法國賽諾菲-安萬特公司）；碳酸鋰對照品（Alfa Aesar化學有限公司，批號：24286，純度：99.9%）；碳酸鋰原料藥（批號：170315，純度：99.1%，湖南千金湘江藥業股份有限公司）；小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂（安徽山河藥用輔料股份有限公司）；鋰單元素標準溶液（質量濃度：1000 μg·mL－1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；鹽酸（AR，湖南匯虹試劑有限公司）；無水乙酸鈉（AR，廣東光華科技股份有限公司）；乙酸（AR，太倉滬試劑有限公司）；無水乙醇、磷酸二氫鉀（AR，國藥集團化學試劑有限公司）；氫氧化鈉（AR，西隴化工股份有限公司），硫酸（AR，湖南匯虹試劑有限公司）；去離子水（華潤怡寶飲料有限公司）。

2 方法與結果

2.1 碳酸鋰片溶出度分析方法的建立

2.1.1 溶出條件及檢測條件的選擇 查閱各國藥典[6-12]、《仿制藥生物等效性試驗指導原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗指導原則》[13-15]發現關于碳酸鋰片的溶出測定標準在測定方法、檢測方法和限度方面有一定的區別，溶出的標準介質、介質體積、轉速均一致，主要區別在于溶出測定的裝置有籃法和槳法，檢測儀器有原子吸收分光光度（AAS）法和火焰光度法兩種。根據實驗室條件，本課題擬選用AAS法測定碳酸鋰片的溶出度，只考察溶出測定的裝置，即籃法與槳法的選擇。

① 溶出裝置的選擇：取碳酸鋰參比制劑6片分別投入干燥的轉籃內（槳法則分別投入溶出杯內再降入槳葉），在溫度（37±0.5）℃，轉速100 r·min－1，溶出介質900 mL的條件下運轉3 h。分別在15、30、60、120、180 min吸取試液，用微孔濾膜濾過，同時補充相同溫度、相同體積的溶出介質。測定溶出液中藥物含量，計算溶出度，繪制溶出曲線。結果如圖1所示，碳酸鋰參比制劑的溶出度只滿足日本藥典的限度要求，擬選用日本藥典測定方法進行后續研究。

圖1 不同溶出方法的溶出曲線Fig 1 Dissolution curve of different extrusion methods

② 溶出轉速的選擇：體外機械攪拌可以有效模擬體內胃腸道生理蠕動和食物對藥物的摩擦作用等。對于多數藥物制劑，溶出實驗應在溫和的條件下進行，以保證溶出方法的區分性；籃法一般在50～120 r·min－1，槳法一般在50～75 r·min－1，攪拌太慢或太快均會導致混合作用不一致[16]。日本藥典收錄的碳酸鋰片溶出槳法轉速條件為100 r·min－1，相對較高，可能會影響各溶出的區分力，擬采用50、75、100 r·min－1進行對比，選擇最有區分力的轉速條件。不同轉速下碳酸鋰片的溶出曲線如圖2所示，由圖2可知，50 r·min－1的溶出條件下，180 min時溶出率未達到80%，沒有滿足日本藥典的限度要求；100 r·min－1的條件下，溶出速率較快，影響各溶出的區分率；所以采用槳法75 r·min－1的轉速進行試驗。

圖2 不同轉速下的溶出曲線Fig 2 Dissolution curves at different dissolution rotating rates

③ 釋放介質的選擇：根據《日本橙皮書》中推薦的碳酸鋰片仿制藥一致性評價的溶出介質，確定pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水作為溶出介質。

④ 溶出取樣時間的選擇：參照日本厚生勞動省頒布的《仿制藥生物等效性試驗指導原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗指導原則》中對溶出曲線評價的具體操作細則[13，15]，可知碳酸鋰片在pH 1.0的溶出介質中所得溶出曲線最具有區分力，取樣時間點為5、10、15、30、45、60、90、120 min，另需考察碳酸鋰片在水介質中180 min時的溶出率是否符合《日本藥典》要求。故取樣時間設定為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；且以pH 1.0的鹽酸溶液為溶出介質的溶出曲線作為主要考察對象。

2.1.2 檢測方法及方法學驗證

① 儀器測定條件：參照《中國藥典》2020年版第四部[6]，采用AAS法，以670.8 nm為檢測波長。

② 對照品溶液配制：精密量取鋰單元素標準溶液（1000 μg·mL－1）1.00 mL，加入100 mL量瓶中，分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質定容，作為鋰離子含量10.00 μg·mL－1的對照品溶液。

③ 供試品溶液配制：取參比制劑碳酸鋰片樣品（規格為250 mg）10片，充分研碎，精密稱定4份0.0201 g細粉（相當于碳酸鋰14.75 mg），置于100 mL量瓶中，分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質定容，超聲20 min，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，棄去初濾液，取續濾液，作為鋰離子含量為27.71 μg·mL－1的供試品溶液。

④ 線性關系：分別精密量取 “2.1.2”項下4種溶出介質稀釋的對照品溶液2.50、5.00、7.50、8.75、10.00、11.25 mL置于25 mL量瓶中，用相對應的溶出介質稀釋定容，得到系列對照品溶液，在670.8 nm下測定其吸光度，并由溶液質量濃度（C）對吸光度（A）進行線性回歸，得回歸方程，結果見表1。在4種不同的溶出介質中，鋰質量濃度（C）在1.0～4.5 μg·mL－1內與吸光度（A）呈良好的線性關系。

表1 碳酸鋰片在不同溶出介質中的回歸方程和相關系數Tab 1 Regression equation and correlation coefficient of lithium carbonate tablets in different mediums

⑤ 輔料干擾試驗：精密稱定處方量輔料4份，置100 mL量瓶中，加適量水超聲溶解，分別用4種溶出介質稀釋定容，在670.8 nm下測定各溶液的吸光度，結果均小于0.001，表明輔料對測定無干擾。

⑥ 精密度試驗：取適量不同溶出介質稀釋的供試品溶液（3.0 μg·mL－1），進樣測定，各重復進樣6次。結果顯示，pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質稀釋的供試品溶液測得濃度RSD值分別為0.45%、0.69%、0.33%、0.65%，RSD均＜2%，表明儀器精密度良好。

⑦ 穩定性試驗：取適量不同溶出介質稀釋的供試品溶液（3.0 μg·mL－1），分別于0、2、4、8、12、16 h時進樣測定。結果顯示，pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質稀釋的供試品溶液在16 h內吸光度的RSD值分別為0.33%、0.29%、0.22%、0.24%，RSD均＜2%（n＝6），表明供試品溶液穩定性良好。

⑧ 加標回收試驗：精密量取 “2.1.2”項下供試品溶液1.50 mL，加入25 mL的量瓶中，再分別精密量取對照品溶液3.30、4.00、5.00 mL，用pH 1.0的鹽酸溶液定容，進樣測定。結果表明，低、中、高質量濃度加標試驗的平均回收率分別為99.65%、99.69%、100.38%，RSD均 ＜2%。pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水3種溶出介質的加標回收試驗除定容溶液不同外，其余操作和測定方法同上，結果顯示RSD值均＜2%。表明鋰在pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水4種溶出介質中回收率良好。

2.2 碳酸鋰片的制備

將碳酸鋰、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂過80目篩網，按初定處方量稱定原輔料（見表2），其中馬鈴薯淀粉按不同濃度制漿備用；將過篩后的碳酸鋰、小麥淀粉、部分羧甲基淀粉鈉投入混合機中混合6～10 min；加適量黏合劑（馬鈴薯淀粉漿）于預混合物中制成軟材，擠壓過篩制粒后，置于真空干燥箱中，溫度65℃，干燥1～2 h，通過檢測中間產品顆粒含水量來確定具體干燥時間，含水量以1%～3%為宜；再將處方量的硬脂酸鎂和剩余羧甲基淀粉鈉加入總混合機中，轉速15 r·min－1，混合6～10 min，得到總混合物；取少量總混合物，進行壓片機試壓，逐步調整沖頭壓力、填充量等，待試壓的片重、崩解時限等參數合格后，再正式進行壓片；采用直徑為10 mm的淺凹圓形沖模壓片。

表2 初步設計原輔料占比Tab 2 Proportion of raw and auxiliary materials in preliminary design

2.3 處方單因素考察

根據參比制劑片重（332 mg）、規格（250 mg）以及輔料性質，初步確定原料藥和潤滑劑的處方量，變量為黏合劑馬鈴薯淀粉使用量以及崩解劑羧甲基淀粉鈉使用量，確定黏合劑和崩解劑用量時，根據片重確定填充劑小麥淀粉的處方用量[17-19]。初步設計原輔料占比見表2。

2.3.1 潤滑劑的考察 硬脂酸鎂為疏水性潤滑劑，一般使用濃度為0.3%～1.0%[20-21]。本研究擬定潤滑劑用量為0.5%（1.66 g/1000片），休止角≤40°，滿足制備工藝所需的流動性。

2.3.2 黏合劑濃度及用量考察 馬鈴薯淀粉一般占處方量的5%～25%，本研究結合實際擬對馬鈴薯淀粉含量為5%、8%、12%、15%的處方進行考察。小麥淀粉作為填充劑，隨馬鈴薯淀粉含量變化適量添加以維持總量。

馬鈴薯淀粉作為黏合劑，通常以淀粉漿形式加入處方，常用的馬鈴薯淀粉制漿的濃度為7%～10%，為進一步考察馬鈴薯淀粉漿的濃度對溶出影響，擬對馬鈴薯淀粉制漿濃度為7%、10%、13%的處方進行考察，具體配比見表3。

表3 碳酸鋰片的16個處方設計(1000片，g)Tab 3 Sixteen prescriptions for lithium carbonate tablets (1000 tablets，g)

各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標的評價結果均符合要求，與參比制劑的溶出相似因子（f2）結果表明，馬鈴薯淀粉含量為15%，淀粉漿濃度為10%時，與參比溶劑的f2最高（見表4）。

表4 不同處方在不同溶出介質中的f2值Tab 4 f2 values in different media for different prescriptions

2.3.3 崩解劑的考察 根據黏合劑考察項下的結果，在各處方理化特征均滿足要求的情況下，比較f2值；從溶出曲線趨勢可得，崩解劑含量為6%時，溶出速率均大于參比制劑，則考率降低崩解劑用量進行試驗，具體處方配比見表3。

進一步對崩解劑加入法進行考察，處方一至處方十四中均采用內加法和外加法1∶1的形式加入崩解劑，處方十五采用內加法，處方十六采用外加法，具體處方配比見表3。

各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標的評價結果均符合要求，f2值見表4，處方十三和十四對比結果表明，崩解劑用量為 2%時，碳酸鋰片的溶出相似因子更高，則擬定崩解劑用量為2%；處方十三、十五和十六的結果表明，采用外加法的處方十六的f2最高，且f2均大于70，則擬訂用外加法加入崩解劑。

綜上所述，根據各輔料考察結果，最佳處方為處方十六，即碳酸鋰原料藥占75.3%、馬鈴薯淀粉質量占15%、羧甲基淀粉鈉占2%（外加）、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。

2.4 工藝驗證試驗

根據上述制備工藝及處方篩選的結果，得到自制碳酸鋰片最優的處方（按1000片量計算）：碳酸鋰原料藥250 g、馬鈴薯淀粉49.80 g、外加羧甲基淀粉鈉6.64 g、小麥淀粉23.90 g、硬脂酸1.66 g，自制3批碳酸鋰片（批號分別為20200701、20200702、20200703），各批次外觀均為直徑10 mm的白色刻痕片，各批次的基本屬性見表5。

表5 3批自制碳酸鋰片的評價結果Tab 5 Evaluation of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets

參照“2.1”項下溶出曲線的測定方法，從3批自制產品中各隨機抽取48片，均分為4組，采用槳法，轉速為75 r·min－1，測定溫度為（37±0.5）℃，在4種不同的介質中進行溶出實驗，取樣時間分別為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；用AAS法測定各試樣濃度，計算溶出度。各批次的溶出曲線對比見圖3，f2均大于50，具體結果見表6，說明自制片劑與參比制劑具有良好的溶出一致性。

表6 3批自制碳酸鋰片在不同溶出介質中的溶出相似因子Tab 6 Similarity factors of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets in different dissolution media

圖3 3批自制碳酸鋰片溶出曲線對比圖Fig 3 Lysis curves of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets

3 結論

以水分、休止角、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標對碳酸鋰片的處方進行篩選，篩選出的最佳處方為：碳酸鋰原料藥占75.3%、干馬鈴薯淀粉占15%、羧甲基淀粉鈉占2%（外加）、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。根據碳酸鋰的物理特性以及制備工藝的相關參考文獻[22-23]可知，碳酸鋰原料藥吸濕性低、熔點高，對濕、熱環境相對穩定，且碳酸鋰的可壓性低，因此采用濕法制粒法壓片的工藝進行制備，并成功制備出和參比制劑體外溶出行為相似的片劑。

3批自制碳酸鋰片的外觀、含量、片重、硬度、脆碎度等關鍵屬性均符合要求，4種溶出介質溶出曲線的相似因子f2均大于50。《中國藥典》2020版第二部[24]中碳酸鋰片溶出方法采用水為溶出介質，但是經試驗表明，參比碳酸鋰片及自制碳酸鋰片在水介質中的溶出度都很低，而溶出行為最好的溶出介質為pH 1.0的鹽酸溶液。故選擇pH 1.0的鹽酸溶液進行溶出體外評價。在pH 1.0的鹽酸溶液中，自制3批碳酸鋰片的溶出曲線f2均大于70，在120 min時溶出度大于85%，在180 min時溶出完全；在水中，180 min時的溶出度大于80%，滿足NMPA規定的仿制藥與原研藥質量一致性要求；初步確定受試產品生產工藝及配方的合理性，且本品輔料均為國產輔料，工藝簡單，為碳酸鋰片的研發和生產提供了有力的科學依據。