星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化鹽酸安非他酮緩釋片

岳　莉，王江濤，吳海妹，龍連清

星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化鹽酸安非他酮緩釋片

岳莉*，王江濤，吳海妹，龍連清

[摘要]目的采用流化床一步制粒工藝制備鹽酸安非他酮緩釋片。方法以釋放度的相似因子f2為評價指標(biāo)，對處方進(jìn)行響應(yīng)面分析法優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法確定的自變量最優(yōu)區(qū)域選取3點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，樣品的累計(jì)釋放度相似因子f2值高達(dá)80，含量和有關(guān)物質(zhì)測定結(jié)果均優(yōu)于原研產(chǎn)品，體內(nèi)外相關(guān)性良好。結(jié)論研制的鹽酸安非他酮緩釋片處方合理、工藝可行，符合緩釋片的質(zhì)量要求。

[關(guān)鍵詞]鹽酸安非他酮；緩釋片；響應(yīng)面分析法；星點(diǎn)設(shè)計(jì)

[Abstract]ObjectiveTo prepare the bupropion hydrochloride extended-release tablets by one-step granulation technology.MethodsThe formulate of bupropion hydrochloride extended-release tablets was optimized in terms of the similarity factor f2by response surface methodology designing.ResultsCompared with desirable release percentage at certain interval,the cumulative release of similarity factor f2values of three batches were up to 80 which was found to meet the expected target.Under the optimized formulation,content and related substances were superior to the original drug.ConclusionThe prepared bupropion hydrochloride extended-release tablet is reasonable in formula and feasible in technology,it meets the quality standards.

Optimization of the preparation of bupropion hydrochloride extended-release tablets using central composite response surface methodology YUE Li*，WANG Jiang-tao，WU Hai-mei，LONG Lian-qing(DiSha Pharmaceutical Group，Weihai 264200，China)

Key words：Bupropion hydrochloride;Extended-release tablets;Response surface methodology;Central composite design

0引言

鹽酸安非他酮(Bupropion hydrochloride)是氨基酮類抗抑郁藥，通過對去甲腎上腺素和多巴胺重?cái)z取的抑制作用而發(fā)揮抗抑郁作用。鹽酸安非他酮對睡眠過度的單、雙相抑郁尤其有效，不良反應(yīng)比三環(huán)抗抑郁藥少，幾乎沒有抗膽堿能作用和鎮(zhèn)靜作用[1]。

鹽酸安非他酮緩釋片片劑載藥量大，適宜制備成緩釋片，但鹽酸安非他酮溶解性高，易出現(xiàn)“劑量突釋”傾向，因而，相比于脂溶性藥物，制備成口服緩控釋制劑更困難。通過控制藥物在胃腸道有合適的釋放速率、避免開始的快速釋放產(chǎn)生劑量突釋是鹽酸安非他酮緩釋片制備的關(guān)鍵。本文采用響應(yīng)面分析法對鹽酸安非他酮緩釋片的處方參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，采用流化床一步制粒工藝制備鹽酸安非他酮緩釋小丸，再壓制成片子，最后包薄膜衣[2]。

1儀器與試藥

1.1藥品與試劑鹽酸安非他酮(迪沙藥業(yè)集團(tuán)，批號：Y1310043)；鹽酸安非他酮對照品(中國食品藥品檢定研究院)；原研產(chǎn)品(Edgemont藥廠，規(guī)格：0.15 g)，商品名：FORFIVO XL(r)；所用輔料均為藥用輔料；所用試劑均為分析純。

1.2儀器ML204電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)；多功能流化床試驗(yàn)機(jī)(重慶英格制藥廠)；SYH-5三維運(yùn)動混合機(jī)(南京鑫飛干燥設(shè)備廠)；MB35鹵素水分測定儀(上海奧豪斯儀器有限公司)；ZP-10旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)(國藥龍立科技有限公司)；YPD-3000C智能片劑硬度測定儀(上海黃海藥檢儀器有限公司)；CJY-2A片劑脆碎度硬度測定儀(上海黃海藥檢儀器有限公司)；BG-1高效包衣機(jī)(南京凱歐機(jī)械制造有限公司)；ZBS-6G智能崩解試驗(yàn)儀(天津天大天發(fā)科技有限公司)；HTY-DS803自動溶出試驗(yàn)儀(杭州泰林生物技術(shù)設(shè)備有限公司)；1260高效液相色譜儀(安捷倫)；U-2910雙光束紫外可見分光光度計(jì)(日立)。

2方法與結(jié)果

2.1鹽酸安非他酮緩釋片的制備稱取處方量的鹽酸安非他酮、羥丙甲纖維素、微晶纖維素置流化床試驗(yàn)機(jī)內(nèi)，進(jìn)風(fēng)頻率10 Hz，流化混合5 min；以聚丙烯酸樹酯Ⅲ的乙醇溶液為粘合劑，流化床一步制粒工藝參數(shù)：進(jìn)風(fēng)頻率25 Hz，進(jìn)風(fēng)溫度50 ℃，噴漿泵轉(zhuǎn)速8 r/min，霧化壓力1.8 bar；顆粒干燥溫度控制在45~50 ℃，進(jìn)風(fēng)頻率15 Hz，顆粒水分控制為2.0%~3.0%。24目錦綸網(wǎng)整粒，總混后，壓片。以胃溶型薄膜包衣粉的50%乙醇溶液作為包衣液包衣。

2.2鹽酸安非他酮緩釋片的檢測方法

2.2.2 Beagle犬體內(nèi)藥物動力學(xué)研究①研究方法[3]：將6只健康成年Beagle犬，體重12.5~15.0 kg，隨機(jī)分成2組，于其前肢小影靜脈處安置一滯留針，將自制鹽酸安非他酮緩釋片和原研產(chǎn)品以完整片劑給予Beagle犬。給藥后，兩組均于0、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、24、36 h取前肢靜脈血4 mL，并立即移入涂有肝素的試管中，4 000 r/min離心10 min，分離血漿，然后置-20 ℃冰箱中保持待用。②血漿樣品的處理：取500 μL血漿置于15 mL具塞試管中，加入鹽酸氨溴索對照品100 μL和0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液200 μL，混勻。加入3 mL正庚烷，加蓋后混旋3 min，于3 000 r/min離心10 min，移取有機(jī)相于另一15 mL具塞試管中，加入0.01 mol/L鹽酸溶液100 μL，密塞后混旋3 min，于3 000 r/min離心10 min，吸去大部分有機(jī)相后，以高純度N2揮干正庚烷，取20 μL進(jìn)樣。

2.3單因素考察

2.3.1親水性聚合物羥丙甲纖維素的種類的選擇鹽酸安非他酮屬水溶性藥物，每片的載藥量較大，選用目前應(yīng)用最廣泛的羥丙甲纖維素(HPMC)為主要的緩釋材料，制備鹽酸安非他酮緩釋片。選用3種粘度規(guī)格的HPMC(K4M)、HPMC(K15M)、HPMC(K100M)，按“2.1”項(xiàng)下制備緩釋片，考察羥丙甲纖維素的粘度對藥物釋放度的影響(見圖1)，以相似因子f2進(jìn)行相似性判斷(見表1)。結(jié)果表明，羥丙甲纖維素的粘度對緩釋片的釋放量有一定影響，對水溶性主藥而言，隨著羥丙甲纖維素的粘度越大，釋藥速率越緩慢，可明顯延緩溶出，采用HPMC(K15M)為緩釋材料，樣品的相似性高。

圖1　羥丙甲纖維素粘度對藥物釋放度的影響

時間原研產(chǎn)品HPMC(K4M)HPMC(K15M)HPMC(K100M)1h35.1437.3333.0729.804h72.5974.9871.9765.618h86.1195.3491.2389.67f2—62.0773.6862.73

2.3.2稀釋劑用量的選擇為延緩主藥的溶出，降低凝膠層的溶蝕性，選用水不溶性輔料微晶纖維素為稀釋劑，因微晶纖維素的多孔性結(jié)構(gòu)，前期吸水膨脹促進(jìn)溶出，后期膨脹后輔助緩釋材料延緩溶出。通過單因素實(shí)驗(yàn)，考察微晶纖維素的用量對緩釋片釋放度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，微晶纖維素用量為25%時，釋放曲線優(yōu)于其他兩種比例，與原研產(chǎn)品相似性高，所以確定稀釋劑微晶纖維素的用量為25%。見圖2、表2。

圖2　微晶纖維素的用量對藥物釋放度的影響

時間原研產(chǎn)品MCC=35%MCC=25%MCC=15%1h35.1440.6236.4530.244h72.5980.2175.2770.148h86.1190.5491.4193.41f2—60.8271.8863.53

2.3.3粘合劑濃度的選擇聚丙烯酸樹酯和藥物制成的骨架緩釋片，骨架能形成孔徑極細(xì)的孔道，在胃腸道中將藥物逐漸向體液釋放，從而達(dá)到緩釋作用。聚丙烯酸樹酯的類型和用量可影響釋藥速度。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定采用聚丙烯酸樹酯Ⅲ為粘合劑。單因素考察結(jié)果顯示，采用5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液線性最優(yōu)，與原研產(chǎn)品相似性高。見圖3、表3。

圖3　聚丙烯酸樹酯Ⅲ的濃度對藥物釋放度的影響

時間原研產(chǎn)品2%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液8%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液1h35.1446.2134.5426.134h72.5983.3276.5767.248h86.1195.5190.4185.66f2—49.0072.5260.60

2.4處方及工藝條件的優(yōu)化

2.4.1星點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化[4-5]在預(yù)實(shí)驗(yàn)及單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用流化床一步制粒工藝制備鹽酸安非他酮緩釋片(批量為2萬片)，選用羥丙甲纖維素K15M、微晶纖維素、5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液作為基本處方。采用可旋轉(zhuǎn)中心等距組合設(shè)計(jì)法，進(jìn)一步優(yōu)化鹽酸安非他酮緩釋片輔料用量及粘合劑用量，以釋放度相似因子f2(Y)為評價指標(biāo)，對自變量羥丙甲纖維素K15M用量(X1)、微晶纖維素用量(X2)、5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液用量(X3)進(jìn)行多元線性回歸和二項(xiàng)式擬合，根據(jù)擬合方程繪制各評價指標(biāo)與因素之間的響應(yīng)曲面。見表4。

表4　星點(diǎn)設(shè)計(jì)因素水平

2.4.2星點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)星點(diǎn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5　星點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4.3模型建立與方差分析分別用二項(xiàng)式擬合和線性擬合對表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。比較結(jié)果可知，用二項(xiàng)式擬合所得模型的R值遠(yuǎn)大于用線性擬合回歸所得模型的R值，因此，選擇二項(xiàng)式擬合模型處理數(shù)據(jù)?；貧w方程：Y=-172.198+110.801 X1+81.608 X2+46.803 X3-24.68 X12-16.76 X22-5.499 X32-2.497 X1X2-1.263 X1X3-5.898 X2X3。根據(jù)表2，用Statistica 6.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行多元回歸分析，對回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)、方差分析及各因素最佳點(diǎn)值分析，結(jié)果見表6。

各變量對效應(yīng)值影響的顯著性可由P值來判定，概率P值越小，則相應(yīng)變量的顯著性越高。由表3可知，整體模型的P值小于0.000 1，表明該二次方程模型極顯著，相關(guān)系數(shù)r為0.97，說明效應(yīng)值的變化有94.15%來源于所選變量。因此，回歸方程可以較好地描述各因素與效應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系，可以用此方程確定最佳條件。

2.4.4效應(yīng)面優(yōu)化與預(yù)測應(yīng)用Statistica 6.0軟件分別繪制鹽酸安非他酮緩釋片指標(biāo)與各因素的三維效應(yīng)面圖，三維圖可以直觀反映各因素間的交互作用對OD值的影響，結(jié)果見圖4。

表6　回歸方程方差分析表

圖4　不同因素對累計(jì)釋放度影響的效應(yīng)面圖

觀察3D圖，三個因素對樣品釋放度相似因子的影響：微晶纖維素的用量和5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液的用量影響最顯著，表現(xiàn)曲面較陡，羥丙甲纖維素K15M用量影響較小，表現(xiàn)為曲面較緩；從等高線圖中可以看出，微晶纖維素和5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液的用量的交互作用最顯著。綜合分析各圖，處方用量最優(yōu)區(qū)域：羥丙甲纖維素K15M用量2.08~2.10 kg，微晶纖維素用量1.70~1.76 kg，5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液用量3.00~3.10 kg。

2.5三批驗(yàn)證樣品與原研產(chǎn)品對比

2.5.1體外釋放度實(shí)驗(yàn)根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法確定自變量的最優(yōu)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)任取三點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，對比各時間點(diǎn)的累計(jì)釋放度值，其測定方法按“2.2.1”項(xiàng)下方法檢測。見表7、圖5。

表7　三批驗(yàn)證樣品累計(jì)釋放度測定結(jié)果

圖5　體外累計(jì)釋放曲線

采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化得到的參數(shù)制備鹽酸安非他酮緩釋片，f2值高達(dá)80，與原研產(chǎn)品相似度高，處方穩(wěn)定。

2.5.2體內(nèi)藥物代謝動力學(xué)研究結(jié)果選定一批驗(yàn)證樣品(批21)與原研產(chǎn)品進(jìn)行體內(nèi)藥物代謝動力學(xué)研究。見圖6。

圖6　自制樣品與原研產(chǎn)品平均血藥濃度圖(n=6)

由單劑量實(shí)驗(yàn)計(jì)算自制樣品的相對生物利用度為：F相對=[(AUC自制樣品)/(AUC原研產(chǎn)品)]×

100%=98.2%。從體內(nèi)藥物動力學(xué)研究結(jié)果可見，鹽酸安非他酮緩釋片批21自制樣品與原研產(chǎn)品的相對生物利用度為98.2%。

3結(jié)論

鹽酸安非他酮緩釋片的釋放是通過水溶性藥物的擴(kuò)散和親水性聚合物羥丙甲纖維素的溶蝕進(jìn)行的。采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面分析法優(yōu)化鹽酸安非他酮緩釋片的處方條件，得到處方用量最優(yōu)區(qū)域?yàn)椋毫u丙甲纖維素K15M用量為2.08~2.10 kg，微晶纖維素用量1.70~1.76 kg，5%聚丙烯酸樹酯Ⅲ乙醇溶液用量3.00~3.10 kg。在最優(yōu)處方條件下驗(yàn)證樣品的釋放度相似因子達(dá)到較理想結(jié)果，體內(nèi)外相關(guān)性良好。本研究所得數(shù)據(jù)重復(fù)性好，可用于工業(yè)化大生產(chǎn)。

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