星點設(shè)計-效應面法優(yōu)化亞麻木酚素緩釋片處方

劉效栓，李季文，吳曉琴，舒勁，焦正花，錢夢茹，畢映燕

甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050

星點設(shè)計-效應面法優(yōu)化亞麻木酚素緩釋片處方

劉效栓，李季文，吳曉琴，舒勁，焦正花，錢夢茹，畢映燕

甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050

目的 采用星點設(shè)計-效應面法優(yōu)化亞麻木酚素緩釋片處方。方法 以羥丙基甲基纖維素（HPMC）、乙基纖維素（EC）和淀粉的用量為考察因素，分別以亞麻木酚素在2、6、12 h的累積釋放度為評價指標，采用星點設(shè)計-效應面優(yōu)化法進行處方優(yōu)選試驗，并進行優(yōu)化處方的驗證分析。結(jié)果 最終確定緩釋片的最佳處方為HPMC用量為43%，EC用量為26%，淀粉用量為17%，優(yōu)化處方的考察指標預測值與觀察值非常接近。結(jié)論 通過星點設(shè)計-效應面優(yōu)化法建立的模型預測性良好，可用于亞麻木酚素緩釋片處方的優(yōu)化。

亞麻木酚素；緩釋片；星點設(shè)計-效應面法

亞麻木酚素是與人體雌激素十分相似的植物雌激素，具有抗氧化、延緩衰老[1]、抗腫瘤[2]、預防骨質(zhì)疏松[3]、降低血清膽固醇[4]等功效，尤其在減輕婦女絕經(jīng)期癥狀、預防乳腺癌、前列腺癌等方面有良好療效[5]，在預防糖尿病方面發(fā)揮著重要的作用[6]。本研究以丙基甲基纖維素（HPMC）、乙基纖維素（EC）為混合骨架材料，采用星點設(shè)計-效應面法優(yōu)化緩釋片的處方，研制亞麻木酚素緩釋片，旨在提高患者的依從性和藥物的生物利用度。

1 儀器與試藥

高效液相色譜儀（waters1525泵，waters717進樣器，waters2487雙通道紫外檢測器）；KQ-250超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；RZQ-8D自動溶出取樣收集系統(tǒng)，天津市天大天發(fā)科技有限公司；TDP型單沖壓片機，上海天祥制藥機械公司；CJY-300D型片劑脆碎度測定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司；智能片劑硬度儀YD-35，天津市天大天發(fā)科技有限公司。

亞麻木酚素（含量61%），甘肅省中醫(yī)院制劑室自制；HPMC K14M、K15M、K100M，山東聊城阿華制藥有限公司；EC，天津市科密歐試劑有限公司；淀粉，山東聊城阿華制藥有限公司；微粉硅膠，山東聊城阿華制藥有限公司；其他試劑均為分析純；水為蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 亞麻木酚素含量測定

2.1.1 色譜條件 Waters Symmetry ShieLd-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）色譜柱，流動相為甲醇-水（35∶65），流速為1.0 mL/min，紫外檢測器，檢測波長為282 nm，柱溫為室溫，進樣量為10 μL。在該色譜條件下測定亞麻木酚素含量，樣品中被測成分能夠達到基線分離，相鄰色譜峰的分離度＞1.5。理論塔板數(shù)均高于3000。

2.1.2 對照品溶液的制備 取亞麻木酚素對照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1 mL含0.225 mg的溶液，即得。

2.1.3 供試品溶液的制備 取亞麻木酚素緩釋片10片，研細，過4號篩，精密稱定0.2 g，置100 mL量瓶中，加入適量甲醇，超聲處理15 min，放涼，稀釋至刻度，過濾，取續(xù)濾液1 mL，置10 mL量瓶中，稀釋至刻度，振蕩，搖勻，用0.45 μm微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液，備用。

2.1.4 標準曲線的繪制 精密吸取亞麻木酚素對照品儲備液適量，分別用甲醇稀釋后得每1 mL含亞麻木酚素0.018、0.045、0.090、0.135、0.180、0.225 mg的對照品溶液，進樣10 μL，每個濃度進樣3次，以峰面積為縱坐標，對照品濃度為橫坐標，繪制標準曲線，回歸方程Y＝5×106X＋21 041，r＝0.999 5。結(jié)果亞麻木酚素在0.018～0.225 mg/mL范圍內(nèi)與其色譜峰面積呈良好的線性關(guān)系。

2.1.5 精密度試驗 精密吸取一定濃度的亞麻木酚素對照品溶液10 μL，分別于日內(nèi)不同時間連續(xù)進樣6次，連續(xù)6 d內(nèi)進樣6次，記錄峰面積，分別計算亞麻木酚素的日內(nèi)、日間精密度，結(jié)果RSD分別為0.94%、1.41%，表明亞麻木酚素的日內(nèi)、日間精密度良好。2.1.6 重復性試驗 取同一批亞麻木酚素緩釋片粉末6份，按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，各取10 μL進樣測定，結(jié)果RSD＝1.63%，表明本方法重復性較好。

2.1.7 穩(wěn)定性試驗 精密吸取同一供試品溶液10 μL，分別在0、4、8、12、18、24 h注入色譜儀中，測定亞麻木酚素峰面積，結(jié)果RSD＝1.99%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.1.8 專屬性試驗 精密吸取對照品溶液、供試品溶液及陰性對照溶液各10 μL，按“2.1.1”項下色譜條件進行測定，樣品中輔料成分對測定無干擾，色譜圖見圖1。

圖1 亞麻木酚素緩釋片HPLC圖

2.2 優(yōu)選緩釋片最佳處方

2.2.1 緩釋片的制備 亞麻木酚素緩釋片的制備原輔料均過100目篩。精密稱取處方量的亞麻木酚素（100 mg/片）及HPMC、EC、淀粉，混合均勻，加入70%乙醇液為黏合劑制軟材；20目篩擠壓制濕顆粒，鼓風恒溫干燥箱中50 ℃干燥2 h，按質(zhì)量分數(shù)1%的量加入微粉硅膠，混勻，壓片（6～8 kg），即得，每片400 mg。

2.2.2 釋放度考察 按2010年版《中華人民共和國藥典》附錄釋放度測定法第1法[7]有關(guān)規(guī)定，轉(zhuǎn)速為100 r/min，溫度為（37±0.5）℃，釋放介質(zhì)為新鮮蒸餾水900 mL。隨機取試驗樣品6片，分別置于各溶出杯中，立即計時，于2、6、12 h取溶液5 mL，同時補充5 mL同溫度的釋放介質(zhì)，溶液水浴蒸干，甲醇定容至10 mL，經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾，即為供試品。供試品于280 nm處測定含量，計算亞麻木酚素的累積釋放度。

2.2.3 試驗設(shè)計與結(jié)果 預試驗表明，HPMC量、EC量和淀粉量是影響片劑釋放的主要因素。根據(jù)初步考察結(jié)果，采用HPMC用量（A）、EC用量（B）及淀粉用量（C）作為考察因素，其范圍為：A 20%～50%，B 10%～30%，C 5%～20%。根據(jù)星點設(shè)計的原理，各因素設(shè)置5個水平，可用代碼值±a、±1、0來表示。對于三因素的星點設(shè)計a＝1.732，因素及水平表見表1，具體方案安排見表2。

表1 緩釋片成型工藝優(yōu)化因素水平表（%）

表2 緩釋片成型工藝星點試驗設(shè)計與結(jié)果

2.2.4 回歸方程 用Oringin7.0統(tǒng)計軟件，以緩釋片在2、6、12 h的累積釋放度為評價指標，分別對各處方進行多元線性回歸和二次多項式方程擬合[8-9]。根據(jù)最優(yōu)擬合方程，用Oringin7.0軟件分別繪制評價指標與各因素的三維效應面與二維等高線圖。將各釋放時間點二維等高線最佳釋放區(qū)域重疊，能得到?jīng)Q定所研制緩釋片釋放度因素的優(yōu)化區(qū)域，即為最佳處方區(qū)域。分別在亞麻木酚素緩釋片的最佳處方區(qū)域內(nèi)選定一個處方，按“2.2.1”項下方法制備緩釋片，按“2.2.2”項下方法測定各時間點的釋放度。以所測的2、6、12 h的釋放度對根據(jù)二次多項式模型分析計算出的預測值進行相關(guān)性分析。二次多項式回歸方程見表3。擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn)，就置信度（P）和擬合優(yōu)度（r）而言，二次多項式模型明顯優(yōu)于多元線性模型。

表3 二次多項式回歸方程

2.2.5 效應面優(yōu)化、預測與驗證 根據(jù)上述所確立的二次多項式模型，分別繪制緩釋片2、6、12 h累積釋放度的效應面和等高線圖，見圖2～圖4。

圖2 2h釋放度最佳HPMC與EC響應面及等高線圖

圖3 6h釋放度最佳HPMC與EC響應面及等高線圖

圖4 12h釋放度最佳HPMC與EC響應面及等高線圖

本研究預期目標為研制12 h給藥一次的亞麻木酚素緩釋片，并且盡可能減少突釋和保證釋藥完全。將緩釋片各時間段的最佳釋放區(qū)域確定為：2 h為10%～30%，6 h為50%～70%，12 h為80%～100%。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合釋放度圖形，由二次多項式模型得到的優(yōu)化區(qū)域，最終確定緩釋片的最佳處方為：HPMC用量為43%，EC用量為26%，淀粉的用量為17%。

在預測最優(yōu)處方的基礎(chǔ)上，進行3批樣品放大試驗，分別測定2、6、12 h的釋放度，計算累積釋放率，測定結(jié)果見表4?？芍?，由二次多項式模型對2、6、12 h累積釋放度分別做出的預測值和實驗值都非常接近，表明所建立的模型穩(wěn)定。

表4 工藝驗證試驗結(jié)果（%）

3 討論

在緩釋輔料選取中，首先通過預試驗以0～24 h緩釋片的累積釋放度為評價指標，通過單因素考察了不同黏度HPMC（K4M、K15M、K100M）對緩釋片釋放度的影響，從結(jié)果來看，HPMC K100M釋放效果最好。以HPMC為主要骨架材料，加入疏水性輔料EC可調(diào)節(jié)藥物的溶出，二者組成的混合型緩釋骨架系統(tǒng)對亞麻木酚素表現(xiàn)出良好的緩慢釋放效果，未見親水凝膠骨架片常出現(xiàn)的藥物釋放開始時段較嚴重的突釋現(xiàn)象。

在試驗優(yōu)選出的最佳處方范圍內(nèi)，選取的3個處方的評價指標（2、6、12 h累積釋放度）預測值與實驗值偏差較小，且符合預期的試驗目標，說明所建立的模型具有較好的預測性，可用于亞麻木酚素緩釋片處方的優(yōu)化。

[1] 房娜.亞麻木酚素抗氧化產(chǎn)品開發(fā)[D].濟南：山東師范大學,2013.

[2] McCANN SE, MUTI P, VITO D, et al. Dietary lignan intakes and risk of pre- and post menopausal breast cancer[J]. Int J Cancer, 2004,111：440-443.

[3] 那曉琳,趙新宇,李麗娜,等.亞麻木酚素對去卵巢大鼠血脂水平的影響[J].營養(yǎng)學報,2012,34(2)：159-163.

[4] 張進麗,亞麻木酚素(SDG)治療中老年女性骨質(zhì)疏松癥的臨床研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2013,23(31)：65-66.

[5] 張文斌,許時嬰.亞麻木酚素的微波輔助提取工藝研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2006,18(2)：286-290.

[6] 沈曉東,李多偉,趙蓉,等.亞麻木酚素的研究進展[J].中成藥,2009, 31(4)：598-600.

[7] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社,2010：附錄87.

[8] 王明森,王洪光.鹽酸普萘洛爾緩釋片的研究[J].西北藥學雜志, 2009,24(6)：469-471.

[9] 周云飛,王柏.星點設(shè)計-效應面法優(yōu)化鹽酸氨溴索緩釋片處方[J].中國藥科大學學報,2007,38(1)：39-42.

Optimization of Prescription of Flaxseed Lignans Sustained-release Tablets by Central

Composite Design-response Surface Methodology

LIU Xiao-shuan, LI Ji-wen, WU Xiao-qin, SHU Jin,

JIAO Zheng-hua, QIAN Meng-ru, BI Ying-yan (TCM Hospital of Gansu Province, Lanzhou 730050, China)

Objective To optimize the prescription of flaxseed lignans sustained release tables by central composite design-response surface methodology. Methods With HPMC, EC and starch dosage as factors, and flaxseed lignans in 2, 6 and 12 h of cumulative release as evaluation indexes, central composite design-response surface optimization method was used to conduct prescription optimization experiments, and optimized prescription analysis was carried out. Results The optimal prescription of flaxseed lignans sustained release tables was as following: HPMC dosage was 43%; EC was 26%; starch content was 17%. Optimized index forecast values were very close to the observed values. In vitro release test of three selected optimal formulations indicated that there existed high approximation between the observed and estimated values. Conclusion It shows that the established model is suitable for flaxseed lignans sustained release tables, which can be used in the optimization of the prescription of flaxseed lignans sustained release tables.

flaxseed lignans; sustained-release tablets; central composite design-response surface methodology

10.3969/j.issn.1005-5304.2016.04.023

R283.5

A

1005-5304(2016)04-0087-04

2015-06-23）

（

2015-07-09；編輯：陳靜）

甘肅省科技支撐計劃（1104FKCA121）