黃芩苷單層滲透泵片的制備工藝及體外釋藥行為研究Δ

王汝興，于海龍，薛禾菲，劉喜綱，劉翠哲（承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所/河北省中藥研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北承德 067000）

黃芩苷單層滲透泵片的制備工藝及體外釋藥行為研究Δ

王汝興＊，于海龍，薛禾菲，劉喜綱，劉翠哲#（承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所/河北省中藥研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北承德 067000）

目的：制備黃芩苷單層滲透泵片并考察其體外釋藥行為。方法：以體外累積釋放度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在將黃芩苷制備成固體分散體以提高其溶解度的基礎(chǔ)上，通過單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化以黃芩苷固體分散體為中間體制備單層滲透泵片的處方制備工藝條件（促滲劑、致孔劑用量及包衣膜增質(zhì)量）；另考察優(yōu)化工藝所制樣品在3種不同釋放介質(zhì)（水、0.1 mol/L鹽酸溶液、人工胃液）中的釋放速率及釋放機(jī)制。結(jié)果：最優(yōu)處方制備工藝為促滲劑氯化鈉的用量為30 mg、致孔劑聚乙二醇400的用量為輔料醋酸纖維素質(zhì)量的20%、包衣膜增質(zhì)量為2%；優(yōu)化工藝所制3批黃芩苷單層滲透泵片在12 h時(shí)的累積釋放度的RSD為1.06%（n＝3）。其在3種介質(zhì)中12 h內(nèi)的累積釋放度相似，均達(dá)80%以上；釋藥方程符合零級(jí)釋藥模型（r＝0.998 5）。結(jié)論：經(jīng)優(yōu)化后的工藝制備的黃芩苷單層滲透泵片可在12 h內(nèi)恒速釋藥。

黃芩苷單層滲透泵片；固體分散體；制備工藝；正交試驗(yàn)；體外釋藥

黃芩苷是從中藥黃芩中提取得到的一種黃酮類化合物?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，黃芩苷具有抗炎、解熱、保肝、抗病毒、抗氧化、鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、保護(hù)心腦血管及神經(jīng)元、預(yù)防或治療糖尿病及其并發(fā)癥等作用[1]。黃芩苷難溶于水，在水中的溶出速度較慢，致使其普通片劑的生物利用度比較低。為此，本研究采用固體分散與滲透泵技術(shù)聯(lián)用的方法將黃芩苷制備成單層滲透泵片，以改善其體外溶出度，提高其生物利用度。

與諸多的口服劑型比較，滲透泵片具有零級(jí)、恒速釋藥等特點(diǎn)[2-3]，能夠減小普通制劑造成的血藥濃度的波動(dòng)，還可提高藥物的安全性、有效性以及患者的用藥順應(yīng)性，屬于一種比較理想的口服緩控釋劑型。其中，單層滲透泵制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。本研究首先采用固體分散體技術(shù)將黃芩苷制備成固體分散體以提高黃芩苷的溶解度和溶出速率，再以固體分散體為中間體制備單層滲透泵片，為難溶性藥物單層滲透泵的研究提供參考。

1 材料

1.1 儀器

ZRS-8智能溶出儀（天津大學(xué)精密儀器廠）；TDP型單沖壓片機(jī)（上海天祥健臺(tái)制藥機(jī)械廠）；BDY-100B恒溫?fù)u床（上海百典儀器有限公司）；BY1000糖衣機(jī)（江蘇泰州第二制藥機(jī)械廠）；1260高效液相色譜（HPLC）儀（美國(guó)安捷倫公司）。

1.2 藥品與試劑

黃芩苷原料藥（西安百川生物科技有限公司，批號(hào)：XAB0150511，純度：98%）；黃芩苷對(duì)照品（中國(guó)食品藥品檢定研究院，批號(hào)：110715-201318，純度：99%）；聚乙烯吡咯烷酮（PVP）K30、醋酸纖維素（CA）均來源于北京化學(xué)試劑公司；聚乙二醇400（PEG 400，天津化學(xué)試劑公司）；鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，天津大茂化工有限公司）；微晶纖維素、硬脂酸鎂（上海藥用輔料廠）；甘露醇、乳糖（天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心）；甲醇為色譜純；其余試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 黃芩苷固體分散體及單層滲透泵片的制備[4-6]

稱取適量黃芩苷與PVP K30，按1∶6比例以溶劑法制備固體分散體。將固體分散體及輔料分別過100目篩，混勻后直接壓片，制得片芯（每片質(zhì)量400 mg，含黃芩苷40 mg）。將一定量的CA、PEG 400以及DBP溶于適量丙酮中，使每1 mL包衣液中含CA 20 mg、DBP 5 mg、PEG 400 4 mg；攪拌均勻，得到包衣液。將片芯置于包衣鍋內(nèi)，在50℃、包衣鍋轉(zhuǎn)速為30 r/min、噴霧速率為3 mL/min條件下進(jìn)行包衣，達(dá)到包衣膜預(yù)定增質(zhì)量后，于干燥箱中50℃下干燥10 h，即制得黃芩苷單層滲透泵片。

2.2 體外釋放度試驗(yàn)

2.2.1 色譜條件確定 色譜柱：Discovery C18（250 mm× 4.6 mm，5μm）；流動(dòng)相：甲醇-水-磷酸（43∶57∶0.2）；檢測(cè)波長(zhǎng)：276 nm；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：10 μL；柱溫：30℃。理論板數(shù)按黃芩苷色譜峰計(jì)應(yīng)不低于3 000。

2.2.2 專屬性試驗(yàn) 分別取黃芩苷滲透泵片、空白輔料、黃芩苷對(duì)照品適量，置于100 mL量瓶中，加水適量，超聲溶解后定容，濾過，制得供試品溶液、空白對(duì)照溶液和對(duì)照品溶液。取3種溶液進(jìn)樣分析，結(jié)果空白輔料對(duì)主成分測(cè)定未見干擾。3種溶液的色譜圖見圖1。

圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms

2.2.3 黃芩苷含量測(cè)定線性方程的建立及方法學(xué)考察 精密稱取黃芩苷對(duì)照品3.0 mg，置于100 mL量瓶中，以流動(dòng)相定容；精密吸取上述溶液2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、20.0 mL，置于50 mL量瓶中，以流動(dòng)相定容。取樣測(cè)定峰面積（A），以A對(duì)黃芩苷質(zhì)量濃度（c）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性方程為A＝56 336.08c+163 314.90（r＝0.999 1），表明黃芩苷檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍為1.2～12.0μg/mL。以相同的方法求得黃芩苷在水、0.1 mol/L鹽酸溶液和人工胃液（含胃蛋白酶，pH＝1.2）中的線性方程分別為A＝407 998.96c+44 928.52（r＝0.999 6）、A＝631 304.75c+ 11 272.23（r＝0.999 8）、A＝677 397.87c－35 399.34（r＝0.999 8），線性范圍均為1.2～12.0μg/mL。

按相關(guān)方法進(jìn)行方法學(xué)考察，結(jié)果精密度試驗(yàn)中日內(nèi)RSD為0.98%（n＝6），日間RSD為1.01%（n＝6）；定量限為1.2μg/mL；穩(wěn)定性試驗(yàn)中峰面積的RSD為1.28%（n＝6），表明溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定；高、中、低3個(gè)質(zhì)量濃度溶液的平均回收率為100.2%（RSD＝1.19%，n＝3）。

2.2.4 釋放度測(cè)定方法 采用籃法，轉(zhuǎn)速為100 r/min，溶出介質(zhì)為（37±0.5）℃的900 mL水。分別于1、2、4、6、8、10、12 h取樣5 mL，立即補(bǔ)加等量同溫的溶出介質(zhì)，取樣液經(jīng)0.8μm微孔濾膜過濾，進(jìn)樣測(cè)定其峰面積，計(jì)算累積釋放度。

2.3 單因素試驗(yàn)考察不同因素對(duì)黃芩苷單層滲透泵片釋藥的影響

影響該制劑釋藥的主要影響因素有促滲劑種類及用量、致孔劑的用量以及包衣膜的增質(zhì)量，以下分別予以考察，初步篩選后用于正交試驗(yàn)的因素與水平。

2.3.1 不同促滲劑對(duì)黃芩苷單層滲透泵片釋藥的影響 將制備的黃芩苷固體分散體作為中間體，與輔料（促滲劑和MCC）分別混勻后直接壓片，制得片芯。分別以氯化鈉、乳糖、氯化鉀和甘露醇為促滲劑（用量均為30 mg），制備黃芩苷滲透泵片，測(cè)定其累積釋放度。結(jié)果表明，以氯化鈉為促滲劑更有利于釋藥，詳見圖2A。

圖2 各因素對(duì)黃芩苷單層滲透泵片體外釋藥的影響Fig 2 Effect of different factors on in vitro drug release of Baicalin monolithic osmotic pump tablets

2.3.2 氯化鈉用量對(duì)黃芩苷單層滲透泵片釋藥的影響 取氯化鈉用量分別為10、15、20、25、30 mg，以MCC為填充劑，處方中其他成分的用量均不變，以MCC來調(diào)整氯化鈉用量的變化，考察不同用量的氯化鈉對(duì)體外釋藥的影響。結(jié)果表明，氯化鈉的用量對(duì)黃芩苷單層滲透泵控釋片的釋藥具有顯著影響，隨著氯化鈉用量的增加，藥物釋放速率加快，故選取此試驗(yàn)中的最高值30 mg為氯化鈉的用量，詳見圖2B。

2.3.3 致孔劑PEG 400用量對(duì)黃芩苷單層滲透泵片釋藥的影響 固定氯化鈉用量，以MCC補(bǔ)至要求的片質(zhì)量，PEG 400用量為CA用量的10%、12%、15%、18%和20%，考察不同的PEG 400用量對(duì)黃芩苷單層滲透泵片體外釋藥的影響。結(jié)果表明，PEG 400的用量對(duì)黃芩苷單層滲透泵控釋片的體外釋放有顯著影響，隨著PEG 400用量的增加，藥物釋放速率加快，故選取在此試驗(yàn)中的最高值20%為致孔劑PEG 400的用量，詳見圖2C。

2.3.4 包衣膜增質(zhì)量對(duì)黃芩苷單層滲透泵片釋藥的影響 固定氯化鈉和PEG 400的用量，以MCC補(bǔ)至要求的片質(zhì)量，使包衣膜增質(zhì)量分別為片芯質(zhì)量的2%、3%、4%、5%、6%，考察不同包衣膜增質(zhì)量對(duì)黃芩苷單層滲透泵控釋片釋藥的影響。結(jié)果表明，隨著包衣膜質(zhì)量的增加，黃芩苷的釋藥速率明顯降低，故選取在此試驗(yàn)中的最低值即2%為包衣膜增質(zhì)量，詳見圖2D。

2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化處方制備工藝

經(jīng)預(yù)試驗(yàn)及單因素考察發(fā)現(xiàn)，氯化鈉的用量（A）、PEG 400的用量（B）以及包衣膜的增質(zhì)量（C）對(duì)該制劑的釋藥有較大影響，故確定上述3個(gè)因素為正交試驗(yàn)的考察因素，以12 h累積釋放度為考察指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)。因素與水平見表1，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表2，方差分析結(jié)果見表3。

表1 因素與水平Tab 1 Levels and factors

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab 2 Design and results of orthogonal test

由表2、表3可知，影響黃芩苷單層滲透泵片12 h累積釋放度的因素大小順序?yàn)锳＞B＞C。黃芩苷單層滲透泵片最優(yōu)處方制備工藝為A3B3C1，即氯化鈉的用量為30 mg、PEG 400的用量為CA質(zhì)量的20%、包衣膜增質(zhì)量為2%。

表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Results of variance analysis

2.5 黃芩苷單層滲透泵片處方制備工藝驗(yàn)證

按照優(yōu)化后的處方制備工藝制備3批黃芩苷單層滲透泵片，分別測(cè)定其體外釋放曲線，考察批次間工藝重現(xiàn)性。結(jié)果表明，各批間重現(xiàn)性良好，12 h累積釋放度的RSD＝1.06%（n＝3），詳見圖3。

圖3 3批黃芩苷單層滲透泵片體外釋藥曲線Fig 3 Drug release profiles of 3 batches of Baicalin monolithic osmotic pump tablets in vitro

2.6 黃芩苷單層滲透泵片在3種釋放介質(zhì)中的釋放度試驗(yàn)

取以優(yōu)化工藝制備的黃芩苷單層滲透泵片，分別以900 mL水、0.1 mol/L鹽酸以及人工胃液為釋放介質(zhì)測(cè)定其12 h的累積釋放度。結(jié)果，樣品在3種釋放介質(zhì)中釋放速度相當(dāng)，10 h內(nèi)均可釋放68.0%以上，表明黃芩苷單層滲透泵片的釋藥不受釋放介質(zhì)的影響，結(jié)果見表4。

表4 黃芩苷單層滲透泵片在3種釋放介質(zhì)中的累積釋放度（%%）Tab 4 Accumulative release rates of Baicalin monolithic osmotic pump tablets in 3 kinds of release medium（%%）

2.7 黃芩苷單層滲透泵片體外釋藥機(jī)制的考察

取優(yōu)化工藝制備的黃芩苷單層滲透泵片進(jìn)行體外釋放度考察，分別以零級(jí)釋藥模型、一級(jí)釋藥模型、Higuchi方程對(duì)累積釋放度（y）與時(shí)間（t）進(jìn)行擬合，得出相關(guān)方程及r值。結(jié)果以零級(jí)釋藥方程擬合時(shí)，r值最大且更接近1，表明黃芩苷單層滲透泵片的釋放符合零級(jí)釋藥模型，即黃芩苷以恒速釋藥，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。體外釋藥模型擬合結(jié)果見表5。

表5 體外釋藥模型擬合結(jié)果Tab 5 Results of in vitro release model fitting

3 討論

單層滲透泵片的包衣膜內(nèi)所含致孔劑可以較好地改善膜的通透性，因致孔劑在溶出介質(zhì)溶解后所形成的海綿狀微孔便于介質(zhì)的進(jìn)入和藥物的溶出。在本研究中，黃芩苷單層滲透泵片的制備工藝是將藥物與PVP K30制備所得的固體分散體與各種輔料混合均勻后直接壓片，制得片芯，再進(jìn)行包衣。而一般雙層滲透泵片的片芯卻分別含有含藥層和助推層，在壓片的時(shí)候多采用2次填料、2次加壓的方法進(jìn)行壓片。因此，相比而言，單層滲透泵片的制備工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本相應(yīng)也較低。而且單層滲透泵片還可以降低打孔型滲透泵片釋藥孔所造成的在溶出介質(zhì)中局部藥物質(zhì)量濃度過高所引起的副作用，減小藥物對(duì)人胃腸道的刺激作用[7-8]。目前，已經(jīng)報(bào)道的有關(guān)黃芩苷的緩釋劑型主要有緩釋滴丸和緩釋片，這兩種劑型的制劑釋藥特征都屬于一級(jí)釋放；而本研究所制備的黃芩苷單層滲透泵片卻表現(xiàn)為零級(jí)釋放，即藥物釋放速率不隨時(shí)間而改變的恒速釋藥。

藥物的溶解度不僅會(huì)影響其滲透泵片的處方制備工藝，而且對(duì)于藥物在人體胃腸道中的吸收程度也具有重要的影響，可直接影響藥物的生物利用度，因此在將難溶性藥物制備成滲透泵片時(shí)，還需要提高藥物的溶解度[9]。黃芩苷的溶解度很小，而本研究通過先將其制備成黃芩苷固體分散體提高了其體外溶出度，再制備成單層滲透泵片，從而使之具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值，并適合工業(yè)化大生產(chǎn)。本研究也表明，將固體分散體與單層滲透泵的技術(shù)聯(lián)用具有良好的應(yīng)用前景[10-11]。

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Study on Preparation Technology and in vitro Drug Release Behavior of Baicalin Monolithic Osmotic Pump Tablets

WANG Ruxing，YU Hailong，XUE Hefei，LIU Xigang，LIU Cuizhe（Institute of Chinese Materia Medica，Chengde Medical College/Hebei Key Lab of Research and Development for Chinese Materia Medica，Hebei Chengde 067000，China）

OBJECTIVE：To prepare Baicalin monolithic osmotic pump tablets and investigate its in vitro drug release behavior. METHODS：Using accumulative release rate as evaluation index，baicalin solid dispersion was prepared to improve solubility，single factor test and orthogonal test were used to optimize preparation technology（the amount of penetrating agent and pore-forming agent，weight gaining of coating film）of monolithic osmotic pump tablets using baicalin solid dispersion as intermediate.Release rate and mechanism of samples prepared by optimized technology were investigated in 3 kinds of release medium（water，0.1 mol/L HCl，simulated gastric fluid）.RESULTS：The optimal preparation technology was that penetrating agent sodium chloride was 30 mg；pore-forming agent polyethylene glycol 400 was 20%amount of excipient cellulose acetate；weight gaining of coating film was 2%.RSD of 12 h accumulative release rate was 1.06%（n＝3）for 3 batches of Baicalin monolithic osmotic pump tablets prepared by optimized technology.12 h accumulative release rate of them in 3 kinds of medium were similar to each other，being all more than 80%.Release equation was in line with zero-order drug release model（r＝0.998 5）.CONCLUSIONS：Prepared Baicalin monolithic osmotic pump tablets after optimization can release drug at controlled rate.

Baicalin monolithic osmotic pump tablets；Solid dispersion；Preparation technology；Orthogonal test；in vitro drug release

R283

A

1001-0408（2017）01-0107-04

2016-04-27

2016-07-29）

（編輯：劉 萍）

河北省高等學(xué)校科學(xué)研究計(jì)劃（No.ZH2012050）；河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（No.QN2014145）

＊副教授，碩士。研究方向：中藥新劑型。電話：0314-2290629。E-mail：wangru1973@sina.com

#通信作者：研究員，博士。研究方向：中藥新劑型。電話：0314-2290359。E-mail：liucuizhexy@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.01.28