西尼地平緩釋片的處方優(yōu)化及釋藥機制研究

王學霞，劉慶娜，龐淑慧

（山東大學第二醫(yī)院門診藥房，濟南 250033）

西尼地平緩釋片的處方優(yōu)化及釋藥機制研究

王學霞＊，劉慶娜，龐淑慧

（山東大學第二醫(yī)院門診藥房，濟南 250033）

目的：優(yōu)化西尼地平緩釋片處方，研究其釋藥機制。方法：采用溶劑法制備西尼地平固體分散體，再以羥丙甲纖維素K4M（HPMC K4M）為緩釋材料制備西尼地平緩釋片。利用單因素法和Box-Behnken響應(yīng)面法，以2、6、12 h累積釋放度的綜合評分為指標，篩選西尼地平緩釋片處方中HPMC K4M用量、乙基纖維素（EC）用量、乳糖-微晶纖維素（MCC）比例，并進行驗證。通過模型擬合的方式考察西尼地平緩釋片的釋藥機制。結(jié)果：最優(yōu)處方為西尼地平固體分散體25%、HPMC K4M 30%、EC 10%、乳糖-MCC（1∶1，m/m），黏合劑為5%的聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液，潤滑劑為0.5%的硬脂酸鎂。所制緩釋片2、6、12 h時的累積釋放度分別為（21.4±3.3）%、（62.9±2.8）%、（85.4±0.5）%（n＝3），與預期值25%、60%、90%的相對誤差分別為14.4%、4.8%、5.1%；釋放曲線與一級釋藥模型擬合度最高，符合non-Fick擴散機制。結(jié)論：按優(yōu)化后的處方成功制得具有緩釋作用的西尼地平緩釋片。

西尼地平；緩釋片；Box-Behnken響應(yīng)面法；釋藥機制

ABSTRACTOBJECTIVE：To optimize the formulation of Cilnidipine sustained-release tablet，and study its drug-release mechanism.METHODS：Solvent method was adopted to prepare the cilnidipine solid dispersion，then Cilnidipine sustained-release tablet was prepared by using hypromellose K4M（HPMC K4M）as release material.Using comprehensive scores of cumulative release degree in 2，6，12 h as indexes，single factor method and Box-Behnken response surface method were used to screen the amounts of HPMC K4M and ethyl cellulose（EC），lactose-microcrystalline cellulose（MCC）ratio in formulation of Cilnidipine sustained-release tablet，and verification test was conducted.The drug-release mechanism of Cilnidipine sustained-release tablet was investigated by model fitting way.RESULTS：The optimal formulation was as follow as 25%of cilnidipine solid dispersion，30%of HPMC K4M，10%of EC，lactose-MCC ratio of 1∶1（m/m）.The adhesive was 5%PVPP ethanol solution and the lubricant was 0.5%magnesium stearate.The cumulative release degrees of prepared sustained-release tablet in 2，6，12 h were（21.4±3.3）%，（62.9±2.8）%，（85.4±0.5）%（n＝3），relative error of which to predicted value 25%，60%，90%were 14.4%，4.8%and 5.1%.Release curve showed the highest fitting degree with the first-order release model，conforming to non-Fick diffusion.CONCLUSIONS：Cilnidipine sustained-release tablet with sustained-release effect is successfully prepared by optimized formulation.

KEYWORDSCilnidipine；Sustained-release tablet；Box-Behnken response surface method；Drug-release mechanism

鈣通道阻滯藥是一類應(yīng)用廣泛的降壓藥物。西尼地平作為新一代的二氫吡啶類鈣通道阻滯藥，能同時阻滯L型和N型通道，是強效雙通道阻滯藥[1]。西尼地平于1995年首先在日本上市，國內(nèi)現(xiàn)有劑型主要為普通片劑和膠囊劑。但由于西尼地平水溶性差、生物利用度低，嚴重影響了其臨床應(yīng)用。為了提高西尼地平的水溶性、延長其作用時間，本研究先將西尼地平制成了固體分散體，再將其制備成了西尼地平緩釋片，并采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化了其處方，研究了其釋藥機制。

1 材料

1.1 儀器

LC-10A型高效液相色譜儀、CP114型電子分析天平、DSC-60型自動差示掃描量熱（DSC）儀（日本島津公司）；RC-806D型溶出度測定儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）；ZDY型重型單沖壓片機（上海制藥機修三廠）。

1.2 藥品與試劑

西尼地平對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：100993-200701，純度：100%）；西尼地平原料藥（武漢大華偉業(yè)醫(yī)藥化工有限公司，批號：1102856，純度：99%）；羥丙甲纖維素（HPMC）、乙基纖維素（EC）均購自上?？房蛋录夹g(shù)有限公司；聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）均購自德國BASF公司；聚山梨酯80（北京益利精細化工有限公司）；乳糖（北京鳳禮精求商貿(mào)有限責任公司）；微晶纖維素（MCC，日本旭化成公司）；硬脂酸鎂（遼寧奧達制藥有限公司）；甲醇為色譜純。

2 方法與結(jié)果

2.1 西尼地平的含量測定

2.1.1 色譜條件 采用十八烷基鍵合硅膠色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：甲醇-0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液（75∶25，V/V）；流速：1.0 mL/min；檢測波長：240 nm；柱溫：30 ℃；進樣量：20 μL。

2.1.2 方法學考察 按相關(guān)方法進行考察。在“2.1.1”項色譜條件下，西尼地平的出峰時間為7.561 min，與其他雜質(zhì)分離良好；其峰面積（y）與質(zhì)量濃度（x）的回歸方程為y＝3 332.3x－750.49（r＝0.999 1，n＝5），線性范圍為1.27～7.59 μg/mL；精密度試驗的RSD為1.25%（n＝6），回收率為98.5%～100.6%（RSD＝1.13%，n＝3），均符合相關(guān)規(guī)定要求。

2.2 溶出度與釋放度的測定

按照2015年版《中國藥典》（四部）0931“溶出度與釋放度第二法”[2]，以含0.1%聚山梨酯80的pH 6.8磷酸鹽緩沖液（PBS）900 mL為溶劑，設(shè)轉(zhuǎn)速為75 r/min，溫度為（37±0.5）℃。固體分散體分別于5、10、15、30、45、60 min取樣10 mL，緩釋片分別于1、2、4、6、8、12 h取樣10 mL，取樣同時補加等溫等量溶劑。按“2.1”項下方法測定西尼地平濃度，計算累積溶出度或累積釋放度（Q）。

2.3 西尼地平固體分散體的制備與鑒定

2.3.1 制備工藝 參考文獻[3]方法，精密稱取處方量的西尼地平原料藥和聚山梨酯80于燒杯中，加入30倍體積的無水乙醇使其完全溶解，加入5倍主藥量的PVPP作為吸附劑，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至250 mL圓底燒瓶內(nèi)，蒸發(fā)除去溶劑，干燥24 h，粉粹后過100目篩備用。

2.3.2 處方確定 分別考察西尼地平-聚山梨酯80質(zhì)量比為1∶2、1∶3、1∶4、1∶5時對西尼地平固體分散體溶出行為的影響。結(jié)果顯示，當西尼地平-聚山梨酯80質(zhì)量比為1∶4時，所制西尼地平固體分散體在45 min時的溶出度達85%以上，再增加聚山梨酯80的量對溶出度沒有明顯影響，因此確定西尼地平-聚山梨酯80的質(zhì)量比為1∶4。不同質(zhì)量比西尼地平-聚山梨酯80對西尼地平固體分散體溶出曲線的影響見圖1。

圖1 不同質(zhì)量比西尼地平-聚山梨酯80對西尼地平固體分散體溶出曲線的影響Fig 1 Effects of chernididine-polysorbate 80 with different mass ratios on dissolution profiles of solid dispersion of cilnidipine

2.3.3 DSC鑒定 分別檢測西尼地平、聚山梨酯80和PVPP的混合物、西尼地平固體分散體以及其處方量原輔料的物理混合物的DSC圖譜。測試條件：以空鋁坩鍋為參比物，另一鋁坩鍋中放入約3 mg樣品，升溫速率10℃/min，掃描范圍20～200℃。結(jié)果顯示，與西尼地平比較，物理混合物的吸熱峰位置未發(fā)生明顯變化，只是強度減弱，說明在物理混合物中西尼地平與PVPP、聚山梨酯80并未發(fā)生本質(zhì)上的相互作用，西尼地平仍以晶體形式存在；而西尼地平固體分散體在相同位置并沒有吸熱峰，表明西尼地平在固體分散體中以非結(jié)晶或無定形狀態(tài)存在。4種樣品的DSC圖譜見圖2。

圖2 4種樣品的DSC圖譜Fig 2 DSC characterization of 4 kinds of samples

2.4 西尼地平緩釋片的制備

2.4.1 制備工藝 按處方量稱取西尼地平固體分散體、HPMC、EC、乳糖和MCC，以PVP乙醇溶液作為黏合劑，28目制粒，50℃烘干，24目整粒，再加入0.5%的硬脂酸鎂，混勻后壓片。片劑規(guī)格為每片5 mg，片質(zhì)量為200 mg。

2.4.2 單因素法篩選處方 以緩釋片的外觀、Q為評價指標，采用單因素法分別考察HPMC型號（K4M、K15M、K30M）及其用量（處方量的20%、30%、40%）、EC用量（處方量的5%、10%、15%）、乳糖-MCC比例（4∶0、3∶1、2∶2、1∶3、0∶4，m/m）以及PVP乙醇溶液濃度（2%、5%、10%）對西尼地平緩釋片的影響。結(jié)果顯示，HPMC的型號對西尼地平緩釋片的Q影響較小，但當HPMC黏度增大時所制緩釋片易糊篩網(wǎng)，且影響?zhàn)ず蟿┑募尤?，因此選擇HPMC K4M作為骨架材料。隨著黏合劑濃度增加，西尼地平緩釋片的釋放減緩，但趨勢不明顯，因此折中考慮選擇5%作為黏合劑的濃度。HPMC K4M、EC用量和乳糖-MCC比例對西尼地平緩釋片的Q有明顯影響，采用Box-Behnken響應(yīng)面法進一步篩選。

2.4.3 Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化處方 根據(jù)“2.4.2”項下結(jié)果，以HPMC K4M用量（X1，%）、EC用量（X2，%）和乳糖-MCC的比例（X3，m/m）為自變量，以Q2h、Q6h、Q12h的綜合評分（Y）為響應(yīng)值，采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化西尼地平緩釋片處方。Y＝|Q2h－25%|×100+|Q6h－60%|×100+|Q12h－90%|×100[1]。自變量與水平見表1，試驗設(shè)計與結(jié)果見表2。

表1 自變量與水平Tab 1 Independent variable and levels

表2 試驗設(shè)計與結(jié)果Tab 2 Design and results of test

采用Design-Expert 8.0軟件進行分析，對Y和X1、X2、X3進行多元線性擬合，擬合方程為Y＝14.04+X1－0.51X2+3.01X3－0.93X1X2+5.18X1X3－1.45X2X3+16.83X12+7.11X22+3.21X32（R2＝0.915 5，P＝0.005 2）。方差分析結(jié)果見表3，X1、X2、X3與Y的等高線圖和響應(yīng)面圖見圖3。

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

圖3 X1、X2、X3與Y的等高線圖和響應(yīng)面圖Fig 3 Contours and response surface plot of X1，X2，X3and Y

軟件顯示，最優(yōu)處方為X130.49%、X29.94%、X30.98∶1。為了方便處方設(shè)計與實際操作，最終確定西尼地平緩釋片的處方為西尼地平固體分散體25%、HPMC K4M 30%、EC 10%，其余用乳糖-MCC（1∶1）填充，黏合劑為5%的PVP乙醇溶液，潤滑劑為0.5%的硬脂酸鎂。2.4.4 驗證試驗 按最終處方制備3批西尼地平緩釋片，考察其釋放曲線。結(jié)果顯示，3批緩釋片的釋放曲線較為平行，其中 Q2h、Q6h、Q12h分別為（21.4±3.3）%、（62.9±2.8）%、（85.4±0.5）%（n＝3），與預期值25%、60%、90%的相對誤差分別為14.4%、4.8%、5.1%，表明實際釋放行為與預期釋放行為相似。

2.5 釋藥機制

對西尼地平緩釋片的釋放數(shù)據(jù)進行釋放模型擬合。結(jié)果顯示，一級釋放模型的r最大，表明西尼地平緩釋片與一級動力學釋放擬合程度最好；根據(jù)Ritger-Peppas方程（lnM∞＝nlnt+k）中，n為0.773 7（介于0.45～0.89），r＝0.991 1，說明西尼地平緩釋片的釋放符合non-Fick擴散，即擴散和骨架溶蝕相結(jié)合的非擴散機制。西尼地平緩釋片的釋放模型擬合結(jié)果見表4（表中Mt表示各時間點的Q，M∞表示最大藥物釋放度）。

表4 西尼地平緩釋片的釋放模型擬合結(jié)果Tab 4 Release model fitting results of Cilnidipine sustained-release tablet

3 討論

固體分散技術(shù)是將難溶性藥物以分子、微晶、膠體或無定形等狀態(tài)均勻分散在適宜載體中，形成藥物-載體固體分散體系[4]。固體分散體的分散度大，能促進藥物的吸收，是目前提高難溶性藥物生物利用度的常用方法[3-5]。西尼地平是一種難溶性藥物，制成的普通片劑溶出度較低、生物利用度差；且作為一種需長期服用的降壓藥物，患者的依從性差。故筆者以聚山梨酯80為載體、PVPP為吸附劑，采用溶劑法首先制備西尼地平固體分散體，使藥物高度分散在親水性載體中，改變其溶解特性，顯著提高了藥物的溶出度和生物利用度；繼而制備西尼地平緩釋片，使其釋藥平穩(wěn)，可改善患者依從性。

經(jīng)查閱相關(guān)文獻，已有采用正交設(shè)計法優(yōu)化西尼地平緩釋片的處方研究[6]。但響應(yīng)面法成為制劑優(yōu)化工藝和處方篩選的新型工具[7-9]，與常用的正交設(shè)計和均勻設(shè)計法相比，具有試驗次數(shù)少、精度高等優(yōu)點。本文采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化西尼地平緩釋片處方，高效精準地確定了各關(guān)鍵輔料用量，得到釋藥行為滿足預期標準的制劑。

緩釋制劑常用的釋放機制擬合模型包括零級釋放模型、一級釋放模型、Higuchi釋放模型等[10]。本研究在上述幾個模型擬合的基礎(chǔ)上，還選擇了Ritger-Peppas模型對釋藥機制作進一步考察[11]。Ritger-Peppas是將藥物釋放的擴散項與溶蝕項二者相結(jié)合而提出的釋藥機制模型，其方程lnM∞＝nlnt+k中的n值用以評價藥物的釋放特征[12]：當n≤0.45時，藥物釋放主要為Fick擴散；當0.45＜n＜0.89時，藥物釋放為擴散和骨架溶蝕結(jié)合的非擴散機制；當n≥0.89時，藥物的釋放機制為骨架溶蝕作用。本研究采用HPMC K4M作為主要骨架材料，并以EC作為阻滯劑，二者結(jié)合形成復合型的骨架材料，共同控制藥物的釋放。所制備的西尼地平緩釋片經(jīng)過各釋放模型的擬合，初步判定為一級動力學釋放，藥物以擴散和骨架溶蝕相結(jié)合的雙重機制進行釋放。

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（編輯：鄒麗娟）

Study on Formulation Optimization and Drug-release Mechanism of Cilnidipine Sustained-release Tablet

WANG Xuexia，LIU Qingna，PANG Shuhui
（Dept.of Outpatient Pharmacy，the Second Hospital of Shandong University，Jinan 250033，China）

R943

A

1001-0408（2017）25-3565-04

2016-11-27

2017-02-06）

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.25.29

＊藥師。研究方向：藥劑學。電話：0531-85875327。E-mail：811189636@qq.com