西他沙星片制備與工藝放大研究

張?zhí)炜?黃道明

1.合肥佰未源生物醫(yī)藥有限公司技術(shù)部，安徽合肥 230031；2.北京阜康仁生物制藥科技有限公司技術(shù)部，北京 102627

西他沙星片由日本第一制藥三共株式會社開發(fā)的廣譜喹諾酮類抗菌藥，2008 年在日本上市，商品名為Gracevit?，每次口服50 mg，2 次/d，用于治療細菌感染引起的咽炎、喉炎、扁桃體炎、急性支氣管炎、肺炎、慢性呼吸道病變繼發(fā)感染；膀胱炎、腎盂腎炎、尿道炎；子宮頸管炎；中耳炎等其他炎癥，臨床應(yīng)用廣泛。我國于2019 年批準(zhǔn)西他沙星片進口上市[1-4]，目前國內(nèi)外藥典均未收載該品種。

體外溶出曲線不僅是口服固體制劑在體內(nèi)作用一致性評價研究的重要依據(jù)，也是藥品質(zhì)量提高的有力支持和主要依據(jù)，而實現(xiàn)仿制藥與原研藥具有一致的溶出行為是保證其質(zhì)量和療效一致性的關(guān)鍵[5-8]；如何將實驗室產(chǎn)品向商業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)移是仿制藥企業(yè)面臨的難題。本研究通過對影響西他沙星片溶出的各種因素考察，借助數(shù)學(xué)模型[9]計算得到了可用于指導(dǎo)西他沙星片生產(chǎn)的工藝參數(shù)，為實驗室工藝向車間放大工藝的轉(zhuǎn)化提供了理論依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

SQP 型電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司，精密度百分之一）；SMG-75 型濕法混合制粒機（重慶精工制藥機械有限責(zé)任公司）；FL 型沸騰制粒機（哈爾濱納諾醫(yī)藥化工設(shè)備有限公司）；YQ100-1 型氣流磨（上海賽山粉體制造有限公司）；YHA-2A 型全自動提升混合機（上海華興制藥設(shè)備廠）；PG34 壓片機（北京航空制造工程研究所）；BG75F 包衣機（北京航空制造工程研究所）；YD-20KZ 型硬度測定儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）；MA100C 型水份測定儀（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；RCZ-8B 型智能溶出度儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）；UV2450 型紫外-可見分光光度儀（日本島津公司）。

1.2 材料

參比制劑：西他沙星片（日本第一三共株式會社，批號：ZAA0010）；西他沙星片（自制，批號：210466）；西他沙星原料（武漢貝爾卡生物醫(yī)藥有限公司，批號：190508X104）；甘露醇（石家莊華旭藥業(yè)有限責(zé)任公司，批號：21010102）；玉米淀粉（安徽山河藥用輔料股份有限公司，批號：202107）；低取代羥丙纖維素（湖南九典宏陽制藥有限公司，批號：20200414）；羥丙纖維素（安徽山河藥用輔料股份有限公司，批號：B1227012）；硬脂酸鎂（武漢一枝花油脂有限公司，批號：A181010 X004）；歐巴代（上?？房倒?，批號：295F680000）；西他沙星對照品（天津漢康醫(yī)藥生物技術(shù)有限公司，批號：080813）；氫氧化鈉（分析純，北京化工廠）；鹽酸（分析純，北京化工廠）。

2 方法與結(jié)果

2.1 方法

2.1.1 西他沙星片樣品的制備

參照日本上市的原研藥西他沙星片公開信息[10]，原輔料經(jīng)預(yù)處理后，稱配、混合、濕法制粒、流化床干燥、總混、壓片、包衣。

2.1.2 溶出度測定

參照日本獨立行政法人醫(yī)藥品及醫(yī)療器械綜合管理機構(gòu)公布的西他沙星片溶出度測定方法[10]及相關(guān)文獻資料[11]，以pH 1.2 鹽酸溶液、pH 4.0 醋酸鹽緩沖液、pH 6.8 磷酸鹽緩沖液及純化水900 ml 為溶出介質(zhì)，按照2020 年版《中華人民共和國藥典》（四部）[12]0931 項下第二法測定，取12 片樣品分別置于溶出杯中，避光操作，于10、15、30 及45 min 時取樣10 ml（同時補充同溫度的溶出介質(zhì)10 ml），0.45 μm 的微孔濾膜（聚醚砜材質(zhì)）過濾，取續(xù)濾液1 ml 溶液置10 ml容量瓶中，用溶出介質(zhì)稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液。

對照品溶液：避光操作，取西他沙星對照品約10 mg，精密稱定，置10 ml 量瓶中，加溶出介質(zhì)溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密量取0.5 ml 于100 ml 量瓶中，加溶出介質(zhì)稀釋至刻度，搖勻，作為對照品溶液。

采用紫外-可見分光光度法在295 nm 波長處測定吸光度，計算溶出量。

2.1.3 攪拌轉(zhuǎn)速計算

攪拌轉(zhuǎn)速計算公式：

其中a、b 分別代表不同的制粒鍋，N 是攪拌速度，D 是攪拌槳直徑，C 是一個常數(shù)，取決于使用的放大規(guī)則：即對于恒定的弗勞德常數(shù)為0.5，對于恒定的尖端速度為1.0，對于恒定的經(jīng)驗剪切力為0.8。

2.1.4 溶出相似因子（f2）計算

溶出相似因子[13-14]f2（similarity factor f2）計算公式：

其中n 為取樣時間點個數(shù)，Rt為參比制劑t 時刻的平均溶出量，Tt為試驗樣品在t 時刻的平均溶出量。

2.1.5 處方來源及設(shè)計依據(jù)

西他沙星片說明書信息[15]:“每片含西沙他星50 mg，所用輔料為D-甘露醇，玉米淀粉，低取代羥丙基纖維素，羥丙基纖維素，硬脂酸鎂；包衣處方為羥丙甲基纖維素，鈦白粉，滑石粉，聚乙二醇6000，二甲基硅油，二氧化硅，巴西棕櫚蠟”。

根據(jù)以上信息及相關(guān)文獻[16]設(shè)計西他沙星片處方及制備工藝。

2.1.6 處方篩選

2.1.6.1 填充劑用量考察 參照原研藥處方信息，采用甘露醇和玉米淀粉作為填充劑，考察其用量對本品成型性及溶出的影響，見表1。處方中淀粉含量高，片劑可壓性差，硬度低，脆碎度不好，不利于包衣，結(jié)合樣品與原研藥溶出曲線相似性比較結(jié)果，最終確定玉米淀粉用量36 mg/片，甘露醇用量50 mg/片。

2.1.6.2 崩解劑用量考察 低取代羥丙基纖維素在處方中為崩解劑，其用量大小影響藥物的溶出[17-18]。處方中采用不同用量的崩解劑制備樣品，考察崩解劑用量對溶出的影響，見表1。崩解劑用量增加，藥物溶出速率變快，根據(jù)樣品與原研藥溶出曲線相似性比較結(jié)果，確定低取代羥丙基纖維素用量為18 mg/片。

2.1.6.3 黏合劑濃度考察 羥丙基纖維素在處方中為黏合劑，其濃度大小影響制粒效果及顆粒分布，從而可能影響藥物的溶出[19]，分別選用水，3%羥丙基纖維素水溶液，5%羥丙基纖維素水溶液作為黏合劑，考察對黏合劑濃度對溶出的影響，見表1。黏合劑濃度對本品溶出沒有明顯的影響，但是在制粒過程中，水作為黏合劑制出的顆粒成型性不好，顆粒松散，細分較多；5%羥丙基纖維素水溶液制出的顆粒較硬，外觀不好，綜合考慮，最終確定選擇3%羥丙基纖維素作為黏合劑。

2.1.6.4 潤滑劑用量考察 硬脂酸鎂在處方中為潤滑劑，其用量大小不僅影響抗黏性，而且可能影響藥物的溶出，因此對其用量進行考察，見表1。本品處方中不同量的硬脂酸鎂抗黏效果均良好，但硬脂酸鎂用量＞1.5 mg 時對溶出速率有明顯影響。綜合考慮確定硬脂酸鎂用量為1 mg/片。

2.1.6.5 原料藥粒徑考察 原料藥生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)分類及其粒度不僅會影響藥物的溶出速率，而且會影響藥物的體內(nèi)吸收及其生物利用度，西他沙星生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)為3 類藥物[20]，具有高溶解性和低滲透性。為了確定原料粒度，控制藥物溶出速率的均一穩(wěn)定，考察粒度對藥物溶出速率的影響，見表1。西他沙星原料藥粒徑在80～120 μm 時對本品溶出速率無明顯影響，最終確定西他沙星原料藥粒度為80～120 μm。

2.1.6.6 制粒轉(zhuǎn)速 對于濕法制粒工藝，制粒轉(zhuǎn)速影響制粒強度和顆粒分布[21-22]。分別采用制粒轉(zhuǎn)速150、200、250 r/min 制備樣品，考察制粒轉(zhuǎn)速對溶出速率的影響，見表1。制粒轉(zhuǎn)速增加，藥物溶出速率變慢，制粒轉(zhuǎn)速＜150 r/min 或＞250 r/min 時，樣品與原研藥溶出曲線相似性降低，轉(zhuǎn)速為200 r/min 時，制備樣品與原研藥溶出曲線相似性較好，優(yōu)選制粒轉(zhuǎn)速為200 r/min。

2.1.6.7 制粒時間 對于濕法制粒工藝，制粒時間影響制粒強度和顆粒分布[23-24]。分別按照制粒1、2 min 和3 min 制備樣品，考察制粒時間對溶出的影響，見表1。制粒時間延長，溶出速率變慢，制粒時間3 min，樣品與原研藥溶出不相似，制粒時間2 min，樣品與原研藥溶出相似性較好，優(yōu)選制粒時間為2 min。

表1 各影響因素對西他沙星片溶出影響

2.1.7 工藝放大研究

本研究將西他沙星片從實驗室2500 片批量放大到車間50 萬片批量，所用制粒鍋均為GHL 型，攪拌槳直徑分別為16 cm 和100 cm，通過數(shù)學(xué)模型計算（見2.1.3 攪拌轉(zhuǎn)速計算公式），確定放大攪拌轉(zhuǎn)速為80 r/min。根據(jù)工藝研究結(jié)果，確定制粒攪拌轉(zhuǎn)速（80 r/min）、制粒時間（2 min）為關(guān)鍵工藝參數(shù)，按照該工藝參數(shù)進行車間放大生產(chǎn)，考察放大產(chǎn)品與原研藥溶出曲線相似性[25]，結(jié)果見表2 及圖1～4。結(jié)果表明車間放大產(chǎn)品與原研藥在不同介質(zhì)中的溶出曲線均相似[26-27]，處方工藝可行，可用于指導(dǎo)西他沙星片商業(yè)化生產(chǎn)。

圖1 放大產(chǎn)品與參比制劑在pH1.2 介質(zhì)中溶出曲線比較

表2 車間放大產(chǎn)品與參與制劑在不同介質(zhì)中平均累積溶出度比較（%）

3 討論

近年來，國家大力推進仿制藥一致性評價，對于口服固體制劑而言，填充劑、崩解劑、黏合劑、潤滑劑、原料藥粒徑、制粒轉(zhuǎn)速及制粒時間等因素均可影響產(chǎn)品的制備及溶出速率，應(yīng)對其進行重點研究。本品通過對上述影響因素研究，最終確定了關(guān)鍵輔料及其用量：甘露醇50 mg/片，玉米淀粉36 mg/片，低取代羥丙纖維素18 mg/片，硬脂酸鎂1 mg/片，黏合劑為3%的羥丙基纖維素水溶液；關(guān)鍵工藝參數(shù)為制粒轉(zhuǎn)速80 r/min、制粒時間2 min。本品為薄膜衣片，所用包衣材料為歐巴代，其水溶性良好，包衣前后藥物溶出無明顯差異，因此未嚴(yán)格對其用量篩選，根據(jù)既往產(chǎn)品薄膜衣增重（2%～4%）經(jīng)驗，選擇包衣增重3%。原料藥粒徑限度制定應(yīng)基于原料粒徑的正態(tài)分布，這對原料藥的粉碎和混合提出了更高的要求，為保證不同批次的西他沙星原料粒徑分布的一致性，應(yīng)對原料藥粒徑制定內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過研究其他品種發(fā)現(xiàn)，不同廠家生產(chǎn)的同一品種體外溶出快慢不一，產(chǎn)品質(zhì)量不一是導(dǎo)致臨床療效存在差異的重要因素[28]。

圖2 放大產(chǎn)品與參比制劑在pH4.0 介質(zhì)中溶出曲線比較

圖3 放大產(chǎn)品與參比制劑在pH6.8 介質(zhì)中溶出曲線比較

圖4 放大產(chǎn)品與參比制劑在水介質(zhì)中溶出曲線比較

在濕法制粒工藝中，產(chǎn)品處方組成，批量，制粒鍋大小、幾何構(gòu)型，制粒轉(zhuǎn)速，制粒時間等因素都會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，各種參數(shù)在制粒過程中存在著相互競爭機制，因此，無論產(chǎn)品從實驗室向中試規(guī)模轉(zhuǎn)化，還是從中試向商業(yè)化規(guī)模轉(zhuǎn)化，工藝參數(shù)的確定都是一個難題，尤其是設(shè)備廠家、型號不同的情況下，如何將實驗室產(chǎn)品進行車間放大轉(zhuǎn)移是一個值得探討的課題。本研究為放大工藝參數(shù)的確定提供了理論依據(jù)，降低了產(chǎn)品從實驗室向車間放大轉(zhuǎn)移的風(fēng)險，對于口服固體制劑仿制藥的開發(fā)具有指導(dǎo)意義。