碳酸鋰片的制備及體外溶出行為考察

胥騫，戴慧，李鳴，端木彥濤，王福東，彭東明*，袁秀菊，羅雋，向大佐（.湖南中醫(yī)藥大學藥學院，長沙 4008；.湖南千金湘江藥業(yè)股份有限公司，湖南 株洲 4003）

躁狂癥是一種心境或情感性精神障礙疾病，流行病學調(diào)查顯示躁狂癥患病率高達7.6%～9.8%[1-2]。碳酸鋰在臨床上主要用于治療躁狂癥，它能加強神經(jīng)元內(nèi)去甲腎上腺素的滅活，促進5-羥色胺的合成、傳遞，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)鈣離子濃度，抑制糖原合成酶激酶，有助于起到抗躁狂癥的作用[3-4]。國際指南認為鋰是治療躁狂發(fā)作的關(guān)鍵療法，并建議將其作為一線治療劑[5]。2017年7月21日，國家食品藥品監(jiān)督管理局（NMPA）公布法國賽諾菲-安萬特公司上市銷售的250 mg碳酸鋰片為我國碳酸鋰片的參比制劑。本文以水分、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標，對碳酸鋰片的輔料用料及比例進行研究，確定適宜的制備工藝，以滿足國內(nèi)患者臨床用藥的需求。

1 材料

1.1 儀器

DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器（上海棱標儀器有限公司）；YD-4型硬度儀（天津創(chuàng)興電子設備制造有限公司）；RC-8型智能溶出試驗儀（天津市新天光分析儀器技術(shù)有限公司）；ZB-1D型智能崩解儀（天津大學精密儀器廠）；CJY-300D型片劑脆碎度測定儀（上海黃海藥檢儀器有限公司）；JJ224BC電子天平（萬分之一天平，常熟市雙杰測試儀器廠）；ICE-3000型原子吸收分光光度計（上海雙旭電子有限公司）；MB23型水分測定儀（奧豪斯儀器有限公司）；pHS J-3F型酸度計（上海儀電科學儀器股份有限公司）；ZP9旋轉(zhuǎn)式壓片機（上海雪馬制藥機械有限公司）；HSD30實驗室料斗混合機（浙江南迦科技股份有限公司）；DZF真空干燥箱（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）。

1.2 試藥

碳酸鋰片參比制劑（批號：432，規(guī)格：250 mg刻痕片，法國賽諾菲-安萬特公司）；碳酸鋰對照品（Alfa Aesar化學有限公司，批號：24286，純度：99.9%）；碳酸鋰原料藥（批號：170315，純度：99.1%，湖南千金湘江藥業(yè)股份有限公司）；小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂（安徽山河藥用輔料股份有限公司）；鋰單元素標準溶液（質(zhì)量濃度：1000 μg·mL－1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；鹽酸（AR，湖南匯虹試劑有限公司）；無水乙酸鈉（AR，廣東光華科技股份有限公司）；乙酸（AR，太倉滬試劑有限公司）；無水乙醇、磷酸二氫鉀（AR，國藥集團化學試劑有限公司）；氫氧化鈉（AR，西隴化工股份有限公司），硫酸（AR，湖南匯虹試劑有限公司）；去離子水（華潤怡寶飲料有限公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 碳酸鋰片溶出度分析方法的建立

2.1.1 溶出條件及檢測條件的選擇 查閱各國藥典[6-12]、《仿制藥生物等效性試驗指導原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗指導原則》[13-15]發(fā)現(xiàn)關(guān)于碳酸鋰片的溶出測定標準在測定方法、檢測方法和限度方面有一定的區(qū)別，溶出的標準介質(zhì)、介質(zhì)體積、轉(zhuǎn)速均一致，主要區(qū)別在于溶出測定的裝置有籃法和槳法，檢測儀器有原子吸收分光光度（AAS）法和火焰光度法兩種。根據(jù)實驗室條件，本課題擬選用AAS法測定碳酸鋰片的溶出度，只考察溶出測定的裝置，即籃法與槳法的選擇。

① 溶出裝置的選擇：取碳酸鋰參比制劑6片分別投入干燥的轉(zhuǎn)籃內(nèi)（槳法則分別投入溶出杯內(nèi)再降入槳葉），在溫度（37±0.5）℃，轉(zhuǎn)速100 r·min－1，溶出介質(zhì)900 mL的條件下運轉(zhuǎn)3 h。分別在15、30、60、120、180 min吸取試液，用微孔濾膜濾過，同時補充相同溫度、相同體積的溶出介質(zhì)。測定溶出液中藥物含量，計算溶出度，繪制溶出曲線。結(jié)果如圖1所示，碳酸鋰參比制劑的溶出度只滿足日本藥典的限度要求，擬選用日本藥典測定方法進行后續(xù)研究。

圖1 不同溶出方法的溶出曲線Fig 1 Dissolution curve of different extrusion methods

② 溶出轉(zhuǎn)速的選擇：體外機械攪拌可以有效模擬體內(nèi)胃腸道生理蠕動和食物對藥物的摩擦作用等。對于多數(shù)藥物制劑，溶出實驗應在溫和的條件下進行，以保證溶出方法的區(qū)分性；籃法一般在50～120 r·min－1，槳法一般在50～75 r·min－1，攪拌太慢或太快均會導致混合作用不一致[16]。日本藥典收錄的碳酸鋰片溶出槳法轉(zhuǎn)速條件為100 r·min－1，相對較高，可能會影響各溶出的區(qū)分力，擬采用50、75、100 r·min－1進行對比，選擇最有區(qū)分力的轉(zhuǎn)速條件。不同轉(zhuǎn)速下碳酸鋰片的溶出曲線如圖2所示，由圖2可知，50 r·min－1的溶出條件下，180 min時溶出率未達到80%，沒有滿足日本藥典的限度要求；100 r·min－1的條件下，溶出速率較快，影響各溶出的區(qū)分率；所以采用槳法75 r·min－1的轉(zhuǎn)速進行試驗。

圖2 不同轉(zhuǎn)速下的溶出曲線Fig 2 Dissolution curves at different dissolution rotating rates

③ 釋放介質(zhì)的選擇：根據(jù)《日本橙皮書》中推薦的碳酸鋰片仿制藥一致性評價的溶出介質(zhì)，確定pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水作為溶出介質(zhì)。

④ 溶出取樣時間的選擇：參照日本厚生勞動省頒布的《仿制藥生物等效性試驗指導原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗指導原則》中對溶出曲線評價的具體操作細則[13，15]，可知碳酸鋰片在pH 1.0的溶出介質(zhì)中所得溶出曲線最具有區(qū)分力，取樣時間點為5、10、15、30、45、60、90、120 min，另需考察碳酸鋰片在水介質(zhì)中180 min時的溶出率是否符合《日本藥典》要求。故取樣時間設定為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；且以pH 1.0的鹽酸溶液為溶出介質(zhì)的溶出曲線作為主要考察對象。

2.1.2 檢測方法及方法學驗證

① 儀器測定條件：參照《中國藥典》2020年版第四部[6]，采用AAS法，以670.8 nm為檢測波長。

② 對照品溶液配制：精密量取鋰單元素標準溶液（1000 μg·mL－1）1.00 mL，加入100 mL量瓶中，分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質(zhì)定容，作為鋰離子含量10.00 μg·mL－1的對照品溶液。

③ 供試品溶液配制：取參比制劑碳酸鋰片樣品（規(guī)格為250 mg）10片，充分研碎，精密稱定4份0.0201 g細粉（相當于碳酸鋰14.75 mg），置于100 mL量瓶中，分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質(zhì)定容，超聲20 min，再用0.45 μm微孔濾膜過濾，棄去初濾液，取續(xù)濾液，作為鋰離子含量為27.71 μg·mL－1的供試品溶液。

④ 線性關(guān)系：分別精密量取 “2.1.2”項下4種溶出介質(zhì)稀釋的對照品溶液2.50、5.00、7.50、8.75、10.00、11.25 mL置于25 mL量瓶中，用相對應的溶出介質(zhì)稀釋定容，得到系列對照品溶液，在670.8 nm下測定其吸光度，并由溶液質(zhì)量濃度（C）對吸光度（A）進行線性回歸，得回歸方程，結(jié)果見表1。在4種不同的溶出介質(zhì)中，鋰質(zhì)量濃度（C）在1.0～4.5 μg·mL－1內(nèi)與吸光度（A）呈良好的線性關(guān)系。

表1 碳酸鋰片在不同溶出介質(zhì)中的回歸方程和相關(guān)系數(shù)Tab 1 Regression equation and correlation coefficient of lithium carbonate tablets in different mediums

⑤ 輔料干擾試驗：精密稱定處方量輔料4份，置100 mL量瓶中，加適量水超聲溶解，分別用4種溶出介質(zhì)稀釋定容，在670.8 nm下測定各溶液的吸光度，結(jié)果均小于0.001，表明輔料對測定無干擾。

⑥ 精密度試驗：取適量不同溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液（3.0 μg·mL－1），進樣測定，各重復進樣6次。結(jié)果顯示，pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液測得濃度RSD值分別為0.45%、0.69%、0.33%、0.65%，RSD均＜2%，表明儀器精密度良好。

⑦ 穩(wěn)定性試驗：取適量不同溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液（3.0 μg·mL－1），分別于0、2、4、8、12、16 h時進樣測定。結(jié)果顯示，pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液在16 h內(nèi)吸光度的RSD值分別為0.33%、0.29%、0.22%、0.24%，RSD均＜2%（n＝6），表明供試品溶液穩(wěn)定性良好。

⑧ 加標回收試驗：精密量取 “2.1.2”項下供試品溶液1.50 mL，加入25 mL的量瓶中，再分別精密量取對照品溶液3.30、4.00、5.00 mL，用pH 1.0的鹽酸溶液定容，進樣測定。結(jié)果表明，低、中、高質(zhì)量濃度加標試驗的平均回收率分別為99.65%、99.69%、100.38%，RSD均 ＜2%。pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水3種溶出介質(zhì)的加標回收試驗除定容溶液不同外，其余操作和測定方法同上，結(jié)果顯示RSD值均＜2%。表明鋰在pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水4種溶出介質(zhì)中回收率良好。

2.2 碳酸鋰片的制備

將碳酸鋰、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂過80目篩網(wǎng)，按初定處方量稱定原輔料（見表2），其中馬鈴薯淀粉按不同濃度制漿備用；將過篩后的碳酸鋰、小麥淀粉、部分羧甲基淀粉鈉投入混合機中混合6～10 min；加適量黏合劑（馬鈴薯淀粉漿）于預混合物中制成軟材，擠壓過篩制粒后，置于真空干燥箱中，溫度65℃，干燥1～2 h，通過檢測中間產(chǎn)品顆粒含水量來確定具體干燥時間，含水量以1%～3%為宜；再將處方量的硬脂酸鎂和剩余羧甲基淀粉鈉加入總混合機中，轉(zhuǎn)速15 r·min－1，混合6～10 min，得到總混合物；取少量總混合物，進行壓片機試壓，逐步調(diào)整沖頭壓力、填充量等，待試壓的片重、崩解時限等參數(shù)合格后，再正式進行壓片；采用直徑為10 mm的淺凹圓形沖模壓片。

表2 初步設計原輔料占比Tab 2 Proportion of raw and auxiliary materials in preliminary design

2.3 處方單因素考察

根據(jù)參比制劑片重（332 mg）、規(guī)格（250 mg）以及輔料性質(zhì)，初步確定原料藥和潤滑劑的處方量，變量為黏合劑馬鈴薯淀粉使用量以及崩解劑羧甲基淀粉鈉使用量，確定黏合劑和崩解劑用量時，根據(jù)片重確定填充劑小麥淀粉的處方用量[17-19]。初步設計原輔料占比見表2。

2.3.1 潤滑劑的考察 硬脂酸鎂為疏水性潤滑劑，一般使用濃度為0.3%～1.0%[20-21]。本研究擬定潤滑劑用量為0.5%（1.66 g/1000片），休止角≤40°，滿足制備工藝所需的流動性。

2.3.2 黏合劑濃度及用量考察 馬鈴薯淀粉一般占處方量的5%～25%，本研究結(jié)合實際擬對馬鈴薯淀粉含量為5%、8%、12%、15%的處方進行考察。小麥淀粉作為填充劑，隨馬鈴薯淀粉含量變化適量添加以維持總量。

馬鈴薯淀粉作為黏合劑，通常以淀粉漿形式加入處方，常用的馬鈴薯淀粉制漿的濃度為7%～10%，為進一步考察馬鈴薯淀粉漿的濃度對溶出影響，擬對馬鈴薯淀粉制漿濃度為7%、10%、13%的處方進行考察，具體配比見表3。

表3 碳酸鋰片的16個處方設計(1000片，g)Tab 3 Sixteen prescriptions for lithium carbonate tablets (1000 tablets，g)

各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標的評價結(jié)果均符合要求，與參比制劑的溶出相似因子（f2）結(jié)果表明，馬鈴薯淀粉含量為15%，淀粉漿濃度為10%時，與參比溶劑的f2最高（見表4）。

表4 不同處方在不同溶出介質(zhì)中的f2值Tab 4 f2 values in different media for different prescriptions

2.3.3 崩解劑的考察 根據(jù)黏合劑考察項下的結(jié)果，在各處方理化特征均滿足要求的情況下，比較f2值；從溶出曲線趨勢可得，崩解劑含量為6%時，溶出速率均大于參比制劑，則考率降低崩解劑用量進行試驗，具體處方配比見表3。

進一步對崩解劑加入法進行考察，處方一至處方十四中均采用內(nèi)加法和外加法1∶1的形式加入崩解劑，處方十五采用內(nèi)加法，處方十六采用外加法，具體處方配比見表3。

各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標的評價結(jié)果均符合要求，f2值見表4，處方十三和十四對比結(jié)果表明，崩解劑用量為 2%時，碳酸鋰片的溶出相似因子更高，則擬定崩解劑用量為2%；處方十三、十五和十六的結(jié)果表明，采用外加法的處方十六的f2最高，且f2均大于70，則擬訂用外加法加入崩解劑。

綜上所述，根據(jù)各輔料考察結(jié)果，最佳處方為處方十六，即碳酸鋰原料藥占75.3%、馬鈴薯淀粉質(zhì)量占15%、羧甲基淀粉鈉占2%（外加）、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。

2.4 工藝驗證試驗

根據(jù)上述制備工藝及處方篩選的結(jié)果，得到自制碳酸鋰片最優(yōu)的處方（按1000片量計算）：碳酸鋰原料藥250 g、馬鈴薯淀粉49.80 g、外加羧甲基淀粉鈉6.64 g、小麥淀粉23.90 g、硬脂酸1.66 g，自制3批碳酸鋰片（批號分別為20200701、20200702、20200703），各批次外觀均為直徑10 mm的白色刻痕片，各批次的基本屬性見表5。

表5 3批自制碳酸鋰片的評價結(jié)果Tab 5 Evaluation of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets

參照“2.1”項下溶出曲線的測定方法，從3批自制產(chǎn)品中各隨機抽取48片，均分為4組，采用槳法，轉(zhuǎn)速為75 r·min－1，測定溫度為（37±0.5）℃，在4種不同的介質(zhì)中進行溶出實驗，取樣時間分別為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；用AAS法測定各試樣濃度，計算溶出度。各批次的溶出曲線對比見圖3，f2均大于50，具體結(jié)果見表6，說明自制片劑與參比制劑具有良好的溶出一致性。

表6 3批自制碳酸鋰片在不同溶出介質(zhì)中的溶出相似因子Tab 6 Similarity factors of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets in different dissolution media

圖3 3批自制碳酸鋰片溶出曲線對比圖Fig 3 Lysis curves of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets

3 結(jié)論

以水分、休止角、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標對碳酸鋰片的處方進行篩選，篩選出的最佳處方為：碳酸鋰原料藥占75.3%、干馬鈴薯淀粉占15%、羧甲基淀粉鈉占2%（外加）、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。根據(jù)碳酸鋰的物理特性以及制備工藝的相關(guān)參考文獻[22-23]可知，碳酸鋰原料藥吸濕性低、熔點高，對濕、熱環(huán)境相對穩(wěn)定，且碳酸鋰的可壓性低，因此采用濕法制粒法壓片的工藝進行制備，并成功制備出和參比制劑體外溶出行為相似的片劑。

3批自制碳酸鋰片的外觀、含量、片重、硬度、脆碎度等關(guān)鍵屬性均符合要求，4種溶出介質(zhì)溶出曲線的相似因子f2均大于50?！吨袊幍洹?020版第二部[24]中碳酸鋰片溶出方法采用水為溶出介質(zhì)，但是經(jīng)試驗表明，參比碳酸鋰片及自制碳酸鋰片在水介質(zhì)中的溶出度都很低，而溶出行為最好的溶出介質(zhì)為pH 1.0的鹽酸溶液。故選擇pH 1.0的鹽酸溶液進行溶出體外評價。在pH 1.0的鹽酸溶液中，自制3批碳酸鋰片的溶出曲線f2均大于70，在120 min時溶出度大于85%，在180 min時溶出完全；在水中，180 min時的溶出度大于80%，滿足NMPA規(guī)定的仿制藥與原研藥質(zhì)量一致性要求；初步確定受試產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及配方的合理性，且本品輔料均為國產(chǎn)輔料，工藝簡單，為碳酸鋰片的研發(fā)和生產(chǎn)提供了有力的科學依據(jù)。