藤甲酰苷緩釋片的處方優化及釋藥機制研究

李文軍，陳燁，李彤旻，王洋，劉忠忱，鄧晶晶(遼寧大學藥學院，沈陽 110036)

藤甲酰苷緩釋片的處方優化及釋藥機制研究

李文軍，陳燁，李彤旻，王洋，劉忠忱，鄧晶晶(遼寧大學藥學院，沈陽 110036)

目的 制備藤甲酰苷緩釋片并探討其藥物釋放機制。方法 以羥丙基甲基纖維素(HPMC)為緩釋材料、乙基纖維素(EC)為凝膠骨架材料，以及乳糖等為填充劑制備藤甲酰苷緩釋片，采用正交設計法進行處方優化。使用DDslover軟件擬合釋放曲線。結果 采用濕顆粒壓片法制得的骨架型藤甲酰苷緩釋片具有良好的緩釋效果。藤甲酰苷緩釋片的體外釋藥行為符合Higuchi 模型，是擴散和溶蝕協同作用的結果，其釋藥過程用 Higuchi平面擴散模式方程，相關系數r=0.999 3(1～12 h)。結論 本方法制備的藤甲酰苷緩釋片符合體外釋放度要求。

藤甲酰苷；羥丙基甲基纖維素；緩釋片；釋藥機制

藤甲酰苷(garcinia glycosides)為新實體化合物，體外藥理學研究表明，藤甲酰苷對白血病細胞株HL-60(TB)和黑色素瘤細胞株LOX IMVI具有明顯的抑制作用[1]。動物實驗研究顯示，其口服半衰期為2.2 h，代謝速度較快。多次連續給藥不利于臨床對患者的治療，同時產生很大的毒性，為研制出適合臨床治療的更為安全、有效、方便的抗腫瘤新藥，筆者采用親水性高分子材料羥丙基甲基纖維素(HPMC)為主要緩釋材料、乙基纖維素(EC)為骨架材料、乳糖為致孔劑、微晶纖維素為添加劑，制備藤甲酰苷親水凝膠骨架型緩釋片，并以不同時間點的累積釋放度為評價指標，確定具有較理想緩釋行為的優化處方，制備了12 h服1次的藤甲酰苷緩釋片(60 mg·片-1)，并對其藥物釋放機制進行初步探討。

1 儀器與試藥

DP30型單沖壓片機(上海天凡藥機制造廠)；RZC-6C2型藥物溶出儀(上海黃海藥物儀器有限公司)；Waters 1525 Brnary 高效液相色譜儀/泵(美國Waters公司)；Waters 2487 Dual λ高效液相色譜儀/檢測器(美國Waters公司)；Lambda 25 型可見-紫外分光光度計(美國Perkin Elmer公司)；數字顯示式恒溫干燥箱(余姚市遠東數控儀器廠)；電子天平(Mettler-Toledo Group)。

藤甲酰苷對照品(遼寧大學藥學院研制，純度：99.5%，批號：20100306)；藤甲酰苷原料(遼寧大學藥學院研制，批號：20100507)；羥丙基甲基纖維素K4M(上?？房蛋录夹g有限公司，批號：PD234600)；乙基纖維素RT-N-10(山東瑞泰化工集團有限公司，批號：SH220590)；硬脂酸鎂(廣州市升迅化工有限公司，批號：20090822)；微晶纖維素(上海為昌醫藥輔料技術有限公司，批號：20090603)；乳糖(哈爾濱制藥廠，批號：20100320)，其余試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 緩釋片分析方法的建立

2.1.1 紫外吸收波長的選擇 稱取藤甲酰苷對照品2.3 mg，用甲醇溶解并定容至濃度為46 μg·mL-1的溶液，以溶劑為空白，于200～600 nm內進行紫外掃描。結果表明，藤甲酰苷在254，331 nm處均有最大吸收。確定331 nm為檢測波長。

2.1.2 標準曲線的繪制

2.1.2.1 色譜條件 流動相：0.5%磷酸水溶液-甲醇(13∶87)；色譜柱：Waters ODS2 C18(4.6 mm× 250 mm，5 μm)；柱溫：室溫；進樣量：20 μL；檢測波長：331 nm；流速：1.0 mL·min-1。

2.1.2.2 標準曲線 精密稱取藤甲酰苷對照品25.3 mg置于50 mL量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，備用。精密吸取儲備液2.0，2.3，2.5，2.7，3.0 mL，分別置于25 mL量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，進樣。在331 nm處測定峰面積A，并以濃度c對吸收度A進行線性回歸，得標準曲線方程：A=13 806.6c+7 887.6(r=0.999 8，n=5)，結果表明，藤甲酰苷在40.48～60.72 μg·mL-1內線性關系良好。

2.1.2.3 釋放度測定標準曲線 精密吸取50.6 μg·mL-1的對照品溶液10 mL于100 mL量瓶中，定容。精密吸取1，3，6，9，12 mL，分別置于25 mL量瓶中，用流動相稀釋至刻度，搖勻，進樣。在331 nm處測定峰面積A，并以濃度c對吸收度A進行線性回歸，得標準曲線方程：A=19.98c+7 863.6(r=0.999 7，n=5)，結果表明，藤甲酰苷在0.5～6.0 μg·mL-1內線性關系良好。

2.1.3 溶液穩定性試驗 精密稱取藤甲酰苷原料藥，并按處方量稱取相應比例的輔料，制備含藤甲酰苷約96 μg·mL-1的甲醇溶液，經0.8 μm微孔濾膜濾過，于0，2，4，6，12，24 h，按“2.1.2.1”項下色譜條件進行測定，結果表明，藤甲酰苷溶液在24 h內穩定，RSD為1.26%。

2.1.4 回收率及精密度試驗 分別按處方量精密稱取相當于含30 mg的藤甲酰苷量的輔料及80%，100%，120%的對照品各3份于量瓶中，用甲醇稀釋后經0.45 μm微孔濾膜濾過，按“2.1.2.1”項下色譜條件，計算回收率，結果表明，藤甲酰苷的平均回收率為100.22%，RSD為0.54%，本法在線性范圍內高、中、低濃度的日內精密度RSD分別為0.52%，0.40 %，0.51 %(n=3)；高、中、低濃度的日間精密度 RSD分別為0.75%，0.50%，0.39% (n=3)。高、中、低濃度的回收率分別為(100.49± 0.98)%，(99.67±1.05)%，(100.59±0.65)%(n=3)。

2.1.5 釋放度試驗 取緩釋片，采用溶出度測定法(中國藥典2010年版二部附錄ⅩC)[2]中的第一法，以900 mL 0.5%十二烷基硫酸鈉為釋放介質，溫度為(37.0±0.5)℃，轉速為100 r·min-1，依法操作，在規定的時間分別取樣，經0.45 μm微孔濾膜濾過，按“2.1.2.1”項下色譜條件進行測定，并按下式計算累積釋放度百分率Q，以時間為橫坐標，藥物的累積釋放度為縱坐標，繪制釋藥曲線圖。

式中：C為釋放液的濃度(mg·mL-1)；V為釋放介質的體積(mL)；D為稀釋倍數；W為片劑的重量(g)；F為藥物在制劑中的百分含量(%)。

2.2 緩釋片的制備

分別按處方量稱取原料藥及輔料倍量稀釋法混合，連續3次過100目篩混合均勻，加適量無水乙醇制軟材，20目篩制粒，55 ℃干燥，30目篩整粒，用ψ 11 mm淺凹沖模單沖壓片機壓片，控制片子硬度在4.0～6.0 kg·cm-2之間。片重約為300 mg，含藥量約為60 mg·片-1。

2.3 含量測定

取“2.2”項下制備的藤甲酰苷緩釋片20片，研成粉末，精密稱取約含藤甲酰苷30 mg的粉末，置于50 mL量瓶中，加入適量甲醇，超聲10 min，加入甲醇稀釋至刻度，所得溶液經0.45 μm微孔濾膜濾過，棄去初濾液，取續濾液2 mL置于25 mL量瓶中，用流動相稀釋至刻度，作為樣品溶液；精密稱取藤甲酰苷約30 mg置于50 mL量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，吸取配制的藤甲酰苷溶液2 mL于25 mL量瓶中，用流動相稀釋至刻度，作為對照品溶液。分別取樣品溶液和對照品溶液，按“2.1.2.1”項下色譜條件進行測定，計算樣品的含量。測定結果表明，含量測定符合要求。

2.4 緩釋片的處方篩選及質量評價

2.4.1 正交設計試驗及最佳處方的確定 通過處方單因素和工藝單因素的考察，確定了主要輔料的種類、規格、用量等，在此基礎上采用正交設計試驗篩選出最優處方。以HPMC K4M作為親水性骨架緩釋材料，EC、乳糖為填充劑，控制片劑硬度在4.0～6.0 kg·cm-2內。按“2.2”項下方法制備緩釋片，選擇主要因素HPMC K4M的用量(A)、EC的用量(B)、乳糖的用量(C)作為主要考察因素，每個因素又選取3個水平，采用正交設計法L9(34)進行試驗，正交試驗表見表1。以轉籃法轉速為100 r·min-1分別測定12 h內藥物的累計釋放百分率。

表1 正交實驗設計的因素及水平Tab 1 Facts and levels of excipient for orthogonal test

緩釋制劑的評價方法有多種[3]。根據藥物的理化性質和劑型的作用特點，本實驗采用藥物在2，6，12 h的累計釋放百分率作為評價指標，進行處方篩選。本緩釋片規定緩釋片2 h釋放量為20%～40%、6 h釋放量為40%～65%、12 h釋放量80%以上，確定理想釋放量2 h為20%，6 h為55%，12 h為85%，根據不同時間點的累積釋放量，可以在一定程度上判斷出緩釋片的緩釋效果的好壞。因此為了準確的反映各種輔料對藥物釋放的影響，采用了綜合評分法對正交設計實驗的結果進行分析，即把累積釋放量Q2h、Q6h、Q12h用參數S來表示。

S值越小，表明處方中藥物在2，6，12 h的累積釋放百分率越接近理想值，即緩釋效果越好，S的具體數值見表2。通過直觀分析，由極值R可知[4]，各因素對釋藥速率的影響大小依次為：A＞B＞C。綜合以上結果，可以確定最佳處方工藝組合為A2B2C2，即最優處方為：每100片含主藥藤甲酰苷6.0 g、HPMC 8.0 g、EC 4.0 g、乳糖 12.0 g、硬脂酸鎂 1.5 g。

表2 正交設計實驗計算結果Tab 2 The calculation of the orthogonal experimental results

2.4.2 優化處方的批間重復性和均一性 按“2.4.1”項下方法，按優化處方制備3批藤甲酰苷緩釋片樣品，照“2.3”項下方法進行釋放度測定，考察緩釋片的批間重復性，結果表明，緩釋片批間具有良好的重復性，結果見圖1。按“2.4.1”項下方法，按優化處方制備藤甲酰苷緩釋片，取同批樣品6片，按“2.1.5”項下方法進行釋放度測定，考察緩釋片的批內均一性，結果表明，緩釋片批間具有良好的均一性。結果見圖2。

圖1 藤甲酰苷緩釋片不同批次的釋藥曲線Fig 1 Release profile of garcinia glycosides sustainedrelease tablets of diferent batches

圖2 藤甲酰苷緩釋片同一批次的釋藥曲線Fig 2 Release profile of garcinia glycosides sustainedrelease tablets from one batches

2.5 釋放機制的初步探討

藥物從制劑中釋放一般包括外擴散和溶蝕兩個過程。HPMC親水凝膠骨架片遇水后首先在片劑表面濕潤，形成水凝膠層，使表面藥物溶出；凝膠層繼續水化，骨架膨脹，凝膠層厚度增加，延緩藥物的釋放，對于水溶性藥物可以通過水凝膠層擴散進行釋放，而水難溶性成分，則可能多數以固體顆粒形式分散于凝膠層中，進一步通過凝膠層的溶解才能釋放出來；片劑骨架逐漸水化并溶蝕，水份向片芯滲透至骨架，使骨架完全溶蝕，最后藥物完全釋放[5]。

關于藥物的釋放機制科研人員已經做了大量的探討和研究，建立了諸多的模型方程，主要有零級釋藥方程：Mt/M∞=kt；一級釋藥方程：Mt/M∞=1-ekt；Higuchi平面擴散模式方程：Mt/M∞=kt1/2；Ritger-Peppas方程：Mt/M∞=ktn。其中，t為時間，Mt為t時刻的藥物釋放量，M∞為最大藥物釋放量，k為藥物釋放速度常數[6-9]。

將按照優化處方制備的藤甲酰苷緩釋片的釋放度數據分別用零級釋藥方程、Higuchi方程、一級釋藥方程和Ritger-Peppas方程對最優處方的釋放曲線進行擬合，采用DDsolver 軟件計算結果見表 3。AIC值越小，MSC值越大，R2adj越大，擬合效果越好[10]，MSC最大原則較為常用[11]。

表3 釋藥數據的擬合方程Tab 3 Fitting equation of releasing curves

由表 3數據可知，藤甲酰苷緩釋片的釋藥曲線較符合Higuchi方程，同時Ritger-Peppas方程[12]中，n為擴散指數，與藥物釋放機制有關。當 n≤0.43 時，藥物釋放機制為 Fickian 擴散；當0.43＜n＜0.85 時，藥物釋放機制為non-Fickian擴散(anomalous transport)，即藥物擴散和骨架溶蝕協同作用；當n≥0.85時，藥物釋放機制為骨架溶蝕。根據該模型擬合式求得0.43＜n=0.548＜0.85，可進一步說明該骨架型緩釋片的釋放為擴散和骨架溶蝕協同作用。

3 結論

本實驗建立了藤甲酰苷緩釋片的分析方法，采用HPLC對藤甲酰苷緩釋片進行含量測定，采用一親水性高分子材HPMC為主要緩釋材料、EC為骨架材料、乳糖為致孔劑、微晶纖維素為添加劑，濕法制粒壓片法制備藤甲酰苷親水凝膠骨架型緩釋片。通過正交設計試驗篩選出最優處方。分別用零級釋藥方程、Higuchi方程、一級釋藥方程和Ritger-Peppas方程對最優處方的釋放曲線進行擬合，DDsolver 軟件計算結果得出，藤甲酰苷緩釋片的釋藥曲線較符合Higuchi方程，Ritger-Peppas方程擬合式得出，n值為0.548可進一步說明該骨架型緩釋片的釋放為擴散和骨架溶蝕協同作用。

REFERENCES

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Formulation Optimization and the Release Mechanism of Garcinia Glycosides Sustained-release Tablets

LI Wenjun, CHEN Ye, LI Tongmin, WANG Yang, LIU Zhongchen, DENG Jingjing
(School of Pharmacy, Liaoning University, Shenyang 110036, China)

OBJECTIVE To prepare the garcinia glycosides sustained-release tablets and study drug release mechanism in vitro. METHODS Garcinia glycosides sustained-release tablets were prepared using hydroxypropylmethyl cellulose(HPMC) as gel matrix material, ethyl cellulose (EC) as skeleton material, lactose as filler and so on. The formulation was optimized using orthogonal experimental design. DDslover software was used to fitting drug release curve. RESULTS Garcinia glycosides sustained-release tablets had good sustained-release profile. The release behavior of the tablets in vitro followed Higuchi equation. It was the synergies of diffusion and dissolution and the main mechanism of drug release was diffusion for fitting well with Higuchi equation, r=0.999 3(1-12 h). CONCLUSION The garcinia glycosides sustained-release tablets prepared meet the release requirement in vitro.

garcinia glycosides; HPMC; sustained-release tablets; release mechanism

R944. 4

B

1007-7693(2013)10-1081-05

2013-01-05

國家“十一五”規劃“重大新藥創制”重大科技專項資助項目(2009ZX09103-030)；遼寧大學“211工程”三期建設重點資助項目

李文軍，女，碩士生 Tel: (024)62202323 E-mail: wenjun_0224@126.com