王志強,王 彬,吳繼禹,黃學蓀
(1.溫州醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院藥劑科,浙江 溫州 325000;2.溫州醫(yī)學院藥學院,浙江 溫州 325000)
胃滯留-漂浮給藥系統(tǒng)為一類重要的口服緩控釋給藥系統(tǒng),該類制劑可延長藥物在胃內的滯留時間,通過平穩(wěn)釋放來改善藥物吸收,提高藥物生物利用度。鹽酸二甲雙胍是一種雙胍類口服降糖藥,主要用于治療2型糖尿病(非胰島素依賴型糖尿病),普通制劑在胃內停留時間短,吸收雖然迅速但不完全,口服生物利用度僅為50%~60%;此外,20%以上患者服用鹽酸二甲雙胍后有腹部不適、惡心等不良反應[1]。將鹽酸二甲雙胍制成胃滯留片,既可避免胃局部藥物濃度過高引起的胃腸道刺激,同時可延長藥物在胃腸道的吸收時間,大大提高生物利用度[2]。筆者研制了鹽酸二甲雙胍胃滯留緩釋片,對其質量控制和漂浮膨脹性能以及體外釋放性能進行研究,并與市售鹽酸二甲雙胍普通片進行比較,現(xiàn)報道如下。
Waters高效液相色譜系統(tǒng),包括Waters600泵、2487型紫外可見檢測器、2695型在線脫氣機、Empower色譜管理系統(tǒng);TU-1901型雙光束紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);Mettler toledo電子分析天平(梅德勒-托利多儀器<上海>有限公司);B2500S-DTH型超聲脫氣機(上海必能信超聲有限公司);pHS-3C型精密pH計(上海雷磁儀器廠);DP30A型單沖壓片機(北京國藥龍立科技有限公司);HH.W21.600型電熱恒溫水溫箱(上海躍進醫(yī)療器械廠)。鹽酸二甲雙胍(金壇市天源藥業(yè)化學研究所,批號為20080414);鹽酸二甲雙胍對照品(金壇市天源藥業(yè)化學研究所,含量為99.8%);卡波姆(BFGoodrich公司);羥丙基甲基纖維素(HPMC,上海恩美生物科技有限公司,批號為050120);NaHCO3(上海虹光化工廠,批號為060402);硬脂酸鎂(國藥集團化學試劑有限公司,批號為F20010627);格華止(中美上海施貴寶制藥有限公司,批號為0811060);所用試劑均為分析純。
2.1 處方篩選
采用正交設計篩選處方,以輔料卡波姆(因素A)、HPMC(因素B)、十八醇(因素C)和碳酸氫鈉(因素D)作為主要因素,不考慮因素之間的交互作用,進行4因素3水平L9(34)正交設計(見表1),以漂浮性能為指標進行處方初步篩選和評估,結果見表2。
表1 因素水平表
表2 正交試驗結果
2.2 漂浮性能試驗
將片劑投入到人工胃液中,溫度為(37±0.5)℃,觀察并記錄起漂時間及持續(xù)漂浮時間,結果見表2??梢?,起漂時間隨著十八醇和碳酸氫鈉含量的增加而減少,持續(xù)漂浮時間則隨著卡波姆和HPMC含量的增加而增加。綜合上述結果,以處方7制備的胃滯留緩釋片起漂時間小于1min,而持續(xù)漂浮時間大于8 h,兼有起漂快、持續(xù)漂浮時間長的優(yōu)點,因此選擇處方7作為最佳試驗處方。
2.3 制備工藝
按處方7配比,稱取鹽酸二甲雙胍、卡波姆、HPMC、十八醇、NaHCO3,均過80目篩,充分混勻后,加入適量硬脂酸鎂作潤滑劑,混合均勻后,干法直接壓片,硬度控制在3~4 kg,得外觀光潔白色片劑,每片含鹽酸二甲雙胍0.125mg。
2.4 體外評價
2.4.1 漂浮及膨脹性能
試驗結果表明,按處方7制備的鹽酸二甲雙胍胃滯留緩釋片的 t1<30 s,tf>8 h,具有良好的漂浮特性。片劑在人工胃液中原形及其體外8 h后的膨脹情況見圖1。
圖1 片劑膨脹性能觀察
2.4.2 鑒別
取供試品,粉碎,研細,取細粉適量(約相當于鹽酸二甲雙胍50 mg),加水10mL使鹽酸二甲雙胍溶解,濾過,加10%亞硝基鐵氰化鈉溶液-鐵氰化鉀試液-10%氫氯化鈉溶液(等體積混合,放置20min使用)10mL,3min內溶液呈紅色。
2.4.3 質量差異
取供試品20片,精密稱定每1片片重并計算平均片重和片重差異。結果各處方的片重差異均在5.0%以內,符合2005年版《中國藥典(二部)》片劑項下規(guī)定。
2.5 含量測定
2.5.1 測定波長選擇
稱取鹽酸二甲雙胍對照品適量,以蒸餾水稀釋至質量濃度約為5μg/mL的溶液,以蒸餾水為空白,于200~400 nm波長范圍內進行掃描。結果在233 nm波長處有最大吸收峰,故選擇233 nm為測定波長。
2.5.2 色譜條件及系統(tǒng)適用性試驗[3]
色譜柱:Symmetry C18柱(150mm×4.6mm,5μm);流動相:磷酸鹽緩沖溶液(含3 mmol/L離子對試劑庚烷磺酸鈉和0.5%三乙醇胺,用磷酸調節(jié)pH=4.5)-乙腈-水相(50∶7∶43);流速:1.0mL/min;柱溫:30℃;紫外檢測波長:233 nm;進樣量:20μL;靈敏度:0.02 AUFS。
2.5.3 溶液制備
在此條件下,鹽酸二甲雙胍的保留時間為5.2min,樣品和對照品圖譜一致,空白對測定無影響(見圖2)。取鹽酸二甲雙胍對照品適量,用流動相稀釋至含鹽酸二甲雙胍為10μg/mL的對照品溶液;精密稱取樣品粉末適量,加流動相充分振搖,用流動相稀釋至含鹽酸二甲雙胍約為10μg/mL的溶液,搖勻,用0.45μm的微孔濾膜濾過,精密量取續(xù)濾液,作為供試品溶液;同時按處方配比稱取輔料,配制空白溶液。
圖2 鹽酸二甲雙胍高效液相色譜圖
2.5.4 方法學考察
標準曲線制備:精密稱取鹽酸二甲雙胍對照品50.0mg,用流動相配制成質量濃度為1.0,10.0,25.0,40.0,50.0,100.0μg/mL的系列溶液,按擬訂的色譜條件進樣,以質量濃度(X)為橫坐標、峰面積(Y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程Y=9.627 416× 104X-7.960 643×103,r=0.999 9(n=5)。結果表明鹽酸二甲雙胍質量濃度在1.00~100μg/mL范圍內與峰面積線性關系良好。
精密度試驗:取質量濃度為10μg/mL的對照品溶液,依法連續(xù)重復進樣。結果峰面積的 RSD為0.5%(n=6),表明精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:取質量濃度為10μg/mL的對照品溶液,分別在0,4,8 h時進樣,重復進樣3次,依法測定。結果峰面積的 RSD為0.6%。按上述色譜條件,每隔24 h進樣1次,重復進樣3次,連續(xù)3 d,記錄峰面積。結果的RSD為1.2%。
加樣回收試驗:精密稱取鹽酸二甲雙胍對照品50.0mg,用流動相配成質量濃度分別為20,50,80μg/mL的溶液,按上述色譜條件,依法測定。結果平均回收率為99.21%,RSD為0.77%。
2.5.4 樣品含量測定[4]
取樣品20片,精密稱定,研細,精密稱取細粉適量(約相當于鹽酸二甲雙胍10mg),置100mL量瓶中,加蒸餾水適量,充分振搖使鹽酸二甲雙胍溶解,加流動相稀釋至刻度,搖勻,用0.45μm的微孔濾膜濾過,精密吸取續(xù)濾液10mL,置100mL量瓶中,加流動相稀釋至刻度,搖勻,按擬訂的色譜條件進樣,將峰面積代入回歸方程計算。結果平均含量為96.6%,RSD=1.6%(n=5)。
表3 樣品體外累積溶出百分率(%±s,n=6)
表3 樣品體外累積溶出百分率(%±s,n=6)
時間(min) 5 10 15 20 60 120 180 240 300 360 420 480胃滯留緩釋片27.21±0.714 42.37±0.482 53.82±0.613 62.66±0.937 68.82±2.095 75.46±1.862 78.83±2.224 81.21±2.357普通片40.13±1.817 67.50±3.385 87.12±2.795 97.45±2.428
2.6 釋放度測定[5-6]
參照2005年版《中國藥典(二部)》鹽酸二甲雙胍溶出度測定方法,采用轉籃法,轉速為100 r/min,溫度為(37±0.5)℃,1 000 mL人工胃液釋放介質。各取6片樣品,分別于1,2,3,4,5,6,7,8 h時用注射器取樣10mL,同時補液10mL,用微孔濾膜過濾,棄去初濾液,取續(xù)濾液,按2.5.2項下色譜條件進樣,將峰面積代入回歸方程計算。結果見表3。將樣品體外釋放數(shù)據(jù)用常見的動力學模型單指數(shù)模型(一次方程)、Webull分布、Higuchi方程和Ritger-Peppas方程進行擬合。結果見表4。
由表4可知,除普通片用單指數(shù)模型擬合后,相關系數(shù)小于0.99外,其他擬合方程均具有較好的相關性。此外,Ritger-Peppas模型可以用來描述藥物從骨架片中的釋放機制,公式中釋放指數(shù)n是表征釋放機制的特征參數(shù)。就片劑而言,當 n<0.45時,為Fick擴散;當0.45<n<0.89時,為骨架溶蝕與藥物擴散共同控制的釋藥機制;當 n>0.89時,為骨架溶蝕機制。鹽酸二甲雙胍胃滯留緩釋片Ritger-Peppas方程擬合結果,n=0.530 9,故屬于藥物擴散和骨架溶蝕綜合效應的藥物釋放機制。
研制的鹽酸二甲雙胍胃滯留緩釋片由主藥、親水性凝膠骨架材料及助漂材料組成。親水性凝膠骨架材料為卡波姆和HPMC,遇胃液會水化膨脹,在制劑表面形成一層不透水的膠體屏障層,維持制劑密度小于1g/cm3,并使制劑長時間保持一定形狀而控制藥物釋放??ú泛虷PMC是良好的親水膠體物質,均具有適當?shù)乃俣?,遇水可以快速形成凝膠屏障[7]。助漂材料主要為十八醇和碳酸氫鈉。助漂劑十八醇是相對密度較小的疏水性物質,在提高片劑漂浮能力的同時又有利于保持片劑的形狀。起泡劑碳酸氫鈉遇胃酸會產(chǎn)生CO2氣體,CO2氣體包被于表面凝膠層,可以減輕制劑密度,增加片劑的漂浮力;同時CO2的釋放可使片劑產(chǎn)生大量孔道,有利于水分滲入,利于藥物釋放。但若碳酸氫鈉的用量過大,會因產(chǎn)氣膨脹作用而使片劑崩解,無法達到緩釋目的。因此,碳酸氫鈉的用量對胃滯留緩釋片的起漂和緩釋作用具有很重大的影響,必須控制好碳酸氫鈉的用量。另外,硬脂酸鎂為惰性脂肪性物質,可以降低制劑密度,增加制劑漂浮性。
鹽酸二甲雙胍受溶液pH的影響較大。在水中時,233 nm波長處有最大吸收峰。然而,隨著pH的改變,最大吸收波長也會發(fā)生較大的偏移。用紫外分光光度法測定片劑的釋放量受外部條件影響較大,而采用高效液相色譜法可以避免最大吸收波長漂移對測定結果的影響,使結果準確可靠。
藥物釋放動力學一直是藥物制劑研究的重要內容,而利用一定的已知模型對釋藥過程進行擬合是釋藥機制研究的常用方法。近年來出現(xiàn)了大量關于藥物釋放的數(shù)學模型,大多是基于Fick's方程的初始條件和邊界條件下的解析,用于藥物釋放數(shù)據(jù)處理的方程主要有單指數(shù)模型、威布爾分布、Higuchi模型和Ritger-Peppas模型等。筆者通過對鹽酸二甲雙胍藥物釋放動力學過程進行常用模型擬合,并探討了其釋藥機制,認為鹽酸二甲雙胍胃滯留緩釋片屬于藥物擴散和骨架溶蝕綜合效應的藥物釋放機制。
[1]古德曼,吉爾曼.治療學的藥理學基礎[M].第10版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2004:1 325-1 326.
[2]Ggusler PhD,JGorsline PhD,G Levy Pharmd,et al.Pharmacokinetics of Metformingastric-Retentive tablets in healthy volunteers[J].Journal of clinical pharmacology,2001,41:655-661.
[3]劉 京,申竹芳,謝明智.HPLC法測定鹽酸二甲雙胍腸溶膠囊及片劑的人體藥代動力學及其生物利用度[J].中國臨床藥理學雜志,1994,10(3):165-170.
[4]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005:458.
[6]張 偉,宋洪濤,林方清.雷公藤胃漂浮緩釋片的制備和質量評價[J].中草藥,2009,40(2):210-214.
[7]王銳利,張淑秋.胃漂浮片的研究進展[J].山西醫(yī)科大學學報,2005,36(2):260-262.