丁 斌,劉阿敏,李德剛,狄潘潘,李曉祥
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽 合肥 230038;2.安徽省新星藥物開發(fā)有限責(zé)任公司,安徽合肥 230088)
美托洛爾為選擇性β1受體阻滯劑,是用于治療高血壓等心血管疾病的經(jīng)典藥物[1],其包括兩個(gè)對(duì)映異構(gòu)體S-美托洛爾與R-美托洛爾,S-美托洛爾與 β1受體的親和力是 R-美托洛爾的500倍[2],S-美托洛爾具有心臟選擇性,即使高劑量也不會(huì)對(duì)β2受體產(chǎn)生阻滯作用,與其他藥物幾乎無藥物相互作用??垢哐獕核幬锞忈屩苿┡c普通制劑相比可以減少服藥次數(shù),長(zhǎng)時(shí)間維持合適的血藥濃度避免出現(xiàn)峰谷現(xiàn)象[5],提高藥物的安全性、有效性。國(guó)內(nèi)研究美托洛爾緩釋片均為消旋體,目前還沒有S-美托洛爾緩釋片產(chǎn)品上市,也沒有相關(guān)研究報(bào)道。骨架緩釋片技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單、釋藥合理,將琥珀酸S-美托洛爾制成24 h骨架緩釋片,必將為臨床提供一種更加有效、安全的抗高血壓緩釋制劑。
1.1 藥品與試劑 琥珀酸S-美托洛爾原料(安徽省新星藥物開發(fā)有限責(zé)任公司制備,批號(hào):20130402,含量:99.91%,純度:99.74%),琥珀酸S-美托洛爾對(duì)照品(安徽省新星藥物開發(fā)有限責(zé)任公司制備,批號(hào):20130103,含量:99.90%,純度:99.92%),羥丙基甲基纖維素(HPMC,規(guī)格 K15M、K100M,上海昌為醫(yī)藥輔料技術(shù)有限公司),微晶纖維素、可壓性淀粉、乳糖、微粉硅膠、硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料股份有限公司),試劑均為分析純。
1.2 儀器 高效液相色譜儀(SPD-10AVP檢測(cè)器、LC-10ATVP泵,日本島津),ZRS-8GD型智能溶出試驗(yàn)儀(天津天大天發(fā)科技有限公司),AB135-S型電子天平(德國(guó)梅特勒公司),DP30型單沖壓片機(jī)(北京國(guó)藥龍立科技有限公司),片劑硬度測(cè)定儀(上海黃海藥檢儀器廠),UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)(日本島津)。
2.1 琥珀酸S-美托洛爾24 h緩釋片的制備 原料、骨架材料及填充劑分別過100目篩,按處方量稱取、混勻,濕法制粒,以90%的乙醇溶液制備軟材,過24目篩制粒,于60℃干燥,30目篩整粒,加入處方量的硬脂酸鎂和微粉硅膠,混勻,采用8 mm淺凹沖模壓片,壓力控制在9 kg左右。
2.2 琥珀酸S-美托洛爾含量的測(cè)定
2.2.1 對(duì)照品的配置 精密稱取已干燥的琥珀酸S-美托洛爾標(biāo)準(zhǔn)品52 mg,置于100 mL容量瓶中,用pH=6.8的磷酸緩沖溶液溶解并定容,搖勻,精密量取1 mL定容至10 mL得濃度為52 mg·L-1的對(duì)照品溶液,備用。
2.2.2 波長(zhǎng)的選擇 取上述配制的對(duì)照品溶液,以pH=6.8的磷酸緩沖溶液為空白溶液,按照中國(guó)藥典UV法(紫外分光光度法)測(cè)定項(xiàng)下操作,在200~400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描吸收?qǐng)D譜見圖1。
由圖譜可知在222和280 nm附近有最大吸收,但是由于在222 nm處為末端吸收,故選擇280 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。按處方比例稱取輔料,同法操作,在此波長(zhǎng)下輔料無吸收干擾。
2.2.3 色譜條件 參考美國(guó)藥典關(guān)于琥珀酸美托洛爾的標(biāo)準(zhǔn),最終選擇色譜柱:Luna C8柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相:乙腈—磷酸鹽緩沖液(pH=3)20∶80,流速:1.0 mL·min-1,柱溫:35℃,波長(zhǎng):280 nm。
2.2.4 檢測(cè)限、定量限的測(cè)定 取上述13.2 mg·L-1濃度的對(duì)照液,并將其逐步稀釋進(jìn)樣,峰高為基線噪音10倍的濃度為最低定量限濃度,峰高為基線噪音3倍的濃度為最低檢測(cè)限濃度。結(jié)果表明,最低檢測(cè)限濃度為0.021 mg·L-1,最低定量限濃度為 0.072 mg·L-1。
2.2.5 線性范圍 精密稱取對(duì)照品13.2 mg置于100 mL容量瓶中,加溶出介質(zhì)至刻度,搖勻,得濃度132 mg·L-1的儲(chǔ)備溶液。分別精密量取 0.05、0.25、0.5、0.75、1.0、1.2 mL 于 10 mL 容量瓶中,加溶出介質(zhì)定容后分別進(jìn)樣200 μL,以峰面積(A)對(duì)進(jìn)樣量濃度(C)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程:A=50 739C+897.94(R2=0.999 6、r=0.999 8),結(jié)果表明琥珀酸 S-美托洛爾在 0.66 ~15.8 mg·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.6 系統(tǒng)精密度試驗(yàn) 取上述對(duì)照品溶液(13.2 mg·L-1)在上述色譜條件下,重復(fù)進(jìn)樣6次,計(jì)算得RSD(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差)=0.44%,表明儀器精密度良好。
2.2.7 溶液穩(wěn)定性試驗(yàn) 取上述對(duì)照品溶液(13.2 mg·L-1),室溫放置分別于 0、2、4、6、8、12、24、48 h進(jìn)樣,記錄峰面積,計(jì)算得峰面積RSD=1.2%,表明溶液在48 h穩(wěn)定性良好。
2.2.8 準(zhǔn)確度試驗(yàn) 精密稱取對(duì)照品 0.66、10.56、15.84 mg(相當(dāng)于對(duì)照品質(zhì)量的 5%、80%、120%)分別置于100 mL量瓶中加介質(zhì)定容,再分別從中精密量取1 mL于10 mL量瓶中加介質(zhì)稀釋到刻度,各配制3份,搖勻,進(jìn)樣,結(jié)果表明回收率為 100.19%,RSD=0.77%。
2.3 琥珀酸S-美托洛爾釋放度檢測(cè)法 取上述方法制備的緩釋片,參照釋放度測(cè)定法(中國(guó)藥典2010版二部附錄 XD第一法)采用槳法:50 r·min-1,溫度:(37 ±0.5)℃,釋放介質(zhì)為 pH=6.8 的磷酸緩沖液,于 0.5、1、2、4、6、8、10、12、16、20、24 h取樣10 mL,經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,并及時(shí)補(bǔ)充同等體積介質(zhì),取續(xù)濾液備用。采用HPLC法測(cè)定釋放量,用外標(biāo)法計(jì)算累計(jì)釋放度[6-7]。
2.4 影響琥珀酸S-美托洛爾釋放因素考察 本研究采用相似因子法對(duì)釋放度曲線進(jìn)行相似性判斷,相似因子系數(shù)f2可反映釋放度差異,f2在50~100之間說明兩曲線相似,f2=100說明曲線重合,相似因子系數(shù)f2越小,釋放曲線間差異越大,相似因子系數(shù)計(jì)算公式:
2.4.1 不同規(guī)格HPMC對(duì)釋放度的影響 分別取相同粒度不同規(guī)格的HPMC(K15M和K100M)以及K15M和K100M的混合骨架材料(質(zhì)量比1∶1),用量均占總質(zhì)量40%,分別制備緩釋片,取6片測(cè)定釋放度,釋放曲線如圖2。
采用相似因子法對(duì)釋放曲線兩兩之間進(jìn)行相似性判定,K15M組為曲線A,混合骨架組為曲線B,K100M為曲線C,A與 B之間 f2=43.14,A與 C之間 f2=32.49,B 與 C 之間 f2=51.92 結(jié)果表明不同規(guī)格的HPMC對(duì)釋放影響較大,低黏度HPMC釋放較快,易造成前期突釋,高黏度釋放不完全,20 h僅釋放77%。
2.4.2 混合HPMC比例對(duì)釋放度的影響 取K15M和K100M的混合骨架材料,質(zhì)量比分別為2∶1、1∶1、1∶2 制備緩釋片,釋放曲線如圖3。
采用相似因子法對(duì)釋放曲線兩兩之間進(jìn)行相似性判定,K15M與K100M 質(zhì)量比2∶1組 A,1∶1組為曲線為曲線B,1∶2組為曲線C,A與B之間f2=46.98,A 與 C 之間 f2=37.25,B 與 C 之間 f2=57.54,由結(jié)果可知骨架材料混合比例不同對(duì)釋放度影響較大,高黏度HPMC含量過高會(huì)導(dǎo)致前期釋放較慢后期釋放不完全。
2.4.3 HPMC用量對(duì)釋放度的影響 取K15M和K100M的混合骨架材料(質(zhì)量比1∶1),用量分別占總處方質(zhì)量20%、40%、60%制備緩釋片,釋放曲線如圖4。
由結(jié)果可知不同含量HPMC對(duì)釋放度影響較大,A曲線20%量與B曲線40%量、C曲線60%量的 f2分別為43.73 和39.57,B 與C 的 f2=69.57 說明兩片劑釋放行為相似,由圖4可知一定范圍內(nèi)隨著HPMC含量提高釋放速率明顯減小,但是HPMC的含量增大到一定程度后,進(jìn)一步增大HPMC含量,藥物的釋放速率減慢程度趨緩。
2.4.4 填充劑種類對(duì)釋放度的影響 以乳糖、微晶纖維素(MCC)、預(yù)膠化淀粉作為填充劑用量均為片劑的50%制備緩釋片,釋放曲線如圖5。
其中乳糖組為曲線A,預(yù)膠化淀粉組為曲線B,MCC組為曲線C,A與B之間f2=44.36,A與C之間 f2=52.57、B 與 C 之間 f2=72.89,預(yù)膠化淀粉組與乳糖組差異明顯,乳糖組釋放較快,MCC組與預(yù)膠化淀粉組無明顯差異,但是預(yù)交化淀粉組輔料蓬松,片劑壓力較小,綜合考慮選擇MCC作為填充劑效果最好。
2.4.5 壓力對(duì)釋放度的影響 選擇混合骨架材料(質(zhì)量比1∶1)以及MCC為填充劑考察壓力對(duì)釋放度影響[8],采用6、9、12 kg 壓力壓片,釋放曲線如圖6。
其中6 kg組為曲線A,9 kg組為曲線B,12 kg組為曲線 C,A與 B之間 f2=46.01,A與 C之間f2=37.24,B 與 C 之間 f2=58.75,說明壓力對(duì)釋放度有影響,但是隨著壓力增加,其對(duì)釋放速率的影響減小。
2.5 處方工藝的優(yōu)化
2.5.1 正交設(shè)計(jì) 在前期單因素考察的基礎(chǔ)上確定了進(jìn)行正交試驗(yàn)的影響因素及水平[10],選擇對(duì)藥物釋放影響較大的3個(gè)因素,即HPMC的規(guī)格種類、HPMC的用量以及壓力作為影響因素A、B、C,每個(gè)因素分別取3個(gè)水平,以MCC為填充劑使片重保持恒定。根據(jù)L9(34)正交表確定處方組成,按照制備工藝制備緩釋片。正交試驗(yàn)的因素水平見表1。
表1 因素水平表
參考中國(guó)藥典2010版二部附錄XIXD緩控釋制劑指導(dǎo)原則的規(guī)定,采用綜合評(píng)分法,同時(shí)參考美國(guó)藥典對(duì)琥珀酸美托洛爾緩釋片在1、4、8、20 h四個(gè)點(diǎn)的體外釋放度的要求確定四個(gè)點(diǎn)釋放標(biāo)準(zhǔn):1 h累計(jì)釋放百分率為10%;4 h累計(jì)釋放百分率為30%;8 h累計(jì)釋放百分率為50%;20 h累計(jì)釋放百分率應(yīng)該大于80%,故總分的計(jì)算公式為:Y=Q20-[(Q1-10)2+(Q4-30)2+(Q8-50)2]1/2,其中[(Q1 -10)2+(Q4 -30)2+(Q8 -50)2]1/2,以綜合評(píng)分Y值與釋放度指標(biāo)共同描述其體外釋放情況,綜合考察指標(biāo)Y值越大,藥物緩釋越接近理想。
2.5.2 方差分析與結(jié)論 極差R反映各因素對(duì)指標(biāo)的影響程度,R值越大表明影響越明顯??梢?種因素的影響程度為:A>C>B,即HPMC規(guī)格>壓力>HPMC用量,表3結(jié)果表明,HPMC的規(guī)格對(duì)琥珀酸S-美托洛爾緩釋片釋放度的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各因素的最佳組合為A3B2C2,最佳處方工藝為K15M和K100M規(guī)格HPMC混合骨架,用量比1∶1,質(zhì)量占總質(zhì)量40%,MCC為填充劑,采用濕法制粒,壓力控制在9 kg左右。
表2 正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果
表3 方差分析(α=0.05)
2.6 琥珀酸S-美托洛爾骨架緩釋片釋藥模型擬合采用零級(jí)釋藥方程、一級(jí)釋藥方程、Higuchi、Ritger-Peppas釋藥方程對(duì)自制的琥珀酸S-美托洛爾緩釋片累積釋放率進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合[11],根據(jù)擬合方程各時(shí)間點(diǎn)的累計(jì)釋放率與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較,計(jì)算相關(guān)系數(shù)r,相關(guān)系數(shù)r越接近1越佳,擬合結(jié)果見表4。
當(dāng) n<0.45時(shí)為 Fick擴(kuò)散,n>0.89時(shí)為骨架溶蝕,由結(jié)果可知琥珀酸S-美托洛爾緩釋片Ritger-Peppas模型擬合結(jié)果最優(yōu) n=0.546 6,0.45 <n<0.89為非Fick擴(kuò)散即擴(kuò)散與骨架溶蝕協(xié)同作用。
表4 琥珀酸S-美托洛爾緩釋片釋藥模型擬合結(jié)果
緩釋制劑的釋放特征受緩釋材料HPMC等影響,其相對(duì)分子質(zhì)量越大黏度也越大,側(cè)鏈溶脹越快,就越能形成高強(qiáng)度的凝膠,從而使藥物釋放減慢[11]。研究發(fā)現(xiàn)單一規(guī)格的HPMC不能滿足本研究釋放要求,故采用混合骨架材料,利用低黏度HPMC形成水化層速度快的特點(diǎn)控制前期的釋放,配合形成水化層速度較慢的高黏度HPMC,控制藥物后期釋放,達(dá)到處方設(shè)計(jì)要求。
在制備親水凝膠骨架片過程中所用的壓力也會(huì)影響藥物的釋放,在一定范圍內(nèi)隨著壓力的增加,骨架的松密度增大,孔隙度減小,HPMC分子受束縛而無法伸展形成凝膠層,導(dǎo)致釋放減慢。但是隨著壓力的增加這種影響將變得有限,因?yàn)镠PMC一旦形成均勻連續(xù)的凝膠層,壓力和孔隙度對(duì)聚合物溶脹和藥物釋放的影響將不再顯著。本研究將制片壓力控制在9 kg左右最為合適。
琥珀酸S-美托洛爾是藥效更高、副作用更小的單一對(duì)映體手性藥物,研制的琥珀酸S-美托洛爾24 h骨架緩釋片與進(jìn)口片體外釋放相似,藥物釋放以非Fick擴(kuò)散為主[12],緩釋特征理想、處方合理、工藝穩(wěn)定可行。
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