胡晶晶,侯冰潔

(南京長澳醫(yī)藥科技有限公司,江蘇 南京 210038)

本文中所闡述的模型藥物Y147為生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(BCS分類)3類，即高溶解性、低滲透性，其水中溶解度為15mg/mL，大鼠在體腸吸收實(shí)驗(yàn)所測得的吸收速率常數(shù)為0.228±0.0011h-1，體內(nèi)腸透過性差，為其體內(nèi)吸收的主要限制因素。微乳是由油、表面活性劑和助表面活性劑、水組成，可降低表面張力，增加腸道的通透性，促進(jìn)藥物體內(nèi)吸收。前期通過大鼠在體腸吸收實(shí)驗(yàn)篩選得到較利于體內(nèi)吸收的吸收促進(jìn)劑(LABRASOL、GELUCIR 44/14、Cremophor EL-35等)，擬制備成微乳?，F(xiàn)就Y147微乳處方中的油相重量百分比、乳化劑/助乳化劑的比例，采用星點(diǎn)-效應(yīng)面法進(jìn)行篩選和優(yōu)化。

1 材料與儀器

1.1 材料

Y147(杭州九源基因工程有限公司)；亞油酸(上海如吉生物科技發(fā)展有限公司)；LABRASOL、GELUCIR 44/14(GATTEFOSSE公司)；Cremophor EL-35(BASF公司)；其它試劑均為化學(xué)純或分析純。

1.2 儀器

AL-204電子分析天平(梅特勒-托勒多公司)； Zetasizer 3000SH測定儀(Malvern Instruments Ltd)；XW-80A型渦旋混合器(上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠)。

2 試驗(yàn)方法與結(jié)果

2.1 試驗(yàn)設(shè)計

根據(jù)前期對油相種類、吸收促進(jìn)劑等篩選的結(jié)果，固定油相為亞油酸，乳化劑為Cremophor EL-35和GELUCIR 44/14，助乳化劑為LABRASOL，就油相重量百分比(X1)與表面活性劑和助表面活性劑的比值(X2)這兩個對微乳處方質(zhì)量有顯著影響的要素作為考察因素，采用兩因素，五水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

各因素的極大值和極小值根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)對自微乳有效區(qū)域的篩選結(jié)果來確定，各考察因素、水平范圍和實(shí)驗(yàn)安排見下表。

表1 各因素及水平范圍

2.2 模型擬合

以油相重量百分比(Oil%)、表面活性劑和助表面活性劑的比值(S/Co-S)為自變量，微乳粒徑、多分散系數(shù)、乳化所需時間為因變量，用Design-Expert 7.1.3軟件分別對各因素的各水平進(jìn)行多元線性和非線性回歸(二項式方程擬合)。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

13個篩選處方的微乳粒徑、多分散系數(shù)、乳化時間的結(jié)果見表2。以Design-Expert 8.0.6為統(tǒng)計軟件，經(jīng)多元線性回歸處理后，微乳粒徑、多分散系數(shù)、乳化時間與油相百分比(Oil%)和乳化劑/助乳化劑(S/Co-S)兩因素的相關(guān)性均不好，相關(guān)系數(shù)分別為0.3122、0.4183和0.3800，相關(guān)性較差，線性擬合效果均不理想；再將各效應(yīng)對兩因素各水平進(jìn)行二項式擬合，方程各參數(shù)見表3，結(jié)果各效應(yīng)與兩因素各水平的非線性擬合效果均較好，相關(guān)系數(shù)較大(> 0.9)。

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計表及結(jié)果

表3 各響應(yīng)值的回歸系數(shù)

用Statistics17.0軟件對上述各因素與及其效應(yīng)值進(jìn)行效應(yīng)面和等高線擬合，見圖1A～1C。

圖1 各因素及其交互作用對各響應(yīng)值的曲面圖

圖1(A)表明：當(dāng)S/Co-S(X2)一定時，隨著油相百分比(X1)從14%增加到20%，粒徑從53 nm增加到107 nm，當(dāng)X1小于14%時，X2對粒徑?jīng)]有明顯的影響，而濃度較高時，隨著X2的增加，微乳粒徑逐漸降低。圖1(B)表明：當(dāng)X1一定時，隨著X2的增加，多分散系數(shù)逐漸減?。划?dāng)X2固定時，隨著油相比例的增加，多分散系數(shù)隨之增大。微乳的多分散系數(shù)的大小取決于油量與乳化劑的配比。圖1(C)表明：當(dāng)X1一定時，隨著X2的增加，乳化時間逐漸減??；當(dāng)X2固定時，隨著油相比例的增加，乳化時間隨之增大，乳化困難。微乳的乳化時間取決于油量與乳化劑的配比。

由上圖可見，每個效應(yīng)面都具有其各自的較優(yōu)區(qū)域。將各效應(yīng)擬合等高線進(jìn)行疊加，獲得各因素共同的較優(yōu)水平區(qū)域。本文用SigmaPlot12.5軟件疊加各效應(yīng)面的等高線，得到理想的較優(yōu)區(qū)域。按照各效應(yīng)值的二項式方程，同時結(jié)合實(shí)際制備情況，在重疊區(qū)域內(nèi)得到Y(jié)147微乳的優(yōu)化處方X1，X2值：X1=14% ；X2=2.0。

2.4 星點(diǎn)設(shè)計一效應(yīng)面優(yōu)化法的驗(yàn)證

按優(yōu)化后得到的油相百分比及乳化劑/助乳化劑比值制備Y147微乳，進(jìn)行各效應(yīng)值的考察，同時對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果見表4。

表4 驗(yàn)證結(jié)果 (n=3)

由驗(yàn)證結(jié)果可知，各效應(yīng)值的偏差絕對值均小于1 %，說明本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果較好，優(yōu)化后的各因素水平能夠很好地重現(xiàn)，所得效應(yīng)值較好。

3 結(jié)論

通常在處方工藝篩選優(yōu)化過程中，需同時考察多個因素對結(jié)果的影響。單因素考察法是將其他因素都固定，只對一個因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種方法的使用前提是各因素間沒有交互作用，當(dāng)各因素間存在交互作用時，這種方法就不適用。均勻設(shè)計實(shí)驗(yàn)次數(shù)較多，當(dāng)因素水平數(shù)較少時可采用。近年來常采用效應(yīng)面優(yōu)化法[1]，結(jié)合星點(diǎn)設(shè)計[2-3]進(jìn)行優(yōu)化。效應(yīng)面優(yōu)化法主要通過描繪效應(yīng)(因變量)對考察因素的效應(yīng)面，將各效應(yīng)面進(jìn)行疊加，得到共同的最佳的效應(yīng)區(qū)，從而反推出自變量范圍即最佳條件，形象、直觀、方便。本文運(yùn)用星點(diǎn)設(shè)計-效應(yīng)面法優(yōu)化Y147自微乳處方中油相百分比及表面活性劑和助表面活性劑的比值，得到兩者的最佳范圍。經(jīng)驗(yàn)證，選用兩因素的最佳水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得處方各項指標(biāo)均符合要求，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計大大縮短了處方篩選時間，減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，提高效率。