饒俊珍,楊全偉,胡 松
(湖北省武漢市第一醫(yī)院藥學(xué)部,湖北 武漢 430022)
水合氯醛口服溶液為最早用于臨床且至今仍在應(yīng)用的催眠藥,主要用于緩解兒童焦慮、減輕疼痛、控制過度活動(dòng)[1],臨床還用于鎮(zhèn)靜、抗驚厥。其催眠作用強(qiáng),胃腸道吸收迅速,半衰期極短,適用于入睡困難的患者。作為催眠藥,其催眠劑量在30 min 內(nèi)即可誘導(dǎo)入睡,催眠作用溫和,不縮短快速眼動(dòng)睡眠期的睡眠時(shí)間。催眠機(jī)理與巴比妥類藥物相似,誘導(dǎo)近似生理性睡眠,無明顯后遺作用[2],短期應(yīng)用有效,連續(xù)服用超過2周則無效。本研究中結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)與臨床用藥的安全性,按單因素試驗(yàn)和星點(diǎn)設(shè)計(jì)- 響應(yīng)面法優(yōu)選了水合氯醛口服溶液的制備工藝?,F(xiàn)報(bào)道如下。
Sartorius ME215S 型電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器<北京>有限公司,精度為0.01 mg);KL-UP-IV-5型艾柯超純水機(jī)(成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司);酸堿滴定裝置(鹽城萬陽儀器有限公司,規(guī)格為10 mL)。
水合氯醛(武漢安成醫(yī)藥有限公司,批號(hào)為20170401);氫氧化鈉滴定液(濃度為0.1 mol/L),鄰苯二甲酸氫鉀(PT,批號(hào)為1801122),硫酸滴定液(濃度為0.05 mol/L),無水碳酸鈉(PT,批號(hào)為20190110),硝酸銀滴定液(濃度為0.1 mol/L),氯化鈉(PT,批號(hào)為20190210,均購于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);酚酞指示液(天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心,批號(hào)為20180210);水為蒸餾水;水合氯醛口服溶液(醫(yī)院制劑,批號(hào)為19081200,19081300,19081400)滴定液均為實(shí)驗(yàn)室自配。
2.1.1 溶液制備
取水合氯醛適量,精密稱定,加水制成每1 mL 含0.25 g的對(duì)照品貯備液。取水合氯醛10 g,溶于80 mL水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,攪拌(轉(zhuǎn)速為250 r/min)20 min,混勻,即得供試品溶液。
2.1.2 含量測(cè)定[3-4]
精密量取樣品1 mL,精密加入氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)10 mL,搖勻,靜置2 min,加酚酞指示液2滴,用硫酸滴定液(0.05 mol/ L)滴至紅色消失,再加鉻酸鉀指示液3 滴,用硝酸銀滴定液(0.1 mol/L)滴至顯淡紅棕色;從氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)的容積中減去消耗硫酸滴定液(0.05 mol/ L)的容積,再減去消耗硝酸銀滴定液(0.1 mol/ L)容積的2/ 15。最后使每1 mL氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/ L)中相當(dāng)于16.54 mg 的水合氯醛(C2H3Cl3O2)[4-5]。
2.1.3 方法學(xué)考察
線性關(guān)系考察:分別精密吸取2.1.1項(xiàng)下對(duì)照品貯備液2,3,6,7,10,12 mL,置25 mL容量瓶中,加水定容,搖勻,依法測(cè)定水合氯醛的量。以水合氯醛質(zhì)量濃度(X,g/ mL)為橫坐標(biāo)、水合氯醛含量(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程Y= 0.978 8X+ 0.000 7(r=0.999 7,n= 6)。結(jié)果表明,水合氯醛的質(zhì)量濃度在0.020 04~0.120 26 g/ mL 范圍內(nèi)與含量線性關(guān)系良好。
精密度試驗(yàn):精密吸取2.1.1 項(xiàng)下對(duì)照品貯備液10 mL,置25 mL容量瓶中,加水定容,搖勻,依法連續(xù)測(cè)定6次。計(jì)算得水合氯醛的平均含量為0.101 20 g/mL,RSD為0.52%(n=6),表明儀器精密度良好。
日間精密度試驗(yàn):精密稱取水合氯醛50.0 g,溶于400 mL水中,濾過,自濾器上加水至500 mL,攪拌(轉(zhuǎn)速為250 r / min)20 min,混勻,即得供試品溶液,分裝為5 瓶,每瓶100 mL,取其中1 瓶,依法在同一天內(nèi)連續(xù)測(cè)定 6 次。結(jié)果平均含量為 0.102 2 g/ mL,RSD為 0.99%(n=6),表明方法的日間精密度良好。
重復(fù)性試驗(yàn):取2.1.1 項(xiàng)下對(duì)照品貯備液適量,由2 個(gè)不同的操作人員分別制備6 份供試品溶液,依法測(cè)定水合氯醛含量。結(jié)果平均含量分別為0.100 93,0.100 81 g,RSD為 0.57%(n= 6),表明方法重復(fù)性良好。
回收試驗(yàn):分別取水合氯醛8.0,10.0,12.0 g,精密稱定,分別溶于80 mL水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,攪拌(轉(zhuǎn)速為250 r/ min)20 min,混勻,即得供試品溶液,制備成高、中、低3 個(gè)質(zhì)量濃度的樣品各3 份,依法測(cè)定,并計(jì)算回收率。結(jié)果見表1。
表1 回收試驗(yàn)結(jié)果(n=9)Tab.1 Results of the recovery test(n=9)
2.2.1 考察因素選擇
根據(jù)樣品制備工藝,盡量選擇對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響大的因素?;诔杀尽⑸a(chǎn)的可操作性,以及工業(yè)化生產(chǎn)的合理性,以溶解水量、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌時(shí)間為考察因素,以含量均勻度為考察指標(biāo)。將單因素考察所得樣品分別沿液面吸取30 mL,分為上、中、下3層,分別精密量取樣品1 mL,按2.1.2 項(xiàng)下含量測(cè)定方法測(cè)定,并分別計(jì)算每份樣品的RSD,其RSD越小,表明制備的樣品越均勻。
2.2.2 因素考察結(jié)果與分析
溶解水量:取水合氯醛 10 g,溶于50,60,70,80,90 mL 水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,攪拌(轉(zhuǎn)速為250 r/ min)20 min。當(dāng)溶解水量為70 mL 時(shí),曲線趨于平滑,綜合考慮,擬訂后續(xù)試驗(yàn)中溶解水量的3 個(gè)水平為70,80,90 mL。詳見圖1 A。
攪拌轉(zhuǎn)速:取水合氯醛10 g,溶于80 mL水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,按150,200,250,300,350 r/min的轉(zhuǎn)速分別攪拌20 min。當(dāng)轉(zhuǎn)速為250 r/ min 時(shí),曲線趨于平滑,綜合考慮,擬訂后續(xù)試驗(yàn)中攪拌轉(zhuǎn)速的3 個(gè)水平為250,300,350 r/min。詳見圖1 B。
攪拌時(shí)間:取水合氯醛10 g,溶于80 mL水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,分別按10,15,20,25,30 min攪拌時(shí)間攪拌。當(dāng)攪拌時(shí)間為20 min 時(shí),曲線趨于平滑,綜合考慮,擬訂后續(xù)試驗(yàn)中攪拌時(shí)間的3 個(gè)水平為10,20,30 min。詳見圖1 C。
圖1 單因素考察結(jié)果Fig.1 Results of the single factor test
2.3.1 因素與水平
根據(jù)單因素考察結(jié)果,水平設(shè)置不少于3個(gè),但依據(jù)不宜過寬的原則選擇溶解水量(因素A)、攪拌轉(zhuǎn)速(因素B)、攪拌時(shí)間(因素C)3 個(gè)因素,以樣品含量均勻度為考察指標(biāo),采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)選工藝。因素與水平見表2。
表2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Tab.2 Factors and their levels of CCD - RSM
2.3.2 模型擬合[5-20]
提取工藝直觀分析結(jié)果見表3。采用Design-Expert V8.0.6.1 版軟件,以樣品含量均勻度(Y)為縱坐標(biāo),對(duì)所選因素分別進(jìn)行多元線性回歸分析及二次多項(xiàng)式擬合,分別得多元線性方程Y=3.27-0.52X1-0.40X2-1.18X3(r= 0.432 3,P= 0.090 1)和二次多項(xiàng)式方程Y= 2.67 - 0.52X1- 0.40X2- 1.18X3+ 1.34X1X2-0.16X1X3+ 0.21X2X3+ 1.52X12+ 0.33X22- 0.72X32(r= 0.994 1,P= 0.000 1)?;貧w模型方差分析結(jié)果見表4??梢?,二次多項(xiàng)式方程的r> 0.9,更接近1,且P< 0.05,故二次多項(xiàng)式擬合模型為最優(yōu)模型。繪制樣品含量均勻度與各因素的三維響應(yīng)面圖和二維等高線圖,結(jié)果圖2。
表3 提取工藝直觀分析結(jié)果Tab.3 Results of visual analysis for extraction process
表4 回歸模型方差分析Tab.4 ANOVA of the regression model
2.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化與評(píng)估
由圖2 可知,水合氯醛口服溶液的含量均勻度(Y1)隨溶解水量、攪拌轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增加,到達(dá)頂點(diǎn)后逐步下降;隨攪拌時(shí)間的增加而增加。采用Design -Expert V8.0.6.1 版軟件分析,得水合氯醛口服溶液的含量均勻度最佳工藝參數(shù)為溶解水量79.79 mL,攪拌轉(zhuǎn)速298.44 r / min,攪拌時(shí)間29.76 min。綜合考慮,擬訂最佳制備工藝為溶解水量79.8 mL,攪拌轉(zhuǎn)速298 r/min,攪拌時(shí)間29.8 min。
圖2 樣品含量均勻度模型擬合圖Fig.2 Fitting diagram of content uniformity model of samples
2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)2.2.3 項(xiàng)下優(yōu)化結(jié)果,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),取批號(hào)分別為 19081200,19081300,19081400 的樣品溶液各10 g,溶于80 mL 水中,濾過,自濾器上加水至100 mL,以300 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30 min,結(jié)果見表5。
表5 工藝驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Tab.5 Results of the verification test of process(n=3)
水合氯醛口服溶液在臨床于麻醉前、手術(shù)前和睡眠腦電圖檢查前用藥,主要用于治療小兒高熱、破傷風(fēng)及子癇引起的驚厥。其含量測(cè)定方法參照2020 年版《中國藥典(二部)》及2011 年版《湖北省醫(yī)療機(jī)構(gòu)制劑規(guī)范》,采用的滴定分析法簡單可行、準(zhǔn)確度高,可直接應(yīng)用。
目前,在國內(nèi)藥物制劑工藝優(yōu)化過程中,均勻設(shè)計(jì)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法比較成熟,這2 種方法簡單可行,結(jié)果易得,但精確度不夠。本研究中采用的星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法試驗(yàn)次數(shù)少,精確度高,預(yù)測(cè)性高,試驗(yàn)誤差范圍小,受主觀因素干擾小。
水合氯醛在水中溶解后,會(huì)在空氣中逐漸揮發(fā)。水合氯醛口服溶液在臨床用于兒科,而兒童屬特殊群體,為保證其用藥安全,需要更加精準(zhǔn)的工藝參數(shù),且能在工業(yè)化大生產(chǎn)中適當(dāng)降低生產(chǎn)能耗。本研究中采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)- 響應(yīng)面法優(yōu)選水合氯醛口服溶液的制備工藝,選擇溶解水量、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌時(shí)間3 個(gè)考察因素,可精確地確定最佳因素水平,使優(yōu)選工藝參數(shù)更加準(zhǔn)確,彌補(bǔ)了正交設(shè)計(jì)與均勻設(shè)計(jì)方法的不足,采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)- 響應(yīng)面法優(yōu)選提取工藝更全面,數(shù)據(jù)處理簡單方便,準(zhǔn)確度更高。