胥騫,戴慧,李鳴,端木彥濤,王福東,彭東明*,袁秀菊,羅雋,向大佐(.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,長沙 4008;.湖南千金湘江藥業(yè)股份有限公司,湖南 株洲 4003)
躁狂癥是一種心境或情感性精神障礙疾病,流行病學(xué)調(diào)查顯示躁狂癥患病率高達(dá)7.6%~9.8%[1-2]。碳酸鋰在臨床上主要用于治療躁狂癥,它能加強(qiáng)神經(jīng)元內(nèi)去甲腎上腺素的滅活,促進(jìn)5-羥色胺的合成、傳遞,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度,抑制糖原合成酶激酶,有助于起到抗躁狂癥的作用[3-4]。國際指南認(rèn)為鋰是治療躁狂發(fā)作的關(guān)鍵療法,并建議將其作為一線治療劑[5]。2017年7月21日,國家食品藥品監(jiān)督管理局(NMPA)公布法國賽諾菲-安萬特公司上市銷售的250 mg碳酸鋰片為我國碳酸鋰片的參比制劑。本文以水分、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標(biāo),對碳酸鋰片的輔料用料及比例進(jìn)行研究,確定適宜的制備工藝,以滿足國內(nèi)患者臨床用藥的需求。
DF-101S型恒溫加熱磁力攪拌器(上海棱標(biāo)儀器有限公司);YD-4型硬度儀(天津創(chuàng)興電子設(shè)備制造有限公司);RC-8型智能溶出試驗(yàn)儀(天津市新天光分析儀器技術(shù)有限公司);ZB-1D型智能崩解儀(天津大學(xué)精密儀器廠);CJY-300D型片劑脆碎度測定儀(上海黃海藥檢儀器有限公司);JJ224BC電子天平(萬分之一天平,常熟市雙杰測試儀器廠);ICE-3000型原子吸收分光光度計(上海雙旭電子有限公司);MB23型水分測定儀(奧豪斯儀器有限公司);pHS J-3F型酸度計(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司);ZP9旋轉(zhuǎn)式壓片機(jī)(上海雪馬制藥機(jī)械有限公司);HSD30實(shí)驗(yàn)室料斗混合機(jī)(浙江南迦科技股份有限公司);DZF真空干燥箱(北京中興偉業(yè)儀器有限公司)。
碳酸鋰片參比制劑(批號:432,規(guī)格:250 mg刻痕片,法國賽諾菲-安萬特公司);碳酸鋰對照品(Alfa Aesar化學(xué)有限公司,批號:24286,純度:99.9%);碳酸鋰原料藥(批號:170315,純度:99.1%,湖南千金湘江藥業(yè)股份有限公司);小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料股份有限公司);鋰單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度:1000 μg·mL-1,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);鹽酸(AR,湖南匯虹試劑有限公司);無水乙酸鈉(AR,廣東光華科技股份有限公司);乙酸(AR,太倉滬試劑有限公司);無水乙醇、磷酸二氫鉀(AR,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);氫氧化鈉(AR,西隴化工股份有限公司),硫酸(AR,湖南匯虹試劑有限公司);去離子水(華潤怡寶飲料有限公司)。
2.1.1 溶出條件及檢測條件的選擇 查閱各國藥典[6-12]、《仿制藥生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》[13-15]發(fā)現(xiàn)關(guān)于碳酸鋰片的溶出測定標(biāo)準(zhǔn)在測定方法、檢測方法和限度方面有一定的區(qū)別,溶出的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)、介質(zhì)體積、轉(zhuǎn)速均一致,主要區(qū)別在于溶出測定的裝置有籃法和槳法,檢測儀器有原子吸收分光光度(AAS)法和火焰光度法兩種。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件,本課題擬選用AAS法測定碳酸鋰片的溶出度,只考察溶出測定的裝置,即籃法與槳法的選擇。
① 溶出裝置的選擇:取碳酸鋰參比制劑6片分別投入干燥的轉(zhuǎn)籃內(nèi)(槳法則分別投入溶出杯內(nèi)再降入槳葉),在溫度(37±0.5)℃,轉(zhuǎn)速100 r·min-1,溶出介質(zhì)900 mL的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)3 h。分別在15、30、60、120、180 min吸取試液,用微孔濾膜濾過,同時補(bǔ)充相同溫度、相同體積的溶出介質(zhì)。測定溶出液中藥物含量,計算溶出度,繪制溶出曲線。結(jié)果如圖1所示,碳酸鋰參比制劑的溶出度只滿足日本藥典的限度要求,擬選用日本藥典測定方法進(jìn)行后續(xù)研究。
圖1 不同溶出方法的溶出曲線Fig 1 Dissolution curve of different extrusion methods
② 溶出轉(zhuǎn)速的選擇:體外機(jī)械攪拌可以有效模擬體內(nèi)胃腸道生理蠕動和食物對藥物的摩擦作用等。對于多數(shù)藥物制劑,溶出實(shí)驗(yàn)應(yīng)在溫和的條件下進(jìn)行,以保證溶出方法的區(qū)分性;籃法一般在50~120 r·min-1,槳法一般在50~75 r·min-1,攪拌太慢或太快均會導(dǎo)致混合作用不一致[16]。日本藥典收錄的碳酸鋰片溶出槳法轉(zhuǎn)速條件為100 r·min-1,相對較高,可能會影響各溶出的區(qū)分力,擬采用50、75、100 r·min-1進(jìn)行對比,選擇最有區(qū)分力的轉(zhuǎn)速條件。不同轉(zhuǎn)速下碳酸鋰片的溶出曲線如圖2所示,由圖2可知,50 r·min-1的溶出條件下,180 min時溶出率未達(dá)到80%,沒有滿足日本藥典的限度要求;100 r·min-1的條件下,溶出速率較快,影響各溶出的區(qū)分率;所以采用槳法75 r·min-1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)。
圖2 不同轉(zhuǎn)速下的溶出曲線Fig 2 Dissolution curves at different dissolution rotating rates
③ 釋放介質(zhì)的選擇:根據(jù)《日本橙皮書》中推薦的碳酸鋰片仿制藥一致性評價的溶出介質(zhì),確定pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水作為溶出介質(zhì)。
④ 溶出取樣時間的選擇:參照日本厚生勞動省頒布的《仿制藥生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》、《固體制劑處方變更后生物等效性試驗(yàn)指導(dǎo)原則》中對溶出曲線評價的具體操作細(xì)則[13,15],可知碳酸鋰片在pH 1.0的溶出介質(zhì)中所得溶出曲線最具有區(qū)分力,取樣時間點(diǎn)為5、10、15、30、45、60、90、120 min,另需考察碳酸鋰片在水介質(zhì)中180 min時的溶出率是否符合《日本藥典》要求。故取樣時間設(shè)定為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min;且以pH 1.0的鹽酸溶液為溶出介質(zhì)的溶出曲線作為主要考察對象。
2.1.2 檢測方法及方法學(xué)驗(yàn)證
① 儀器測定條件:參照《中國藥典》2020年版第四部[6],采用AAS法,以670.8 nm為檢測波長。
② 對照品溶液配制:精密量取鋰單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg·mL-1)1.00 mL,加入100 mL量瓶中,分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質(zhì)定容,作為鋰離子含量10.00 μg·mL-1的對照品溶液。
③ 供試品溶液配制:取參比制劑碳酸鋰片樣品(規(guī)格為250 mg)10片,充分研碎,精密稱定4份0.0201 g細(xì)粉(相當(dāng)于碳酸鋰14.75 mg),置于100 mL量瓶中,分別用pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液以及水介質(zhì)定容,超聲20 min,再用0.45 μm微孔濾膜過濾,棄去初濾液,取續(xù)濾液,作為鋰離子含量為27.71 μg·mL-1的供試品溶液。
④ 線性關(guān)系:分別精密量取 “2.1.2”項下4種溶出介質(zhì)稀釋的對照品溶液2.50、5.00、7.50、8.75、10.00、11.25 mL置于25 mL量瓶中,用相對應(yīng)的溶出介質(zhì)稀釋定容,得到系列對照品溶液,在670.8 nm下測定其吸光度,并由溶液質(zhì)量濃度(C)對吸光度(A)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程,結(jié)果見表1。在4種不同的溶出介質(zhì)中,鋰質(zhì)量濃度(C)在1.0~4.5 μg·mL-1內(nèi)與吸光度(A)呈良好的線性關(guān)系。
表1 碳酸鋰片在不同溶出介質(zhì)中的回歸方程和相關(guān)系數(shù)Tab 1 Regression equation and correlation coefficient of lithium carbonate tablets in different mediums
⑤ 輔料干擾試驗(yàn):精密稱定處方量輔料4份,置100 mL量瓶中,加適量水超聲溶解,分別用4種溶出介質(zhì)稀釋定容,在670.8 nm下測定各溶液的吸光度,結(jié)果均小于0.001,表明輔料對測定無干擾。
⑥ 精密度試驗(yàn):取適量不同溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液(3.0 μg·mL-1),進(jìn)樣測定,各重復(fù)進(jìn)樣6次。結(jié)果顯示,pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液測得濃度RSD值分別為0.45%、0.69%、0.33%、0.65%,RSD均<2%,表明儀器精密度良好。
⑦ 穩(wěn)定性試驗(yàn):取適量不同溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液(3.0 μg·mL-1),分別于0、2、4、8、12、16 h時進(jìn)樣測定。結(jié)果顯示,pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水溶出介質(zhì)稀釋的供試品溶液在16 h內(nèi)吸光度的RSD值分別為0.33%、0.29%、0.22%、0.24%,RSD均<2%(n=6),表明供試品溶液穩(wěn)定性良好。
⑧ 加標(biāo)回收試驗(yàn):精密量取 “2.1.2”項下供試品溶液1.50 mL,加入25 mL的量瓶中,再分別精密量取對照品溶液3.30、4.00、5.00 mL,用pH 1.0的鹽酸溶液定容,進(jìn)樣測定。結(jié)果表明,低、中、高質(zhì)量濃度加標(biāo)試驗(yàn)的平均回收率分別為99.65%、99.69%、100.38%,RSD均 <2%。pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水3種溶出介質(zhì)的加標(biāo)回收試驗(yàn)除定容溶液不同外,其余操作和測定方法同上,結(jié)果顯示RSD值均<2%。表明鋰在pH 1.0的鹽酸溶液、pH 4.5的醋酸鹽溶液、pH 6.8的磷酸鹽溶液和水4種溶出介質(zhì)中回收率良好。
將碳酸鋰、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基淀粉鈉、硬脂酸鎂過80目篩網(wǎng),按初定處方量稱定原輔料(見表2),其中馬鈴薯淀粉按不同濃度制漿備用;將過篩后的碳酸鋰、小麥淀粉、部分羧甲基淀粉鈉投入混合機(jī)中混合6~10 min;加適量黏合劑(馬鈴薯淀粉漿)于預(yù)混合物中制成軟材,擠壓過篩制粒后,置于真空干燥箱中,溫度65℃,干燥1~2 h,通過檢測中間產(chǎn)品顆粒含水量來確定具體干燥時間,含水量以1%~3%為宜;再將處方量的硬脂酸鎂和剩余羧甲基淀粉鈉加入總混合機(jī)中,轉(zhuǎn)速15 r·min-1,混合6~10 min,得到總混合物;取少量總混合物,進(jìn)行壓片機(jī)試壓,逐步調(diào)整沖頭壓力、填充量等,待試壓的片重、崩解時限等參數(shù)合格后,再正式進(jìn)行壓片;采用直徑為10 mm的淺凹圓形沖模壓片。
表2 初步設(shè)計原輔料占比Tab 2 Proportion of raw and auxiliary materials in preliminary design
根據(jù)參比制劑片重(332 mg)、規(guī)格(250 mg)以及輔料性質(zhì),初步確定原料藥和潤滑劑的處方量,變量為黏合劑馬鈴薯淀粉使用量以及崩解劑羧甲基淀粉鈉使用量,確定黏合劑和崩解劑用量時,根據(jù)片重確定填充劑小麥淀粉的處方用量[17-19]。初步設(shè)計原輔料占比見表2。
2.3.1 潤滑劑的考察 硬脂酸鎂為疏水性潤滑劑,一般使用濃度為0.3%~1.0%[20-21]。本研究擬定潤滑劑用量為0.5%(1.66 g/1000片),休止角≤40°,滿足制備工藝所需的流動性。
2.3.2 黏合劑濃度及用量考察 馬鈴薯淀粉一般占處方量的5%~25%,本研究結(jié)合實(shí)際擬對馬鈴薯淀粉含量為5%、8%、12%、15%的處方進(jìn)行考察。小麥淀粉作為填充劑,隨馬鈴薯淀粉含量變化適量添加以維持總量。
馬鈴薯淀粉作為黏合劑,通常以淀粉漿形式加入處方,常用的馬鈴薯淀粉制漿的濃度為7%~10%,為進(jìn)一步考察馬鈴薯淀粉漿的濃度對溶出影響,擬對馬鈴薯淀粉制漿濃度為7%、10%、13%的處方進(jìn)行考察,具體配比見表3。
表3 碳酸鋰片的16個處方設(shè)計(1000片,g)Tab 3 Sixteen prescriptions for lithium carbonate tablets (1000 tablets,g)
各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標(biāo)的評價結(jié)果均符合要求,與參比制劑的溶出相似因子(f2)結(jié)果表明,馬鈴薯淀粉含量為15%,淀粉漿濃度為10%時,與參比溶劑的f2最高(見表4)。
表4 不同處方在不同溶出介質(zhì)中的f2值Tab 4 f2 values in different media for different prescriptions
2.3.3 崩解劑的考察 根據(jù)黏合劑考察項下的結(jié)果,在各處方理化特征均滿足要求的情況下,比較f2值;從溶出曲線趨勢可得,崩解劑含量為6%時,溶出速率均大于參比制劑,則考率降低崩解劑用量進(jìn)行試驗(yàn),具體處方配比見表3。
進(jìn)一步對崩解劑加入法進(jìn)行考察,處方一至處方十四中均采用內(nèi)加法和外加法1∶1的形式加入崩解劑,處方十五采用內(nèi)加法,處方十六采用外加法,具體處方配比見表3。
各處方水分、硬度、脆碎度、崩解時限等指標(biāo)的評價結(jié)果均符合要求,f2值見表4,處方十三和十四對比結(jié)果表明,崩解劑用量為 2%時,碳酸鋰片的溶出相似因子更高,則擬定崩解劑用量為2%;處方十三、十五和十六的結(jié)果表明,采用外加法的處方十六的f2最高,且f2均大于70,則擬訂用外加法加入崩解劑。
綜上所述,根據(jù)各輔料考察結(jié)果,最佳處方為處方十六,即碳酸鋰原料藥占75.3%、馬鈴薯淀粉質(zhì)量占15%、羧甲基淀粉鈉占2%(外加)、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。
根據(jù)上述制備工藝及處方篩選的結(jié)果,得到自制碳酸鋰片最優(yōu)的處方(按1000片量計算):碳酸鋰原料藥250 g、馬鈴薯淀粉49.80 g、外加羧甲基淀粉鈉6.64 g、小麥淀粉23.90 g、硬脂酸1.66 g,自制3批碳酸鋰片(批號分別為20200701、20200702、20200703),各批次外觀均為直徑10 mm的白色刻痕片,各批次的基本屬性見表5。
表5 3批自制碳酸鋰片的評價結(jié)果Tab 5 Evaluation of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets
參照“2.1”項下溶出曲線的測定方法,從3批自制產(chǎn)品中各隨機(jī)抽取48片,均分為4組,采用槳法,轉(zhuǎn)速為75 r·min-1,測定溫度為(37±0.5)℃,在4種不同的介質(zhì)中進(jìn)行溶出實(shí)驗(yàn),取樣時間分別為5、10、15、30、45、60、90、120、180 min;用AAS法測定各試樣濃度,計算溶出度。各批次的溶出曲線對比見圖3,f2均大于50,具體結(jié)果見表6,說明自制片劑與參比制劑具有良好的溶出一致性。
表6 3批自制碳酸鋰片在不同溶出介質(zhì)中的溶出相似因子Tab 6 Similarity factors of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets in different dissolution media
圖3 3批自制碳酸鋰片溶出曲線對比圖Fig 3 Lysis curves of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets
以水分、休止角、硬度、脆碎度、崩解時限和溶出度為指標(biāo)對碳酸鋰片的處方進(jìn)行篩選,篩選出的最佳處方為:碳酸鋰原料藥占75.3%、干馬鈴薯淀粉占15%、羧甲基淀粉鈉占2%(外加)、小麥淀粉占7.2%、硬脂酸鎂占0.5%。根據(jù)碳酸鋰的物理特性以及制備工藝的相關(guān)參考文獻(xiàn)[22-23]可知,碳酸鋰原料藥吸濕性低、熔點(diǎn)高,對濕、熱環(huán)境相對穩(wěn)定,且碳酸鋰的可壓性低,因此采用濕法制粒法壓片的工藝進(jìn)行制備,并成功制備出和參比制劑體外溶出行為相似的片劑。
3批自制碳酸鋰片的外觀、含量、片重、硬度、脆碎度等關(guān)鍵屬性均符合要求,4種溶出介質(zhì)溶出曲線的相似因子f2均大于50?!吨袊幍洹?020版第二部[24]中碳酸鋰片溶出方法采用水為溶出介質(zhì),但是經(jīng)試驗(yàn)表明,參比碳酸鋰片及自制碳酸鋰片在水介質(zhì)中的溶出度都很低,而溶出行為最好的溶出介質(zhì)為pH 1.0的鹽酸溶液。故選擇pH 1.0的鹽酸溶液進(jìn)行溶出體外評價。在pH 1.0的鹽酸溶液中,自制3批碳酸鋰片的溶出曲線f2均大于70,在120 min時溶出度大于85%,在180 min時溶出完全;在水中,180 min時的溶出度大于80%,滿足NMPA規(guī)定的仿制藥與原研藥質(zhì)量一致性要求;初步確定受試產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及配方的合理性,且本品輔料均為國產(chǎn)輔料,工藝簡單,為碳酸鋰片的研發(fā)和生產(chǎn)提供了有力的科學(xué)依據(jù)。