石 林,曾 媛,劉 輝,許寧寧
(1. 湖北科技學(xué)院藥學(xué)院,湖北 咸寧 437100; 2. 中國(guó)人民解放軍中部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院醫(yī)療保障中心藥劑科,湖北 武漢 430070; 3. 中國(guó)人民解放軍中部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院醫(yī)療保障中心,湖北 武漢 430070)
雙相控釋片系統(tǒng)適用于按2種不同的速率或在2個(gè)不同的時(shí)間段以速釋/ 緩釋或緩釋/ 速釋的方式釋放藥物。速釋/緩釋釋放系統(tǒng)提供藥物釋放的初始爆發(fā),然后在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)以恒定速率釋放[1]。使用該類(lèi)系統(tǒng)藥物多需快速達(dá)到藥物的起效濃度并長(zhǎng)時(shí)間維持,以避免重復(fù)給藥,其合適的候選藥物包括非甾體抗炎藥(NSAID)、抗高血壓、抗組胺和抗過(guò)敏藥物[1]。酮咯酸氨丁三醇為具有強(qiáng)效鎮(zhèn)痛活性的NSAID,屬非選擇性環(huán)氧合酶(COX)抑制劑,通過(guò)阻斷花生四烯酸的代謝,抑制環(huán)氧合酶,減少前列腺素的合成,從而達(dá)到鎮(zhèn)痛效果[2],常用于臨床需要阿片水平鎮(zhèn)痛的短期治療,其作用于外周神經(jīng)抑制,無(wú)呼吸抑制作用且無(wú)成癮性[3]。其國(guó)內(nèi)市售劑型主要有注射劑、片劑、膠囊劑、滴眼劑[4],國(guó)內(nèi)外處于研發(fā)階段的劑型有骨架型緩釋片、口服緩釋微囊、緩釋植入劑、鼻噴劑、胃漂浮片、滲透泵片等[5-10]。目前,酮咯酸氨丁三醇在臨床用于劇烈疼痛的鎮(zhèn)痛,如骨科術(shù)前及術(shù)后鎮(zhèn)痛[11-13]、腫瘤科的鎮(zhèn)痛[14-16]、婦產(chǎn)科的鎮(zhèn)痛[17-18]等,普通口服制劑和注射劑雖然起效迅速,但1 d 內(nèi)需多次給藥,血藥濃度波動(dòng)大;口服緩釋制劑作用時(shí)間長(zhǎng)但起效慢,不能達(dá)到迅速止疼的效果[19]。該藥的雙相控釋片既能迅速鎮(zhèn)痛并減少用藥次數(shù),又能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定持續(xù)作用及降低不良反應(yīng)發(fā)生率,具有顯著臨床優(yōu)勢(shì)。為此,本研究中探討了該雙相控釋片的制備方法及處方工藝的優(yōu)化?,F(xiàn)報(bào)道如下。
BT25S型超微量電子分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);YDP-200C型片劑硬度測(cè)定儀、RCZ-8型藥物溶出度儀(上海黃海藥檢儀器有限公司);PP-120型單沖壓片機(jī)(湖南省衡陽(yáng)市藥械設(shè)備廠(chǎng));Labcoating3型高效包衣機(jī)(深圳信宜特科技有限公司);SDK-I-02型激光打孔機(jī)(天津市工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所);DHG9146A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);LC-20AT型高效液相色譜儀(日本Shimadzu公司)。
酮咯酸氨丁三醇對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào)為101532-202001,含量99.8%);酮咯酸氨丁三醇(海南卓科制藥有限公司,批號(hào)為Y-20200902);醋酸纖維素(ESTMAN,批號(hào)為AC - 02080NF);聚乙二醇4000(PEG 4000,南京威爾化工有限公司,批號(hào)為20190107B - 1);丙酮(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司,批號(hào)為20180702);甲醇(批號(hào)為20191031)、冰醋酸(批號(hào)為20190121),均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料股份有限公司,批號(hào)為200701);氧化鐵紅(批號(hào)為20200309)、氧化鐵黃(批號(hào)為20190524),均購(gòu)自上海一品顏料有限公司;羥丙甲纖維素K4M(HPMC - K4M,批號(hào)為D180J5U002)、PEO WSR303(批號(hào)為D682J57RR3)、PEO N10(批號(hào)為D682J3SRH4),均購(gòu)自陶氏化學(xué)公司;聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP - K30,安徽山河藥用輔料股份有限公司,批號(hào)為190408);NaCl(江蘇省勤奮藥業(yè)有限公司,批號(hào)為20190725)。
酮咯酸氨丁三醇雙相控釋片包括速釋層和控釋層,采用壓制包衣法將速釋層粉末均勻包裹于控釋片外,即得雙相控釋片。
控釋片的制備:取控釋片含藥層處方量藥物和輔料各適量,分別過(guò)80 目篩,按等量遞加法使其充分混合。將處方量PVP - K30 溶于適量乙醇,將其與含藥層進(jìn)行混合制軟材,過(guò)20 目篩制得濕顆粒,置40 ℃烘箱內(nèi)干燥4 h,過(guò)18 目篩整粒,加入處方量潤(rùn)滑劑,混勻,得處方量含藥層顆粒。同法制備助推層顆粒。取處方量含藥層顆粒適量,置壓片機(jī)??變?nèi),預(yù)壓使其表面平整,再加入處方量的助推層顆粒,壓制成酮咯酸氨丁三醇控釋片片芯。為了保證藥片的成型性,壓制過(guò)程中保持片芯硬度為50~60 N。取處方量PEG 4 000于處方量水中完全溶解,緩慢加入處方量的醋酸纖維素,邊加邊攪拌,至完全溶解。對(duì)壓制好的雙層片芯進(jìn)行包衣。包衣參數(shù):包衣鍋內(nèi)溫度40 ℃,包衣鍋轉(zhuǎn)速40 r/min,噴霧速率2~4 mL/min。包衣到一定增重后,置40 ℃烘箱中干燥24 h,最后將包衣完成的藥片含藥層一側(cè)打一個(gè)孔徑為1.0 mm 的釋藥孔,即得酮咯酸氨丁三醇控釋片。
速釋層的制備:將速釋層處方量的酮咯酸氨丁三醇及輔料分別過(guò)80 目篩后備用,按照等量遞加法混合均勻,加入潤(rùn)滑劑混勻,獲得速釋層粉末備用。
雙相控釋片的制備:將一定量的速釋層粉末置12 號(hào)沖模的底部進(jìn)行輕壓,使其平整,然后將制備好的控釋片置于沖模的中心位置,加入剩余量速釋層粉末,再次壓片,得雙相控釋片(樣品)。
2.2.1 色譜條件
色譜柱:Diamonsil C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流動(dòng)相:甲醇-水-冰醋酸(65∶34∶1,V/V/V);流速:0.9 mL/ min;檢測(cè)波長(zhǎng):322 nm;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:20μL。
2.2.2 溶液制備
取酮咯酸氨丁三醇對(duì)照品15 mg,精密稱(chēng)定,置250 mL棕色容量瓶中,加純化水溶解并定容,搖勻,得對(duì)照品溶液。取樣品適量,以600 mL 純化水作釋放介質(zhì),轉(zhuǎn)速為50 r/min,在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)取樣,每次約4 mL,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得供試品溶液。按處方量制備不含藥物的雙相控釋片,同法取樣,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得陰性對(duì)照品溶液。
2.2.3 方法學(xué)考察
專(zhuān)屬性試驗(yàn):分別取供試品溶液、對(duì)照品溶液和陰性對(duì)照品溶液各適量,按2.2.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖。結(jié)果陰性對(duì)照品溶液色譜中,在與對(duì)照品溶液色譜峰相同保留時(shí)間處無(wú)干擾峰,表明專(zhuān)屬性良好。詳見(jiàn)圖1。
圖1 高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms
線(xiàn)性關(guān)系考察:取酮咯酸氨丁三醇對(duì)照品50 mg,精密稱(chēng)定,置100 mL棕色容量瓶中,加純化水溶解并定容;分別取0.5,1,2,5,10,20 mL,置50 mL 容量瓶?jī)?nèi)制成系列對(duì)照品溶液。各取10μL,按2.2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以酮咯酸氨丁三醇質(zhì)量濃度(X,μg/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)性回歸,得回歸方程Y=29 368X-36 329(R2=0.999 7)。結(jié)果表明,酮咯酸氨丁三醇質(zhì)量濃度在5~200μg/mL 范圍內(nèi)與峰面積線(xiàn)性關(guān)系良好。
定量限與檢測(cè)限考察:分別精密量取2.2.2項(xiàng)下對(duì)照品溶液適量,倍比稀釋?zhuān)?.2.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,以信噪比為10∶1、3∶1 時(shí)的質(zhì)量濃度分別記作定量限及檢測(cè)限。結(jié)果酮咯酸氨丁三醇定量限及檢測(cè)限分別為1.262 7,0.378 8μg/mL。
精密度試驗(yàn):取2.2.2 項(xiàng)下對(duì)照品溶液適量,按2.2.1項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定6次或連續(xù)進(jìn)樣7 d,每天進(jìn)樣1次,記錄峰面積。結(jié)果,酮咯酸氨丁三醇峰面積的RSD分別為0.06%(n=6),0.12%(n=7),表明日內(nèi)、日間精密度均良好。
穩(wěn)定性試驗(yàn):取2.2.2 項(xiàng)下供試品溶液適量,分別于室溫下放置0,4,8,12,24 h時(shí)按2.2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果,酮咯酸氨丁三醇峰面積的RSD為0.18%(n= 5),表明供試品溶液在室溫放置12 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
重復(fù)性試驗(yàn):稱(chēng)取樣品適量,精密稱(chēng)定,共6 份,按2.2.2 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按2.2.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算含量。結(jié)果,酮咯酸氨丁三醇平均含量的RSD為0.32%(n= 6),表明方法重復(fù)性良好。
加樣回收試驗(yàn):取2.2.3項(xiàng)下系列對(duì)照品溶液各適量,加入相對(duì)應(yīng)處方量的輔料,制得濃度相當(dāng)于釋放度為10%,20%,40%,80%,120%的供試品溶液,再按2.2.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算回收率。結(jié)果,平均回收率為101.32%,RSD為0.98%(n= 5),表明方法準(zhǔn)確度良好。
2.2.4 樣品釋放度的測(cè)定
采用沉降籃法。取樣品6 片,以600 mL 純化水為釋放介質(zhì),溶出液溫度為(37±0.5)℃,轉(zhuǎn)速為50 r/min。在0,1,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 h 時(shí)取樣4 mL,并及時(shí)補(bǔ)充,溶液經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液,即得待測(cè)溶液;另取2.2.2 項(xiàng)下對(duì)照品溶液;按2.2.1 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,平行3 次,記錄峰面積并計(jì)算含量及樣品在各時(shí)間點(diǎn)的累積釋放度(Q)。
速釋層MCC 型號(hào):保持處方其他因素不變,分別以速藥層MCC 不同型號(hào)(MCC PH - 301、MCC UF - 711、MCC KG-802、MCC KG-1000)制成樣品,檢測(cè)其硬度和脆碎度。結(jié)果表明,將KG-802 型MCC 制成樣品時(shí),硬度和脆碎度符合要求。詳見(jiàn)表1。
表1 速釋層MCC型號(hào)對(duì)樣品硬度和脆碎度的影響Tab.1 Effect of MCC type in rapid - release layer on the hardness and friability of samples
CCMC-Na 用量:保持處方其他因素不變,分別以速釋層CCMC-Na不同用量(速釋層總質(zhì)量的1%,2%,3%,4%,5%,6%)制成樣品,檢測(cè)崩解時(shí)限。結(jié)果崩解時(shí)限分別為182,156,124,96,71,42 s,表明CCMC-Na用量為3%~4%時(shí),崩解時(shí)限符合要求。
速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量占比:保持處方其他因素不變,將速釋層潤(rùn)滑劑硬脂酸鎂質(zhì)量占比分別設(shè)置為0.5%,1.0%,1.5%制成樣品,檢測(cè)樣品流動(dòng)性和硬度。結(jié)果表明,硬脂酸鎂質(zhì)量占比為1.5%時(shí),樣品硬度和流動(dòng)性均符合要求。詳見(jiàn)表2。
表2 硬脂酸鎂的用量對(duì)樣品流動(dòng)性和硬度的影響Tab.2 Effect of magnesium stearate dosage on the fluidity and hardness of samples
速釋層總質(zhì)量:保持處方其他因素不變,將速釋層總質(zhì)量設(shè)置為200,300,400 g 制成樣品,檢測(cè)樣品成型性和脆碎度。結(jié)果表明,速釋層總質(zhì)量在300 g 時(shí),樣品成型性最佳,且脆碎度符合要求。詳見(jiàn)表3。
表3 速釋層總質(zhì)量對(duì)樣品成型性和脆碎度的影響Tab.3 Effect of total mass of rapid - release layer on the formability and friability of samples
控釋片包衣增重:保持處方其他因素不變,將包衣增重設(shè)置為10%,12%,14%,16%制成樣品,測(cè)定含量并繪制體外釋放曲線(xiàn)。結(jié)果表明,包衣增重14%時(shí)的樣品比包衣增重16%(1 h)時(shí)的釋放更快,比包衣增重12%時(shí)的釋放得更平緩,最符合速釋階段迅速達(dá)到藥物起效濃度,控釋階段能維持有效血藥濃度的要求。藥物體外釋放曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。
圖2 藥物體外釋放曲線(xiàn)Fig.2 Drug release profiles in vitro
試驗(yàn)設(shè)計(jì):由單因素試驗(yàn)結(jié)果可知,速釋層總質(zhì)量(因素A,mg)、速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量占比(因素B,%)和控釋層包衣增重(因素C,%)是影響藥物釋放行為的主要因素。采用Box- Behnken 響應(yīng)面法設(shè)計(jì)三因素三水平試驗(yàn),以1 h 累積釋放度Y1(%)、16 h 累積釋放度Y2(%)和硬度Y3(N)為評(píng)價(jià)指標(biāo)。因素與水平見(jiàn)表4,試驗(yàn)設(shè)計(jì)及各指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。
表4 因素與水平Tab.4 Factors and their levels
表5 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.5 Design and results of Box - Behnken test
模型擬合:經(jīng)Design-Expert軟件分析,以3個(gè)考察指標(biāo)為因變量對(duì)各因素進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合。結(jié)果速釋層總質(zhì)量(Y1)= 19.51 - 0.51 ×A+ 0.055 ×B-2.02×C-0.018×A×B+5×10-3×A×C+7×10-3×B×C+0.27×A2-0.20×B2-1.23×C2(R2=0.989 8,P<0.000 1);速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量占比(Y2)=86.49-8.84×A+3.55×B-7.99×C-0.26×A×B-4.12×A×C+ 2.27 ×B×C+ 0.54 ×A2- 0.17 ×B2- 2.22 ×C2(R2= 0.976 7,P<0.000 1);控釋層包衣增重(Y3)=42.54+11.76×A-3.36×B-0.45×C-0.18×A×B+1.40×A×C+ 2.90×B×C- 1.48×A2+ 0.067×B2-2.01×C2(R2=0.851 4,P<0.000 1)。
方差分析:將模型的回歸參數(shù)進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表6。速釋層總質(zhì)量及速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量占比影響因素排序均為因素C >因素A >因素B,控釋層包衣增重影響因素排序?yàn)橐蛩谹 >因素B >因素C。
表6 回歸模型的方差分析結(jié)果Tab.6 Results of the ANOVA of regression model
響應(yīng)面預(yù)測(cè):隨著速釋層總質(zhì)量的減小,控釋層包衣增重減小,1 h累積釋放度逐漸增大。隨著速釋層總質(zhì)量的增大,控釋層包衣增重增大,16 h累積釋放度逐漸減少。隨著速釋層總質(zhì)量的減小,硬脂酸鎂質(zhì)量占比增大,硬度逐漸減小。詳見(jiàn)圖3。由圖可知,最優(yōu)處方為速釋層總質(zhì)量320 mg,速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量4.4 mg,控釋層包衣增重14.4%。
圖3 響應(yīng)面圖Fig.3 Response surface diagrams
依據(jù)優(yōu)化處方:按上述處方工藝制備3批酮咯酸氨丁三醇控釋片進(jìn)行處方驗(yàn)證。結(jié)果表明,1 h累積釋放度為(19.15±0.26)%,16 h累積釋放度為(93.58±0.74)%,雙相控釋片硬度為(47±0.7)N,與各指標(biāo)預(yù)測(cè)值較接近,表明建立的模型具有良好的預(yù)測(cè)效果。詳見(jiàn)表7。
表7 最優(yōu)處方的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值Tab.7 Measured and predicted values of the optimal prescription
本研究結(jié)果表明,速釋層總質(zhì)量、速釋層包衣增重、速釋層硬脂酸鎂質(zhì)量占比對(duì)藥物的成型性和累積釋放度有顯著影響,速釋層總質(zhì)量會(huì)影響雙相控釋片的硬度和成型性,過(guò)大或過(guò)小均會(huì)導(dǎo)致藥物在壓片過(guò)程中出現(xiàn)裂片。速釋層微晶纖維素的種類(lèi)對(duì)雙相控釋片的成型性及脆碎度有很大影響,選擇合適的種類(lèi)的微晶纖維素,才能成功制得雙相控釋片。在壓制雙相控釋片的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)在將速釋層壓制包衣于控釋片時(shí),需先將速釋層總質(zhì)量的50%置沖模底部鋪平,將控釋片置于其中心,再將另50%速釋層覆蓋其上進(jìn)行壓制包衣,這樣才能盡量保證雙相控釋片在壓制過(guò)程中不出現(xiàn)裂片,壓制包衣過(guò)程中需要?jiǎng)蛩龠M(jìn)行,這樣才能盡量排盡粉末內(nèi)的空氣,減少裂片的風(fēng)險(xiǎn)。包衣增重對(duì)控釋片的釋放速率有很大的影響,包衣增重越大,控釋片的釋放就越慢,若要藥物既能快速達(dá)到起效濃度,又能長(zhǎng)久維持有效濃度,就需要平衡速釋層藥物的含量及控釋片的包衣增重,使其能較平穩(wěn)地釋放藥物,延長(zhǎng)藥物的作用時(shí)間。
本研究所制得的酮咯酸氨丁三醇雙相控釋片的1 h及16 h 累積釋放度符合預(yù)期效果,既能迅速釋藥迅速鎮(zhèn)痛,又能長(zhǎng)時(shí)間恒速釋放藥物長(zhǎng)效鎮(zhèn)痛,更符合臨床需要,可為臨床提供一種起效更快、安全性更高、鎮(zhèn)痛時(shí)間更長(zhǎng)的鎮(zhèn)痛藥物。