王佳瑜，高梓真，許向陽(yáng)，劉新穎，毛文星，曾令高△

（1. 江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司藥物研究院·江蘇省中樞神經(jīng)藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇徐州 221000； 2. 重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院·國(guó)家藥品監(jiān)督管理局麻醉精神藥品質(zhì)量監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401121）

阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥能有效緩解中度至重度疼痛，被世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)定為三階梯癌痛治療的常規(guī)用藥，是治療急性疼痛的一線藥物，但具有成癮性，其濫用已在全球范圍內(nèi)成為日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題［1］。為在滿足疼痛管理臨床需求的同時(shí)防止阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥的濫用，藥品生產(chǎn)企業(yè)提出防濫用型制劑（ADFs）概念［2］。鹽酸羥考酮是由阿片生物堿蒂巴因植物衍生物制成的半合成阿片類(lèi)藥物，是阿片受體完全激動(dòng)劑，可與大腦及脊髓的阿片κ，μ受體結(jié)合，具有強(qiáng)大的鎮(zhèn)痛作用［3］。鹽酸羥考酮緩釋片（商品名OxyContin?）由Purdue Pharma，L.P.（普渡制藥）公司研發(fā)，通過(guò)美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）505（b）新藥申請(qǐng)監(jiān)管途徑，于2010年4月成為FDA 首個(gè)賦予防濫用標(biāo)簽的藥品，同期原普通緩釋制劑撤市。處方使用相對(duì)分子質(zhì)量高的聚氧乙烯（PEO）材料，并在工藝中增加熟化步驟作為防濫用核心技術(shù)，已申請(qǐng)中國(guó)專(zhuān)利（CN101583360B），授權(quán)有效期至2027 年8月24日［4-5］。PEO 是一種非離子的具有熱塑性的親水性聚合物，其外觀為可自由流動(dòng)白色粉末，相對(duì)分子質(zhì)量為100 000～7 000 000（熔點(diǎn)為63～72 ℃）。該類(lèi)聚合物熱處理后會(huì)形成具有高機(jī)械強(qiáng)度的致密體，可賦予片劑很高的硬度，防止被咀嚼、切割、粉碎或研磨；使用水或醇等溶劑萃取時(shí)，會(huì)溶脹形成黏稠的凝膠，難以提取注射，是防濫用配方中最常用的基質(zhì)材料。但該類(lèi)聚合物受到高溫、氧、機(jī)械作用的影響時(shí)易發(fā)生鏈裂解，生成相對(duì)分子質(zhì)量較低的聚合物，進(jìn)而影響其防濫用性能［6-12］。本研究中選擇適當(dāng)型號(hào)的PEO，采用熱熔擠出（HME）技術(shù)制備鹽酸羥考酮緩釋片，并以黏度為指標(biāo)，篩選處方中抗氧劑的種類(lèi)及加入量對(duì)聚合物穩(wěn)定性的影響；同時(shí)，按最優(yōu)處方制備樣品，與參比制劑進(jìn)行溶出度、凝膠強(qiáng)度、可注射性、硬度、粉碎后顆粒粒度分布等各項(xiàng)防濫用特性及可提取性對(duì)比評(píng)估?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

TA.XTC-20型質(zhì)構(gòu)儀（上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司）；MCR 302e 型流變儀（奧地利Anton Paar 公司）；Pharma11 型熱熔擠出機(jī)（美國(guó)Thermo Fisher 公司）；PTB - 311E - 800 型硬度儀（德國(guó)Pharma Test 公司）；Mettler SevenExcellence 型多參數(shù)測(cè)定儀（瑞士Mettler Toledo 公司）；FADT-1202 自動(dòng)取樣溶出儀（上海富克斯公司）；LC - 20AD 型液相色譜儀（日本Shimadzu 公司）；SG-350C 型多功能食品加工機(jī)（北京瑞百利商貿(mào)有限公司）；CZ300型振動(dòng)篩分過(guò)濾機(jī)（新鄉(xiāng)市誠(chéng)鑫振動(dòng)機(jī)械有限公司）。

1.2 試藥

OxyContin?（Purdue Pharma L. P.，批號(hào)為WF1T4，規(guī)格為每片40 mg）；鹽酸羥考酮（甘肅普瑞制藥有限公司，批號(hào)為CP0012103004，純度為100.3%）；Polyethylene oxide PolyoxTMWSR N750（批號(hào)為D682L77RJ3，相對(duì)分子質(zhì)量為300 000），Polyethylene oxidePolyoxTMWSR 205（批號(hào)為D682H97PA3，相對(duì)分子質(zhì)量為600 000），Polyethylene oxide PolyoxTMWSR 1105（批號(hào)為D682K8LPD1，相對(duì)分子質(zhì)量為900 000），Polyethylene oxide PolyoxTMWSR 301（批號(hào)為D682K69PB3，相對(duì)分子質(zhì)量為4 000 000），PolyethyleneoxidePolyoxTMCoagulant（批號(hào)為D682K1TRC3，相對(duì)分子質(zhì)量為5000000），Polyethylene oxide PolyoxTMWSR 303（批號(hào)為D682KC7PR3，相對(duì)分子質(zhì)量為7 000 000），均購(gòu)于Specialty Products US，LLC；維生素E（巴斯夫＜中國(guó)＞有限公司，批號(hào)為55276377LO，純度為99%）；維生素C（上海源葉生物科技有限公司，批號(hào)為Y11S14Y13936，純度為99%）；二丁基羥基甲苯（BHT，江西阿爾法高科藥業(yè)有限公司，批號(hào)為20220601，純度為99.4%）；庚烷磺酸鈉（Fisher Chemical）；磷酸、氯化鈉（上海凌峰試劑有限公司）；鹽酸（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；異丙醇（Fisher 公司）；乙醇、乙腈（美國(guó)Mreda公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 處方篩選

2.1.1 黏度測(cè)定

不同相對(duì)分子質(zhì)量PEO 黏度測(cè)定：PolyoxTMWSR樹(shù)脂是由環(huán)氧乙烷在多相催化劑作用下，碳氧鍵斷裂實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)，逐步聚合生成的非離子型聚合物［13］，在制藥工業(yè)中常用于滲透泵技術(shù)，親水性基質(zhì)系統(tǒng)、熱熔擠出配方及防濫用技術(shù)。不同相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物可獨(dú)立或搭配使用以達(dá)到相應(yīng)效果，聚合物在這些應(yīng)用中的性能主要取決于其相對(duì)分子質(zhì)量（即黏度）。稱(chēng)取適量PEO，加異丙醇分散，加入純化水制成濃度為1%的溶液，在磁力攪拌下使完全溶脹，將溶液滴于PP25/S型平板磨砂轉(zhuǎn)子下，測(cè)試溫度為25 ℃，剪切速率為0.1/s，采用流變儀測(cè)定不同相對(duì)分子質(zhì)量的PEO。結(jié)果顯示，在相同濃度下，凝膠黏度隨相對(duì)分子質(zhì)量加大而升高。詳見(jiàn)圖1。

圖1 不同相對(duì)分子質(zhì)量聚氧乙烯的黏度曲線Fig.1 Viscosity profiles of PEO with different molecular weights

不同相對(duì)分子質(zhì)量PEO 按比例混合后的黏度測(cè)定：PEO 受溫度、氧、機(jī)械作用等的影響，會(huì)引發(fā)鏈裂解，使相對(duì)分子質(zhì)量降低，高黏度是能應(yīng)用于藥物制劑防濫用體系至關(guān)重要的屬性之一。研究表明，處方中加入相對(duì)分子質(zhì)量低的PEO 作為工藝助劑，可降低相對(duì)分子質(zhì)量高的PEO 分子之間的熔融黏度、摩擦力和鏈纏結(jié)，使HME過(guò)程更順暢，增加相對(duì)分子質(zhì)量高的PEO的穩(wěn)定性［9］。將不同比例WSR N750（相對(duì)分子質(zhì)量為300 000）和WSR 303（相對(duì)分子質(zhì)量為7 000 000）混合，制成濃度為1%的溶液，采用流變儀測(cè)定黏度，并與專(zhuān)利CN101583360B中使用的PEO WSR 301的1%溶液比較。結(jié)果顯示，處方中相對(duì)分子質(zhì)量高的PEO 占比越大，溶液的黏度越高；當(dāng)處方中WSR N750 - WSR 303為1∶6（m/m）時(shí)，溶液黏度與WSR 301 溶液黏度相近，表明該處方可用于替代原研專(zhuān)利處方中的輔料開(kāi)展后續(xù)HME試驗(yàn)。詳見(jiàn)圖2。

圖2 不同比例聚氧乙烯混合物的黏度曲線Fig.2 Viscosity profiles of PEO mixtures with different ratios

2.1.2 抗氧劑

HME 試驗(yàn)：采用HME 技術(shù)制備鹽酸羥考酮緩釋片時(shí)，PEO 在HME 過(guò)程中既受機(jī)械作用，又受熱作用，兩者皆使其發(fā)生裂解。機(jī)械作用引起的鏈斷裂可通過(guò)加入低相對(duì)分子質(zhì)量PEO、降低螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)改善，高溫導(dǎo)致的自氧化降解可通過(guò)降低工藝溫度、加入抗氧劑來(lái)減緩。抗氧劑可有效抑制自氧化過(guò)程中自由基的生成，降低自氧化速率，從而降低相對(duì)分子質(zhì)量損失的速率，避免樣品擠出后黏度大幅降低。維生素E、維生素C、BHT 為常用抗氧劑，其抗氧化機(jī)制為作為供氫體，釋放活潑氫，捕捉自由基，中斷PEO 自氧化過(guò)程的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)［14-15］。處方中鹽酸羥考酮占比為27%，PEO WSR N750 與PEO WSR 303 比例為1∶6（m/m），處方1 不含抗氧劑，處方2加入0.05%維生素C，處方3加入0.10%維生素C，處方4 加入0.05%維生素E，處方5 加入0.10%維生素E，處方6 加入0.05%BHT，處方7 加入0.10%BHT。將PEO WSR N750、PEO WSR 303、抗氧劑、鹽酸羥考酮混合物加入雙螺桿熱熔擠出機(jī)進(jìn)行擠出。設(shè)置7 個(gè)加熱區(qū)間及1 個(gè)口模溫度分別為70，100，100，115，115，130，130，140 ℃，螺桿轉(zhuǎn)速為80 r/ min，加熱溫度穩(wěn)定后開(kāi)始加料，剪切冷卻后的擠出物。

黏度測(cè)試：擠出物粉碎后，配制成濃度為1%的溶液，采用流變儀測(cè)定由處方1-7 所制備的擠出物的黏度。結(jié)果顯示，與物理混合物相比，不加抗氧劑的擠出物黏度明顯下降；加入維生素C對(duì)擠出物黏度的下降無(wú)明顯改善；加入維生素E 或BHT 后擠出物的黏度明顯高于不加抗氧劑擠出物的黏度，且抗氧劑用量越大，PEO穩(wěn)定性越好。加入0.10%維生素E或0.10%BHT的擠出物黏度與物理混合物的黏度均較接近，其中0.10%維生素E 效果更佳，即使用處方5 制備自研制劑。詳見(jiàn)圖3。

圖3 物理混合物、無(wú)抗氧劑及含不同抗氧劑擠出物的黏度曲線Fig.3 Viscosity profiles of physical mixtures extrusions without antioxidant and extrusions with different antioxidants

2.2 防濫用性能評(píng)估［16-19］

體外釋放：取自研制劑和參比制劑，在模擬胃液（無(wú)酶）中進(jìn)行溶出試驗(yàn)，介質(zhì)體積為900 mL，溫度為37 ℃，采用籃法，轉(zhuǎn)速為100 r/min。采用高效液相色譜（HPLC）法測(cè)定溶出度，色譜柱為Shimadzu Shim-pack VP-ODS柱（150 mm×4.6 mm，5μm），流動(dòng)相為乙腈-庚烷磺酸鈉緩沖液（1∶3，V/V），流速為1.0 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為230 nm，柱溫為60 ℃，進(jìn)樣量為20μL。結(jié)果在模擬胃液（無(wú)酶）中，自研制劑與參比制劑的相似因子（f2）為80.02，表明兩者體外釋放行為相似。詳見(jiàn)圖4。

圖4 自研制劑與參比制劑在模擬胃液（無(wú)酶）中的溶出曲線（n=6）Fig.4 Dissolution profiles of self-developed formulation and reference preparation in simulated gastric juice without enzyme（n=6）

凝膠強(qiáng)度：采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定自研制劑和參比制劑的凝膠強(qiáng)度。將樣品置培養(yǎng)皿中，加入pH 1.2鹽酸氯化鈉介質(zhì)，靜態(tài)溶脹8 h。采用5 kg 感應(yīng)元，TA/ 0.5 凝膠探頭，下壓形變90%。結(jié)果顯示，凝膠探頭下壓至相同形變比例時(shí)，對(duì)自研制劑施加的力遠(yuǎn)大于對(duì)參比制劑施加的力，表明自研制劑的凝膠強(qiáng)度大于參比制劑的凝膠強(qiáng)度。詳見(jiàn)圖5。

圖5 自研制劑與參比制劑靜態(tài)溶脹8 h的凝膠強(qiáng)度Fig.5 Gel strength of self-developed formulation and reference preparation which had statically swelled for 8 h

可注射性：通針性是決定可注射性的關(guān)鍵指標(biāo)，是指藥液可以通過(guò)注射針筒、注射針頭順利取出，不黏筒壁，不堵針頭，主要以注射時(shí)所需壓力和壓強(qiáng)及順滑程度來(lái)衡量。采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)自研制劑和參比制劑進(jìn)行可注射性測(cè)試，測(cè)量參數(shù)包括注射活塞開(kāi)始移動(dòng)時(shí)所需的力和持續(xù)注射時(shí)活塞受到的阻力。將片劑粉碎，加水，攪拌至完全溶脹，采用20 kg 感應(yīng)元，10 mL 注射器（含膠塞），下壓模式，位移5 mm，測(cè)試速率為0.04 mm/s。結(jié)果顯示，推動(dòng)自研制劑凝膠通過(guò)針頭所需的力更大，表明自研制劑可注射性更差。詳見(jiàn)圖6。

圖6 自研制劑與參比制劑凝膠的可注射性Fig.6 Injectability of self-developed formulation and reference preparation gels

硬度：將硬度儀設(shè)置為膠囊模式檢測(cè)片劑硬度，結(jié)果參比制劑和自研制劑的硬度均大于500 N；參比制劑與自研制劑被擠扁后均未碎裂，可有效防止被咀嚼、切割或研磨。詳見(jiàn)表1。

表1 自研制劑與參比制劑的硬度（N）Tab.1 Hardness of self-developed formulation and reference preparation（N）

粉碎后粒度分布：鼻吸途徑濫用通常是指對(duì)經(jīng)物理處理的阿片類(lèi)口服固體藥物進(jìn)行鼻吸。結(jié)合鼻吸途徑給藥特點(diǎn)及常見(jiàn)制藥技術(shù)，鼻吸濫用途徑的藥學(xué)評(píng)估指標(biāo)應(yīng)包括可用于鼻吸顆粒的粒徑和質(zhì)量。通常＜500μm的細(xì)顆粒占比可在一定程度上反映鼻吸濫用生物利用度。分別取自研制劑和參比制劑，在室溫下使用多功能食品加工機(jī)粉碎處理30 s，采用振蕩篩分離，標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)18 目、35 目、60 目、150 目，孔徑分別為1 000，500，250，100μm，記錄不同粒徑的顆粒占比。其中，參比制劑＜500 μm 的顆粒占比為12.41%，自研制劑＜500 μm 的顆粒占比為8.06%，表明自研制劑粉碎后細(xì)顆粒更少，更能抵抗物理處理，防鼻吸濫用性能更佳。詳見(jiàn)圖7。

圖7 自研制劑與參比制劑粉碎后的顆粒粒徑（X±s，n=3）Fig.7 Particle size of self-developed formulation and reference preparation after crushing（X±s，n=3）

2.3 可提取性

PEO 易吸收水分而形成黏稠的凝膠或溶液，在片劑形式中，該材料允許藥物通過(guò)擴(kuò)散或侵蝕。當(dāng)制成粉末并通過(guò)注射器進(jìn)行靜脈注射時(shí)，該制劑形成難以吸收（抽出）和分配的黏性溶液，進(jìn)而導(dǎo)致注射針頭堵塞以阻止靜脈注射濫用［2］。通過(guò)可提取性對(duì)比仿制藥與參比制劑抵抗外力破壞的能力，以評(píng)估兩者防濫用特性的可比性?？疾靺⒈戎苿┖妥匝兄苿┑耐暾瑒┰谒?、40%乙醇溶液、無(wú)水乙醇、異丙醇4 種提取介質(zhì)中的藥物提取率。將片劑置240 mL 溶劑中，于溫度為20～25 ℃、攪拌轉(zhuǎn)速為100 r/min條件下進(jìn)行提取，攪拌90 min時(shí)取樣1 mL，使用0.45μm聚四氟乙烯（PTFE）疏水性濾膜濾過(guò)，按“2.2 體外釋放”項(xiàng)下方法測(cè)定鹽酸羥考酮含量。

對(duì)于完整片劑，90 min內(nèi)參比制劑和自研制劑在水中的提取率分別為24.97%和24.27%，在40%乙醇溶液中的提取率分別為20.08%和19.28%，在無(wú)水乙醇中的提取率分別為4.22%和3.85%，在異丙醇中的提取率分別為2.82%和2.85%，表明自研制劑與參比制劑的可提取性相當(dāng)，只有一部分藥物可通過(guò)傳統(tǒng)方法被提取，可適度抵抗通過(guò)靜脈途徑的藥物濫用。詳見(jiàn)圖8。

圖8 自研制劑與參比制劑在不同溶劑中的提取率（X±s，n=3）Fig.8 Extraction rate of self-developed formulation and reference preparation in different solvents（X±s，n=3）

3 討論

相對(duì)分子質(zhì)量低的PEO 與相對(duì)分子質(zhì)量高的PEO配比可實(shí)現(xiàn)不同的黏度性能，廣泛應(yīng)用于制藥行業(yè)。本研究中采用物理/化學(xué)屏障防濫用技術(shù)制備鹽酸羥考酮緩釋片，建立了采用流變儀輔助處方篩選的方法，將相對(duì)分子質(zhì)量低的PEO 與相對(duì)分子質(zhì)量高的PEO 按比例混合后，通過(guò)流變儀測(cè)定各比例混合物的黏度，與參比制劑使用的PEO WSR 301 溶液的黏度進(jìn)行對(duì)比，篩選得最優(yōu)比例為WSR N750 - WSR 303（1∶6，m/m）。PEO WSR 303 提供了不可或缺的高黏度屬性，而WSR N750的加入使螺桿扭矩降低，擠出工藝更流暢。以流變儀檢測(cè)黏度為指標(biāo)，對(duì)處方中加入的抗氧劑進(jìn)行篩選，在HME試驗(yàn)中，維生素E和BHT均能作為穩(wěn)定劑，可有效抑制HME 過(guò)程中PEO 的氧化降解，減少相對(duì)分子質(zhì)量的損失，仍保持較高的黏度特性。以?xún)?yōu)選處方制備的自研制劑，與參比制劑進(jìn)行初步的防濫用性能評(píng)估。結(jié)果顯示，與參比制劑相比，自研制劑被擠壓后外觀更完整，粉碎后細(xì)顆粒更少，更難被物理破壞；自研制劑凝膠強(qiáng)度更高，可注射性更差；此外，自研制劑與參比制劑在水、40%乙醇溶液、無(wú)水乙醇、異丙醇中90 min 內(nèi)可提取性相當(dāng)。自研處方制備的樣品防濫用特性不低于參比制劑，可為后續(xù)仿制藥的研究提供參考。