星点设计-效应面法优化龙须藤总黄酮分散片的处方

林丽微， 周毅生， 周 臻， 孟 江， 孙志胜

（广东药学院，广东广州510006）

星点设计-效应面法优化龙须藤总黄酮分散片的处方

林丽微， 周毅生*， 周 臻， 孟 江， 孙志胜

（广东药学院，广东广州510006）

目的优选龙须藤总黄酮分散片的处方。方法以乳糖 （Lactose）、微晶纤维素 （MCC）、羧甲基淀粉钠（CMS-Na）的用量为考察因素，以崩解时限和分散均匀性为评价指标，采用星点设计-效应面法优选龙须藤总黄酮分散片的处方。结果最优处方为龙须藤总黄酮6.6%，乳糖18.4%，MCC 64.0%，CMS-Na10.0%，滑石粉1%。结论按最优处方所制备的龙须藤总黄酮分散片崩解快，分散均匀，有效成分溶出速率快，该处方可用于龙须藤总黄酮分散片的质量控制。

龙须藤总黄酮；分散片；星点设计-效应面法；崩解时限；处方优化

龙须藤药材为豆科羊蹄甲属植物龙须藤Bauhinia championii（Benth.）Benth.的干燥藤茎，别名过岗圆龙、九龙藤、梅花入骨丹、羊蹄藤等，在浙江、江西、福建、广东、广西、湖南、湖北、贵州等省区均有分布［1］。龙须藤的药理作用和生物活性是多方面的，主要为抗炎、镇痛、抗感染、抗血小板凝集等，其主要成分为黄酮类化合物，另外还含有原花青素类、挥发油、糖类及没食子酸等［2-3］。我国风湿痹证患者数量庞大，以老年患者居多，广东、福建等地民间常用龙须藤治疗风湿痹证，疗效显著，大量研究表明黄酮类化合物是龙须藤抗炎镇痛、治疗风湿痹证的有效成分［4-6］。对于广大的老年风湿痹证患者，使用中药口服剂型治疗风湿痹证，可以增强患者服药的顺应性。分散片系指在水中能迅速崩解并均匀分散的片剂，与普通片剂相比具有服用方便、崩解和药物溶出迅速、吸收快、生物利用度高等优点。将龙须藤总黄酮制成分散片尤其方便吞咽困难的老年患者服用。目前未见有龙须藤总黄酮的剂型研究及其分散片的处方工艺研究的文献报道。本研究采用星点设计-效应面法［7-11］，优选龙须藤总黄酮分散片的处方，并进行了质量控制的初步考察，为制备出质量合格的制剂提供实验依据。

1 实验材料

1.1 主要仪器 Prominence高效液相色谱仪（日本岛津公司）；Luna C18色谱柱 （4.6 mm×250 mm，5μm，美国Phenomenex公司）；BP211D分析天平 （德国赛多利斯公司）；AY120型分析天平（日本岛津公司）；ZP19型单冲压片机 （上海天凡药机制造厂）；78X-2型片剂四用测定仪 （上海黄海药检仪器厂）；LB-2D型崩解时限测定仪 （上海黄海药检仪器厂）；ZRS-8G型溶出度测试仪 （天津大学无线电厂）。

1.2 主要药材与试剂 龙须藤药材，购自广东清平药材市场，经广东药学院中药学院李书渊教授鉴定为豆科苏木亚科羊蹄甲属植物龙须藤Bauhinia championii（Benth.）Benth.的干燥藤茎；3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮、3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮 （自制，面积归一化法测得纯度大于98.0%）；龙须藤总黄酮 （3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮、3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮含有量分别为 21.3%、46.7%，自制）；乳糖（Lactose，批号L1049，德国Meggle公司）；微晶纤维素 （MCC，湖南尔康制药有限公司）；羧甲基淀粉钠 （CMS-Na，安徽山河药用辅料有限公司）；滑石粉 （温州市化学用料厂）。所用辅料均符合《中国药典》2010版规定。

2 方法与结果

2.1 处方工艺的初步筛选 单因素试验分别考察填充剂 （乳糖，淀粉，MCC，甘露醇，硫酸钙）、崩解剂 （交联聚维酮，低取代羟丙基纤维素，CMS-Na）、崩解剂加入方式 （内加法，外加法，内外加法）、润湿剂 （90%乙醇，80%乙醇，70%乙醇）、润滑剂 （滑石粉，硬脂酸镁，微粉硅胶）对龙须藤总黄酮分散片的可压性、成型性、分散均匀性及崩解时限的影响，优选合适的填充剂、崩解剂、崩解剂加入方式、润湿剂、润滑剂。填充剂使用甘露醇片剂成形性较差，使用淀粉、硫酸钙容易花片，使用乳糖、MCC的成形性、片面情况较好且崩解较快，但乳糖用量超过20%有黏冲现象；单独使用崩解剂交联聚维酮、低取代羟丙基纤维素、CMS-Na均能达到速释效果，3 min内完全崩解，其中使用CMS-Na崩解最快，崩解剂内加效果最佳；崩解剂联合使用并不能缩短崩解时间；润湿剂使用90%乙醇颗粒均匀性较好；润滑剂使用硬脂酸镁崩解时间延长，使用滑石粉片剂崩解时间最短。最终，选择填充剂为乳糖和MCC联合使用，崩解剂为CMS-Na，崩解剂加入方式为内加法，润湿剂为90%乙醇，润滑剂为滑石粉。取龙须藤总黄酮适量，与乳糖混匀，用90%乙醇适量制软材，24目筛网制粒，60℃烘干，整粒后与MCC、CMSNa混匀，用90%乙醇适量制软材，24目筛网制粒，60℃烘干，整粒后加入适量滑石粉混匀，压制成质量为300 mg/片的分散片，且片面光滑无麻点。按照 《中华人民共和国药典》2010年版二部附录ⅠA分散片项下分散均匀性要求［12］，随机取6片分散片，在 （20±1）℃的100 mL水中振摇3 min，应全部崩解并通过二号筛视为合格。按照《中华人民共和国药典》2010年版二部附录ⅫA崩解时限要求［13］，随机取6片分散片，用崩解仪测定崩解时间，在3 min内完全崩解视为合格。

2.2 龙须藤总黄酮分散片的处方工艺优选 在龙须藤总黄酮分散片成形性良好、分散均匀性合格的前提下，以对崩解时限影响较大的因素为考察因素，通过星点设计-响应面法优选龙须藤总黄酮分散片的处方。

2.2.1 星点设计试验 在龙须藤总黄酮分散片的成型性良好、分散均匀性合格的前提下，填充剂乳糖和MCC，崩解剂CMS-Na对龙须藤总黄酮分散片的崩解时间影响较大，因此选择三者用量为考察因素。见表1～2。

表1 星点设计试验因素水平Tab.1 Independent variablesand levels in central com posite design

2.2.2 模型拟合 以崩解时限 （T）为因变量，使用SAS 9.1分别对 “2.2.1”项中试验数据进行分析。

采用多元线性模型对各因素和崩解时限进行回归计算，其方程如下：

T1=181.868 67-3.525 63X1-0.494 84X2-3.764 62X3（R1=0.655 9，P1=0.000 5）；采用二次多项式模型对各因素和崩解时限进行数学模型拟合，其方程如下：

表2 CCD-RSM试验设计与结果Tab.2 Design and results of CCD-RSM test

T2=918.165 856-59.438 366X1-3.163 943 X2-28.085 656 72X3+1.079 501X21-0.008 807X22+0.379 501X23+0.131 294X1X2+0.596 893X1X3+ 0.106 519X2X3（R2=0.962 0，P2＜0.000 1）。

星点设计-效应面法下的二次多项式模型的拟合效果优于多元线性模型 （R2＞R1），更准确地预测崩解时限与乳糖用量 （X1）、MCC用量 （X2）和CMS-Na用量（X3）之间的关系，因此二次多项式模型更适合用于龙须藤总黄酮分散片的崩解时限的分析和预测。对二次多项式模型的各项系数进行方差分析，结果见表3。P值代表各项系数的可信程度，由显著性检验可知，模型中一次项X1、X3和二次项X21、X23、X3X1显著 （P＜0.05），其他因素不显著（P＞0.05）。表明乳糖、CMS-Na的用量以及乳糖和CMS-Na联合使用的用量对龙须藤总黄酮分散片的崩解时间影响显著。

表3 二次多项式回归模型系数显著性检验Tab.3 Regression coefficients and analysis of of the response sur facemodel

2.2.3 拟合方程的验证 根据上述所确立的二次多项式方程，使用Sigma Plot 12.5分别绘制三维效应面和二维等高线图，并得到不同的处方配比。

固定乳糖用量得到MCC和CMS-Na用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线，结果见图1。CMS-Na用量不变时，随着MCC用量增加，分散片崩解时间呈减小趋势；MCC用量不变时，随着CMS-Na用量增加，分散片崩解时间呈先减小后增加的趋势，并且CMS-Na用量在9%～11%、MCC用量在60%～70%的区域内有最优值。

图1 MCC和CM S-Na用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线Fig.1 Response su rface and contour p lot for the tim e of d ispersible tablet disintegration under different MCC and CMS-Na consum ption

固定MCC用量得到乳糖和CMS-Na用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线，结果见图2。CMS-Na用量不变时，随着乳糖用量增加，分散片崩解时间呈先减小后增加的趋势；乳糖用量不变时，随着CMS-Na用量增加，分散片崩解时间呈先减小后增加的趋势，并且乳糖用量在18% ～ 22%，CMS-Na用量在9%～11%的区域内有最优值。

图2 乳糖和CMS-Na用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线Fig.2 Response surface and contour plot for the time of dispersible tablet disintegration under different Lactose and CMS-Na consum ption

固定CMS-Na用量，得到乳糖和MCC用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线，结果见图3。乳糖用量不变时，随着MCC用量增加，分散片崩解时间呈减小趋势；MCC用量不变，随着乳糖用量增加，分散片崩解时间呈先减小后增加的趋势，并且乳糖用量在20%～23%，MCC用量在60%～70%的区域内有最优值。

图3 乳糖和MCC用量对分散片崩解时限影响的响应面和等高线Fig.3 Response surface and contou r p lot for the time of dispersible tablet disin tegration under different Lactose and MCC consum ption

参考广东省药品检验所的龙须藤质量标准［14］，折算成龙须藤总黄酮的成人给药剂量为 18.5 mg/d。按龙须藤总黄酮投药量为20 mg/片 （占处方6.6%），滑石粉投药量为3 mg/片 （占处方1%），乳糖、MCC、CMS-Na用量的取值趋近于中心点附近区域。由于乳糖用量达到20%时黏冲几率上升，所以乳糖用量选择在接近20%的范围；MCC用量在60%～70%利于崩解，但影响不显著故将此作为次要因素考虑；CMS-Na用量在9%～11%利于崩解。综上所述，在三维效应面图中，选取较理想的区域，按处方配比制备分散片，测定分散片的崩解时限，结果见表4。各考察项的实测值与预测值差异较小，偏差的绝对值均小于4%，进一步表明所建数学模型具有良好的预测效果。

2.2.4 最优处方 基于已建立的数学模型，得到龙须藤总黄酮分散片的最优处方为：龙须藤总黄酮6.6%，乳糖 18.4%，MCC 64.0%，CMS-Na 10.0%，滑石粉1%。按最佳处方制备3批样品，崩解时限分别为31.0、31.2、31.5 s，具有良好的重现性。

2.3 龙须藤总黄酮分散片的检查 根据 《中国药典》2010版有关分散片的质量要求，对最优处方工艺的分散片进行片重差异检查，分散均匀性检查，崩解时限检查，溶出度检查。

表4 处方效应实测值、预测值及其偏差值 （n=6）Tab.4 Comparison on the actual value，predicted values and the deviations（n=6）

2.3.1 片重差异检查 按照 《中国药典》2010版一部重量差异检查法 （附录ⅠD）［15］，对3批样品进行检查，分别精密称量每片质量，结果片重约300 mg，各批的片重差异均在±7.5%以内，符合规定。

2.3.2 分散均匀性检查 按照 《中国药典》2010年版二部片剂项下方法 （附录ⅠA）［12］检查，分别取3批样品各6片，在 （20±1）℃的100 mL水中振摇3 min，测定样品分散均匀性。结果分散片在水中分散后立即形成均匀的棕褐色混悬液，3 min内全部通过2号筛，符合规定。

2.3.3 崩解时限检查 按照 《中国药典》2010年版一部崩解时限检查法 （附录ⅫA）［13］检查，从3批样品中各取6片，测定崩解时限，结果平均崩解时限分别为31.0、31.2、31.5 s，符合规定。

2.3.4 溶出度检查 按 《中国药典》2010版二部附录溶出度测定第三法 （附录X C）［16］，以已脱气的蒸馏水100 mL作为溶出介质，温度 （37.0± 0.5）℃，转速100 r/min，分别于1、3、5、10、15、20、30、45、60 min取样1 mL，同时补加同温等体积溶剂，取样液过0.22μm微孔滤膜进样10μL，按 “2.4.1”项下色谱条件测定，计算各取样时间点的累积溶出率，结果见图4。结果表明所制备的龙须藤分散片30 min溶出度已达70%，符合规定。

2.4 龙须藤分散片中两种多甲基黄酮的定量测定

2.4.1 色谱条件 使用岛津Prominence高效液相色谱仪，Phenomenex Luna C18色谱柱，流动相乙腈（A）-水 （B）洗脱梯度 （0～20 min，30%～ 40%A；20～36 min，40%～48%A；36～60 min，48%～48%A），体积流量为1.0 mL/min，检测波长为325 nm，柱温30℃。

图4 龙须藤总黄酮分散片的累积溶出曲线图Fig.4 Cumulative dissolution profile for total flavones from Bauhinia championii（Benth.）Benth.Dispersible Tablets

2.4.2 对照品溶液的制备 精密称量3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮9.84 mg和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮11.16 mg，置10 mL量瓶中加入适量甲醇，超声10 min完全溶解后加入甲醇定容。精密移取前者1.5 mL和后者3.0 m L于100 mL的量瓶中，加甲醇定容，摇匀，制成3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮质量浓度分别为14.76、33.48 mg/L的混合标准溶液，用0.22μm微孔滤膜滤过后进样。

2.4.3 供试品溶液的制备 精密称取龙须藤总黄酮分散片粉末36.25 mg，置100 mL量瓶中加入适量甲醇，超声15 min完全溶解后加入甲醇定容，摇匀，用0.22μm微孔滤膜滤过后进样。

2.4.4 阴性对照溶液的制备 按优选的处方工艺，制成缺少龙须藤总黄酮的分散片，按 “2.4.3”项下方法制备阴性对照溶液。见图5。

2.4.5 标准曲线的确定 精密吸取 “2.4.2”项下的对照品溶液，按 “2.4.1”项下色谱条件分别进样2、5、10、15、20、25、30μL，记录峰面积。以对照品质量为横坐标，峰面积为纵坐标进行线性回归，得3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮的线性方程为：y=1 083 101x-2 685.9，R2=0.999 9，线性范围：0.029 52～0.442 8 mg；3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮的线性方程为：y= 919 507x-5 007.3，R2=1，线性范围：0.066 96～1.004 4 mg。

图5 龙须藤总黄酮分散片HPLC图谱Fig.5 HPLC chromatogram s of total flavones from Bauhinia championii（Benth.）Benth.Dispersible Tablets

2.4.6 精密度实验 精密吸取“2.4.2”项下的对照品溶液，按 “2.4.1”项下色谱条件重复进样6次，3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮峰面积的RSD分别为0.79%和0.51%，表明仪器精密度良好。

2.4.7 重复性实验 按 “2.4.3”项下供试品溶液的制备方法，平行制备供试品6份，按“2.4.1”项下色谱条件测定，3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮峰面积的RSD分别为1.68%和1.91%，表明该方法重复性良好。

2.4.8 稳定性实验 精密吸取“2.4.3”项下供试品溶液，分别于制备后0、2、4、8、12、24 h进样，按 “2.4.1”项下色谱条件测定，3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮峰面积的RSD分别为2.95%和1.65%，表明供试品溶液24 h内稳定。

2.4.9 加样回收率实验 精密称取6份已知量的龙须藤总黄酮分散片粉末样品约10.5 mg，分别精密加入 “2.4.2”项下混合对照品溶液10 mL于20 mL量瓶内甲醇定容，按 “2.4.3”项下方法制备供试品溶液，按 “2.4.1”项下色谱条件测定，3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮的回收率为97.64% （RSD=2.57%），3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮的回收率为97.35%（RSD=1.14%）。

2.4.10 样品测定 精密称量龙须藤总黄酮分散片粉末3份，按 “2.4.3”项下方法制备供试品溶液，按 “2.4.1”项下色谱条件测定，取平均值，结果样品中3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮含有量为分别为4.23，8.89 mg/片。

3 讨论

本实验通过星点设计法，对处方进行优化，进行了多元线性模型和二次多项式模型拟合，其中二次多项式模型拟合效果较佳，并利用响应面模型对崩解时间进行方差分析，绘制了崩解时间与对崩解时间影响影响较大的因素之间的三维效应面，得出预测条件和预测结果，偏差较小，说明该方法预测性能较好，可以准确地预测龙须藤总黄酮分散片的崩解时间。

目前，有关龙须藤总黄酮的剂型研究及其分散片的处方工艺研究尚未有文献报道，本实验对龙须藤总黄酮分散片的处方工艺进行优化，有一定创新性和实用性，可以为龙须藤总黄酮的制剂工艺提供实验参数。前期研究从龙须藤药材分离的3＇，4＇-亚甲二氧基-5＇，5，6，7-四甲氧基黄酮和3＇，4＇，5＇，5，7-五甲氧基黄酮单体，两种已知黄酮含量较高并且具有较强的抗炎镇痛作用，故选取二者作为指标成分进行考察。

龙须藤总黄酮的黏性较大，使用单一填充剂难以过筛制粒、颗粒均匀性差。预实验显示，单独使用乳糖作为填充剂所制得的分散片崩解较快，当乳糖用量增加至20%后黏冲的几率上升；单独使用MCC作为填充剂所制得的分散片光滑无麻点但崩解相对于乳糖较慢，故本实验填充剂选择为乳糖和MCC混合使用，采用二次制粒法，使总黄酮先与乳糖混合制粒，再与MCC、CMS-Na混合制粒，结果表明此方法所制得的软材容易过筛，颗粒均匀性好，压制的分散片光滑无麻点、分散均匀性好、能快速崩解。

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［13］国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版一部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：附录ⅫA.

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［15］国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版一部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：附录ⅠD.

［16］国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版二部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：附录X C.

Formulation optim ization for Bauhinia championii Dispersible Tablets by central composite design and response surfacemethod

LIN Li-wei， ZHOU Yi-sheng*， ZHOU Zhen， MENG Jiang， SUN Zhi-sheng
（Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou 510006，China）

total flavones from Bauhinia championii（Benth.）Benth.；dispersible tablet；central composite design and response surfacemethod；disintegration time limit；formulation optimization

R944

：A

：1001-1528（2015）06-1225-07

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.015

2014-10-09

林丽微（1989—），女，硕士，从事药物新剂型及新技术研究。Tel：15014219650，E-mail：may.may24@163.com

*通信作者：周毅生（1957—），男，教授，从事药物新剂型及新技术研究。Tel：（020）39352168，E-mail：yishzhou@aliyun.com