星点设计—响应面法优化盐酸罗沙替丁醋酸酯缓释片的处方

段颐珊 杜娟 孙璐 李雪怡 林宁

中图分类号 R943 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2018）07-0927-03

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.07.15

摘 要 目的：优化盐酸罗沙替丁醋酸酯（ROX）缓释片的处方。方法：采用粉末直接压片法制备ROX缓释片，以1、4、8 h的体外累积释放度的综合指标为指标，以乳糖/微晶纤维素（MCC）（m/m）、乙基纤维素（EC）用量、羟丙基甲基纤维素（HPMC）用量为因素，采用星点设计-响应面法优化制剂处方，并进行验证。结果：最优处方为ROX 75 mg、乳糖 45 mg、MCC 91 mg、EC 65 mg、HPMC 124 mg、微粉硅胶2 mg。所制缓释片1、4、8 h的体外累积释放度分别为（30.7±0.5）%、（65.8±0.7）%、（89.4±0.6）%，与预测值的相对误差分别为0.6%、0.8%、1.2%。结论：成功制得达到预期缓释效果的ROX缓释片。

关键词 盐酸罗沙替丁醋酸酯；缓释片；星点设计-响应面法；制备；处方优化

ABSTRACT OBJECTIVE： To optimize the formulation of Roxatidine acetate hydrochloride （ROX） sustained-release tablets. METHODS： ROX sustained-release tablets were prepared by direct powder compression method. Central composite design-response surface methodology was used to optimize the formulation with composite index of 1， 4， 8 h in vitro accumulative release rate as index， using mass ratio of lactose/microcrystalline cellulose （MCC） （m/m）， ethyl cellulose （EC） amount and HPMC amount as factors. Validation test was also conducted. RESULTS： The optimal formulation was as follows as ROX 75 mg， lactose 45 mg， MCC 91 mg， EC 65 mg， HPMC 124 mg， micropowder silica gel 2 mg. 1， 4， 8 h in vitro accumulative release rates of prepared sustained-release tablets were （30.7±0.5）%， （65.8±0.7）%， （89.4±0.6）%， respectively. Related errors of them to predicted value were 0.6%， 0.8%， 1.2%， respectively. CONCLUSIONS： ROX sustained-release tablets are prepared successfully， and sustained-release effect is consisted with the expected effect.

KEYWORDS Roxatidine acetate hydrochloride； Sustained-release tablets； Central composite design-response surface methodology； Preparation； Formulation optimization

鹽酸罗沙替丁醋酸酯（Roxatidine acetate hydrochloride，ROX）是日本帝国脏器公司开发的第四代H2受体拮抗药[1]，临床主要用于治疗和预防由胃酸分泌过多所引起的消化系统疾病[2-3]，如胃溃疡、十二指肠溃疡、吻合部溃疡、反流性食管炎、溃疡或胃炎的急性发作等[4-5]。组胺H2受体拮抗药治疗溃疡性疾病需长期给药，而ROX半衰期较短（t1/2约为0.74 h），患者服药次数较多，导致患者依从性差[6]。ROX目前使用的剂型较为单一，目前上市的只有普通片、缓释胶囊和注射剂[7]。ROX经口服吸收良好[8]，其在小肠、血浆和肝内经酶化作用后，迅速转换成有活性的代谢物——罗沙替丁[9]。本文旨在延长药物在消化道内的释放和作用时间，以提高药物的生物利用度及患者的依从性[10-11]，因此制备了ROX缓释片，并采用星点设计-响应面法[12]优化其制剂处方。

1 材料

1.1 仪器

UV3200紫外-可见分光光度计（日本岛津公司）；BP211D十万分之一电子天平（德国Satorius公司）；TDP单冲压片机（上海天祥健台制药机械有限公司）；ZRS- 8G智能药物溶出仪（天津市天大天发科技有限公司）；SK2200H超声波清洗仪（上海科导超声仪器有限公司）。

1.2 药品与试剂

ROX原料药（北京丰德医药科技有限公司，批号：150301，纯度：>99%）；ROX对照品（湖北中医药大学药学院精制，批号：160321，纯度：99.8%）；羟丙基甲基纤维素（HPMC，批号：130728，型号：K15M）、乙基纤维素（EC，批号：140326）、微晶纤维素（MCC，批号：130627）、微粉硅胶（批号：110624）均购于安徽山河药用辅料股份有限公司，均为药用规格；乳糖（天津市博迪化工有限公司，批号：140713，药用规格）；水为超纯水，其余试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 ROX缓释片的制备

采用粉末直接压片法制备ROX缓释片。称取处方量的主药与辅料，分别过120目筛，根据处方中各成分量的不同，按等量递加法逐步混匀，最后加入润滑剂微粉硅胶，混匀，于单冲压片机上压制成直径为8 mm的ROX缓释片。每片含ROX 75 mg，片质量约400 mg。

2.2 体外释放度测定

2.2.1 线性关系考察 精密称取ROX对照品适量，以pH 6.8的磷酸盐缓冲液（PBS）为溶剂，制成质量浓度分别为10.0、30.8、60.9、80.2、100.3、120.4 ?g/mL的对照品溶液，于275 nm波长处测定吸光度，以吸光度（A）对质量浓度（c）进行线性回归，得回归方程为A=0.005c-0.001 8（r=0.999 9，n=6）。结果表明，ROX在10.0～120.4 ?g/mL质量浓度范围内线性关系良好。

2.2.2 准确度与精密度考察 按处方量的80%、100%、120%精密称取ROX对照品，按处方比例加入相应辅料，用PBS定容，超声20 min，静置至室温，过滤，制备成低、中、高3种质量浓度的样品溶液，每个浓度3份。分别取上述溶液适量，于275 nm波长处测定吸光度，每个质量浓度测定5次，计算回收率；每个质量浓度同日内重复测定5次，考察日内精密度；每个质量浓度每天测定1次，连续测定5 d，考察日间精密度。结果，低、中、高质量浓度样品溶液的平均回收率分别为98.96%、99.97%、99.75%（RSD=0.54%，n=3）；日内RSD均<0.16%（n=5）；日间RSD均<0.89%（n=5）。

2.2.3 释放度测定 按2015年版《中国药典》（四部）0931项下第一法（转篮法）[13]操作，以900 mL的PBS为释放介质，转速100 r/min，温度（37±0.5） ℃，在释放1、4、8 h时取样5 mL，以0.45 ?m微孔滤膜过滤（同时补加等体积同温释放介质），取续滤液于275 nm波长处测定吸光度，计算累积释放度。

2.3 处方优化

2.3.1 试验设计 由前期预试验可知，影响ROX缓释片释放性能的主要因素有乳糖/MCC（m/m）、EC用量及HPMC用量。本试验以乳糖/MCC（X1，m/m）、EC用量（X2，mg）及HPMC用量（X3，mg）为因素，以1、4、8 h的体外累积释放度（Q1 h、Q4 h、Q8 h）的综合指标（Y）为指标，根据星点设计-响应面法原计了三因素五水平试验[14-15]。 Y（%）=│Q1 h-30%│+│Q4 h-60%│+│Q8 h-80%│，Y值越小越好。因素与水平见表1，星点设计与结果见表2。

2.3.2 模型拟合 应用Design-Expert 8.0.6软件对表2结果进行模型拟合，根据显著性（P<0.05）以R2最大原则，优选出二次模型方程为最佳拟合方程。并对拟合方程各项系数进行方差分析。t检验在P<0.2水平上简化得拟合方程为Q1 h=31.40-4.30X3+0.75X1X2+0.50X1X3-0.50X2X3+1.03X32；Q4 h=67.14+0.37X1-0.39X2-7.40X3+0.50X1X2+1.00X1X3-1.25X2X3-0.69X12+1.47X32；Q8 h=88.98+0.34X1-0.32X2-5.30X3+1.38X1X3-1.19X12+0.31X32，拟合方程方差分析结果见表3。

由表3可知，经简化后模型方程P<0.05、R2>0.96，表明简化后方程仍具有较高的可信度。

2.3.3 响应面优化 根据拟合方程，分别以X1、X2、X3为自变量，Y为因变量，绘制响应面图和等高线图，自变量与因变量的响应面图和等高线图见图1。

2.3.4 优化处方 通过软件拟合及预测，优选出最优制剂处方范围，其中乳糖/MCC（m/m）为0.42～1.58、HPMC为85.36～154.64 mg、EC为44.79～85.21 mg。优化处方的等高线叠加图（EC 65.00 mg）见图2。

为了便于制备，综合考虑确定最优制剂处方为HPMC 124 mg、EC 65 mg、MCC 91 mg、乳糖 45 mg。

2.3.5 處方验证 按照最优制剂处方（ROX 75 mg、HPMC 124 mg、EC 65 mg、MCC 91 mg、乳糖 45 mg、微粉硅胶 2 mg）制备3批ROX缓释片，测定其Q1 h、Q4 h、Q8 h。结果显示，Q1 h、Q4 h、Q8 h的实测值与预测值的相对误差均<5%，表明该模型预测性良好，符合设计要求，验证试验结果见表4。

3 讨论

在缓释辅料中，以HPMC为主要骨架材料，加入疏水性辅料EC形成了混合型缓释骨架后，具有良好的缓释作用。释放初期未见严重的突释现象，原因可能是HPMC和EC组成的混合型缓释骨架较单一的HPMC构成的亲水凝胶骨架具有更好的缓释性。

该制剂采用粉末直接压片法，其制备工艺简单、便于工业化生产；该制剂处方，在对HPMC的黏度和用量以及EC、MCC、乳糖用量进行单因素考察的基础上，运用星点设计-响应面法对该制剂处方进行了优化。

本文通过星点设计-响应面法设计试验并对其结果进行拟合分析，以较少的试验次数，准确地建立了数学模型，拟合了自变量对因变量的响应面。从响应面或重叠等高线图上筛选出最优响应域，通过非线性模型拟合得出了最佳条件。该方法弥补了均匀设计与正交设计优化法的不足，最佳条件下的实测值与预测值的相对误差较小，试验结果较理想。

参考文献

[ 1 ] 张辉，张倩云，袁权.罗沙替丁乙酸酯衍生物的合成和抗溃疡活性的研究[J].沈阳医学院学报，2009，11（1）：26-27、33.

[ 2 ] 何亚军.消化性溃疡的病因和药物治疗[J].中国医药指南，2016，14（15）：290-291.

[ 3 ] 陆欣.消化性溃疡的主要症状和药物治疗的合理选择[J].黑龙江医药，2014，27（4）：945-948.

[ 4 ] NAKAMURA K，AKIHO H，OCHIAI T，et al. Randomized controlled trial： roxatidine vs omeprazole for non- erosive reflux disease[J]. Hepatogastroenterology，2010，5（99）：497-500.

[ 5 ] 黄建权，吕俊玲，胡欣.罗沙替丁醋酸酯药理作用与临床评价[J].中国新药杂志，2014，23（14）：1601-1605.

[ 6 ] SHIKAMA N，ICHIKAWA T，IWAI T，et al. Different effects of two types of H2-receptor antagonists， famotidine and roxatidine， on the mucus barrier of rat gastric mucosa [J]. Biomed Res，2012，33（1）：45-51.

[ 7 ] 廖鵬，陈燕忠，吕竹芬，等.盐酸罗沙替丁醋酸酯脉冲控释微丸的研制[J].中国药房，2010，21（17）：1584-1587.

[ 8 ] 刘巍巍，王淑君，李研.盐酸罗沙替丁醋酸酯缓释片的药动学研究[J].中国药剂学杂志，2017，15（2）：41-47.

[ 9 ] 杨鹏云，张辉，程同杰.罗沙替丁醋酸酯合成工艺的研究[J].沈阳医学院学报，2016，18（3）：209-210.

[10] MOHAMMADI R，MOHAMMADIFAR MA，MORTAZ- AVIAN AM，et al. Extraction optimization of pepsin-soluble collagen from eggshell membrane by response surface methodology （RSM）[J]. Food Chem，2016.Doi：10.1016/j.foodchem.2015.05.073.

[11] ZHANG X，CHEN J，MAO M，et al. Extraction optimization of the polysaccharide from Adenophorae Radix by central composite design[J]. Int J Biol Macromol，2014.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2014.03.039.

[12] 周爱梅.星点设计效应面法优选鱼腥草分散片的处方工艺[J].中国药房，2014，25（15）：1385-1388.

[13] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：四部[S]. 2015年版.北京：中国医药科技出版社，2015：121-124.

[14] 高凯，钟昌茂，邝少轶.星点设计-效应面法优化复方氯雷伪麻缓释片的缓释片芯处方[J].中国药房，2014，25（37）：3499-3501.

[15] 肖莉，张韵慧.星点设计-效应面法优化五酯缓释片处方[J].中国药房，2010，21（39）：3683-3686.

（收稿日期：2017-08-17 修回日期：2017-10-14）

（编辑：邹丽娟）