欧前胡素双层渗透泵控释片处方的优化

胡春霞， 严 巍， 范明松

(1.郑州澍青医学高等专科学校，河南 郑州 450064；2.上海雷允上药业有限公司技术中心，上海 201401)

欧前胡素可从欧前胡、独活、白芷、当归等植物中提取得到，具有抗抑郁、抗肿瘤、镇痛等作用[1-2]，尤其是镇痛活性，正受到密切关注[3-4]，但王笃军等[5]报道该成分具有一定毒性，因此需注意其安全性。欧前胡素溶解度较差[6]，半衰期为2.39 h[7]，在各肠段均有吸收[8]，为了长时间维持镇痛效果，降低不良反应，将该成分制成缓释制剂具有重要意义，有助于其充分吸收。目前，已有关于欧前胡素骨架缓释片的报道[9]，但其释药易受到胃肠道内容物、pH值等因素的影响[10]，可能会造成个体差异。

推挽式渗透泵控释片又称双层渗透泵控释片[11-13]，在助推动层的作用下使药物缓慢、匀速释放出去，有助于降低不良反应，提高生物利用度及疗效，主要适用于难溶性药物，其特殊的释药机制可保证在释药过程不受体内生理因素的影响，有利于消除个体差异。本实验采用Box-Behnken响应面法优化欧前胡素双层渗透泵控释片处方，为今后该制剂药动学、药效学等方面的研究奠定基础。

1 材料

1.1 仪器 安捷伦1200型高效液相色谱仪(美国安捷伦公司)；BP210D型电子天平(0.01 mg，德国赛多利斯公司)； TDP-6型单冲压片机(上海天合制药机械有限公司)；BPZ-6120-2B型真空干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)；DIS8000型全自动溶出仪(香港嘉盛科技公司)；GB10型高效包衣机(南宁宇盼机械科技有限公司)。

1.2 试剂与药物 欧前胡素对照品(批号110826-201812，纯度98.9%，中国食品药品检定研究院)；欧前胡素原料药(批号P161025，纯度97.5%，上海源叶生物科技有限公司)。PEG 4000(批号WH175624869，广州尚德化工有限公司)；聚氧乙烯(PEO N750，PEO Coagulant，上海卡乐康包衣技术有限公司)；氯化钠(批号20190514TP，西安泰华医药科技有限公司)；邻苯二甲酸二丁酯(DBP，批号161020，杭州黔阳科技有限公司)；醋酸纤维素(CA，结合醋酸含量为54.5%～56.0%，批号20180225，国药集团化学试剂有限公司)；硬脂酸镁(批号WS171008，河南毅硕生物科技有限公司)；微晶纤维素(型号MCC-102，批号200203，湖州市菱湖新望化学有限公司)；氧化铁红(批号20181022，西安木成林药用辅料有限公司)。

2 方法与结果

2.1 欧前胡素含量测定

2.1.1 色谱条件 Agilent Extend-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流动相甲醇-水(60∶40)；体积流量1.0 mL/min；柱温30 ℃；检测波长300 nm；进样量20 μL。

2.1.2 供试品溶液制备 取15片双层渗透泵控释片，研细，精密称取粉末适量(约含欧前胡素10 mg)，置于50 mL量瓶中，30 mL甲醇超声处理5 min，甲醇-水(60∶40)定容，摇匀后微孔滤膜过滤，取续滤液0.5 mL至10 mL量瓶中，流动相定容，即得(质量浓度约为10 μg/mL)。

2.1.3 线性关系考察 称取10 mg欧前胡素对照品，溶于50 mL甲醇中，得到贮备液，量取2.5 mL至10 mL容量瓶中，流动相定容至50.0 μg/mL，作为对照品溶液，再用流动相依次稀释至0.05、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0 μg/mL，各取20 μL，在“2.1.1”项色谱条件下进样测定。以欧前胡素质量浓度为横坐标(X)，峰面积为纵坐标(Y)进行回归，得方程为Y=18.245 9X+0.158 4(r=0.999 8)，在0.05～50.0 μg/mL范围内线性关系良好。

2.1.4 方法学考察 取“2.1.2”项下供试品溶液，于0、4、12、24、48、72 h在“2.1.1”项色谱条件下进样测定，测得欧前胡素峰面积RSD为0.96%，表明溶液在72 h内稳定性良好。取低(0.05 μg/mL)、中(10.0 μg/mL)、高(50.0 μg/mL)质量浓度对照品溶液，在“2.1.1”项色谱条件下进样测定，测得日内精密度RSD分别为0.10%、0.06%、0.11%；6 d内每天进样测定1次，测得日间精密度RSD分别为0.27%、0.09%，0.36%，表明仪器精密度良好。按“2.1.2”项下方法制备6份供试品溶液，在“2.1.1”项色谱条件下进样测定，测得欧前胡素含量RSD为1.62%，表明该方法重复性良好。取空白双层渗透泵控释片研细，精密称取9份，每3份分别加入欧前胡素对照品5、10、15 mg，在“2.1.1”项色谱条件下进样测定，测得欧前胡素平均加样回收率分别为100.08%、99.42%、99.19%，RSD分别为0.92%、1.14%、1.56%。

2.2 释放度测定 采用转篮法。以900 mL 0.5% SDS溶液为释放介质，采用抽滤法脱气，设定溶出仪转速为100 r/min，温度为(37±0.5)℃，于0、1、2、4、6、8、10、12 h各自动取样3 mL，并自动补加同体积0.5%SDS溶液，在“2.1.1”项色谱条件下进样测定，计算累积释放度。

2.3 双层渗透泵控释片制备 在处方研究过程中，若主药和其他赋形剂总量过少则无法压片，也可能导致均一性差等问题，故均按200片的量进行混匀、制粒、压片。由于口服片剂在胃及小肠中的平均滞留时间约为10～12 h，故体外释放度考察时间确定为0～12 h。对渗透泵控释片而言，12 h累积释放度、释药线性是重要指标，故选择两者来筛选最佳处方。

2.3.1 含药层制备 固定欧前胡素用量10 mg/片，称取25 mg/片NaCl、处方量PEO N750，微晶纤维素补充片重至150 mg/片，等量递加混合，90%乙醇制软材，过18目筛制粒，在室温下自然干燥，过18目筛整粒，称定质量，加入0.6%硬脂酸镁混匀，即得。

2.3.2 助推层制备 称取80 mg/片PEO Coagulant、处方量NaCl、0.1 mg/片氧化铁红，微晶纤维素补片重至100 mg，等量递加混合，90%乙醇制备软材，过18目筛制粒，室温自然干燥，过18目筛整粒，称定质量，加入0.6%硬脂酸镁混匀，对含药层颗粒预压后加入助推层压颗粒，再次压片，即得[直径8 mm圆形片芯，硬度(50±10)N]。

2.3.3 包衣 将184 mL丙酮和16 mL水混匀，超声处理15 min，得混合溶剂。称取0.6 g DBP、6.0 g CA、0.48 g PEG 4000混匀，加入有机溶剂搅拌溶解，将片芯置于包衣锅中，设定温度为40 ℃，转速为40 r/min，控制包衣时间，在达到预定增重后取出，在45 ℃下过夜干燥以除去残留溶剂并固化包衣膜，用打孔针在含药层中心位置打约0.7 mm小孔，即得双层渗透泵控释片。

2.4 单因素试验 双层渗透泵控释片含药层中助悬剂PEO N750用量对其体外释药有较大的影响，当低于100 mg/片时累积释放度较低，而高于120 mg/片时会影响释药线性，故确定其范围为100～120 mg/片。促渗透剂NaCl主要作用是加快含药层的水化速度，降低混悬液的黏度，其用量对药物释放有一定的调节作用，但影响并不显著[14]，结合课题组前期研究及文献[12]报道，固定含药层中其用量为25 mg/片。

不同型号PEO分子量不同，吸水速率及膨胀速率也有所差异，对渗透泵片的影响主要体现在8～12 h时间段上。由于采用PEO Coagulant作为膨胀剂时释药较匀速，故选择其进行考察，但当其用量超过90 mg/片时容易导致渗透泵片变形甚至破裂，而低于70 mg/片时会影响渗透泵片累积释放度，故固定为80 mg/片。推动层中NaCl作用也可加快水化速度，与PEO Coagulant一起形成渗透压，由于渗透压大小与药物顺利释放相关，故其用量对渗透泵片体外释药影响较大，并将其作为影响因素。前期研究结果显示，当推动层中NaCl用量低于15 mg/片时会影响渗透泵片累积释放度，但其用量高于25 mg/片时会影响渗透泵片释药线性，故确定其范围为15～25 mg/片。

当包衣增重低于5%时，释药线性较差，而高于9%时会影响累积释放度，故确定其范围为5%～9%。释药孔径在一定范围内对释药无显著影响[15]，但大于0.8 mm时控释过程不再是单纯的渗透控制，机制较为复杂[14]，而小于0.3 mm时容易堵塞释药孔，故最终采用0.7 mm。

2.5 Box-Behnken响应面法 预实验发现，双层渗透泵控释片含药层中PEO N750用量(X1)、推动层NaCl用量(X2)、包衣增重(X3)是影响其体外释药的主要因素，故本实验也将三者纳入研究，并选择累积释放度(Y1)、释药线性(Y2)作为评价指标，采用Box-Behnken响应面法优化处方，因素水平见表1，结果见表2。

表1 因素水平

表2 试验设计与结果

表3 Y1方差分析

表4 Y2方差分析

采用Design Expert V8.0.6软件进行响应面分析，结果见图1～2。由图1可知，固定包衣增重为7%时，累积释放度随着NaCl用量、PEO N750用量增加而升高；固定NaCl用量为20 mg/片时，累积释放度随着包衣增重增加而逐渐降低，但随着PEO N750用量增加而迅速升高；固定PEO N750用量为110 mg/片时，累积释放度随着NaCl用量增加而升高，而包衣增重对其影响较小。由图2可知，固定包衣增重为7%时，释药线性随着NaCl用量增加而降低；随着PEO N750用量增加，释药线性先升后降；固定NaCl用量为20 mg/片时，释药线性随着包衣增重、PEO N750用量增加先升后降；固定PEO N750用量为110 mg/片时，释药线性随着NaCl用量增加逐渐降低，而随着包衣增重的增加先升后降。另外，由于表2中X2对Y2影响的P值为0.025 9<0.05，故需要控制NaCl用量在合适范围内才能使渗透泵片零级释放更明显。

调整累积释放度最大值为100%，释药线性最大值为1.000 0，得最优处方为X1=116.3 mg/片，X2=22.5 mg/片，X3=6.4%，累积释放度为94.18%，释药线性为0.987 8。

图1 各因素响应面图(Y1)Fig.1 Response surface plots for various factors (Y1)

图2 各因素响应面图(Y2)Fig.2 Response surface plots for various factors (Y2)

2.6 验证试验 按“2.5”项下优化处方制备3批双层渗透泵控释片，测得累积释放度分别为93.84%、94.73%、92.81%，基本释放完全，释药曲线见图3；释药线性分别为0.986 6、0.984 2、0.9819，释药过程为恒速，符合零级释药模型，同时也表明该方法重复性良好，模型稳定可靠。

图3 3批双层渗透泵控释片体外释药曲线(n=6)Fig.3 In vitro drug release curves for three batches of controlled release push-pull osmotic pump tablets (n=6)

2.7 pH值对双层渗透泵控释片体外释药的影响 考察双层渗透泵控释片在pH6.8磷酸缓冲液、pH4.5醋酸盐缓冲液、pH1.2盐酸、水(均含0.5%SDS)中的体外释药，结果见图4，并计算两两释药曲线的相似因子[13]。由此可知，相似因子在68.4～80.6之间，均大于50，表明释药相似性较高；释药线性均大于0.961 7，表明pH值对双层渗透泵控释片体外释药无明显影响。

图4 pH值对双层渗透泵控释片体外释药的影响(n=6)Fig.4 Effect of pH value on the in vitro drug release of controlled release push-pull osmotic pump tablets (n=6)

3 讨论

单层渗透泵片虽然制备工艺简单，但其累积释放度低于双层渗透泵控释片，这是因为后者能提供更高的释药动力[11]。另外，溶解度差的药物制成单层渗透泵片时，一般需要引入增溶技术(包合物、固体分散体等)来提高其溶解度及渗透压，但制备工艺反而复杂化。双层渗透泵控释片依靠推动层中高分子材料遇水溶胀产生推动力，在包衣膜的控释作用下(包衣膜厚度等)使药物缓慢释放，并在一定时间内基本释放完全(本实验中制剂释放时间为12 h)，由于该制剂控制了药物释放速度，对其体内吸收产生影响，故可为抑制血药浓度波动、提高生物利用度、增强药效奠定基础，同时体外释药不受pH值影响，有助于消除个体差异。

本实验采用饱和溶剂法，测得欧前胡素在水中的溶解度为18.92 mg/L，而在0.5%SDS溶液中达47.58 mg/L，为了达到漏槽条件，选择后者作为溶出介质。然后，采用Box-Behnken响应面法优化欧前胡素双层渗透泵控释片，解决了正交试验精密度差、无法找到处方工艺最佳点的实际问题；与中心复合设计法比较，也可减少试验次数，节约成本。据统计，欧前胡素相关制剂每天口服剂量在3.8～11.7 mg之间[16-17]，故本实验设定欧前胡素双层渗透泵控释片口服剂量为10 mg。今后，将继续对欧前胡素双层渗透泵控释片的体内药动学、药效学等方面进行评价，并结合毒理学来进一步确定其每天服用次数，考察其口服剂量是否合理。