冉茂蓮, 李小芳, 余 琳, 羅麗佳, 羅 丹, 李 平, 周 維
(成都中醫(yī)藥大學中藥標準化教育部重點實驗室中醫(yī)藥資源及開發(fā)利用國家重點實驗室培育基地,四川成都611137)
羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片的制備
冉茂蓮, 李小芳*, 余 琳, 羅麗佳, 羅 丹, 李 平, 周 維
(成都中醫(yī)藥大學中藥標準化教育部重點實驗室中醫(yī)藥資源及開發(fā)利用國家重點實驗室培育基地,四川成都611137)
目的制備用于節(jié)律性高血壓治療的羅布麻提取物漂浮型脈沖釋藥片。方法以崩解時間和溶出度為指標,篩選羅布麻提取物速釋片芯的崩解劑,用混料設計優(yōu)選最佳漂浮層處方,體外釋藥試驗考察對時滯的影響。結果優(yōu)選的處方和工藝條件為:交聯(lián)聚維酮 (PVPP)作為片芯崩解劑;包衣處方中羥丙甲基纖維素 (HPMC K4M)作為凝膠材料,乳糖用量為20%;漂浮層以30%卡波姆 (carbopol)、36.3%羥丙甲基纖維素、33.7%碳酸氫鈉組合最優(yōu)。體外釋放試驗表明,羅布麻雙層漂浮型脈沖片在經(jīng)6 h滯期后藥物脈沖釋放。結論羅布麻雙層漂浮型脈沖片達到瞬間起漂并持續(xù)到預定的時滯期脈沖釋藥,滿足節(jié)律性疾病的治療要求。
羅布麻;漂浮型脈沖釋藥系統(tǒng);片劑;交聯(lián)聚維酮 (PVPP);羥丙甲基纖維素 (HPMC K4M);卡波姆 (carbopol);制備
漂浮型脈沖釋藥系統(tǒng)(floating pulsatile drug delivery system,F(xiàn)PDDS)[1]是集漂浮與脈沖于一體旨在提高制劑的胃滯留,使其在一定的時滯相后于胃或小腸遠端完全釋放的釋藥系統(tǒng)。特別適用于夜間酸突破[2-3]、 關節(jié)痛癥[4]、 心血管[5-6]等具有晝夜節(jié)律性疾病的治療。該系統(tǒng)的優(yōu)勢為:在特定時間段內沒有藥物釋放,最后在上消化道完全釋放;可以在睡覺時服用而釋藥卻在清晨,是一個很有前途的時間治療系統(tǒng);利用胃液充分的優(yōu)勢,延長制劑在消化道的滯留時間,提高體內釋藥時滯控制的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)制劑脈沖釋放發(fā)生時已通過藥物吸收部位的問題,保證藥物的吸收[7]。病人在方便時服藥,藥物在病發(fā)前釋放,提高療效和病人用藥順應性[8],減少用藥次數(shù)從而提高患者的依從性,能使藥物的療效和毒性進一步分離[9-10]。羅布麻為夾竹桃科Apocynaceae植物,學名Apocynum venetum L,為 《中國藥典》收載的降壓中藥。2010年版 《中國藥典》記載其功能主治為平肝安神、清熱利水,用于肝陽眩暈,心悸失眠,浮腫尿少[11]。羅布麻葉中含有黃酮類、生物堿類等成分?,F(xiàn)代藥理研究表明羅布麻總黃酮是其降血壓、降血脂和抗血小板聚集、鎮(zhèn)靜、利尿的主要有效成分[12]。本研究擬采用壓制包衣法制備羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片,通過體外溶出試驗優(yōu)選處方,并探討其釋藥機理。
羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片主要由三部分組成:a含藥速釋片芯,是為了加快脈沖釋藥完全的關鍵;b包衣層,外層包衣材料采用親水性凝膠材料HPMC,HPMC不但具有一定漂浮能力,而且具有生物黏附性,有利于制劑的胃滯留。HPMC吸水形成凝膠層可減少時滯期前的藥物釋放量,在包衣層中加入致孔劑乳糖,調節(jié)釋藥時滯長短及釋藥速率;c漂浮層,為保證制劑用藥后在胃部可迅速起漂,有利于其在胃內滯留,有效控制漂浮時滯,以卡波姆(Carbopol)、碳酸氫鈉(NaHCO3)和HPMC K4M制備了漂浮層。
DP-I型單沖壓片機(上海中藥機械廠);UV-6100型紫外可見分光光度計;ZRS-8G智能溶出試驗儀 (天大天發(fā)科技有限公司制造)。羅布麻葉提取物 (實驗室自制,羅布麻葉飲片購于四川新荷花中藥飲片股份有限公司,批號1303085,產(chǎn)地遼寧,經(jīng)提取精制得到的羅布麻提取物,總黃酮含有量為80%以上);金絲桃苷對照品購于成都曼思特生物科技有限公司 (批號 MUST-13080201)。HPMC K4M(上??房蛋录夹g有限公司));Carbopol 934P(美國諾譽化工有限公司);乳糖(AR) (成都市科龍化工試劑廠);其他試劑均為分析純。
2.1 羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片的制備
2.1.1 速釋片芯的制備 將羅布麻提取物與崩解劑、微晶纖維素、微粉硅膠混合均勻,采用6 mm沖模粉末直接壓片制備速釋片芯 [0.1 g/片,含提取物60 mg,硬度40 N]。
2.1.2 衣層的制備 將HPMC與乳糖充分混勻,備用。
2.1.3 漂浮層的制備 將Carbopol、HPMC和NaHCO3按一定比例混合均勻,備用,0.1 g/片。
2.1.4 雙層漂浮型脈沖片的制備 將處方量漂浮層填充于10 mm的沖模里,輕壓使其平整,將半量的外層包衣衣料置沖模中,鋪平,置羅布麻速釋片芯于衣料中央,再將半量外層衣料加入沖模中,調整壓片力,壓片 [0.3 g/片,硬度40~50 N]。
2.2 體外測定方法
2.2.1 對照品溶液、供試品溶液及空白輔料溶液的配制 精密稱取金絲桃苷對照品0.001 92 g于50 m L量瓶中,以0.1 mol/L鹽酸液為介質定容至刻度,搖勻,制得質量濃度為0.038 4 mg/mL的對照品溶液;精密稱取羅布麻提取物適量至50mL量瓶中,用0.1 mol/L鹽酸液溶解并稀釋至刻度,搖勻,配制成供試品溶液;按處方配比,稱取各種輔料適量,用0.1 mol/L鹽酸液配制成不含羅布麻提取物的空白輔料溶液。
2.2.2 測定波長的選擇 精密移取對照品溶液、供試品溶液及空白輔料溶液2 mL分別于10 ml量瓶中,定容至刻度,并分別置紫外分光光度計中在200~800 nm間進行掃描,掃描結果為:對照品液、供試品液吸收光譜基本相似,且都在360 nm和258 nm處有最大吸收峰,而空白輔料溶液在此處無吸收,但258 nm處有多種物質存在紫外吸收,因此選擇360 nm波長處測定羅布麻提取物的吸收度。
2.2.3 標準曲線的制備 分別精密吸取對照品溶液1.5、2、2.5、3、3.5、4 mL于10 mL量瓶中,定容至刻度。在360 nm波長處測定吸光度,繪制標準曲線,得標準曲線方程A=5.694 9C-0.050 6,r=0.999 4。表明在人工胃液中,金絲桃苷在0.057 6~0.153 6 mg/mL質量濃度范圍內線性關系良好。
2.2.4 精密度考察 精密移取金絲桃苷對照品溶液2 mL于10 mL量瓶中,用0.1 mol/L鹽酸液定容至刻度,于360 nm處連續(xù)6次測定吸收值,RSD為0.72%,表明該儀器精密度良好。
2.2.5 回收率試驗 分別取線性范圍內高、中、低3種質量濃度的羅布麻溶液按處方比例加入輔料進行回收率的測定,平行3份。計算回收率值為98.2%,RSD為1.1%。
2.2.6 體外釋放度測定 取雙層漂浮型脈沖釋藥片,按 《中國藥典》2010年版釋放度測定法項下第二法(槳法)操作,釋放介質為0.1 mol/L HCl 900 mL,溫度為 (37 ±0.5)℃,轉速為 100 r/min[13-15],于規(guī)定時間取樣5 mL,微孔濾膜濾過,同時補充同溫等量的新鮮介質,采用紫外分光光度法測定光密度,計算藥物的累積釋放百分數(shù)。
2.3 速釋片芯用崩解劑的篩選 分別以交聯(lián)羧甲纖維素鈉(CCNa)、交聯(lián)聚維酮(PVPP)、低取代羥丙纖維素(L-HPC)和羧甲淀粉鈉(CMS-Na)作為崩解劑 (每片用量均為8%),制備片芯,按“2.2.6”項下操作測定片芯溶出度,評價片芯的釋藥情況。
2.4 包衣處方因素及水平對制劑體外釋藥的影響采用單因素試驗,按 “2.2.6”項下操作測定釋放度,優(yōu)選包衣處方,處方因素和水平主要為:乳糖占衣膜的比例 (10%、20%、30%、40%、50%)和衣膜用量 (80、100、120、140、160 mg)。
2.5 漂浮層處方的篩選及漂浮性能考察 采用混料設計優(yōu)選漂浮層中HPMC、Carbopol和NaHCO3的最佳配比,并以起漂時間和漂浮時滯為考察指標。漂浮性能以藥片投入0.1 mol/L HCl介質中起漂時間小于1 min,持續(xù)漂浮時間大于12 h為宜。實驗過程中,各因素固定水平分別為以HPMC K4M與乳糖比4:1為包衣材料,衣重為0.1 g;漂浮層NaHCO3用量為20%,Carbopol用量40%,HPMC用量40%,0.1 g/片。按“2.1”項下操作制備雙層漂浮型脈沖片,片劑硬度為40~50 N。
2.6 處方和工藝重復性試驗 按照確定的最佳處方和工藝,制備3批羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片,按 “2.2.6”項下操作測定釋放度,考察其處方和工藝的重復性。
3.1 片芯崩解劑的篩選 CMS-Na、PVPP、CCNa和L-HPC的崩解時間分別為21、4.45、11.3、34 min。PVPP不同用量(6%、8%、10%)制得片芯的崩解時間分別為7.01、4.6、6.95 min。體外釋藥測定結果分別見圖1,以8%PVPP崩解時間最短,溶出速率最快。
3.2 包衣處方的篩選 不同包衣處方及用量對制劑體外藥物釋放結果見圖1。由圖知,當衣膜中乳糖含有量小于或等于20%,衣膜用量為100 mg以上時,釋藥時滯均能大于6 h。乳糖有含量對釋藥速率有較大影響,因為乳糖為親水性輔料,隨著乳糖量的增加,衣層溶蝕越快,當衣層變薄時,由于乳糖溶解,衣層形成大量孔道,有利于介質進入片芯,加速片芯吸水膨脹,并加速釋藥。
3.3 漂浮層處方篩選 混料設計要求所有因素所占比例之和為1,所以A、B、C之和要等于1,通過采用單因素試驗優(yōu)選出Carbopol、HPMC、NaHCO3的較優(yōu)配比為2:2:1,在此基礎上,采用混料設計優(yōu)選漂浮層的最佳配比,即A、B、C分別的取值范圍定為0.3~0.7、0.3~0.7、0~0.4。將起漂時間和漂浮時滯數(shù)值標準化為0~1間的歸一值(desirability),并以各指標“歸一值”求算幾何平均數(shù),得到總評 “歸一值”O(jiān)D。對取值越小越好的因素和取值越大越好的指標,可分別采用Hassan法進行數(shù)學轉換求 “歸一值”dmin和dmax,公式如下[16]:
dmin=(Ymax-Yi)/(Ymax-Ymin)(Y為評價指標);
dmax=(Yi-Ymin)/(Ymax-Ymin);
OD=(d1d2…dk)1/K(K為指標數(shù))。
本研究所用指標起漂時間取最小值,漂浮時滯取最大值 (由于存在未起漂和漂浮時滯超過12 h的情況,未起漂或起漂時間超過5 min,均視為5 min,漂浮時滯超過12 h,均視為12 h)。因素水平及結果見表1和圖2~圖4。
表1 混料實驗設計及結果Tab.1 Experimental design and results form ixtures
二項式擬合方程為:
OD=0.307 32A+1.083 12B-1.469 30C-2.694 80AB+5.301 09AC+5.916 25BC(r= 0.984 7,P<0.000 1)根據(jù)回歸方程、三維圖和平面圖,可以看出二項式擬合較好,得到漂浮層最佳處方Carbopol為30%,HPMC K4M為36.3%,NaHCO3為33.7%。預測值OD值為0.956 6。為檢驗試驗方法的可靠性,按優(yōu)選工藝條件進行3次驗證試驗,結果與擬合方程預測的最大值比較,偏差=[(預測值-實測值)/預測值]×100%,所得OD均值為0.941 7,與預測值偏差為1.58%,說明本實驗建立的數(shù)學模型能用于預測漂浮層的最佳配比。
圖2 HPM C與NaHCO3交互作用三維圖Fig.2 Three-dimensional figure for interaction of HPMC w ith NaHCO3
圖3 Carbopol與NaHCO3交互作用三維圖Fig.3 Three-dimensional figure for interaction of Carbopol w ith NaHCO3
圖4 Carbopol與HPMC交互作用三維圖Fig.4 Three-dimensional figure for interaction of Carbopolwith HPMC
高血壓發(fā)作的節(jié)律性以凌晨6點左右最為明顯,因此本制劑的釋藥前的時滯應控制在6~7 h。由上述研究結果可知,羅布麻雙層胃滯留型脈沖釋藥片的最佳處方和工藝條件為:以PVPP作為片芯崩解劑,每片用量為8%;包衣處方中HPMC K4M與乳糖用量比為4:1,以100 mg/片為宜;漂浮層最佳處方Carbopol為30%,HPMC K4M為36.3%,NaHCO3為33.7%;工藝采用干法壓制包衣,控制制劑硬度為40~50 N。按以上優(yōu)選的處方和工藝條件進行3批驗證試驗,通過體外釋放度研究,結果為起漂時間均小于1 min,大量釋藥均在6 h后開始,且釋藥在2 h釋藥約90%,結果見圖5。由圖中釋藥曲線可見,3批羅布麻雙層漂浮型脈沖釋藥片的體外釋藥情況,包括起漂時間、時滯期和時滯后的藥物釋放均 (P>0.05)無顯著性差異,重復性良好。
圖5 3批羅布麻雙層漂浮型脈沖片的體外釋藥曲線Fig.5 In vitro drug release curve for three batches of gogbane tablets
漂浮型脈沖片的制備是為了在疾病癥狀出現(xiàn)的高峰期使血漿中的藥物濃度達到最大,且應在方便時服用,病發(fā)前提供最大的釋藥。初期 (即時滯期)為少量或無釋藥階段,時滯后藥物脈沖釋放完全為第二階段,保證穩(wěn)定重現(xiàn)的時滯和時滯后藥物的脈沖釋放是此類給藥系統(tǒng)制備的關鍵和難點,而其時滯長短與制劑所處胃、腸道環(huán)境的體液量有關。普通脈沖釋藥系統(tǒng)在體內受胃、腸道轉運及胃、腸道不同部位消化液量的影響,存在釋藥時滯變異大等問題,同時胃排空過程的高可變性質會導致其在體內的變異性和生物利用度問題。為了克服這個問題,提出了漂浮型脈沖釋藥系統(tǒng)[17]。雙層漂浮型脈沖釋藥系統(tǒng)是根據(jù)疾病的晝夜節(jié)律性發(fā)作特點而設計的,即在一定時滯期后脈沖釋放藥物,以達到時辰治療學的要求。本研究以羅布麻提取物為模型藥物,制備雙層漂浮型脈沖片,使其在時滯后脈沖釋放完全,以滿足高血壓病癥發(fā)作時的治療需要。
本研究通過體外釋放度和崩解時間測定,確定采用PVPP作為片芯崩解劑,PVPP具有很強的膨脹性能及較高的毛細管活性,因而能迅速地將水吸收到藥片中,由于內部壓力 (溶脹壓力)超過了藥片的強度,以至藥片瞬間崩解,以滿足迅速釋藥,但PVPP黏結性較強,用量越多,有可能不利于其崩解,所以用量以8%為宜;外層衣膜以HPMC為主,配合使用致孔劑乳糖來調節(jié)衣層的溶蝕速率及釋藥速率;采用干粉末直接壓制法包衣。體外釋放研究發(fā)現(xiàn),衣膜與人工胃液接觸后,水化形成凝膠層,控釋藥物的釋放;漂浮層中NaHCO3與胃液反應生成的CO2滯留于凝膠層中,雙層片的漂浮層迅速膨脹,漂浮層帶著脈沖片達到液面上部,由于漂浮層溶蝕較慢,能保證一定的漂浮時滯。同時HPMC吸水溶脹后具有一定的漂浮能力及生物黏附性,均能延長制劑在胃中的滯留。時滯期內以制劑釋藥量少于10%為佳,隨著時間的推移,脈沖釋藥片的外包衣不斷溶蝕,使衣膜凝膠層變薄,介質擴散通過衣膜與速釋片芯接觸,片芯吸水膨脹到一定程度時會脹破薄的衣膜凝膠層,加快藥物的釋放,達到在預定的時滯期即6 h后脈沖釋藥的目的,脈沖釋藥片釋藥完畢,剩下上層的漂浮部分在胃的蠕動作用下,經(jīng)過一定時間后也會經(jīng)消化道排出體外,而其在體內的釋藥情況還需進一步研究。
[1]Patel J,DalvadiH,Shah D.Time and/or site specific drug delivery of floating pulsatile release delivery system[J].Sys Reviews Pharm,2011,2(1):59-65.
[2]Saitoh T,Watanabe Y,Kubo Y,et al.Intragastric acidity and circadian rhythm[J].Biomed Pharmacother,2001,55(1):138s-141s.
[3]Moore JG,Englert E.Circadian rhythm of gastric acid secretion in man[J].Nature,1970,226(5252):1261-1262.
[4]Maharastra.Pulsatile drug delivery:current scenario[J].Int J Pharma Bio Sci,2011,2(3):332-343.
[5]Pickering T G,James G D.Determinants and consequences of the diurnal rhythm of blood pressure[J].Am J Hypertens,1993,6(6):166S-169S.
[6]Massin M M,Maeyns K,Withofs N,et al.Circadian rhythm of heart rate and heart rate variability[J].Arch DisChild,2000,83(2):179-182.
[7]Bodmeier R,Krogel I.Floating or pulsatile drug delivery systems based on coated effervescent cores[J].Int J Pharm,1999,187(2):175-184.
[8]張 瑜,武亞玲,耿燕娜,等.鹽酸青藤堿胃滯留型擇時釋藥片的研制[J].中國中藥雜志,2009,34(5):554-559.
[9]鄒 豪.口服脈沖和定時釋藥系統(tǒng)[J].國外醫(yī)學藥學分冊,1999,26(1):33-38.
[10]劉璧玉,陳燕忠,呂 竹.脈沖釋藥技術在中藥制劑中的應用[J].中國藥師,2011,14(12):1816-1817.
[11]國家藥典委員.中華人民共和國藥典:2010年版一部[S].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:196-197.
[12]盛 萍,王新鈴,楊學斌,等.羅布麻總黃酮提取工藝的優(yōu)選[J].時珍國醫(yī)國藥,2006,17(4):587-588.
[13]Efentakis M,KoligliatiS,Vlachou M.Design and evaluation of a dry coated drug delivery system with an impermeable cup,swellable top layer and pulsatile release[J].Int J Pharm,2006,311(1-2):147-156.
[14]Zou Hao,Jiang Xuetao,Kong Lingshan,et al.Design and evaluation of a dry coated drug delivery system with floating-Pulsatile release[J].JPharm Sci,2008,97(1):263-273.
[15]Jessy S,Vishal P.Novel floating pulsatile approach for chronotherapeutic release of indomethacin[J].Dhaka Univ JPharm Sci,2007,6(1):37-41.
[16]吳 偉,崔光華,陸 彬.實驗設計中多指標的優(yōu)化:星點設計和總評 “歸一值”的應用[J].中國藥學雜志,2000,35(8):532.
[17]Chawla G,Gupta P,Koradia V,et al.Gastroretention:a means to address regionalvariability in intestinal drug absorption[J].Pharm Tech,2003,27(7):50-68.
Preparation of bilayer floating gogbane tablets for pulsatile release
RAN Mao-lian, LIXiao-fang*, YU Lin, LUO Li-jia, LUO Dan, LIPing, ZHOUWei
(Chengdu University of Traditional ChineseMedicine,Ministry of Education Key Laboratory for Standardization of Chineseherbalmedicines,System of Traditional Chinese Medicine Resources and Development Utilization of Ministry of State Key Laboratory Breeding Base,Chengdu 611137,China)
AIMTo develop a floating godbane leaf(Apocynum venetum L.)extract tablets with pulsatile drug delivery system for circadian rhythmic hypertension treatment.M ETHODSThe disintegration time and dissolution rate were taken as indexes for selection of the disintegrating agent for a quick release tablet core and the mixing design to screen the optimal formula for the bilayer.The in vitro testwas applied to evaluating the lag time of tablet release.RESULTSThe optimum prescription and process conditionsweremade up by PVPP as the disintegrate agent for core materiel,HPMC K4M with 20%lactose for gelmaterial,30%carbopol,36.3%HPMC K4M,and 33.7%sodium bicarbonate were employed for the pulsatile layer.In vitro release test showed that the release from bilayer floating pulsatile gogbane tablets began after six-hour time lag.CONCLUSIONThe bilayer floating godbane tablets for pulsatile release reach the target for instant floating and start the release at the expected time after the designed lag,and this qualifies the treatment of rhythmic diseases.
godbane leaf(Apocynum venetum);floating pulsatile drug delivery system;tablets;PVPP;HPMC K4M;carbopol;preparation
R944
A
1001-1528(2015)04-0752-06
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.04.013
2014-07-03
四川省教育廳項目 (12ZA042)
冉茂蓮 (1988—),女,碩士生,研究方向為中藥新劑型及中藥新技術。Tel:15828508177,E-mail:1948440664@qq.com
*通信作者:李小芳,女,教授,博士生導師,研究方向為中藥新劑型及新技術。Tel:13808195110,E-mail:lixiaofang918@163.com