金桂蘭,羅 平,杜 娟,林 寧,譚建玲,邢翔飛#(.三峽大學(xué)人民醫(yī)院/宜昌市第一人民醫(yī)院藥學(xué)部,湖北宜昌 443000;.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,武漢 430064)
尼可地爾骨架型緩釋片的處方優(yōu)化及體外釋藥研究
金桂蘭1*,羅 平2,杜 娟2,林 寧2,譚建玲1,邢翔飛1#(1.三峽大學(xué)人民醫(yī)院/宜昌市第一人民醫(yī)院藥學(xué)部,湖北宜昌 443000;2.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,武漢 430064)
目的:優(yōu)化尼可地爾骨架型緩釋片的處方,評(píng)價(jià)其體外釋藥特性。方法:采用粉末直接壓片法,在單因素考察的基礎(chǔ)上,以1、4、8、12 h尼可地爾的累積釋放度(Q)為評(píng)價(jià)指標(biāo),用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化制劑輔料中羥丙甲基纖維素(HPMC)、乙基纖維素(EC)的用量;比較所制緩釋片在不同pH(1.0、5.0、6.8、7.4)介質(zhì)中12 h內(nèi)的Q值。結(jié)果:最優(yōu)處方(每片量)為尼可地爾10 mg、HPMC 150 mg、EC 90 mg、微晶纖維素80 mg、乳糖60 mg、硬脂酸鎂2%;所制緩釋片的Q1 h、Q4 h、Q8 h、Q12 h分別為23.6%、51.3%、83.7%、96.9%,與預(yù)測(cè)值的偏差分別為2.1%、1.6%、1.0%、0.2%;緩釋片在pH 1.0~7.4的介質(zhì)中各時(shí)間點(diǎn)的Q值相近。結(jié)論:優(yōu)化處方所制的尼可地爾骨架型緩釋片具有緩釋作用,pH在1.0~7.4范圍內(nèi)變化對(duì)其主藥的釋放無干擾。
尼可地爾;骨架型緩釋片;處方優(yōu)化;星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法;體外釋藥
尼可地爾(Nicorandil,又名煙浪?。?,化學(xué)名N-[2-(硝基氧基)乙基]-3-吡啶羧酰胺,屬硝酸酯類化合物,具有硝酸酯類和鉀離子通道開放的雙重作用[1-2],在臨床上適用于高血壓、冠心病及各類心絞痛的治療,為較理想的抗心絞痛藥。目前,尼可地爾上市制劑有片劑、注射劑等。實(shí)際應(yīng)用中,該藥物的水溶性較差,存在口服生物利用度低等問題。
近年來,結(jié)合緩控釋制劑的優(yōu)點(diǎn),并根據(jù)心腦血管疾病的發(fā)病規(guī)律,研究可以長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)起效的緩控釋制劑已成為心腦血管藥物研究的趨勢(shì)之一。本研究以羥丙甲基纖維素(HPMC)和乙基纖維素(EC)為緩釋材料,應(yīng)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法[3]優(yōu)化處方,并對(duì)其體外釋藥進(jìn)行初步探討,旨在研究制備一種服用方便且血藥濃度持續(xù)穩(wěn)定的尼可地爾緩釋片。
1.1 儀器
UV-2550紫外-可見分光光度計(jì)(日本島津公司);BP211D十萬分之一電子天平(德國(guó)Satorius公司);TDP單沖壓片機(jī)(上海天祥健臺(tái)制藥機(jī)械有限公司);ZRS-8G溶出儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司)。
1.2 藥品與試劑
尼可地爾對(duì)照品和原料藥(西安立邦制藥廠提供,批號(hào):20130307、120917,純度:>99%);尼可地爾片(河南天方藥業(yè)有限公司,批號(hào):130709107,規(guī)格:5 mg/片);EC(黏度:0.01 Pa·s)、HPMC K4M和微晶纖維素(MCC)均購(gòu)自安徽山河藥用輔料股份有限公司;乳糖(天津市博迪化工有限公司);硬脂酸鎂(天津市標(biāo)準(zhǔn)科技有限公司,化學(xué)純);水為二次蒸餾水。
2.1 釋放度的測(cè)定
2.1.1 含量測(cè)定方法的建立 精密稱定尼可地爾對(duì)照品適量,用pH 6.8磷酸鹽緩沖液(PBS)溶解定容至100 ml,備用。精密量取上述溶液,制備成質(zhì)量濃度分別為1.01、3.03、6.06、9.09、12.12 μg/ml的對(duì)照品溶液,在262 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以質(zhì)量濃度(c)為橫坐標(biāo)、吸光度(A)為縱坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸分析,得回歸方程為A=0.017 6c-0.003 9(r2=0.999 7),尼可地爾檢測(cè)質(zhì)量濃度的線性范圍為1.01~12.12 μg/ml。按相關(guān)方法考察,50%、100%、150%的加樣回收率分別為101.98%、99.99%、98.53%,RSD分別為1.12%、0.39%、0.27%(n=3);精密度試驗(yàn)RSD為0.41%(n=6)。
2.1.2 籃法測(cè)定累積釋放度 按2015年版《中國(guó)藥典》(四部)釋放度測(cè)定法中通則0931第一法(籃法)操作,以900 ml經(jīng)脫氣處理的pH 6.8的PBS為釋放介質(zhì),轉(zhuǎn)速50 r/min,溫度(37± 0.5)℃ 。分別于0、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12 h取樣5 ml,并及時(shí)補(bǔ)加等體積同溫新鮮介質(zhì)。樣品液用0.45μm微孔濾膜過濾,測(cè)定吸光度,并根據(jù)回歸方程計(jì)算累積釋放度(Q)。
2.2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化制劑處方
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果 經(jīng)過單因素試驗(yàn)的初步考察表明,HPMC和EC的用量是影響藥物釋放的主要因素。本研究設(shè)定每片制劑中HPMC(X1)的用量范圍為100~160 mg、EC(X2)的用量范圍為60~120 mg,響應(yīng)值為Q1 h、Q4 h、Q8 h、Q12 h,以星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法進(jìn)行2因素5水平的處方優(yōu)化試驗(yàn)[4-5]。因素與水平見表1,星點(diǎn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表2。
表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels
表2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)結(jié)果Tab 2 Central composite design and test results
2.2.2 模型擬合 以X1和X2為自變量,Q1 h、Q4 h、Q8 h、Q12 h為因變量,使用Design Expert軟件處理數(shù)據(jù),進(jìn)行模型擬合,以模型擬合相關(guān)系數(shù)(r2)和置信度(P)判斷最佳模型[6-7]。分別采用多元線性模型和二次多項(xiàng)式模型對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)各自變量和因變量進(jìn)行回歸分析,二次多項(xiàng)式模型擬合相關(guān)系數(shù)明顯高于多元線性模型,且置信度也優(yōu)于多元線性模型。因此,本研究選擇二次多項(xiàng)式模型擬合方程優(yōu)化制劑處方,其方程為Q1 h= -70.052+1.125X1+0.650X2+0.001 6X1X2-0.005 1X-0.004 9X(r2=0.973 4,P=0.010 0);Q4 h=-170.48+2.85X1+1.64X2+0.000 33X1X2-0.011 2X-0.010X(r2=0.948 4,P=0.056 0);Q8 h=29.605+0.714X1+0.546X2+0.000 056X1X2-0.003 3X-0.003 6X(r2=0.991 8,P=0.029 5);Q12 h=23.283+0.776X1+0.744X2+0.000 78X1X2-0.003 6X-0.004 8X(r2=0.991 2,P= 0.005 4)。根據(jù)上述選用的二次多項(xiàng)式模型,分別繪制X1和X2對(duì)Q的響應(yīng)面圖和等高線圖,見圖1和圖2。
2.2.3 處方優(yōu)化與驗(yàn)證 設(shè)定響應(yīng)值Q1 h為10%~30%、Q4 h為40%~60%、Q8 h為70%~90%、Q12 h>90%,將各個(gè)響應(yīng)面優(yōu)化區(qū)域進(jìn)行重疊[8],得到X1較優(yōu)用量范圍為150~157 mg,X2較優(yōu)用量范圍為85~98 mg。綜合考慮,最終確定尼可地爾骨架型緩釋片的處方(每片量)為尼可地爾原料藥10 mg、HPMC 150 mg、EC 90 mg、MCC 80 mg、乳糖60 mg、硬脂酸鎂2%。對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見表3。
圖1 X1和X2對(duì)Q值影響的三維響應(yīng)面圖Fig 1 Three-dimensional response surface map of the effects of X1and X2on Q values
圖2 X1和X2對(duì)Q值影響的等高線圖Fig 2 Contour map of the effects of X1and X2on Q values
表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Tab 3 Results of verification test
由表3可知,Q1 h、Q4 h、Q8 h、Q12 h的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的偏差均小于3%,表明優(yōu)化結(jié)果良好,試驗(yàn)設(shè)計(jì)和模型的擬合均有較高的可信度和預(yù)測(cè)性。最終確定,每片尼可地爾骨架型緩釋片中HPMC用量為150 mg、EC用量為90 mg。
2.3 尼可地爾骨架型緩釋片的制備[9]
按“2.2.3”項(xiàng)下優(yōu)化后處方量稱取主藥與輔料分別過120目篩,將尼可地爾與其他輔料等量遞加法逐步混勻,再加入潤(rùn)滑劑混勻,采用直接壓片法,于單沖壓片機(jī)上壓制成直徑為12mm、片質(zhì)量約為400 mg的尼可地爾骨架型緩釋片,每片含尼可地爾10 mg。
2.4 體外釋藥特性評(píng)價(jià)
2.4.1 體外釋藥特性 按最優(yōu)處方制備尼可地爾骨架型緩釋片6片(批號(hào):201456),測(cè)定其Q12 h,并與尼可地爾普通片進(jìn)行比較。結(jié)果表明,與尼可地爾普通片比較,尼可地爾骨架型緩釋片具有良好的緩釋特性。2種制劑的累積釋放曲線見圖3。
圖3 2種制劑的累積釋放曲線(n=6)Fig 3 Cumulative release curves of 2preparations(n=6)
2.4.2 pH對(duì)Q值的影響 取同一批號(hào)尼可地爾骨架型緩釋片(批號(hào):201458),分別以0.1 mol/L的鹽酸溶液(pH 1.0)和pH 5.0、6.8、7.4的PBS為釋放介質(zhì),按“2.1.2”項(xiàng)下方法測(cè)定Q12 h,繪制累積釋放曲線和Q-pH-時(shí)間(t)的三維圖,具體見圖4和圖5。
圖4 尼可地爾骨架型緩釋片在不同pH介質(zhì)中的累積釋放曲線Fig 4 Cumulative release curves of Nicorandil sustained-release matrix tablet in different pH media
圖5 尼可地爾骨架型緩釋片Q-pH-t的三維圖Fig 5 Three-dimensional map of Q-pH-t of Nicorandil sustained-release matrix tablet
由圖4和圖5可知,尼可地爾骨架型緩釋片在pH 1.0~7.4的釋放介質(zhì)中各時(shí)間點(diǎn)的Q值相近,介質(zhì)pH在1.0~7.4范圍內(nèi)變化對(duì)其主藥的釋放無干擾。
尼可地爾骨架型緩釋片為混合型骨架片,系由親水性高分子材料和不溶性骨架材料以及其他輔料混合制成。在制備工藝上,該制劑采用粉末直接壓片法,制備工藝簡(jiǎn)單、便于工業(yè)化生產(chǎn);在制劑處方上,筆者基于前期對(duì)HPMC黏度和用量,EC、MCC、乳糖用量進(jìn)行單因素考察的基礎(chǔ)上,采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法對(duì)制劑處方組成進(jìn)行了篩選優(yōu)化。
緩釋、控釋制劑長(zhǎng)時(shí)間在體內(nèi)釋藥,經(jīng)過pH約為1.0的胃液到pH約7.4的小腸遠(yuǎn)端。為能反映制劑體內(nèi)吸收特征,一般應(yīng)對(duì)緩控釋制劑的pH依賴性進(jìn)行研究。藥物釋放介質(zhì)的pH可能會(huì)影響某些控制藥物釋放關(guān)鍵輔料的特性[10-11],對(duì)緩釋片的釋放有一定影響。本試驗(yàn)通過對(duì)尼可地爾骨架型緩釋片“Q-pH-t”釋放特性的研究,發(fā)現(xiàn)緩釋片在pH 1.0~7.4的釋放介質(zhì)中均能較好地釋放,說明pH的變化對(duì)其主藥的釋放無干擾,符合劑型設(shè)計(jì)要求,同時(shí)也表明尼可地爾可制備成緩釋制劑。
星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法是通過試驗(yàn)擬合因變量對(duì)自變量的響應(yīng)面,從響應(yīng)面上選擇最優(yōu)響應(yīng)域的方法,其試驗(yàn)設(shè)計(jì)可靠性較高、偏差較小。筆者對(duì)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化得到的處方進(jìn)行驗(yàn)證,制備的尼可地爾骨架型緩釋片體外釋藥平穩(wěn)持久,達(dá)到緩釋制劑的要求,為尼可地爾新劑型的開發(fā)提供了參考依據(jù)并奠定了基礎(chǔ)。另外,其體內(nèi)釋藥研究及體內(nèi)外相關(guān)性研究仍在進(jìn)行中,將另文報(bào)道。
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(編輯:鄒麗娟)
Study on Formulation Optimization of Nicorandil Sustained-release Matrix Tablet and Drug Release in vitro
JIN Guilan1,LUO Ping2,DU Juan2,LIN Ning2,TAN Jianling1,XING Xiangfei1(1.Dept.of Pharmacy,Three Gorges University People’s Hospital/the First People’s Hospital of Yichang,Hubei Yichang 443000,China;2.College of Pharmacy,Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430064,China)
OBJECTIVE:To optimize the formulation optimization of Nicorandil sustained-release matrix tablet,and evaluate its drug release properties in vitro.METHODS:Based on single factor test,powder direct compression method was used,using nicorandil cumulative release rate(Q)in 1,4,8,12 h as evaluation indexes,central composite design-response surface method was adopted to optimize the amount of hydroxypropyl methylcellulose(HPMC)and ethyl cellulose(EC);Q values within 12 h in different pH(1.0,5.0,6.8,7.4)media were compared.RESULTS:The optimized formulation(every tablet)was nicorandil 10 mg,HPMC 150 mg,EC 90 mg,microcrystalline cellulose 80 mg,lactose 60 mg,magnesium stearate 2%.Q1 h,Q4 h,Q8 hand Q12 hof the obtained formulation were 23.6%,51.3%,83.7%and 96.9%,respectively;deviation from the predicted values were 2.1%,1.6%,1.0%,0.2%.Q values were similar in pH 1.0-7.4 at different time points.CONCLUSIONS:The obtained Nicorandil sustained-release matrix tablet by optimal formulation shows sustained-release effect,and the change of pH 1.0-7.4 has no interference in the release characteristics of main drug.
Nicorandil;Sustained-release matrix tablet;Formulation optimization;Central composite design-response surface method;Drug release in vitro
·綜述講座·
R943
A
1001-0408(2016)25-3564-03
10.6039/j.issn.1001-0408.2016.25.33
2015-11-27
2016-02-01)
*主任藥師,碩士。研究方向:醫(yī)院藥學(xué)、藥事管理。電話:0717-6228045。E-mail:jin_gl@163.com
主任藥師,碩士。研究方向:藥物制劑、臨床藥學(xué)。電話:0717-6227798。E-mail:xingxfemail@163.com