鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的處方優化及其體外釋放度研究

范振東，石冬梅，蘇燕評，廖凱君，張 麗，俞昌喜

鉤吻（GelsemiumelegansBenth．）為馬錢科植物胡蔓藤的全草，盛產于我國的閩、浙、桂等地，民間一直應用鉤吻原植物治療各類疼痛［1－2］。鉤吻的主要有效成分為吲哚類生物堿，其總堿曾以注射劑、口服劑和外用膏藥幾種不同的劑型用于疼痛、腫瘤等疾病的治療［3－5］，但其毒性大，治療指數低。鉤吻素子（Koumine）是鉤吻總堿中含量最高的一種單體［6］，本課題組先期系列研究表明鉤吻素子具有高效低毒的治療慢性疼痛、抗焦慮和抗類風濕性關節炎作用［7－11］，提示鉤吻素子具有創制新型藥物的重大潛能。由于慢性疼痛和抗風濕性關節炎的治療療程長，為此擬將鉤吻素子設計成長效緩釋劑型，以減少給藥次數，增加患者的順應性。緩釋制劑中骨架緩釋片因其生產設備和制備工藝簡單、緩釋效果好而受到廣泛應用，因此，本研究擬優化篩選鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的處方并對其釋放度進行考察，為研制質量可靠，藥物釋放穩定、緩慢、完全的鉤吻素子緩釋片提供實驗基礎。

1 材料與方法

1．1 儀器與試劑 高效液相色譜儀（Angilent 1100）、紫外檢測器（G1314B）及色譜工作站（Angilent 1100）（美國 Angilent公司）；磁力攪拌器（ZNCL－S，鞏義市予華儀器有限責任公司）；精密酸度計（pHS－407，上海大普儀器有限公司）；手搖便攜式壓片機（TDP－1．5T，上海超億制藥機械設備有限公司）；智能藥物溶出儀（RCZ－8A，天津大學精密儀器廠）。甲醇（色譜純，中國國藥集團化學試劑有限公司）；預膠化淀粉（藥用輔料，上海卡樂康包衣技術有限公司）；羥丙甲基纖維素和微粉硅膠（大連業建貿有限公司）；乳糖和硬脂酸鎂（山東聊城阿華制藥有限公司）；其他試劑均為中國國藥集團化學試劑有限公司市售分析純；鉤吻素子對照品為本課題組前期提取分離精制而成，經高效液相色譜（HPLC）鑒定，純度為99．1%。

1．2 方法

1．2．1 鉤吻素子含量HPLC測定

1．2．1．1 色譜條件及系統適用性試驗 色譜柱：依利特 Hypersil ODS2高效液相色譜柱（5μm，4．6mm×250mm），流動相：甲醇－0．2%正丁胺水溶液（58∶42），流動相流速：1．0mL／min，柱溫：25℃，紫外檢測波長：256nm。

1．2．1．2 方法學考察 分別制備空白磷酸鹽緩沖溶液（PBS）和含鉤吻素子的PBS溶液，以上述HPLC法進樣分析，結果顯示空白PBS溶液對鉤吻素子的測定沒有干擾，該方法專屬性良好；分別配制2．024，16．182和32．364μg／mL的鉤吻素子的PBS溶液，以上述HPLC法進樣分析，重復性試驗顯示高、中、低3個濃度的峰面積RSD均＜3%，分別為2．38%，0．65%和0．53%，該法重復性良好（n＝5）；精密度試驗顯示，日內RSD均＜3%，分別為2．13%，2．63% 和1．60%，回 收 率 分 別 為103．75%，96．53%和104．62%；日間RSD均＜5%，分別為3．43%，1．44%和0．46%，該法精密度良好，回收率符合測定要求（n＝5）。

1．2．1．3 標準曲線制備與線性關系考察 以PBS溶液（pH 6．8）配制濃度分別為2．024，5．06，10．12，20．24，50．6和84．3μg／mL的鉤吻素子對照品溶液，按上述HPLC色譜條件進樣分析，以鉤吻素子濃度Y（μg／mL）對峰面積X進行線性回歸，得到標準曲線為Y＝14．831X－8．025 6，鉤吻素子PBS溶液在2．02～84．3μg／mL濃度范圍內線性關系良好，r＝0．999 4。

1．2．2 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的處方篩選

采用L9（34）進行正交設計，以 HPMC黏度、HPMC用量和乳糖用量為3因素，選取3水平進行試驗，正交試驗方案見表1。制備不同處方的鉤吻素子緩釋片劑，分別測定它們在1，2，4，6，8，10和12h的累積釋藥百分率。參考中國藥典2010版二部附錄緩控釋制劑指導原則的規定［12］，結合文獻［13］，擬采用P值為指標評價處方的釋藥性能：以2h釋放度25%為標準，計算∣R2－25%∣；同理，選取6h釋放度65%為標準，12h釋放度90%為標準，各點的權重為1，總得分的評價公式為：

P＝∣R2－25%∣×1×100＋∣R6－65%∣×1×100＋∣R12－90%∣×1×100

表1 優化因素水平表Tab 1 Factors and levels of orthogonal design

1．2．3 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的制備工藝

按處方2配比，稱取鉤吻素子對照品、乳糖、預膠化淀粉、微粉硅膠，均過100目篩，充分混勻后，加入適量硬脂酸鎂作潤滑劑，混合均勻后，干法直接壓片，得外觀光潔白色片劑，每片含鉤吻素子10mg。

1．2．4 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片釋放度測定

取按處方2制備的鉤吻素子緩釋片3片，參照文獻［12］，按照釋放度測定法，采用溶出度測定裝置，以pH 6．8的PBS溶液500mL為釋放介質，轉速100r／min，溫度（37±0．5）℃，于第1，2，4，6，8，10和12h分別取溶液3mL（并即時補充等量溶劑），0．45μm微孔濾膜濾過，HPLC法測定，依據鉤吻素子濃度與峰面積標準曲線計算本品在選定時間點的累積釋放度。

2 結 果

2．1 優化的鉤吻素子緩釋片處方 采用L9（34）進行正交設計，以HPMC黏度、HPMC用量和乳糖用量為3因素，選取3水平進行試驗，正交試驗結果見表2。極差R反映各因素對鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片評價指標P的影響程度，R值越小表示該因素對P影響越小，反之則影響越大。正交試驗結果顯示，3因素對鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的P值影響的主次順序為A＞B＞C，HPMC黏度對P值影響最大，HPMC用量次之，乳糖用量影響最小，各因素最佳組合為A1B2C2，因此選擇處方2作為最佳試驗處方，制備鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片。

表2 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片處方篩選正交試驗結果Tab 2 The result of orthogonal design experiment on Koumine hydrophilic matrix sustained－release tablets

2．2 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片釋放度 優選的鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片釋放度結果見圖1。結果表明，鉤吻素子在2h內累積釋放度為35%～40%，6h內累積釋放度為60%～65%，12h內累積釋放度＞90%。

2．3 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的釋藥機制

將上述緩釋片體外釋放度數據按零級模型、一級模型、Higuchi模型、Ritger－Peppas模型和 Weibull模型進行擬合，結果見表3。由表3可得，鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的體外釋放與一級模型、Higuchi模型、Ritger－Peppas方程模型和 Weibull方程模型均具有良好的擬合度。其中Ritger－Peppas模型是將藥物釋放的擴散項與溶蝕項相加，提出的一個簡單的半經驗指數方程［14］，一般情況下，藥物從骨架片中的釋放機制可以通過Peppas經驗公式描述。

W＝Ktn

對數轉化：lnW＝nlnt＋C

W為藥物在t時間的累積釋放百分數，K為釋放速率常數，t為釋放時間點，釋放指數n是表征釋放機制的指數，對于圓柱體制劑（片劑等）而言，n＝0．5454，符合0．45＜n＜0．89，擴散機制為非Fick擴散，該制劑釋藥過程中擴散和骨架溶蝕均起作用。

圖1 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片體外累積釋放度Fig 1 Release profiles of the optimized Koumine hydrophilic matrix sustained－releases tablets

表3 鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的不同釋藥模型擬合Tab 3 Analysis of release models of Koumine hydrophilic matrix sustained－release tablets using different equations

3 討 論

骨架型緩釋制劑中骨架材料的選擇至關重要。文獻表明，以HPMC為骨架材料制備緩釋片劑的工藝重現性好，發生崩解和突釋可能性小，可壓性良好［15］。因此選擇HPMC作為骨架材料，采用正交試驗設計，最終確定鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片處方為：鉤吻素子10mg，HPMC K4M112mg，乳糖22．4mg，預膠化淀粉132．8mg，微粉硅膠1．4mg，硬脂酸鎂1．4mg；該緩釋片2h內累積釋放度為35%～40%，6h內累積釋放度為60%～65%，12h內累積釋放度＞90%，藥物在12h內穩定、緩慢、完全釋放。

鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片遇水時，首先在片劑表面潤濕，形成水凝膠層，使表面鉤吻素子溶出；凝膠層繼續水化，骨架膨脹，凝膠層增厚，延緩了鉤吻素子的釋放，這時鉤吻素子可通過凝膠層擴散釋出；隨著時間的延長，片劑外層骨架逐漸水化并溶蝕，內部再形成凝膠，再溶解，直至水分向片芯滲透至骨架完全釋放。此外，本研究對處方優化后的鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的釋放度按不同釋藥方程進行擬合，結果顯示其釋藥機制符合Peppas方程。釋放參數n是Peppas方程中表征釋放機制的特征參數，與制劑的骨架形狀有關，對于片劑而言，Peppas方程認為當n＜0．45時，藥物的釋放機制即為Fick’s擴散；當0．45＜n＜0．89，藥物釋放機制為非Fick’s擴散，即藥物擴散和骨架溶蝕協同作用；當n＞0．89時，藥物的釋放機制為骨架溶蝕機制［14，16］。經處方優化后的鉤吻素子親水凝膠骨架緩釋片的n值在0．45～0．89之間，顯示其釋藥機制為擴散和骨架溶蝕的協同作用。

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