星點設計效應面法優選魚腥草分散片的處方工藝

周愛梅（交城縣人民醫院，山西交城 030500）

魚腥草為三白草科植物蕺菜Houttuynia cordataThunb.的新鮮全草或干燥地上部分，其莖葉搓碎后有魚腥味，因此而得名。其味辛，性寒，具有清熱解毒、消腫排膿、利尿通淋的功效，臨床主要用于清熱解毒、利尿通淋、痰熱喘咳[1]。魚腥草已經被原國家衛生部正式確定為“既是藥品，又是食品”的極具開發潛力的資源之一，越來越受到人們的關注與青睞。目前，有關魚腥草的劑型主要有注射劑、普通片、滴眼液等。而將魚腥草制成分散片可以方便老人、小孩及吞咽有困難的患者，其服用方便、吸收快、生物利用度高，并且性質穩定，攜帶、貯藏方便，在方便患者的同時，提高了患者的依從性[2]。故筆者采用星點設計效應面法對魚腥草分散片的處方進行優選，以制備出質量合格的制劑。

1 材料

1.1 儀器

1200高效液相色譜（HPLC）儀（美國安捷倫公司）；TDP型單沖壓片機（上海第一制藥機械有限公司）；KQ-50B型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司，功率：50 W，頻率：40 kHz）；ZRS-8智能藥物溶出度儀（天津大學無線電廠）；電子分析天平（德國賽多利斯公司）；GZX-9070MBE數顯鼓風干燥箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）。

1.2 試劑

魚腥草素鈉對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號：10328-1201）；微晶纖維素（MCC，型號：101QD，美國ISP公司）；羧甲基淀粉鈉（CMS，安徽山河藥用輔料有限公司）；交聯聚維酮（PVPP）、硬脂酸鎂（山東聊城阿華制藥有限公司）；交聯羧甲基纖維素鈉（CCNa，西安惠安纖維素化工有限公司）；聚維酮K30（PVPK30，海南南杭藥業有限公司）；微粉硅膠（德國威凱公司）；甲醇為色譜純，其他試劑均為分析純，水為重蒸餾水。

1.3 藥材

魚腥草藥材，購于河北省安國市藥材公司，經山西省交城縣人民醫院中藥房李小惠中藥師鑒定為真品。

2 方法與結果

2.1 處方初步篩選

取魚腥草藥材適量，用約4倍量的水煮沸提取，合并濾液后提取至浸膏，烘干，粉碎，備用。經預試驗可知，崩解劑對分散片的處方工藝有重要作用。故試驗中著重優選崩解劑的用量，即PVPP、CCNa和CMS的用量。

2.2 星點設計效應面法優化處方[3]

2.2.1 處方設計與結果 選取PVPP（X1）、CCNa（X2）和CMS（X3）用量為考察因素，每個因素設計5個水平，以崩解時限[4]（Y1）和1 min的累積溶出度（Y2）為評價指標，采用星點設計對分散片進行處方優化。采用SPSS 11.5統計軟件，對上述數據按照下列方程進行線性和非線性的擬合：多元線性方程為Y＝b0+b1X1+b2X2+b3X3；多元非線性方程為Y＝b0+b1X1+b2X2+b3X3+b4X12+b5X22+b6X32+b7X1X2+b8X1X3+b9X2X3。因素與水平見表1；星點設計效應面試驗安排與結果見表2。

2.2.2 試驗結果分析 （1）以崩解時限為評價指標：對各考察因素擬合的多元線性回歸方程為Y1＝38.993－0.096X1－0.021X2－0.416X3（R＝0.714），非線性回歸方程為Y1＝37.321－0.098X1+0.083X2－0.246X3－0.032X12－0.002X22－0.032X32－0.008X1X2+0.008X1X3+0.06X2X3（R＝0.952）。多元線性回歸方程中的R較低，表明自變量與因變量之間線性關系較差，故不宜使用線性模型進行擬合、優化。多元非線性方程的方差分析顯示，總模型的F＝10.701，P＜0.001，表明方程具有統計學意義。拒絕P值較大的b1、b2、b5，重新擬合，調整后的方程為Y1＝37.924－0.257X3－0.033X12－0.032X32－0.009X1X2+0.059X1X3+0.009X2X3（R＝0.951）。由方程可知，R并未有明顯下降，表明刪除其他項后對模型未造成較大的影響，簡化后的模型仍有較高的可信度。采用Microcal Origin 6.0軟件繪制以崩解時限為指標的三維效應面和二維等高線圖，詳見圖1。

由圖1可知，PVPP和CMS的用量對片劑的崩解時限有一定的影響，而CCNa的用量對崩解時限的影響不明顯。根據效應面優選出最佳用量范圍為：PVPP用量為19～25 mg，CMS用量為21～30 mg。

（2）以1 min的累積溶出度為評價指標：對各考察因素擬合的多元線性回歸方程為Y2＝90.795+0.024X1+0.096X2+0.062X3（R＝0.594），非線性回歸方程為Y2＝61.895+0.633X1+1.284X2+0.816X3－0.014X12－0.018X22－0.012X32－0.009X1X3－9.604×10－6X1X2－0.004X2X3（R＝0.968）。多元線性回歸方程的R較低，表明自變量與因變量之間線性關系較差，故不宜使用線性模型進行擬合、優化。多元非線性方程的方差分析顯示，F＝16.662，P＜0.001。拒絕P值較大的b7，重新擬合，調整后的方程為Y2＝61.899+0.632X1+1.284X2+0.816X3－0.14X12－0.018X22－0.12X32－0.004X2X3－0.009X1X3（R＝0.968）。由方程可知，R并未有下降，表明刪除其他項后對模型未造成較大的影響，簡化后的模型仍有較高的可信度。以1 min的累積溶出度為指標的三維效應面和二維等高線圖見圖2。

表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels

表2 星點設計效應面試驗安排與結果Tab 2 Design and results of central composite design and response surface method

圖1 以崩解時限為指標的三維效應面和二維等高線圖Fig 1 Three-dimensional response surface and two-dimensional contour map with disintegration time as index

由圖2可知，PVPP、CCNa和CMS用量對片劑的累積溶出度有一定的影響，在一定范圍內，有助于提高累積溶出度，超出這個范圍過大或過小都會使1 min的累積溶出度降低。根據效應面優選出的三個因素最佳處方范圍為：PVPP用量為12～20 mg，CCNa用量為29～37 mg，CMS用量為18～27 mg。

綜合以上2個指標優選出的最佳處方范圍，取2個范圍的交集，得出處方優化范圍為：PVPP的用量為19～20 mg，CCNa的用量為29～37 mg，CMS的用量為21～27 mg。

2.3 工藝驗證試驗[5]

取魚腥草浸膏粉適量，與處方量的PVPP、CCNa和MCC按等量遞加的方式混合均勻，加入少量的微粉硅膠后用5%PVPK30乙醇溶液為黏合劑制軟材，20目制粒，在40℃下烘干1 h，整粒，外加CMS和硬脂酸鎂，壓片，片質量為400 mg，約含魚腥草浸膏粉100 mg。按上述方法制備3批魚腥草分散片，并測定崩解時限、魚腥草素鈉含量、累積溶出度和分散均勻性。

圖2 以1 min的累積溶出度為指標的三維效應面和二維等高線圖Fig 2 Three-dimensional response surface and two-dimensional contour map with cumulative dissolution in 1 min as index

2.3.1 崩解時限的測定 隨機抽取“2.3”項下制備的魚腥草分散片6片，根據上述方法測定崩解時限。結果，6片魚腥草分散片的崩解時限分別為27、27、28、26、29、26 s。

2.3.2 魚腥草素鈉含量的測定[6-7]取“2.3”項下魚腥草分散片10片，研細后精密稱定200 mg（約含魚腥草浸膏粉50 mg），置100 ml量瓶中，用流動相[甲醇-水-10%三乙胺（55∶45∶0.5，V/V/V）]超聲溶解，定容，取上清液1 ml，置10 ml量瓶中，加流動相定容，即得供試品溶液。精密稱取魚腥草素鈉對照品適量，置50 ml量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，搖勻，得到質量濃度分別為 100、200、300、400、500、600、700 μg/ml的魚腥草素鈉對照品溶液。根據回歸方程y＝21051x+1 939（r＝0.999 9，x為魚腥草素鈉質量濃度，y為峰面積積分值，線性范圍為100～700 μg/ml）計算樣品中魚腥草素鈉含量，共測定3次。結果，3次平均值分別為645、646、643 ng/片。

2.3.3 累積溶出度的測定[4]取3批“2.3”項下制備的魚腥草分散片適量，采用槳法進行試驗，溶出條件為900 ml水，轉速為50 r/min，溫度為（37±0.5）℃，分別于第20、40、60、80、100、150、200、300 s取樣10 ml，同時補加等量同溫介質，用0.45 μm微孔濾膜濾過，棄去初濾液，取續濾液按“2.3.2”項下方法進行測定，計算累積溶出度。魚腥草素鈉的累積溶出百分率測定結果見表3；累積溶出曲線見圖3。

表3 魚腥草素鈉的累積溶出百分率測定結果Tab 3 Cumulative dissolution percentage of sodium houttuyfonate

圖3 魚腥草素鈉的累積溶出曲線Fig 3 Cumulative dissolution profile of sodium houttuyfonate

由表3和圖3可知，魚腥草分散片在1 min時溶出已達到95%以上，以后趨于平穩，表明釋放速度快，且釋放完全。

2.3.4 分散均勻性測定 取“2.3”項下制備的魚腥草分散片6片，在25℃的100 ml水中振搖3 min，測定樣品的分散均勻性。結果，全部樣品均崩解并通過二號篩，表明魚腥草分散片的分散均勻性較好。

3 討論

PVPP具有較快的吸水溶脹速度，在水中迅速表現出毛細管活性和優異的水化能力，在促使片劑快速崩解時，還能改善顆粒流動性，1 min吸水量可達總吸水量的98.5%，與CMS-Na聯合使用比用單一的崩解劑崩解效果顯著。崩解劑內外相結合的方式可以有效地促進顆粒與顆粒之間、顆粒內部的崩解，從而達到良好的崩解效果[8]。

星點設計是一種新型的試驗設計方法，它是由多因素5水平的試驗設計，在2水平析因設計的基礎上加上極值點和中心點構成的，具有試驗次數少、試驗精度高的特點，常結合集數學與統計學方法為一體的效應面法進行處方優化。星點設計-效應面優化法既能反映各因素的作用，又能反映因素之間的交互作用，結果直觀，特點鮮明，運用成熟，已廣泛應用于藥學科研當中。

本試驗進行分散片的溶出度測定時選用了較低的轉速，目的是為了模擬老人或者小孩等胃腸蠕動功能低下的患者，保證藥物在胃腸蠕動較弱的情況下也可以釋放完全，提高生物利用度[9]。

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