星點設計—效應面法優化亞麻木酚素緩釋片處方

劉效栓 李季文 吳曉琴 舒勁 焦正花 錢夢茹 畢映燕

摘要：目的 采用星點設計-效應面法優化亞麻木酚素緩釋片處方。方法 以羥丙基甲基纖維素（HPMC）、乙基纖維素（EC）和淀粉的用量為考察因素，分別以亞麻木酚素在2、6、12 h的累積釋放度為評價指標，采用星點設計-效應面優化法進行處方優選試驗，并進行優化處方的驗證分析。結果 最終確定緩釋片的最佳處方為HPMC用量為43%，EC用量為26%，淀粉用量為17%，優化處方的考察指標預測值與觀察值非常接近。結論 通過星點設計-效應面優化法建立的模型預測性良好，可用于亞麻木酚素緩釋片處方的優化。

關鍵詞：亞麻木酚素；緩釋片；星點設計-效應面法

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.04.023

中圖分類號：R283.5 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2016）04-0087-04

Optimization of Prescription of Flaxseed Lignans Sustained-release Tablets by Central Composite Design-response Surface Methodology LIU Xiao-shuan， LI Ji-wen， WU Xiao-qin， SHU Jin， JIAO Zheng-hua， QIAN Meng-ru， BI Ying-yan （TCM Hospital of Gansu Province， Lanzhou 730050， China）

Abstract： Objective To optimize the prescription of flaxseed lignans sustained release tables by central composite design-response surface methodology. Methods With HPMC， EC and starch dosage as factors， and flaxseed lignans in 2， 6 and 12 h of cumulative release as evaluation indexes， central composite design-response surface optimization method was used to conduct prescription optimization experiments， and optimized prescription analysis was carried out. Results The optimal prescription of flaxseed lignans sustained release tables was as following： HPMC dosage was 43%； EC was 26%； starch content was 17%. Optimized index forecast values were very close to the observed values. In vitro release test of three selected optimal formulations indicated that there existed high approximation between the observed and estimated values. Conclusion It shows that the established model is suitable for flaxseed lignans sustained release tables， which can be used in the optimization of the prescription of flaxseed lignans sustained release tables.

Key words： flaxseed lignans； sustained-release tablets； central composite design-response surface methodology

亞麻木酚素是與人體雌激素十分相似的植物雌激素，具有抗氧化、延緩衰老[1]、抗腫瘤[2]、預防骨質疏松[3]、降低血清膽固醇[4]等功效，尤其在減輕婦女絕經期癥狀、預防乳腺癌、前列腺癌等方面有良好療效[5]，在預防糖尿病方面發揮著重要的作用[6]。本研究以丙基甲基纖維素（HPMC）、乙基纖維素（EC）為混合骨架材料，采用星點設計-效應面法優化緩釋片的處方，研制亞麻木酚素緩釋片，旨在提高患者的依從性和藥物的生物利用度。

1 儀器與試藥

高效液相色譜儀（waters1525泵，waters717進樣器，waters2487雙通道紫外檢測器）；KQ-250超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；RZQ-8D自動溶

基金項目：甘肅省科技支撐計劃（1104FKCA121）

出取樣收集系統，天津市天大天發科技有限公司；TDP型單沖壓片機，上海天祥制藥機械公司；CJY-300D型片劑脆碎度測定儀，上海黃海藥檢儀器有限公司；智能片劑硬度儀YD-35，天津市天大天發科技有限公司。

亞麻木酚素（含量61%），甘肅省中醫院制劑室自制；HPMC K14M、K15M、K100M，山東聊城阿華制藥有限公司；EC，天津市科密歐試劑有限公司；淀粉，山東聊城阿華制藥有限公司；微粉硅膠，山東聊城阿華制藥有限公司；其他試劑均為分析純；水為蒸餾水。

2 方法與結果

2.1 亞麻木酚素含量測定

2.1.1 色譜條件 Waters Symmetry ShieLd-C18（5 μm，4.6 mm×250 mm）色譜柱，流動相為甲醇-水（35∶65），流速為1.0 mL/min，紫外檢測器，檢測波長為282 nm，柱溫為室溫，進樣量為10 μL。在該色譜條件下測定亞麻木酚素含量，樣品中被測成分能夠達到基線分離，相鄰色譜峰的分離度>1.5。理論塔板數均高于3000。

2.1.2 對照品溶液的制備 取亞麻木酚素對照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1 mL含0.225 mg的溶液，即得。

2.1.3 供試品溶液的制備 取亞麻木酚素緩釋片10片，研細，過4號篩，精密稱定0.2 g，置100 mL量瓶中，加入適量甲醇，超聲處理15 min，放涼，稀釋至刻度，過濾，取續濾液1 mL，置10 mL量瓶中，稀釋至刻度，振蕩，搖勻，用0.45 μm微孔濾膜過濾，取續濾液，備用。

2.1.4 標準曲線的繪制 精密吸取亞麻木酚素對照品儲備液適量，分別用甲醇稀釋后得每1 mL含亞麻木酚素0.018、0.045、0.090、0.135、0.180、0.225 mg的對照品溶液，進樣10 μL，每個濃度進樣3次，以峰面積為縱坐標，對照品濃度為橫坐標，繪制標準曲線，回歸方程Y=5×106X+21 041，r=0.999 5。結果亞麻木酚素在0.018～0.225 mg/mL范圍內與其色譜峰面積呈良好的線性關系。

2.1.5 精密度試驗 精密吸取一定濃度的亞麻木酚素對照品溶液10 ?L，分別于日內不同時間連續進樣6次，連續6 d內進樣6次，記錄峰面積，分別計算亞麻木酚素的日內、日間精密度，結果RSD分別為0.94%、1.41%，表明亞麻木酚素的日內、日間精密度良好。

2.1.6 重復性試驗 取同一批亞麻木酚素緩釋片粉末6份，按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，各取10 ?L進樣測定，結果RSD=1.63%，表明本方法重復性較好。

2.1.7 穩定性試驗 精密吸取同一供試品溶液10 ?L，分別在0、4、8、12、18、24 h注入色譜儀中，測定亞麻木酚素峰面積，結果RSD=1.99%，表明供試品溶液在24 h內穩定。

2.1.8 專屬性試驗 精密吸取對照品溶液、供試品溶液及陰性對照溶液各10 ?L，按“2.1.1”項下色譜條件進行測定，樣品中輔料成分對測定無干擾，色譜圖見圖1。

2.2 優選緩釋片最佳處方

2.2.1 緩釋片的制備 亞麻木酚素緩釋片的制備原輔料均過100目篩。精密稱取處方量的亞麻木酚素（100 mg/片）及HPMC、EC、淀粉，混合均勻，加

入70%乙醇液為黏合劑制軟材；20目篩擠壓制濕顆粒，鼓風恒溫干燥箱中50 ℃干燥2 h，按質量分數1%的量加入微粉硅膠，混勻，壓片（6～8 kg），即得，每片400 mg。

2.2.2 釋放度考察 按2010年版《中華人民共和國藥典》附錄釋放度測定法第1法[7]有關規定，轉速為100 r/min，溫度為（37±0.5）℃，釋放介質為新鮮蒸餾水900 mL。隨機取試驗樣品6片，分別置于各溶出杯中，立即計時，于2、6、12 h取溶液5 mL，同時補充5 mL同溫度的釋放介質，溶液水浴蒸干，甲醇定容至10 mL，經0.45 μm微孔濾膜過濾，即為供試品。供試品于280 nm處測定含量，計算亞麻木酚素的累積釋放度。

2.2.3 試驗設計與結果 預試驗表明，HPMC量、EC量和淀粉量是影響片劑釋放的主要因素。根據初步考察結果，采用HPMC用量（A）、EC用量（B）及淀粉用量（C）作為考察因素，其范圍為：A 20%～50%，B 10%～30%，C 5%～20%。根據星點設計的原理，各因素設置5個水平，可用代碼值±a、±1、0來表示。對于三因素的星點設計a=1.732，因素及水平表見表1，具體方案安排見表2。

2.2.4 回歸方程 用Oringin7.0統計軟件，以緩釋片在2、6、12 h的累積釋放度為評價指標，分別對各處方進行多元線性回歸和二次多項式方程擬合[8-9]。根據最優擬合方程，用Oringin7.0軟件分別繪制評價指標與各因素的三維效應面與二維等高線圖。將各釋放時間點二維等高線最佳釋放區域重疊，能得到決定所研制緩釋片釋放度因素的優化區域，即為最佳處方區域。分別在亞麻木酚素緩釋片的最佳處方區域內選定一個處方，按“2.2.1”項下方法制備緩釋片，按“2.2.2”項下方法測定各時間點的釋放度。以所測的2、6、12 h的釋放度對根據二次多項式模型分析計算出的預測值進行相關性分析。二次多項式回歸方程見表3。擬合結果發現，就置信度（P）和擬合優度（r）而言，二次多項式模型明顯優于多元線性模型。

表3 二次多項式回歸方程

時間 方程 r2 P值

2 h R2=0.97-0.027A-0.019 5B+3.816×10-3C+4.503×10-4AB-3.33×10-4AC+5.003×10-4BC+2.773×10-4A2-7.628×10-5B2-1.355×10-4C2 0.758 3 0.032 3

6 h R6=1.0548-0.030 2A-0.014 5B+0.036 5C+5.253 3×10-4AB-8.333 8×10-4AC+8.505 4×10-4BC+3.502 9×10-4A2-3.623 4×10-4B2-9.101 16×10-4C2 0.798 4 0.015 0

12 h R12=1.628 5-0.042 43A-0.025 8B+0.035C+5.253 3×10-4AB-1.166 7×10-3AC+1.651 1×10-3BC+5.598 2×10-4A2-2.407 7×10-4B2-1.138 7×10-3C2 0.796 6 0.015 6

2.2.5 效應面優化、預測與驗證 根據上述所確立的二次多項式模型，分別繪制緩釋片2、6、12 h累積釋放度的效應面和等高線圖，見圖2～圖4。

本研究預期目標為研制12 h給藥一次的亞麻木酚素緩釋片，并且盡可能減少突釋和保證釋藥完全。將緩釋片各時間段的最佳釋放區域確定為：2 h為10%～30%，6 h為50%～70%，12 h為80%～100%。在此基礎上，結合釋放度圖形，由二次多項式模型得到的優化區域，最終確定緩釋片的最佳處方為：HPMC用量為43%，EC用量為26%，淀粉的用量為17%。

在預測最優處方的基礎上，進行3批樣品放大試驗，分別測定2、6、12 h的釋放度，計算累積釋放率，測定結果見表4。可知，由二次多項式模型對2、6、12 h累積釋放度分別做出的預測值和實驗值都非常接近，表明所建立的模型穩定。

3 討論

在緩釋輔料選取中，首先通過預試驗以0～24 h緩釋片的累積釋放度為評價指標，通過單因素考察了不同黏度HPMC（K4M、K15M、K100M）對緩釋片釋放度的影響，從結果來看，HPMC K100M釋放效果最好。以HPMC為主要骨架材料，加入疏水性輔料EC可調節藥物的溶出，二者組成的混合型緩釋骨架系統對亞麻木酚素表現出良好的緩慢釋放效果，未見親水凝膠骨架片常出現的藥物釋放開始時段較嚴重的突釋現象。

在試驗優選出的最佳處方范圍內，選取的3個處方的評價指標（2、6、12 h累積釋放度）預測值與實驗值偏差較小，且符合預期的試驗目標，說明所建立的模型具有較好的預測性，可用于亞麻木酚素緩釋片處方的優化。

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（收稿日期：2015-06-23）

（修回日期：2015-07-09；編輯：陳靜）