星點(diǎn)設(shè)計(jì)—響應(yīng)面法優(yōu)化鹽酸羅沙替丁醋酸酯緩釋片的處方

段頤珊 杜娟 孫璐 李雪怡 林寧

中圖分類號 R943 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408（2018）07-0927-03

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.07.15

摘 要 目的：優(yōu)化鹽酸羅沙替丁醋酸酯（ROX）緩釋片的處方。方法：采用粉末直接壓片法制備ROX緩釋片，以1、4、8 h的體外累積釋放度的綜合指標(biāo)為指標(biāo)，以乳糖/微晶纖維素（MCC）（m/m）、乙基纖維素（EC）用量、羥丙基甲基纖維素（HPMC）用量為因素，采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法優(yōu)化制劑處方，并進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果：最優(yōu)處方為ROX 75 mg、乳糖 45 mg、MCC 91 mg、EC 65 mg、HPMC 124 mg、微粉硅膠2 mg。所制緩釋片1、4、8 h的體外累積釋放度分別為（30.7±0.5）%、（65.8±0.7）%、（89.4±0.6）%，與預(yù)測值的相對誤差分別為0.6%、0.8%、1.2%。結(jié)論：成功制得達(dá)到預(yù)期緩釋效果的ROX緩釋片。

關(guān)鍵詞 鹽酸羅沙替丁醋酸酯；緩釋片；星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法；制備；處方優(yōu)化

ABSTRACT OBJECTIVE： To optimize the formulation of Roxatidine acetate hydrochloride （ROX） sustained-release tablets. METHODS： ROX sustained-release tablets were prepared by direct powder compression method. Central composite design-response surface methodology was used to optimize the formulation with composite index of 1， 4， 8 h in vitro accumulative release rate as index， using mass ratio of lactose/microcrystalline cellulose （MCC） （m/m）， ethyl cellulose （EC） amount and HPMC amount as factors. Validation test was also conducted. RESULTS： The optimal formulation was as follows as ROX 75 mg， lactose 45 mg， MCC 91 mg， EC 65 mg， HPMC 124 mg， micropowder silica gel 2 mg. 1， 4， 8 h in vitro accumulative release rates of prepared sustained-release tablets were （30.7±0.5）%， （65.8±0.7）%， （89.4±0.6）%， respectively. Related errors of them to predicted value were 0.6%， 0.8%， 1.2%， respectively. CONCLUSIONS： ROX sustained-release tablets are prepared successfully， and sustained-release effect is consisted with the expected effect.

KEYWORDS Roxatidine acetate hydrochloride； Sustained-release tablets； Central composite design-response surface methodology； Preparation； Formulation optimization

鹽酸羅沙替丁醋酸酯（Roxatidine acetate hydrochloride，ROX）是日本帝國臟器公司開發(fā)的第四代H2受體拮抗藥[1]，臨床主要用于治療和預(yù)防由胃酸分泌過多所引起的消化系統(tǒng)疾病[2-3]，如胃潰瘍、十二指腸潰瘍、吻合部潰瘍、反流性食管炎、潰瘍或胃炎的急性發(fā)作等[4-5]。組胺H2受體拮抗藥治療潰瘍性疾病需長期給藥，而ROX半衰期較短（t1/2約為0.74 h），患者服藥次數(shù)較多，導(dǎo)致患者依從性差[6]。ROX目前使用的劑型較為單一，目前上市的只有普通片、緩釋膠囊和注射劑[7]。ROX經(jīng)口服吸收良好[8]，其在小腸、血漿和肝內(nèi)經(jīng)酶化作用后，迅速轉(zhuǎn)換成有活性的代謝物——羅沙替丁[9]。本文旨在延長藥物在消化道內(nèi)的釋放和作用時(shí)間，以提高藥物的生物利用度及患者的依從性[10-11]，因此制備了ROX緩釋片，并采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法[12]優(yōu)化其制劑處方。

1 材料

1.1 儀器

UV3200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Satorius公司）；TDP單沖壓片機(jī)（上海天祥健臺制藥機(jī)械有限公司）；ZRS- 8G智能藥物溶出儀（天津市天大天發(fā)科技有限公司）；SK2200H超聲波清洗儀（上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司）。

1.2 藥品與試劑

ROX原料藥（北京豐德醫(yī)藥科技有限公司，批號：150301，純度：>99%）；ROX對照品（湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院精制，批號：160321，純度：99.8%）；羥丙基甲基纖維素（HPMC，批號：130728，型號：K15M）、乙基纖維素（EC，批號：140326）、微晶纖維素（MCC，批號：130627）、微粉硅膠（批號：110624）均購于安徽山河藥用輔料股份有限公司，均為藥用規(guī)格；乳糖（天津市博迪化工有限公司，批號：140713，藥用規(guī)格）；水為超純水，其余試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 ROX緩釋片的制備

采用粉末直接壓片法制備ROX緩釋片。稱取處方量的主藥與輔料，分別過120目篩，根據(jù)處方中各成分量的不同，按等量遞加法逐步混勻，最后加入潤滑劑微粉硅膠，混勻，于單沖壓片機(jī)上壓制成直徑為8 mm的ROX緩釋片。每片含ROX 75 mg，片質(zhì)量約400 mg。

2.2 體外釋放度測定

2.2.1 線性關(guān)系考察 精密稱取ROX對照品適量，以pH 6.8的磷酸鹽緩沖液（PBS）為溶劑，制成質(zhì)量濃度分別為10.0、30.8、60.9、80.2、100.3、120.4 ?g/mL的對照品溶液，于275 nm波長處測定吸光度，以吸光度（A）對質(zhì)量濃度（c）進(jìn)行線性回歸，得回歸方程為A=0.005c-0.001 8（r=0.999 9，n=6）。結(jié)果表明，ROX在10.0～120.4 ?g/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2.2 準(zhǔn)確度與精密度考察 按處方量的80%、100%、120%精密稱取ROX對照品，按處方比例加入相應(yīng)輔料，用PBS定容，超聲20 min，靜置至室溫，過濾，制備成低、中、高3種質(zhì)量濃度的樣品溶液，每個(gè)濃度3份。分別取上述溶液適量，于275 nm波長處測定吸光度，每個(gè)質(zhì)量濃度測定5次，計(jì)算回收率；每個(gè)質(zhì)量濃度同日內(nèi)重復(fù)測定5次，考察日內(nèi)精密度；每個(gè)質(zhì)量濃度每天測定1次，連續(xù)測定5 d，考察日間精密度。結(jié)果，低、中、高質(zhì)量濃度樣品溶液的平均回收率分別為98.96%、99.97%、99.75%（RSD=0.54%，n=3）；日內(nèi)RSD均<0.16%（n=5）；日間RSD均<0.89%（n=5）。

2.2.3 釋放度測定 按2015年版《中國藥典》（四部）0931項(xiàng)下第一法（轉(zhuǎn)籃法）[13]操作，以900 mL的PBS為釋放介質(zhì)，轉(zhuǎn)速100 r/min，溫度（37±0.5） ℃，在釋放1、4、8 h時(shí)取樣5 mL，以0.45 ?m微孔濾膜過濾（同時(shí)補(bǔ)加等體積同溫釋放介質(zhì)），取續(xù)濾液于275 nm波長處測定吸光度，計(jì)算累積釋放度。

2.3 處方優(yōu)化

2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 由前期預(yù)試驗(yàn)可知，影響ROX緩釋片釋放性能的主要因素有乳糖/MCC（m/m）、EC用量及HPMC用量。本試驗(yàn)以乳糖/MCC（X1，m/m）、EC用量（X2，mg）及HPMC用量（X3，mg）為因素，以1、4、8 h的體外累積釋放度（Q1 h、Q4 h、Q8 h）的綜合指標(biāo)（Y）為指標(biāo)，根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法原計(jì)了三因素五水平試驗(yàn)[14-15]。 Y（%）=│Q1 h-30%│+│Q4 h-60%│+│Q8 h-80%│，Y值越小越好。因素與水平見表1，星點(diǎn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表2。

2.3.2 模型擬合 應(yīng)用Design-Expert 8.0.6軟件對表2結(jié)果進(jìn)行模型擬合，根據(jù)顯著性（P<0.05）以R2最大原則，優(yōu)選出二次模型方程為最佳擬合方程。并對擬合方程各項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行方差分析。t檢驗(yàn)在P<0.2水平上簡化得擬合方程為Q1 h=31.40-4.30X3+0.75X1X2+0.50X1X3-0.50X2X3+1.03X32；Q4 h=67.14+0.37X1-0.39X2-7.40X3+0.50X1X2+1.00X1X3-1.25X2X3-0.69X12+1.47X32；Q8 h=88.98+0.34X1-0.32X2-5.30X3+1.38X1X3-1.19X12+0.31X32，擬合方程方差分析結(jié)果見表3。

由表3可知，經(jīng)簡化后模型方程P<0.05、R2>0.96，表明簡化后方程仍具有較高的可信度。

2.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化 根據(jù)擬合方程，分別以X1、X2、X3為自變量，Y為因變量，繪制響應(yīng)面圖和等高線圖，自變量與因變量的響應(yīng)面圖和等高線圖見圖1。

2.3.4 優(yōu)化處方 通過軟件擬合及預(yù)測，優(yōu)選出最優(yōu)制劑處方范圍，其中乳糖/MCC（m/m）為0.42～1.58、HPMC為85.36～154.64 mg、EC為44.79～85.21 mg。優(yōu)化處方的等高線疊加圖（EC 65.00 mg）見圖2。

為了便于制備，綜合考慮確定最優(yōu)制劑處方為HPMC 124 mg、EC 65 mg、MCC 91 mg、乳糖 45 mg。

2.3.5 處方驗(yàn)證 按照最優(yōu)制劑處方（ROX 75 mg、HPMC 124 mg、EC 65 mg、MCC 91 mg、乳糖 45 mg、微粉硅膠 2 mg）制備3批ROX緩釋片，測定其Q1 h、Q4 h、Q8 h。結(jié)果顯示，Q1 h、Q4 h、Q8 h的實(shí)測值與預(yù)測值的相對誤差均<5%，表明該模型預(yù)測性良好，符合設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表4。

3 討論

在緩釋輔料中，以HPMC為主要骨架材料，加入疏水性輔料EC形成了混合型緩釋骨架后，具有良好的緩釋作用。釋放初期未見嚴(yán)重的突釋現(xiàn)象，原因可能是HPMC和EC組成的混合型緩釋骨架較單一的HPMC構(gòu)成的親水凝膠骨架具有更好的緩釋性。

該制劑采用粉末直接壓片法，其制備工藝簡單、便于工業(yè)化生產(chǎn)；該制劑處方，在對HPMC的黏度和用量以及EC、MCC、乳糖用量進(jìn)行單因素考察的基礎(chǔ)上，運(yùn)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法對該制劑處方進(jìn)行了優(yōu)化。

本文通過星點(diǎn)設(shè)計(jì)-響應(yīng)面法設(shè)計(jì)試驗(yàn)并對其結(jié)果進(jìn)行擬合分析，以較少的試驗(yàn)次數(shù)，準(zhǔn)確地建立了數(shù)學(xué)模型，擬合了自變量對因變量的響應(yīng)面。從響應(yīng)面或重疊等高線圖上篩選出最優(yōu)響應(yīng)域，通過非線性模型擬合得出了最佳條件。該方法彌補(bǔ)了均勻設(shè)計(jì)與正交設(shè)計(jì)優(yōu)化法的不足，最佳條件下的實(shí)測值與預(yù)測值的相對誤差較小，試驗(yàn)結(jié)果較理想。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ] 張輝，張倩云，袁權(quán).羅沙替丁乙酸酯衍生物的合成和抗?jié)兓钚缘难芯縖J].沈陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，11（1）：26-27、33.

[ 2 ] 何亞軍.消化性潰瘍的病因和藥物治療[J].中國醫(yī)藥指南，2016，14（15）：290-291.

[ 3 ] 陸欣.消化性潰瘍的主要癥狀和藥物治療的合理選擇[J].黑龍江醫(yī)藥，2014，27（4）：945-948.

[ 4 ] NAKAMURA K，AKIHO H，OCHIAI T，et al. Randomized controlled trial： roxatidine vs omeprazole for non- erosive reflux disease[J]. Hepatogastroenterology，2010，5（99）：497-500.

[ 5 ] 黃建權(quán)，呂俊玲，胡欣.羅沙替丁醋酸酯藥理作用與臨床評價(jià)[J].中國新藥雜志，2014，23（14）：1601-1605.

[ 6 ] SHIKAMA N，ICHIKAWA T，IWAI T，et al. Different effects of two types of H2-receptor antagonists， famotidine and roxatidine， on the mucus barrier of rat gastric mucosa [J]. Biomed Res，2012，33（1）：45-51.

[ 7 ] 廖鵬，陳燕忠，呂竹芬，等.鹽酸羅沙替丁醋酸酯脈沖控釋微丸的研制[J].中國藥房，2010，21（17）：1584-1587.

[ 8 ] 劉巍巍，王淑君，李研.鹽酸羅沙替丁醋酸酯緩釋片的藥動(dòng)學(xué)研究[J].中國藥劑學(xué)雜志，2017，15（2）：41-47.

[ 9 ] 楊鵬云，張輝，程同杰.羅沙替丁醋酸酯合成工藝的研究[J].沈陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，18（3）：209-210.

[10] MOHAMMADI R，MOHAMMADIFAR MA，MORTAZ- AVIAN AM，et al. Extraction optimization of pepsin-soluble collagen from eggshell membrane by response surface methodology （RSM）[J]. Food Chem，2016.Doi：10.1016/j.foodchem.2015.05.073.

[11] ZHANG X，CHEN J，MAO M，et al. Extraction optimization of the polysaccharide from Adenophorae Radix by central composite design[J]. Int J Biol Macromol，2014.DOI：10.1016/j.ijbiomac.2014.03.039.

[12] 周愛梅.星點(diǎn)設(shè)計(jì)效應(yīng)面法優(yōu)選魚腥草分散片的處方工藝[J].中國藥房，2014，25（15）：1385-1388.

[13] 國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典：四部[S]. 2015年版.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：121-124.

[14] 高凱，鐘昌茂，鄺少軼.星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)方氯雷偽麻緩釋片的緩釋片芯處方[J].中國藥房，2014，25（37）：3499-3501.

[15] 肖莉，張韻慧.星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化五酯緩釋片處方[J].中國藥房，2010，21（39）：3683-3686.

（收稿日期：2017-08-17 修回日期：2017-10-14）

（編輯：鄒麗娟）