星點設計-響應面法優化坎地沙坦酯脈沖微丸處方

馬 瀲 張天竹

（1.重慶醫藥高等專科學校 重慶 401331；2.重慶市藥物制劑工程技術研究中心 重慶 401331）

血管緊張素Ⅱ(AT1) 受體阻斷藥坎地沙坦酯，在體內水解為坎地沙坦，口服生物利用度約為42%，3-5小時達到高峰[1]。水解產物會使鹽的排泄增加，可以在不改變輸出或心率的情況下降低病人的血壓，阻斷血管周圍神經收縮和醛固酮的分泌從而產生降壓作用[2,3]。高血壓患者由于持續給藥易造成受體敏感性降低，老年人長期給藥不適合。因此，根據血壓的晨峰現象，以坎地沙坦酯為模型藥物設計時滯為5～6小時的脈沖給藥系統在臨床上十分重要。本文采用星點設計-響應面法來優選坎地沙坦酯脈沖微丸外層包衣處方。

一、儀器與試藥

坎地沙坦酯（重慶圣華曦藥業股份有限公司）；低取代羥丙纖維素（信越化學工業株式會社）；乙基纖維素水分散體（上海卡樂康包衣技術有限公司）；坎地沙坦酯對照品（重慶圣華曦藥業股份有限公司，含量99.9%），微晶纖維素（湖南九典制藥股份有限公司）；乳糖（天津化學試劑公司）。

RCZ-8型智能溶出儀（上海黃海藥檢儀器設備有限責任公司）；DPL-1微型流化床包衣機（重慶精工制藥機械有限責任公司）；Agilent 1200液相色譜儀（美國安捷倫有限公司）；JW-mini型擠出滾圓造粒機（常州市佳發制粒干燥設備有限公司）。

二、方法與結果

（一）體外釋放測定方法及體外釋放度評價[4]

①色譜條件 色譜柱：Ultimate?XB-C18（250mm×4.6mm，5μm）；流動相：乙睛-水-冰醋酸（57：43：1）；流速：1 mL/min ；檢測波長為：254 nm；進樣量：20μl。

②釋放度測定 按2015年版《中國藥典》（四部）通則0931（溶出度與釋放度測定第二法[5]，以含0.35%聚山梨酯20的pH 6.5磷酸鹽緩沖液（PBS）900 mL為釋放介質，轉速設定為50r/min，溫度控制在（37 ± 0.5）℃,依法操作，分別于5h、5.75h取樣5 mL，及時過濾并添加等溫且等量釋放介質。取20μL續濾液注入液相，記錄色譜圖。另取坎地沙坦酯對照品約10mg，精密稱定，置100mL量瓶中，加乙醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密量取適量，用溶出介質定量稀釋至每1mL中約含坎地沙坦酯4μL的溶液。累積釋放度（Q）按外標法以峰面積計算。

（二）含藥微丸丸芯的制備

按照處方量將坎地沙坦酯用適量乙醇溶解后與微晶纖維素、乳糖混合制軟材，經擠出后于滾圓機內滾圓5min制得微丸，干燥后即得坎地沙坦酯脈沖微丸丸芯。

（三）脈沖微丸的制備

先將L-HPC液體持續攪拌下以底噴方式包衣，即包上溶脹層。稱取制備好的載藥丸芯于流化床中，37℃預熱10min，流化床出口溫度38～42℃，噴漿流速控制在0.5mL/min，鼓風頻率28Hz，霧化壓力0.3MPa。包衣后取出測定溶脹層增重，同法包控釋層，調整流化床出口溫度為34～38℃，其余包衣參數相同。待包衣操作完成后進行干燥，干燥設備選用流化床，干燥時間8min，即得坎地沙坦酯脈沖微丸。

（四）脈沖微丸處方優化

①星點設計 本研究采用單因素試驗對處方各因素進行了預試驗，結果發現，對坎地沙坦酯脈沖微丸體外釋藥行為影響較大的因素為溶脹層、控釋層的增重。溶脹層材料選用L-HPC，控釋層材料選用乙基纖維素，采用星點設計，將溶脹層增重和控釋層的增重百分率X1、X2作為考察的兩個因素，進行5水平的星點試驗設計。在前期單因素試驗基礎上確定其用量優化范圍 X1：5%～20%，X2：8%～24%。Design Expert 12作為試驗設計的軟件，以Q5h、Q5.75h為考察指標進行實驗設計。星點設計與水平見表1，星點設計與實驗結果表見表2。

表1 星點設計與水平表

表2 星點設計與實驗結果表

備注：9～13次實驗結果為5次重復實驗的平均值。

②模型擬合 采用Design Expert 12軟件對試驗結果對各水平進行多元線性回歸，以復相關系數（R2）和置性度（P）為標準進行判斷，得擬合方程分別為：

Q5h=10.37360+0.369586X1+0.157350X2+0.008423X1X2-0.030927X12-0.022122 X22（R2=0.9658，P＜0.05）；

Q5.75h=50.59492+2.85938 X1+3.46993 X2+0.154144X1X2-0.270114X12-0.210858 X22（R2=0.9222，P＜0.05）；

根據擬合方程，采用Design Expert 12軟件分別繪制各因素對各評價指標的響應面圖，結果見圖1。

圖1 5h、5.75h與兩個因素的三維響應面圖

③處方優化及驗證 采用Design Expert 12軟件繪制Q5和Q5.75h的二維等高曲線，根據對釋放速率的要求:Q5h＜10%，Q5.75h＞75%，進行優化。二維等高線疊加區域即為最優范圍，其范圍為X1：7.2%～13.6%， X2：10.9%～17.6%，結果見圖2。

圖2 數據優化模型二維等高線效應面重疊圖

在優化出的范圍內任取1個點（X1:10.0%，X2：15.9%）作為包衣處方，制備3批樣品按釋放度測定方法進行體外釋放度測定，以5h、5.75h的累積釋放度為評價指標進行驗證，并計算三批樣品實測值與預測值兩者之間的偏差，偏差越小，預測效果越好[6]，實驗結果詳見表3。

表3 預測值和實測值的偏差

通過表3結果可知，兩者之間的偏差均小于5%，表明該擬合方程對實驗結果的預測效果好。

三、討論

本研究選用低取代羥丙纖維素為溶脹層，選用乙基纖維素為控釋層，通過星點設計-響應面法對坎地沙坦酯脈沖微丸包衣處方進行優選，以滿足脈沖釋藥要求，并按照優選包衣處方制備三批樣品進行驗證。實測值與預測值之間差異小，表明擬合模型重現性好，對實驗結果的預測效果佳。將其各時間段釋放度的目標值設定為：Q5h為0～10%考察在時滯時間內是否出現突釋效應，Q5.75h為大于75%考察時滯后的迅速釋藥，現階段體外釋放結果比較理想，能滿足設計要求，藥物在體內的釋放行為還需要研究，也是后續的主要研究方向。