酮咯酸氨丁三醇雙相控釋片的制備及處方優化*

石 林，曾 媛，劉 輝，許寧寧

（1. 湖北科技學院藥學院，湖北 咸寧 437100； 2. 中國人民解放軍中部戰區總醫院醫療保障中心藥劑科，湖北 武漢 430070； 3. 中國人民解放軍中部戰區總醫院醫療保障中心，湖北 武漢 430070）

雙相控釋片系統適用于按2種不同的速率或在2個不同的時間段以速釋/ 緩釋或緩釋/ 速釋的方式釋放藥物。速釋/緩釋釋放系統提供藥物釋放的初始爆發，然后在規定的時間段內以恒定速率釋放［1］。使用該類系統藥物多需快速達到藥物的起效濃度并長時間維持，以避免重復給藥，其合適的候選藥物包括非甾體抗炎藥（NSAID）、抗高血壓、抗組胺和抗過敏藥物［1］。酮咯酸氨丁三醇為具有強效鎮痛活性的NSAID，屬非選擇性環氧合酶（COX）抑制劑，通過阻斷花生四烯酸的代謝，抑制環氧合酶，減少前列腺素的合成，從而達到鎮痛效果［2］，常用于臨床需要阿片水平鎮痛的短期治療，其作用于外周神經抑制，無呼吸抑制作用且無成癮性［3］。其國內市售劑型主要有注射劑、片劑、膠囊劑、滴眼劑［4］，國內外處于研發階段的劑型有骨架型緩釋片、口服緩釋微囊、緩釋植入劑、鼻噴劑、胃漂浮片、滲透泵片等［5-10］。目前，酮咯酸氨丁三醇在臨床用于劇烈疼痛的鎮痛，如骨科術前及術后鎮痛［11-13］、腫瘤科的鎮痛［14-16］、婦產科的鎮痛［17-18］等，普通口服制劑和注射劑雖然起效迅速，但1 d 內需多次給藥，血藥濃度波動大；口服緩釋制劑作用時間長但起效慢，不能達到迅速止疼的效果［19］。該藥的雙相控釋片既能迅速鎮痛并減少用藥次數，又能長時間穩定持續作用及降低不良反應發生率，具有顯著臨床優勢。為此，本研究中探討了該雙相控釋片的制備方法及處方工藝的優化。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

BT25S型超微量電子分析天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司）；YDP-200C型片劑硬度測定儀、RCZ-8型藥物溶出度儀（上海黃海藥檢儀器有限公司）；PP-120型單沖壓片機（湖南省衡陽市藥械設備廠）；Labcoating3型高效包衣機（深圳信宜特科技有限公司）；SDK-I-02型激光打孔機（天津市工業自動化儀表研究所）；DHG9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）；LC-20AT型高效液相色譜儀（日本Shimadzu公司）。

1.2 試藥

酮咯酸氨丁三醇對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號為101532-202001，含量99.8%）；酮咯酸氨丁三醇（海南卓科制藥有限公司，批號為Y-20200902）；醋酸纖維素（ESTMAN，批號為AC - 02080NF）；聚乙二醇4000（PEG 4000，南京威爾化工有限公司，批號為20190107B - 1）；丙酮（江蘇強盛功能化學股份有限公司，批號為20180702）；甲醇（批號為20191031）、冰醋酸（批號為20190121），均購自國藥集團化學試劑有限公司；硬脂酸鎂（安徽山河藥用輔料股份有限公司，批號為200701）；氧化鐵紅（批號為20200309）、氧化鐵黃（批號為20190524），均購自上海一品顏料有限公司；羥丙甲纖維素K4M（HPMC - K4M，批號為D180J5U002）、PEO WSR303（批號為D682J57RR3）、PEO N10（批號為D682J3SRH4），均購自陶氏化學公司；聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP - K30，安徽山河藥用輔料股份有限公司，批號為190408）；NaCl（江蘇省勤奮藥業有限公司，批號為20190725）。

2 方法與結果

2.1 制備

酮咯酸氨丁三醇雙相控釋片包括速釋層和控釋層，采用壓制包衣法將速釋層粉末均勻包裹于控釋片外，即得雙相控釋片。

控釋片的制備：取控釋片含藥層處方量藥物和輔料各適量，分別過80 目篩，按等量遞加法使其充分混合。將處方量PVP - K30 溶于適量乙醇，將其與含藥層進行混合制軟材，過20 目篩制得濕顆粒，置40 ℃烘箱內干燥4 h，過18 目篩整粒，加入處方量潤滑劑，混勻，得處方量含藥層顆粒。同法制備助推層顆粒。取處方量含藥層顆粒適量，置壓片機模孔內，預壓使其表面平整，再加入處方量的助推層顆粒，壓制成酮咯酸氨丁三醇控釋片片芯。為了保證藥片的成型性，壓制過程中保持片芯硬度為50～60 N。取處方量PEG 4 000于處方量水中完全溶解，緩慢加入處方量的醋酸纖維素，邊加邊攪拌，至完全溶解。對壓制好的雙層片芯進行包衣。包衣參數：包衣鍋內溫度40 ℃，包衣鍋轉速40 r/min，噴霧速率2～4 mL/min。包衣到一定增重后，置40 ℃烘箱中干燥24 h，最后將包衣完成的藥片含藥層一側打一個孔徑為1.0 mm 的釋藥孔，即得酮咯酸氨丁三醇控釋片。

速釋層的制備：將速釋層處方量的酮咯酸氨丁三醇及輔料分別過80 目篩后備用，按照等量遞加法混合均勻，加入潤滑劑混勻，獲得速釋層粉末備用。

雙相控釋片的制備：將一定量的速釋層粉末置12 號沖模的底部進行輕壓，使其平整，然后將制備好的控釋片置于沖模的中心位置，加入剩余量速釋層粉末，再次壓片，得雙相控釋片（樣品）。

2.2 釋放度測定

2.2.1 色譜條件

色譜柱：Diamonsil C18柱（250 mm×4.6 mm，5μm）；流動相：甲醇-水-冰醋酸（65∶34∶1，V/V/V）；流速：0.9 mL/ min；檢測波長：322 nm；柱溫：40 ℃；進樣量：20μL。

2.2.2 溶液制備

取酮咯酸氨丁三醇對照品15 mg，精密稱定，置250 mL棕色容量瓶中，加純化水溶解并定容，搖勻，得對照品溶液。取樣品適量，以600 mL 純化水作釋放介質，轉速為50 r/min，在規定時間點取樣，每次約4 mL，濾過，取續濾液，即得供試品溶液。按處方量制備不含藥物的雙相控釋片，同法取樣，濾過，取續濾液，即得陰性對照品溶液。

2.2.3 方法學考察

專屬性試驗：分別取供試品溶液、對照品溶液和陰性對照品溶液各適量，按2.2.1 項下色譜條件進樣測定，記錄色譜圖。結果陰性對照品溶液色譜中，在與對照品溶液色譜峰相同保留時間處無干擾峰，表明專屬性良好。詳見圖1。

圖1 高效液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms

線性關系考察：取酮咯酸氨丁三醇對照品50 mg，精密稱定，置100 mL棕色容量瓶中，加純化水溶解并定容；分別取0.5，1，2，5，10，20 mL，置50 mL 容量瓶內制成系列對照品溶液。各取10μL，按2.2.1項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。以酮咯酸氨丁三醇質量濃度（X，μg/mL）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標進行線性回歸，得回歸方程Y=29 368X-36 329（R2=0.999 7）。結果表明，酮咯酸氨丁三醇質量濃度在5～200μg/mL 范圍內與峰面積線性關系良好。

定量限與檢測限考察：分別精密量取2.2.2項下對照品溶液適量，倍比稀釋，并按2.2.1 項下色譜條件進樣測定，以信噪比為10∶1、3∶1 時的質量濃度分別記作定量限及檢測限。結果酮咯酸氨丁三醇定量限及檢測限分別為1.262 7，0.378 8μg/mL。

精密度試驗：取2.2.2 項下對照品溶液適量，按2.2.1項下色譜條件連續進樣測定6次或連續進樣7 d，每天進樣1次，記錄峰面積。結果，酮咯酸氨丁三醇峰面積的RSD分別為0.06%（n=6），0.12%（n=7），表明日內、日間精密度均良好。

穩定性試驗：取2.2.2 項下供試品溶液適量，分別于室溫下放置0，4，8，12，24 h時按2.2.1項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。結果，酮咯酸氨丁三醇峰面積的RSD為0.18%（n= 5），表明供試品溶液在室溫放置12 h內基本穩定。

重復性試驗：稱取樣品適量，精密稱定，共6 份，按2.2.2 項下方法制備供試品溶液，再按2.2.1 項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并計算含量。結果，酮咯酸氨丁三醇平均含量的RSD為0.32%（n= 6），表明方法重復性良好。

加樣回收試驗：取2.2.3項下系列對照品溶液各適量，加入相對應處方量的輔料，制得濃度相當于釋放度為10%，20%，40%，80%，120%的供試品溶液，再按2.2.1 項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并計算回收率。結果，平均回收率為101.32%，RSD為0.98%（n= 5），表明方法準確度良好。

2.2.4 樣品釋放度的測定

采用沉降籃法。取樣品6 片，以600 mL 純化水為釋放介質，溶出液溫度為（37±0.5）℃，轉速為50 r/min。在0，1，2，4，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24 h 時取樣4 mL，并及時補充，溶液經0.45 μm 微孔濾膜濾過，取續濾液，即得待測溶液；另取2.2.2 項下對照品溶液；按2.2.1 項下色譜條件進樣測定，平行3 次，記錄峰面積并計算含量及樣品在各時間點的累積釋放度（Q）。

2.3 單因素試驗

速釋層MCC 型號：保持處方其他因素不變，分別以速藥層MCC 不同型號（MCC PH - 301、MCC UF - 711、MCC KG-802、MCC KG-1000）制成樣品，檢測其硬度和脆碎度。結果表明，將KG-802 型MCC 制成樣品時，硬度和脆碎度符合要求。詳見表1。

表1 速釋層MCC型號對樣品硬度和脆碎度的影響Tab.1 Effect of MCC type in rapid - release layer on the hardness and friability of samples

CCMC-Na 用量：保持處方其他因素不變，分別以速釋層CCMC-Na不同用量（速釋層總質量的1%，2%，3%，4%，5%，6%）制成樣品，檢測崩解時限。結果崩解時限分別為182，156，124，96，71，42 s，表明CCMC-Na用量為3%～4%時，崩解時限符合要求。

速釋層硬脂酸鎂質量占比：保持處方其他因素不變，將速釋層潤滑劑硬脂酸鎂質量占比分別設置為0.5%，1.0%，1.5%制成樣品，檢測樣品流動性和硬度。結果表明，硬脂酸鎂質量占比為1.5%時，樣品硬度和流動性均符合要求。詳見表2。

表2 硬脂酸鎂的用量對樣品流動性和硬度的影響Tab.2 Effect of magnesium stearate dosage on the fluidity and hardness of samples

速釋層總質量：保持處方其他因素不變，將速釋層總質量設置為200，300，400 g 制成樣品，檢測樣品成型性和脆碎度。結果表明，速釋層總質量在300 g 時，樣品成型性最佳，且脆碎度符合要求。詳見表3。

表3 速釋層總質量對樣品成型性和脆碎度的影響Tab.3 Effect of total mass of rapid - release layer on the formability and friability of samples

控釋片包衣增重：保持處方其他因素不變，將包衣增重設置為10%，12%，14%，16%制成樣品，測定含量并繪制體外釋放曲線。結果表明，包衣增重14%時的樣品比包衣增重16%（1 h）時的釋放更快，比包衣增重12%時的釋放得更平緩，最符合速釋階段迅速達到藥物起效濃度，控釋階段能維持有效血藥濃度的要求。藥物體外釋放曲線見圖2。

圖2 藥物體外釋放曲線Fig.2 Drug release profiles in vitro

2.4 處方優化

試驗設計：由單因素試驗結果可知，速釋層總質量（因素A，mg）、速釋層硬脂酸鎂質量占比（因素B，%）和控釋層包衣增重（因素C，%）是影響藥物釋放行為的主要因素。采用Box- Behnken 響應面法設計三因素三水平試驗，以1 h 累積釋放度Y1（%）、16 h 累積釋放度Y2（%）和硬度Y3（N）為評價指標。因素與水平見表4，試驗設計及各指標測定結果見表5。

表4 因素與水平Tab.4 Factors and their levels

表5 Box-Behnken試驗設計與結果Tab.5 Design and results of Box - Behnken test

模型擬合：經Design-Expert軟件分析，以3個考察指標為因變量對各因素進行二次多項式擬合。結果速釋層總質量（Y1）= 19.51 - 0.51 ×A+ 0.055 ×B-2.02×C-0.018×A×B+5×10-3×A×C+7×10-3×B×C+0.27×A2-0.20×B2-1.23×C2（R2=0.989 8，P＜0.000 1）；速釋層硬脂酸鎂質量占比（Y2）=86.49-8.84×A+3.55×B-7.99×C-0.26×A×B-4.12×A×C+ 2.27 ×B×C+ 0.54 ×A2- 0.17 ×B2- 2.22 ×C2（R2= 0.976 7，P＜0.000 1）；控釋層包衣增重（Y3）=42.54+11.76×A-3.36×B-0.45×C-0.18×A×B+1.40×A×C+ 2.90×B×C- 1.48×A2+ 0.067×B2-2.01×C2（R2=0.851 4，P＜0.000 1）。

方差分析：將模型的回歸參數進行方差分析，結果見表6。速釋層總質量及速釋層硬脂酸鎂質量占比影響因素排序均為因素C ＞因素A ＞因素B，控釋層包衣增重影響因素排序為因素A ＞因素B ＞因素C。

表6 回歸模型的方差分析結果Tab.6 Results of the ANOVA of regression model

響應面預測：隨著速釋層總質量的減小，控釋層包衣增重減小，1 h累積釋放度逐漸增大。隨著速釋層總質量的增大，控釋層包衣增重增大，16 h累積釋放度逐漸減少。隨著速釋層總質量的減小，硬脂酸鎂質量占比增大，硬度逐漸減小。詳見圖3。由圖可知，最優處方為速釋層總質量320 mg，速釋層硬脂酸鎂質量4.4 mg，控釋層包衣增重14.4%。

圖3 響應面圖Fig.3 Response surface diagrams

2.5 驗證試驗

依據優化處方：按上述處方工藝制備3批酮咯酸氨丁三醇控釋片進行處方驗證。結果表明，1 h累積釋放度為（19.15±0.26）%，16 h累積釋放度為（93.58±0.74）%，雙相控釋片硬度為（47±0.7）N，與各指標預測值較接近，表明建立的模型具有良好的預測效果。詳見表7。

表7 最優處方的實測值與預測值Tab.7 Measured and predicted values of the optimal prescription

3 討論

本研究結果表明，速釋層總質量、速釋層包衣增重、速釋層硬脂酸鎂質量占比對藥物的成型性和累積釋放度有顯著影響，速釋層總質量會影響雙相控釋片的硬度和成型性，過大或過小均會導致藥物在壓片過程中出現裂片。速釋層微晶纖維素的種類對雙相控釋片的成型性及脆碎度有很大影響，選擇合適的種類的微晶纖維素，才能成功制得雙相控釋片。在壓制雙相控釋片的過程中，發現在將速釋層壓制包衣于控釋片時，需先將速釋層總質量的50%置沖模底部鋪平，將控釋片置于其中心，再將另50%速釋層覆蓋其上進行壓制包衣，這樣才能盡量保證雙相控釋片在壓制過程中不出現裂片，壓制包衣過程中需要勻速進行，這樣才能盡量排盡粉末內的空氣，減少裂片的風險。包衣增重對控釋片的釋放速率有很大的影響，包衣增重越大，控釋片的釋放就越慢，若要藥物既能快速達到起效濃度，又能長久維持有效濃度，就需要平衡速釋層藥物的含量及控釋片的包衣增重，使其能較平穩地釋放藥物，延長藥物的作用時間。

本研究所制得的酮咯酸氨丁三醇雙相控釋片的1 h及16 h 累積釋放度符合預期效果，既能迅速釋藥迅速鎮痛，又能長時間恒速釋放藥物長效鎮痛，更符合臨床需要，可為臨床提供一種起效更快、安全性更高、鎮痛時間更長的鎮痛藥物。