药 学 学 报 Acta Pharmaceutica Sinica 2011, 4 (12): 1507 1514 1507 星 点 设 计 - 效 应 面 法 优 化 盐 酸 氨 溴 索 漂 浮 渗 透 泵 给 药 系 统 及 犬 体 内 药 动 学 赵 锋 1 1,, 马 银 玲 2 1,, 金 晓 利 3, 王 静 1, 曹 德 英 1* (1. 河 北 医 科 大 学 药 学 院, 河 北 石 家 庄 050017; 2. 河 北 省 人 民 医 院 药 学 部, 河 北 石 家 庄 050051; 3. 石 药 集 团 中 奇 制 药 技 术 有 限 公 司, 河 北 石 家 庄 050051) 摘 要 : 本 文 设 计 了 具 有 漂 浮 特 性 的 盐 酸 氨 溴 索 渗 透 泵 胶 囊 采 用 中 国 药 典 (2010 版 ) 附 录 XD 释 放 度 测 定 法 第 三 法 装 置 同 时 评 价 制 剂 的 体 外 释 放 和 漂 浮 性 能 以 葡 萄 糖 用 量 致 孔 剂 用 量 和 包 衣 增 重 为 自 变 量, 自 制 处 方 释 放 曲 线 与 目 标 释 放 曲 线 相 比 而 得 的 相 似 因 子 (f 2 ) 为 应 变 量, 采 用 星 点 设 计 - 效 应 面 法 优 化 系 统 优 化 处 方 : 葡 萄 糖 100.99 mg, 致 孔 剂 用 量 11.70%, 包 衣 增 重 4.21% f 2 为 89.14, 高 于 市 售 胶 囊 (9.02) 和 自 制 片 (72.15) 优 化 后 零 级 释 药 明 显 (r = 0.994 4), 释 药 完 全 (>90%) Beagle 犬 体 内 实 验 证 明, 自 制 胶 囊 C max t max 低 于 市 售 胶 囊 自 制 片, 体 内 外 相 关 性 好 (r = 0.985 1), 且 生 物 利 用 度 高 (110.77%), 说 明 自 制 胶 囊 有 明 显 的 控 释 特 征 关 键 词 : 渗 透 泵 ; 漂 浮 ; 盐 酸 氨 溴 索 ; 星 点 设 计 ; 效 应 面 法 ; 药 动 学 中 图 分 类 号 : R943 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 0513-4870 (2011) 12-1507-08 Optimization of a floating osmotic pump system of ambroxol hydrochloride using central composite design-response surface methodology and its pharmacokinetics in Beagle dogs ZHAO Feng 1, MA Yin-ling 1, 2, JIN Xiao-li 1, 3, WANG Jing 1, CAO De-ying 1* (1. School of Pharmacy, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China; 2. Department of Pharmacy, Hebei General Hospital, Shijiazhuang 05005l, China; 3. Zhongqi Pharmaceutical Co., CSPC, Shijiazhuang 050051, China) designed. Abstract: This paper reported that a new type of floating osmotic pump of ambroxol hydrochloride was Third method apparatus (Chinese Pharmacopeia 2010, appendix XD) was employed to simultaneously evaluate the release and floating behavior in vitro. The system was optimized using central composite design- response surface methodology. Similar factor (f 2 ) between the release profile of self-made formulation and the target release profile was chosen as dependent factor. The amount of glucose (A, mg), pore former (B, %) and weight of coating (C, %) were employed as independent factors. Optimized formulation was: A (100.99 mg), B (1.70%), C (4.21%). The value of f 2 (89.14) was higher than that of market capsules (9.02) and self-made tablets (72.15). It was showed that self-made capsules possessed character of zero-order release (r = 0.994 4) and drug release completely (>90%). It was showed in result of in vivo study that t max and C max of self-made capsules were significantly lower than that of market capsules and self-made tablets. The correlation coefficient between the fraction of absorption in vivo and the release rate in vitro was 0.985 1, and relative bioequivalence of self-made capsules was 110.77%. Accordingly, self-made capsules displayed obviously characteristics of controlled release both in vivo and in vitro. Key words: osmotic pump; floating; ambroxol hydrochloride; central composite design; response surface 收 稿 日 期 : 2011-05-19. 基 金 项 目 : 石 药 集 团 医 药 联 合 研 究 基 金 资 助 项 目 (C201120172). * 通 讯 作 者 Tel: 8-311-82533, Fax: 8-311-82050, E-mail: caody3@13.com
1508 药 学 学 报 Acta Pharmaceutica Sinica 2011, 4 (12): 1507 1514 methodology; pharmacokinetics 以 渗 透 泵 为 原 理 的 控 释 给 药 是 最 为 理 想 的 口 服 递 药 系 统 之 一, 分 为 单 层 推 挽 式 三 明 治 型 微 孔 片 剂 及 胶 囊 渗 透 泵 等 给 药 剂 型 [1 8], 其 中 胶 囊 渗 透 泵 有 不 对 称 膜 包 裹 [9] 填 装 液 体 药 液 [5] 含 助 推 剂 控 释 膜 [10] 胶 囊 装 渗 透 泵 片 [11] 包 半 透 膜 普 通 胶 囊 型 渗 透 泵 [12] 半 透 膜 胶 囊 型 渗 透 泵 [13] 加 助 推 层 片 的 胶 [14] 囊 渗 透 泵 等 不 同 种 类 与 传 统 单 层 双 层 ( 推 挽 式 ) 相 比, 胶 囊 渗 透 泵 制 剂 具 有 工 艺 简 单 设 备 要 求 低 加 工 成 本 低 和 释 药 效 果 好 等 特 点 [15] 该 剂 型 有 人 通 过 蘸 胶 方 式 制 备 半 透 膜 胶 囊 壳, 包 裹 药 物 渗 透 物 质 制 备 渗 透 泵 胶 囊 [15] 制 备 时 需 先 蘸 胶 后 经 打 孔 封 胶 拔 壳 切 割 和 整 理 制 得 胶 囊 壳, 填 装 药 物 和 辅 料 混 合 物 后 还 需 对 胶 囊 帽 进 行 封 口, 工 序 步 骤 多, 工 艺 参 数 须 严 格 控 制, 且 打 孔 后 填 装 药 物 辅 料 混 合 物 易 渗 漏 等 缺 点 也 有 人 将 普 通 胶 囊 直 接 填 装 药 物 与 渗 透 物 质 混 合 物, 再 包 半 透 膜 打 孔 制 得 渗 透 泵 胶 囊 [12], 虽 该 法 无 需 填 装 前 制 备 半 透 膜 胶 囊 壳, 但 未 详 细 阐 述 制 备 中 的 工 艺 参 数 况 且 未 经 湿 法 制 粒, 不 能 保 障 填 装 药 物 混 合 物 的 均 匀 性 因 为 释 药 孔 的 存 在, 制 备 的 胶 囊 内 渗 透 物 质 易 吸 潮, 引 起 胶 囊 外 观 变 异 目 前, 还 未 见 国 内 外 有 关 填 装 难 溶 性 药 物 渗 透 物 质 及 高 分 子 助 悬 剂 组 成 的 均 质 混 合 颗 粒 的 包 防 潮 衣 渗 透 泵 胶 囊 的 报 道 盐 酸 氨 溴 索 (ambroxol hydrochloride, AM) 为 难 溶 性 药 物, 随 着 ph 升 高, 其 溶 解 度 呈 下 降 趋 势, 影 响 其 胃 肠 道 的 吸 收 前 期 将 其 制 备 为 推 挽 式 渗 透 泵 片 可 克 服 其 体 内 血 药 浓 度 波 动 释 药 不 完 全 等 缺 点 [7] [1] Chang 等 利 用 羟 丙 基 β 环 糊 精 包 裹 该 药 物, 制 备 成 单 层 渗 透 泵 片, 体 外 释 放 可 达 80%, 但 未 能 充 分 释 药 若 将 其 直 接 制 备 成 单 层 微 孔 渗 透 泵 片, 释 药 效 果 也 不 佳 [17] 本 文 设 想 若 将 AM 制 成 固 体 渗 透 泵 胶 囊, 既 可 利 用 渗 透 泵 的 优 势 恒 速 释 药, 又 可 借 助 胶 囊 密 度 小, 可 在 胃 中 漂 浮 的 特 性, 增 加 其 在 胃 中 的 滞 留 时 间 和 溶 解 度, 通 过 胃 肠 内 表 面 的 吸 收, 可 进 一 步 增 加 体 内 血 药 浓 度 的 平 稳 性, 同 时 避 免 上 述 剂 型 易 吸 潮 不 均 匀 等 问 题 本 文 制 备 了 具 有 漂 浮 性 能 的 渗 透 泵 胶 囊, 并 考 察 其 漂 浮 性 能 及 填 充 物 的 处 方 采 用 星 点 设 计 效 应 面 优 化 处 方, 与 市 售 胶 囊 自 制 推 挽 式 渗 透 泵 片 比 较 其 体 外 的 释 药 行 为 Beagle 犬 体 内 药 动 学 特 征 及 体 内 外 相 关 性 评 价 材 料 与 方 法 仪 器 DU40 型 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 计 (Beckman 公 司 ); BY300A 型 小 型 包 衣 机 ( 上 海 黄 海 药 检 仪 器 厂 ); ZRS-8G 型 智 能 溶 出 试 验 仪 ( 天 津 大 学 无 线 电 厂 ); 1200 型 高 效 液 相 色 谱 仪, 包 括 四 元 泵 VWD 检 测 器 自 动 进 样 色 谱 工 作 站 (Agilent 公 司 ) 药 品 与 试 剂 AM 原 药 ( 陕 西 汉 江 药 业 集 团 股 份 有 限 公 司, 含 量 99.%, 批 号 0809004); AM 对 照 品 ( 合 肥 紫 金 医 药 科 技 有 限 公 司, 含 量 99.9%, 批 号 0810133); AM 缓 释 胶 囊 ( 香 港 澳 美 制 药 公 司, 规 格 75 mg, 批 号 090314); 尼 卡 地 平 ( 陕 西 汉 江 药 业 集 团 股 份 有 限 公 司, 含 量 99.9%, 批 号 0812101); 聚 氧 乙 烯 (PEO WSR301, WSN80, Dow Chem. Co., New Jersey, USA); 羟 丙 基 纤 维 素 (HPC) 和 乙 酸 纤 维 素 (CA, 乙 酰 化 率 39.8%) ( 上 海 卡 乐 康 公 司 ); 葡 萄 糖 ( 天 津 市 瑞 金 特 化 学 品 有 限 公 司 ); 聚 乙 二 醇 (PEG1000, 分 析 纯, 国 药 集 团 上 海 试 剂 厂 ); 邻 苯 二 甲 酸 二 乙 酯 (DEP, 试 剂 级, 上 海 统 亚 化 工 科 技 发 展 有 限 公 司 ), 其 他 试 剂 均 为 分 析 纯 动 物 健 康 成 年 Beagle 犬, 体 重 10~14 kg, 雌 雄 各 半 ( 动 物 合 格 证 号 SCXK 沪 2002-0014), 上 海 新 岗 实 验 动 物 场 提 供 制 备 工 艺 囊 芯 工 艺 与 填 装 所 有 原 辅 料 过 80 目 筛, 以 等 加 法 混 合 均 匀, 无 水 乙 醇 润 湿 20 目 筛 制 粒, 干 燥 (40, 12 h) 后 18 目 筛 整 粒, 装 入 市 售 胶 囊 壳 包 衣 液 的 配 制 称 取 适 量 醋 酸 纤 维 素, 一 边 搅 拌 一 边 缓 慢 加 入 适 量 丙 酮 中, 静 置 2 h, 使 醋 酸 纤 维 素 充 分 溶 解, 形 成 3% 的 醋 酸 纤 维 素 丙 酮 溶 液 称 取 处 方 量 致 孔 剂 (PEG 1000) DEP, 用 少 量 水 溶 解 后 加 入 上 述 醋 酸 纤 维 素 丙 酮 溶 液 ( 丙 酮 水 : 95 5), 继 续 搅 拌 数 小 时, 使 混 合 均 匀 包 衣 与 打 孔 将 装 好 的 胶 囊 于 包 衣 锅 中 包 半 透 膜, 包 衣 温 度 为 35~40, 喷 液 压 力 0.15 kg cm 2, 包 衣 锅 转 速 45 r min 1, 倾 角 45, 喷 液 速 度 1.5 ml min 1 包 衣 后 在 40 下 烘 干 12 h 最 后 包 衣 胶 囊 端 用 微 孔 转 打 孔 (0.mm) 包 防 潮 膜 用 5% 羟 丙 基 纤 维 素 乙 醇 液 包 衣, 增 重 3 mg 置 于 40 下 烘 干 h, 后 装 入 透 明 泡 罩 塑 封
赵 锋 等 : 星 点 设 计 - 效 应 面 法 优 化 盐 酸 氨 溴 索 漂 浮 渗 透 泵 给 药 系 统 及 犬 体 内 药 动 学 1509 [11, 18] 漂 浮 性 能 评 价 自 制 胶 囊 紧 贴 网 碟 顶 部, 判 定 为 漂 浮 状 态, 否 则 判 定 为 非 漂 浮 状 态 记 录 自 制 胶 囊 处 于 漂 浮 状 态 的 时 间, 与 完 全 释 放 所 需 时 间 比 较 当 漂 浮 时 间 大 于 完 全 释 放 所 需 时 间 为 合 格 在 本 实 验 中 设 定 漂 浮 时 间 在 12~24 h 为 可 接 受 范 围 处 方 优 化 目 标 [19 21] 参 考 文 献 和 对 市 售 缓 释 胶 囊 体 外 溶 出 的 研 究, 以 控 释 12 h 为 优 化 目 标 本 文 采 用 美 国 FDA 推 荐 使 用 的 相 似 因 子 (f 2 ) 法 比 较 实 验 处 方 溶 出 曲 线 与 目 标 溶 出 曲 线 之 间 的 相 似 性 自 制 胶 囊 药 物 的 初 始 释 放 度 为 0%, 12 h 的 理 想 释 放 度 是 90% 由 此 确 定 目 标 的 零 级 释 药 曲 线 方 程 为 F = 7.5t, F 为 释 放 度, t 为 释 药 时 间, 其 计 算 公 式 如 下 : f 2 1 n 2 1 2 = 50log 1 + ( R t T t ) 100 n t= 1 式 中, R t 和 T t 分 别 是 指 两 种 处 方 制 剂 在 同 一 释 放 条 件 下 t 时 的 释 放 度 ; n 是 取 样 点 的 总 数 f 2 的 计 算 结 果 100 FDA 规 定 f 2 值 在 50~100 之 间 可 以 认 为 两 种 处 方 制 剂 释 药 无 差 别 本 实 验 规 定 其 值 在 50~100 之 间 可 以 认 为 两 种 处 方 制 剂 在 同 一 释 药 条 件 下 或 同 一 处 方 制 剂 在 不 同 释 药 条 件 中 释 药 行 为 无 差 别 体 外 释 放 度 实 验 按 照 中 国 药 典 2010 年 版 二 部 附 录 XD 第 一 法, 采 用 XD 第 三 法 装 置, 以 盐 酸 溶 液 (9 1 000) 900 ml 为 释 放 介 质, 转 速 50 r min 1, 介 质 温 度 (37.5 ± 0.5), 分 别 于 1 2 4 8 10 和 12 h 取 溶 液 5 ml, 0.8 μm 微 孔 滤 膜 过 滤, 取 续 滤 液 作 为 供 试 溶 液, 307 nm 处 测 定 吸 收 度 值 单 因 素 考 察 膨 胀 剂 的 考 察 模 仿 推 挽 式 渗 透 泵 片 中 助 推 层 的 膨 胀 作 用, 考 察 对 自 制 胶 囊 的 释 放 影 响 分 别 不 用 或 采 用 50 mg 的 膨 胀 辅 料 (WSR301 HPMC = 3 1), 先 填 装 于 胶 囊 底 部, 后 填 装 内 容 物 处 方, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 打 孔 对 药 物 释 放 的 影 响 分 别 在 胶 囊 的 一 端 或 两 端 打 孔, 按 照 体 外 释 放 度 实 验, 比 较 对 药 物 释 放 的 影 响, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 助 悬 剂 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 固 定 其 他 辅 料, PEO (WSN80) 用 量 分 别 为 30 和 80 mg, 用 可 溶 性 淀 粉 调 节 重 量, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 渗 透 物 质 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 渗 透 物 质 葡 萄 糖 用 量 分 别 为 0 和 100 mg, 用 可 溶 性 淀 粉 调 节 重 量, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 包 衣 膜 中 致 孔 剂 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 包 衣 液 处 方 中 致 孔 剂 用 量 分 别 为 9% ( 占 包 衣 膜 材 的 比 例 ) 14% 20%, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 包 衣 增 重 对 药 物 释 放 的 影 响 为 2% 5% 8%, 以 f 2 考 察 体 外 药 物 释 放 [11, 18, 22, 23] 星 点 设 计 包 衣 增 重 分 别 定 由 预 试 验 和 单 因 素 考 察 结 果 表 明, 自 制 胶 囊 体 外 释 放 受 内 容 物 葡 萄 糖 用 量 包 衣 膜 中 致 孔 剂 用 量 及 包 衣 增 重 影 响 较 大 在 此 基 础 上, 选 用 葡 萄 糖 用 量 (A, mg) 致 孔 剂 用 量 (B, %) 和 包 衣 增 重 (C, %) 作 为 考 察 因 素, 利 用 Design-Expert 7.0 软 件 进 行 三 因 素 三 水 平 的 星 点 设 计 及 效 应 面 优 化 以 相 似 因 子 f 2 为 指 标 来 评 价 渗 透 泵 的 释 药 曲 线 与 理 想 曲 线 的 相 似 程 度, 考 察 上 述 各 因 素 的 影 响, 具 体 实 验 方 案 及 结 果 见 表 1 Table 1 Factors and levels of central composite design Independent variable Level 1.732 1 0 1 1.732 A (Glucose, mg) 30 0.4 144.3 175 B (Pore former, %) 9 11.32 17.8 20 C (Weight of coat, %) 2 3.9 8.31 10 体 外 控 释 效 果 评 价 比 较 市 售 缓 释 胶 囊 自 制 推 挽 式 渗 透 泵 片 和 自 制 渗 透 泵 胶 囊 的 体 外 释 药 行 为, 分 别 对 上 述 3 种 制 剂 的 体 外 释 药 行 为 进 行 零 级 方 程 拟 合 及 与 目 标 方 程 比 较 [19, 20] 体 内 实 验 采 用 市 售 胶 囊 自 制 片 和 自 制 胶 囊 进 行 交 叉 实 验 取 Beagle 犬 只, 随 机 分 为 3 组, 服 药 前 禁 食 12 h, 不 禁 水 第 1 组 灌 服 1 粒 市 售 胶 囊 (75 mg), 第 2 组 灌 服 1 粒 自 制 片 (75 mg), 第 3 组 灌 服 两 粒 自 制 渗 透 泵 胶 囊 (37.5 mg 2), 分 别 于 给 药 前 给 药 后 于 时 间 点 取 血 5 ml 将 静 脉 血 置 于 肝 素 化 试 管 中, 以 4 000 r min 1 离 心 10 min, 取 上 层 血 浆, 于 20 冰 箱 中 冷 冻 备 用 清 洗 期 为 1 周, 进 行 第 2 次 交 叉 实 验, 第 1 组 服 用 自 制 片, 第 2 组 服 用 自 制 胶 囊, 第 3 组 服 用 市 售 胶 囊 随 后 清 洗 期 1 周, 进 行 第 3 次 交 叉 试 验, 第 1 组 服 用 自 制 胶 囊, 第 2 组 服 用 市 售 胶 囊, 第 3 组 服 用 自 制 片, 其 他 步 骤 同 上 色 谱 条 件 色 谱 柱 C 18 柱 (250 mm 4. mm, 5 μm); 保 护 柱 C 18 柱 (4. mm 10 mm, 5 μm); 流 动 相 0.01 mol L 1 磷 酸 缓 冲 液 ( 用 磷 酸 调 至 ph 7) 甲 醇 乙 腈 THF (25 40 33 2); 检 测 波 长 244 nm; 柱 温 30 ; 流 速 1 ml min 1 ; 进 样 量 20 μl [24, 25] 血 样 处 理 精 密 吸 取 血 浆 2 ml, 置 10 ml 具 塞 离 心 管 中, 加 0.01 mol L 1 磷 酸 盐 缓 冲 液 (ph 10.0) 0.5 ml, 加 内 标 液 10 μl (50 μg ml 1 尼 卡 地 平 ), 混 匀 后 加 乙 醚 5 ml, 涡 旋 3 min, 离 心 (500 g) 10
1510 药 学 学 报 Acta Pharmaceutica Sinica 2011, 4 (12): 1507 1514 min 取 醚 层 4 ml 至 另 一 离 心 管 中, 加 入 0.1 mol L 1 盐 酸 100 μl, 涡 旋 min, 离 心 (500 g) 10 min 20 冷 冻 20 min, 倾 出 醚 层, 取 酸 水 层 进 样 测 定 统 计 学 方 法 对 体 内 数 据 均 采 用 3p97 软 件 计 算, AUC 0 C max 经 对 数 转 换 后 进 行 交 叉 实 验 的 方 差 分 用 量 对 药 物 释 放 影 响 不 大 (f 2 > 50) 不 加 PEO 时 初 期 释 药 较 缓, 加 入 80 mg, 药 物 释 放 更 接 近 零 级 释 放 以 下 实 验 处 方 中 PEO 的 用 量 定 为 80 mg ( 图 3) 析, 同 时 进 行 双 单 侧 t 检 验 及 90% 置 信 区 间 计 算, t max 进 行 非 参 数 法 检 验 ; 对 两 制 剂 进 行 生 物 等 效 性 评 价 结 果 1 漂 浮 性 能 考 察 当 自 制 胶 囊 的 释 药 孔 径 为 0. mm 时, 漂 浮 时 间 均 大 于 14 h 2 单 因 素 考 察 2.1 膨 胀 剂 的 考 察 助 推 层 对 药 物 的 释 放 有 明 显 的 影 响 (f 2 = 35.49), 不 加 助 推 层 药 物 的 释 放 更 接 近 零 级, 所 以 以 下 实 验 均 不 加 助 推 层 ( 图 1) Figure 3 The drug release profiles of different amounts of suspending agents on capsule 2.4 渗 透 物 质 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 渗 透 物 质 葡 萄 糖 的 用 量 对 药 物 的 释 放 有 较 大 的 影 响 (f 2 < 50) 随 着 用 量 的 增 加, 释 药 速 度 加 快, 且 释 药 越 完 全 ( 图 4) Figure 1 The drug release profiles of different amounts of bulking agents 2.2 打 孔 对 药 物 释 放 的 影 响 一 端 打 孔 与 两 端 打 孔 对 药 物 的 释 放 影 响 较 大 (f 2 = 28.72) 一 端 打 孔 药 物 释 放 缓 慢, 且 释 药 不 完 全 而 两 端 打 孔 药 物 释 放 较 快, 接 近 零 级 释 药 以 下 实 验 处 方 中 均 采 用 两 端 打 孔 ( 图 2) 2.3 助 悬 剂 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 PEO (M w, 200 000) Figure 4 The drug release profiles of different amounts of osmotic agents on capsule 2.5 包 衣 膜 中 致 孔 剂 用 量 对 药 物 释 放 的 影 响 包 衣 膜 中 不 同 量 的 致 孔 剂 对 药 物 的 释 放 有 较 大 的 影 响 (f 2 < 50) 随 着 用 量 的 增 加, 释 药 速 度 加 快, 且 释 药 越 完 全 ( 图 5) Figure 2 The drug release profiles of single and double orifice on capsule Figure 5 The drug release profiles of different amounts of PEG 1000 on capsule
赵 锋等: 星点设计-效应面法优化盐酸氨溴索漂浮渗透泵给药系统及犬体内药动学 1511 包衣增重不同对 大, f2 值越小 葡萄糖用量及包衣增重越大, 药物的 药物的释放有一定的影响 (f2 < 50) 包衣膜越薄, 药 释放越偏离零级释药, 且 C 系数较大, 对药物释放影 物释放越快 越完全 (图 ) 响越大 A B 和 C 三者有交互作用, B 和 C 的作用 2. 包衣增重对药物释放的影响 较大 Table 2 The results of central composite design. A: Amount of glucose; B: Amount of pore former; C: Weight of coat Figure The drug release profiles of different coating weight on capsule 3 星点设计效应面优化法 实验结果见表 2 图 7 和图 8, 采用 SPSS 15.0 软 件对各水平进行多元非线性回归, 得到如下二项式: No A /mg B /% C /% f2 1 0.4 11.32 3.9.73 2 144.3 11.32 3.9 41.43 3 0.4 17.8 3.9 50.21 4 144.3 17.8 3.9 47.74 5 0.4 11.32 8.31 17.29 144.3 11.32 8.31 72.13 7 0.4 17.8 8.31.24 8 144.3 17.8 8.31 25.21 9 30 82.13 10 175 43.97 11 9 48.94 12 20 82.13 f2 = 105.33 1.5A + 0.55B 12.31C 0.041AB + 0.01 89AC 1.131 159BC 0.004 404A2 + 0.41 85B2 13 2 78.35 14 10 49.04 0.727 9C2 (r = 0.914 5) 15 82.13 1 9.45 17 83.49 正性作用, 其值越大, f2 值越大, 也就是致孔剂用量 18 79.37 越大, 药物的释放越接近零级释放 渗透物质葡萄糖 19 85.24 用量 (A) 包衣增重 (C) 对 f2 值有负性作用, 其值越 20 80.0 由上式及图 1 2 可知, 致孔剂用量 (B) 对 f2 为 Figure 7 Predicted response surface with f2 as a function Figure 8 Result of contour line by response surface methodology on double factors
1512 药 学 学 报 Acta Pharmaceutica Sinica 2011, 4 (12): 1507 1514 3.1 最 佳 处 方 由 软 件 自 动 优 化 后 的 结 果 : 葡 萄 糖 为 100.99 mg, 致 孔 剂 用 量 为 11.70%, 包 衣 增 重 为 4.21%, f 2 = 89.14 4 最 佳 处 方 验 证 优 化 后 的 3 批 制 剂 在 1~12 h 内 体 外 释 药 速 率 基 本 恒 定, 对 曲 线 进 行 零 级 释 药 模 型 拟 合 r = 0.994 4, 呈 现 良 好 的 零 级 释 放 特 征, 见 图 9 对 药 物 释 放 曲 线 分 别 进 行 零 级 一 级 及 Higuchi 方 程 的 拟 合, 结 果 见 表 3 份, 各 置 10 ml 具 塞 离 心 管 中, 加 入 AM 对 照 品 溶 液 适 量, 配 制 样 品 的 质 量 浓 度 分 别 为 0.01 0.04 0.08 0.1 0.32 0.4 和 1.28 μg ml 1, 加 内 标 溶 液 10 μl, 按 血 样 处 理 后 进 样 测 定 以 血 浆 中 AM 浓 度 (C) 对 AM/ 内 标 峰 面 积 比 值 (R) 进 行 线 性 回 归, 得 线 性 方 程 R = 4.1 10 3 C + 5.34 10 2, r = 0.998 9 表 明 AM 在 0.01~1.28 μg ml 1 内 线 性 关 系 良 好 定 量 限 为 0.01 μg ml 1 日 内 (n = 5) 和 日 间 (n = 3) RSD 均 小 于 8%, 低 中 高 浓 度 方 法 回 收 率 (n = 3) 分 别 为 92.5% 93.7% 和 91.4%, 而 其 相 应 的 提 取 回 收 率 (n = 3) 分 别 为 81.9% 87.4% 89.2%.2 体 内 药 物 - 时 间 曲 线 及 动 力 学 参 数 采 用 3p97 处 理 市 售 缓 释 胶 囊 自 制 片 自 制 胶 囊 的 血 药 浓 度 - 时 间 数 据, 计 算 药 代 动 力 学 参 数 ( 图 10, 表 5) Figure 9 Drug release profiles of commercial capsules, selfmade tablets and self-made capsules after optimization Table 3 Mathematical model Result of fitting different equation of optimal formula Equation Related coefficient (r) Zero order equation Y = 9.301 x 8.814 8 0.994 4 First order equation In (1 Y) = 0.227 9x 2.174 0.932 5 Higuchi equation Y = 45.2x 0.5 0.17 0.921 1 5 控 释 效 果 验 证 3 种 制 剂 零 级 方 程 拟 合 及 与 目 标 方 程 比 较 结 果 见 表 4 由 表 可 知, 与 市 售 胶 囊 相 比, 自 制 胶 囊 和 自 制 片 的 零 级 释 放 特 征 更 明 显, 尤 其 是 自 制 胶 囊 体 内 实 验.1 体 内 方 法 学 验 证 精 密 量 取 空 白 血 浆 2 ml, 共 Figure 10 The mean plasma concentration to time curves of the commercial capsules, self-made tablets and self-made capsules.3 相 对 生 物 利 用 度 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 相 比 : F = AUC 0 (T) / AUC 0 (R) 100% = 110.77% 自 制 胶 囊 与 自 制 片 相 比 : F = AUC 0 (T) / AUC 0 (R) 100% = 104.9% 因 此 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 相 比, 峰 浓 度 降 低, 达 峰 时 间 延 长, 生 物 利 用 度 高 ; 与 自 制 片 相 比, Table 4 Result of fitting zero order equation of different preparations Preparation Zero order equation Related coefficient (r) f 2 Marketed sustained capsules Y = 8.212 3x 7.541 9 0.987 9 9.02 Self-made tablets Y = 8.01 2x 9.81 0.992 1 72.15 Self-made capsules Y = 9.301 x 8.814 8 0.994 4 89.14 Table 5 The compartmental pharmacokinetic parameters of market sustained capsule, self-made tablets and self-made capsule Parameter Market sustained capsule Self-made tablets Self-made capsule t max /h 4.51 ± 1.20 5.45 ± 2.79 5.97 ± 2.35 C max /ng ml 1 50.97 ± 12.4 502.70 ± 1 479.33 ± 135.43 AUC 0 t /ng h ml 1 7 201.4 ± 597.42 7 200.73 ± 498.21 7 44.35 ± 21.33 AUC 0 /ng h ml 1 7 390.29 ± 13.37 7 799.37 ± 509.43 8 18.11 ± 35.24 MRT /h 10.79 ± 2.32 8.99 ± 3.47 13.23 ± 3.5
赵 锋 等 : 星 点 设 计 - 效 应 面 法 优 化 盐 酸 氨 溴 索 漂 浮 渗 透 泵 给 药 系 统 及 犬 体 内 药 动 学 1513 自 制 胶 囊 滞 后 时 间 减 小, 峰 浓 度 升 高, AUC 0 值 变 大, 体 内 滞 留 时 间 增 大, 表 现 出 漂 浮 的 优 势.4 生 物 等 效 性 研 究 对 受 试 参 比 胶 囊 与 自 制 胶 囊 的 AUC 0 C max 分 别 进 行 对 数 转 换, 然 后 对 ln(auc 0 ) ln(c max ) 进 行 3 因 素 方 差 分 析 ( 周 期 间 制 剂 间 和 个 体 间 ) 分 析 结 果, 以 AUC 0 为 指 标 在 个 体 间 周 期 间 无 显 著 性 差 异 (P > 0.05), 在 制 剂 间 存 在 显 著 性 差 异 (P < 0.05) 以 C max 为 指 标 在 周 期 间 和 个 体 间 无 显 著 性 差 异 (P > 0.05), 在 制 剂 间 有 显 著 性 差 异 (P < 0.05) 自 制 胶 囊 AUC 0 与 参 比 胶 囊 AUC 0 比 值 的 90% 置 信 可 信 区 间 为 85.3%~108.5%, 在 80%~ 125% 内 以 AUC 0 为 指 标, 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 之 间 等 效 自 制 胶 囊 C max 与 参 比 胶 囊 C max 比 值 的 90% 置 信 可 信 区 间 为 81.97%~145.98%, 超 出 70%~143% 范 围, 以 C max 为 指 标, 自 制 胶 囊 与 参 比 胶 囊 之 间 不 等 效 制 剂 间 自 制 胶 囊 t max 秩 和 与 参 比 胶 囊 t max 秩 和 分 别 超 出 t 1 ~t 2 之 间, 以 t max 为 指 标, 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 之 间 有 统 计 学 意 义 (P < 0.05) MRT 经 秩 和 统 计 处 理, 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 之 间 有 统 计 学 意 义 (P < 0.05) 因 此 自 制 胶 囊 与 市 售 胶 囊 相 比, 控 释 特 征 更 明 显, 峰 浓 度 明 显 降 低, 达 峰 时 间 显 著 延 长, 生 物 利 用 度 提 高, 体 内 滞 留 时 间 延 长, 具 有 更 明 显 的 控 释 药 物 的 特 征.5 体 内 外 实 验 相 关 性 采 用 Wagner-Nelson 法 计 算 体 内 吸 收 分 数 F a, 缓 控 释 制 剂 体 内 外 相 关 性 实 验 体 内 所 选 数 据 宜 以 吸 收 相 数 据 进 行 分 析 经 计 算, 自 制 胶 囊 体 内 5. h 达 最 高 值, 此 时 吸 收 和 代 谢 已 达 平 衡, 则 以 5 h 内 的 药 - 时 曲 线 为 吸 收 相 以 5 h 内 的 体 内 吸 收 分 数 F a (%) 对 体 外 累 积 释 放 百 分 率 F r (%) 作 线 性 回 归, 得 回 归 方 程 F a = 0.432 8 F r 3.430 9, r = 0.985 1 采 用 SPSS1.0 软 件 对 相 关 系 数 r 进 行 相 关 性 检 验 (P < 0.01) 结 果 表 明, 体 内 吸 收 与 体 外 释 放 度 相 关 性 良 好 讨 论 本 文 利 用 渗 透 泵 原 理 制 备 了 固 体 型 胶 囊, 使 渗 透 泵 的 控 释 优 势 与 胶 囊 系 统 的 漂 浮 特 性 结 合, 达 到 了 延 长 药 物 体 内 吸 收, 改 善 血 药 浓 度 的 波 动 性 目 的 本 研 究 采 用 市 售 硬 胶 囊 壳 直 接 装 颗 粒, 无 需 压 片 后 或 蘸 胶 后 填 装, 降 低 了 制 备 工 艺 的 复 杂 性 同 时 可 填 装 难 溶 性 药 物, 为 难 溶 性 药 物 制 备 渗 透 泵 剂 型 提 供 参 考 本 文 利 用 零 号 普 通 胶 囊 为 囊 壳, 填 装 自 制 渗 透 泵 片 原 辅 料 颗 粒, 用 胶 囊 帽 密 封, 再 包 半 透 膜, 干 燥, 微 孔 转 于 胶 囊 端 打 孔, 包 薄 膜 衣 即 得 利 用 胶 囊 的 低 密 度 漂 浮 性, 增 加 其 在 胃 中 的 滞 留 时 间, 从 而 延 长 药 物 吸 收 时 间 提 高 其 生 物 利 用 度 制 备 时, 胶 囊 填 料 的 重 量 对 制 剂 漂 浮 性 能 药 物 的 释 放 有 极 大 的 影 响 填 料 大 于 220 mg, 制 剂 易 下 沉 且 药 物 释 放 零 级 特 性 较 差 胶 囊 壳 的 大 小 对 漂 浮 性 能 及 药 物 释 放 有 较 大 的 影 响 胶 囊 太 大, 使 药 物 释 放 不 完 全 释 药 孔 径 对 药 物 释 放 影 响 不 大 利 用 包 衣 锅 包 衣, 预 想 由 于 胶 囊 形 状 不 规 则, 可 能 两 端 不 易 包 衣 在 包 衣 增 重 2% 时, 制 剂 并 未 出 现 衣 膜 破 裂 现 象 根 据 本 实 验 室 多 年 的 渗 透 泵 控 释 制 剂 研 究 的 经 验 及 实 验 的 结 果, 选 用 PEO WSN80 为 内 容 物 助 悬 剂, 葡 萄 糖 为 渗 透 物 质, 可 溶 性 淀 粉 为 填 充 剂 醋 酸 纤 维 素 为 半 透 膜 材 料, PEG1000 为 致 孔 剂, 邻 苯 二 甲 酸 二 乙 酯 为 增 塑 剂 从 胶 囊 壳 的 大 小 其 漂 浮 性 能 药 物 释 放 速 率 等 方 面 考 虑, 决 定 固 定 内 容 物 的 重 量 进 行 处 方 优 化 其 最 佳 处 方 为 : AM 75 mg, 葡 萄 糖 100.99 mg, PEO WSN80 80 mg, 致 孔 剂 用 量 11.70%, 包 衣 增 重 4.21% 在 选 择 剂 量 上, 若 将 单 剂 量 处 方 填 装 于 一 个 零 号 胶 囊 壳, 填 装 量 太 大, 胶 囊 壳 无 法 容 纳 若 装 于 00 # 胶 囊 壳, 则 会 导 致 释 放 不 完 全, 释 药 速 率 变 慢 最 终 采 用 零 号 胶 囊 壳 装 半 量 药 物, 释 放 完 全, 且 释 药 行 为 接 近 零 级 考 察 了 不 同 ph 释 放 介 质 不 同 转 速 及 不 同 渗 透 压 释 放 介 质 对 释 放 的 影 响, 结 果 表 明 : 自 制 胶 囊 体 外 释 放 行 为 不 受 ph 转 速 的 影 响, 易 受 外 界 渗 透 压 的 影 响, 符 合 渗 透 泵 原 理 释 药 的 特 点 Beagle 犬 体 内 实 验 中, 选 用 市 售 缓 释 胶 囊 为 参 比 制 剂, 应 用 HPLC 测 定 血 中 AM 的 浓 度 结 果 表 明, 自 制 胶 囊 的 生 物 利 用 度 较 高 (110.77%) 与 自 制 推 挽 式 渗 透 泵 片 (104.9%) 相 比, 生 物 利 用 度 也 有 所 提 高 从 药 时 曲 线 看, 自 制 胶 囊 峰 浓 度 显 著 降 低, 达 峰 时 间 有 所 延 长, 达 到 了 预 期 的 目 的 与 渗 透 泵 片 和 缓 释 胶 囊 相 比, 自 制 胶 囊 中 AM 从 胃 中 释 放, 吸 收 经 十 二 指 肠 小 肠 盲 肠 大 肠, 总 的 吸 收 表 面 积 变 大, 药 物 吸 收 的 更 完 全 在 胃 中 释 放, 药 物 在 酸 性 环 境 中 的 溶 解 度 更 大, 更 有 利 于 分 子 态 药 物 的 吸 收 References [1] Zhou XL, Zhu JP. Development in osmotic pump technology [J]. Chin J Pharm ( 中 国 医 药 工 业 杂 志 ), 2009, 40: 52 58. [2] Thombrea AG, Appel LE, Chidlaw MB, et al. Osmotic drug
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