星点设计-响应面法优化盐酸安非他酮缓释片

岳　莉，王江涛，吴海妹，龙连清

星点设计-响应面法优化盐酸安非他酮缓释片

岳莉*，王江涛，吴海妹，龙连清

[摘要]目的采用流化床一步制粒工艺制备盐酸安非他酮缓释片。方法以释放度的相似因子f2为评价指标，对处方进行响应面分析法优化设计。结果星点设计-效应面法确定的自变量最优区域选取3点进行验证试验，样品的累计释放度相似因子f2值高达80，含量和有关物质测定结果均优于原研产品，体内外相关性良好。结论研制的盐酸安非他酮缓释片处方合理、工艺可行，符合缓释片的质量要求。

[关键词]盐酸安非他酮；缓释片；响应面分析法；星点设计

[Abstract]ObjectiveTo prepare the bupropion hydrochloride extended-release tablets by one-step granulation technology.MethodsThe formulate of bupropion hydrochloride extended-release tablets was optimized in terms of the similarity factor f2by response surface methodology designing.ResultsCompared with desirable release percentage at certain interval,the cumulative release of similarity factor f2values of three batches were up to 80 which was found to meet the expected target.Under the optimized formulation,content and related substances were superior to the original drug.ConclusionThe prepared bupropion hydrochloride extended-release tablet is reasonable in formula and feasible in technology,it meets the quality standards.

Optimization of the preparation of bupropion hydrochloride extended-release tablets using central composite response surface methodology YUE Li*，WANG Jiang-tao，WU Hai-mei，LONG Lian-qing(DiSha Pharmaceutical Group，Weihai 264200，China)

Key words：Bupropion hydrochloride;Extended-release tablets;Response surface methodology;Central composite design

0引言

盐酸安非他酮(Bupropion hydrochloride)是氨基酮类抗抑郁药，通过对去甲肾上腺素和多巴胺重摄取的抑制作用而发挥抗抑郁作用。盐酸安非他酮对睡眠过度的单、双相抑郁尤其有效，不良反应比三环抗抑郁药少，几乎没有抗胆碱能作用和镇静作用[1]。

盐酸安非他酮缓释片片剂载药量大，适宜制备成缓释片，但盐酸安非他酮溶解性高，易出现“剂量突释”倾向，因而，相比于脂溶性药物，制备成口服缓控释制剂更困难。通过控制药物在胃肠道有合适的释放速率、避免开始的快速释放产生剂量突释是盐酸安非他酮缓释片制备的关键。本文采用响应面分析法对盐酸安非他酮缓释片的处方参数进行优化，采用流化床一步制粒工艺制备盐酸安非他酮缓释小丸，再压制成片子，最后包薄膜衣[2]。

1仪器与试药

1.1药品与试剂盐酸安非他酮(迪沙药业集团，批号：Y1310043)；盐酸安非他酮对照品(中国食品药品检定研究院)；原研产品(Edgemont药厂，规格：0.15 g)，商品名：FORFIVO XL(r)；所用辅料均为药用辅料；所用试剂均为分析纯。

1.2仪器ML204电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)；多功能流化床试验机(重庆英格制药厂)；SYH-5三维运动混合机(南京鑫飞干燥设备厂)；MB35卤素水分测定仪(上海奥豪斯仪器有限公司)；ZP-10旋转式压片机(国药龙立科技有限公司)；YPD-3000C智能片剂硬度测定仪(上海黄海药检仪器有限公司)；CJY-2A片剂脆碎度硬度测定仪(上海黄海药检仪器有限公司)；BG-1高效包衣机(南京凯欧机械制造有限公司)；ZBS-6G智能崩解试验仪(天津天大天发科技有限公司)；HTY-DS803自动溶出试验仪(杭州泰林生物技术设备有限公司)；1260高效液相色谱仪(安捷伦)；U-2910双光束紫外可见分光光度计(日立)。

2方法与结果

2.1盐酸安非他酮缓释片的制备称取处方量的盐酸安非他酮、羟丙甲纤维素、微晶纤维素置流化床试验机内，进风频率10 Hz，流化混合5 min；以聚丙烯酸树酯Ⅲ的乙醇溶液为粘合剂，流化床一步制粒工艺参数：进风频率25 Hz，进风温度50 ℃，喷浆泵转速8 r/min，雾化压力1.8 bar；颗粒干燥温度控制在45~50 ℃，进风频率15 Hz，颗粒水分控制为2.0%~3.0%。24目锦纶网整粒，总混后，压片。以胃溶型薄膜包衣粉的50%乙醇溶液作为包衣液包衣。

2.2盐酸安非他酮缓释片的检测方法

2.2.2 Beagle犬体内药物动力学研究①研究方法[3]：将6只健康成年Beagle犬，体重12.5~15.0 kg，随机分成2组，于其前肢小影静脉处安置一滞留针，将自制盐酸安非他酮缓释片和原研产品以完整片剂给予Beagle犬。给药后，两组均于0、1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、24、36 h取前肢静脉血4 mL，并立即移入涂有肝素的试管中，4 000 r/min离心10 min，分离血浆，然后置-20 ℃冰箱中保持待用。②血浆样品的处理：取500 μL血浆置于15 mL具塞试管中，加入盐酸氨溴索对照品100 μL和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液200 μL，混匀。加入3 mL正庚烷，加盖后混旋3 min，于3 000 r/min离心10 min，移取有机相于另一15 mL具塞试管中，加入0.01 mol/L盐酸溶液100 μL，密塞后混旋3 min，于3 000 r/min离心10 min，吸去大部分有机相后，以高纯度N2挥干正庚烷，取20 μL进样。

2.3单因素考察

2.3.1亲水性聚合物羟丙甲纤维素的种类的选择盐酸安非他酮属水溶性药物，每片的载药量较大，选用目前应用最广泛的羟丙甲纤维素(HPMC)为主要的缓释材料，制备盐酸安非他酮缓释片。选用3种粘度规格的HPMC(K4M)、HPMC(K15M)、HPMC(K100M)，按“2.1”项下制备缓释片，考察羟丙甲纤维素的粘度对药物释放度的影响(见图1)，以相似因子f2进行相似性判断(见表1)。结果表明，羟丙甲纤维素的粘度对缓释片的释放量有一定影响，对水溶性主药而言，随着羟丙甲纤维素的粘度越大，释药速率越缓慢，可明显延缓溶出，采用HPMC(K15M)为缓释材料，样品的相似性高。

图1　羟丙甲纤维素粘度对药物释放度的影响

时间原研产品HPMC(K4M)HPMC(K15M)HPMC(K100M)1h35.1437.3333.0729.804h72.5974.9871.9765.618h86.1195.3491.2389.67f2—62.0773.6862.73

2.3.2稀释剂用量的选择为延缓主药的溶出，降低凝胶层的溶蚀性，选用水不溶性辅料微晶纤维素为稀释剂，因微晶纤维素的多孔性结构，前期吸水膨胀促进溶出，后期膨胀后辅助缓释材料延缓溶出。通过单因素实验，考察微晶纤维素的用量对缓释片释放度的影响。实验结果表明，微晶纤维素用量为25%时，释放曲线优于其他两种比例，与原研产品相似性高，所以确定稀释剂微晶纤维素的用量为25%。见图2、表2。

图2　微晶纤维素的用量对药物释放度的影响

时间原研产品MCC=35%MCC=25%MCC=15%1h35.1440.6236.4530.244h72.5980.2175.2770.148h86.1190.5491.4193.41f2—60.8271.8863.53

2.3.3粘合剂浓度的选择聚丙烯酸树酯和药物制成的骨架缓释片，骨架能形成孔径极细的孔道，在胃肠道中将药物逐渐向体液释放，从而达到缓释作用。聚丙烯酸树酯的类型和用量可影响释药速度。通过预实验确定采用聚丙烯酸树酯Ⅲ为粘合剂。单因素考察结果显示，采用5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液线性最优，与原研产品相似性高。见图3、表3。

图3　聚丙烯酸树酯Ⅲ的浓度对药物释放度的影响

时间原研产品2%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液8%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液1h35.1446.2134.5426.134h72.5983.3276.5767.248h86.1195.5190.4185.66f2—49.0072.5260.60

2.4处方及工艺条件的优化

2.4.1星点设计优化[4-5]在预实验及单因素实验的基础上，采用流化床一步制粒工艺制备盐酸安非他酮缓释片(批量为2万片)，选用羟丙甲纤维素K15M、微晶纤维素、5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液作为基本处方。采用可旋转中心等距组合设计法，进一步优化盐酸安非他酮缓释片辅料用量及粘合剂用量，以释放度相似因子f2(Y)为评价指标，对自变量羟丙甲纤维素K15M用量(X1)、微晶纤维素用量(X2)、5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液用量(X3)进行多元线性回归和二项式拟合，根据拟合方程绘制各评价指标与因素之间的响应曲面。见表4。

表4　星点设计因素水平

2.4.2星点设计实验星点设计的实验结果见表5。

表5　星点设计实验结果

2.4.3模型建立与方差分析分别用二项式拟合和线性拟合对表2实验数据进行处理。比较结果可知，用二项式拟合所得模型的R值远大于用线性拟合回归所得模型的R值，因此，选择二项式拟合模型处理数据。回归方程：Y=-172.198+110.801 X1+81.608 X2+46.803 X3-24.68 X12-16.76 X22-5.499 X32-2.497 X1X2-1.263 X1X3-5.898 X2X3。根据表2，用Statistica 6.0统计分析软件进行多元回归分析，对回归方程进行显著性检验、方差分析及各因素最佳点值分析，结果见表6。

各变量对效应值影响的显著性可由P值来判定，概率P值越小，则相应变量的显著性越高。由表3可知，整体模型的P值小于0.000 1，表明该二次方程模型极显著，相关系数r为0.97，说明效应值的变化有94.15%来源于所选变量。因此，回归方程可以较好地描述各因素与效应值之间的真实关系，可以用此方程确定最佳条件。

2.4.4效应面优化与预测应用Statistica 6.0软件分别绘制盐酸安非他酮缓释片指标与各因素的三维效应面图，三维图可以直观反映各因素间的交互作用对OD值的影响，结果见图4。

表6　回归方程方差分析表

图4　不同因素对累计释放度影响的效应面图

观察3D图，三个因素对样品释放度相似因子的影响：微晶纤维素的用量和5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液的用量影响最显著，表现曲面较陡，羟丙甲纤维素K15M用量影响较小，表现为曲面较缓；从等高线图中可以看出，微晶纤维素和5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液的用量的交互作用最显著。综合分析各图，处方用量最优区域：羟丙甲纤维素K15M用量2.08~2.10 kg，微晶纤维素用量1.70~1.76 kg，5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液用量3.00~3.10 kg。

2.5三批验证样品与原研产品对比

2.5.1体外释放度实验根据星点设计-效应面法确定自变量的最优区域，在此区域内任取三点进行验证实验，对比各时间点的累计释放度值，其测定方法按“2.2.1”项下方法检测。见表7、图5。

表7　三批验证样品累计释放度测定结果

图5　体外累计释放曲线

采用星点设计-效应面法优化得到的参数制备盐酸安非他酮缓释片，f2值高达80，与原研产品相似度高，处方稳定。

2.5.2体内药物代谢动力学研究结果选定一批验证样品(批21)与原研产品进行体内药物代谢动力学研究。见图6。

图6　自制样品与原研产品平均血药浓度图(n=6)

由单剂量实验计算自制样品的相对生物利用度为：F相对=[(AUC自制样品)/(AUC原研产品)]×

100%=98.2%。从体内药物动力学研究结果可见，盐酸安非他酮缓释片批21自制样品与原研产品的相对生物利用度为98.2%。

3结论

盐酸安非他酮缓释片的释放是通过水溶性药物的扩散和亲水性聚合物羟丙甲纤维素的溶蚀进行的。采用星点设计-响应面分析法优化盐酸安非他酮缓释片的处方条件，得到处方用量最优区域为：羟丙甲纤维素K15M用量为2.08~2.10 kg，微晶纤维素用量1.70~1.76 kg，5%聚丙烯酸树酯Ⅲ乙醇溶液用量3.00~3.10 kg。在最优处方条件下验证样品的释放度相似因子达到较理想结果，体内外相关性良好。本研究所得数据重复性好，可用于工业化大生产。

参考文献：

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[2]崔福德.药剂学[M].第6版.北京：人民卫生出版社,2007:441.

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[4]罗旦朝，魏杨一方，江洁，等.氯沙坦钾氢氯噻嗪渗透泵片的制备及星点设计优化处方[J].中国新药杂志,2014,23(22):2671-2686.

[5]翟永松，尚雅文,龚慕平，等.星点设计-效应面法优选糖肾宁颗粒乙醇提取工艺的研究[J].中成药,2015,37(1):99-104.