星点设计—效应面法优化依托贝特缓释胶囊的制备

曹升，张朝晖，吴小涛，何红燕，霍苙茹

(1.江苏大学药学院，江苏镇江212013;2.南京长澳医药科技有限公司，江苏南京210038)

依托贝特为氯贝酸［2-(对-氯苯氧基)-2-甲基丙酸2-(烟酰氧基)乙酯］与烟酸通过化学键连接(化学合成)所形成的前体药物，是一种复合酯类物质，在体内经自身酶系的代谢分解作用重新还原为氯贝酸和烟酸而发挥降脂疗效。Roberto［1］通过专利报道了一种制备依托贝特缓释胶囊的方法，但缓释效果较差，8 h的累积释放度超过90%。本实验采用星点设计—效应面法对依托贝特缓释胶囊的处方进行优化。

1 仪器与试药

U-3000高效液相色谱仪(德国戴安公司);DIKMA色谱柱(150 mm×4.6 mm，迪马公司);Chromeleon工作站(德国戴安公司);AL204电子天平(梅特勒托利多父子公司);BLL360包衣造粒机(北京运载火箭技术研究院);BT00-100M蠕动泵(保定兰格恒流泵有限公司);ZRS-8G智能溶出仪(天津大学无线电厂);依托贝特对照品(南京长澳医药科技有限公司，纯度99.3%，批号20100903);依托贝特原料药(南京长澳医药科技有限公司，纯度98.7%，批号20100402);丙酮(上海凌峰化学试剂有限公司，批号20110620);PEG4000(汕头市西陇化工有限公司，批号090315);Eudragit®RL30D(B09110523)乙腈为色谱纯，水为纯化水，其余试剂为分析纯。

2 方法与结果

2.1 依托贝特缓释胶囊的制备

将过60目筛的原料加入包衣造粒机的供粉料斗中，主机转速为200 r/min，供粉速度为50 r/min，鼓风流量为15×20 L/min，喷气压力为0.5 MPa，以丙酮为黏合剂，喷浆泵转速为20 r/min制备丸心，将制得的小丸置于30℃鼓风干燥箱中干燥6 h，直至丙酮完全挥发。干燥后的微丸先后过18和45目筛，得依托贝特母丸，收率为78.5%。

取上述母丸置于包衣造粒锅中，主机转速100 r/min，35℃预热30 min。将与丸心质量相当的依托贝特溶于丙酮溶液中，并加入熔融后的PEG4000搅拌使其溶于上述溶液中，作为包衣液对母丸进行包衣。

包衣后的小丸置于30℃的鼓风干燥箱中干燥30 min。将一定量的滑石粉，柠檬酸三乙酯加入丙烯酸树脂水分散体溶液(Eudragit®RL30D)中分散均匀，对上述包衣小丸进行缓释层包衣。包衣结束后于30℃干燥30 min。

2.2 体外累积释放度的测定

2.2.1 HPLC 分析方法的建立

2.2.1.1 色谱条件 色谱柱:U-3000高效液相色谱仪;DIKMA色谱柱(150 mm×4.6 mm)用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以10 mmol/L的磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节pH值至4.1)-乙腈(50∶50)为流动相;检测波长为221 nm;流速为1.5 ml/min。进样量 20 μl。

2.2.1.2 专属性考察 取依托贝特缓释胶囊1粒，研成粉末，取约20 mg精密称定，加入100 ml容量瓶中，加入5 ml甲醇溶解，并用流动相定容至刻度。同时取对照品20 mg相同条件下配制溶液，在“2.2.1.1”的色谱条件下分别进样，记录各色谱峰的保留时间。结果依托贝特保留时间为9.967 min，阴性对照未出峰，可见辅料无干扰，见图1。

图1 专属性试验图谱Fig 1 Specialty chromatography spectrum

2.2.1.3 线性关系考察 精密量取预先配置好的依托贝特溶液(7.5 mg/ml)1，2，4，6，8 ml，置于 100 ml容量瓶中，加流动相定容至刻度，摇匀，滤过。精密移取20 μl注入液相色谱仪，按上述色谱条件测定依托贝特色谱峰面积，依托贝特浓度(X)为横坐标，峰面积(Y)为纵坐标，进行线性回归，得回归方程:Y=20 262.81X+6.058(r=0.9998)。结果表明，依托贝特检测浓度线性范围为0.075～0.6 mg/ml。

2.2.1.4 溶液稳定性试验 取上述样品溶液(7.5 mg/ml)，于室温下放置，分别在 0，2，4，6，8，12，24 h后，作适当稀释，精密量取20 μl进样，结果依托贝特样品稳定性试验的峰面积RSD=2.37%，表明样品溶液在24 h内基本稳定。

2.2.1.5 回收率试验 按本品规格的 80%，100%，120%(放大50倍)，分别精密称取依托贝特原料适量，按处方比例与相应的辅料混合，分别精密称取适量，加流动相溶解并稀释制成含依托贝特高、中、低3种浓度的溶液(各3份)，测定含量，计算回收率，结果平均回收率为99.7%，RSD为0.48%。结果表明该方法回收率好，能达到测定要求。

2.2.2 累积释放度实验 通过预实验可知除pH1.2盐酸外，其他水性介质不加表面活性剂均不能达到漏槽条件，加入表面活性剂的各水性释放介质中药物释放呈现pH非依赖性，而水作为释放介质最具代表性，因此以0.5%SDS水溶液900 ml为溶出介质，采用篮法的装置，转速为100 r/min，在4，8，24 h取样2 ml，滤过，适当稀释后作为供试品溶液。每次取样后立即补充同体积2 ml的溶出介质。进样量20 μl，按外标法代入标曲计算各时间点的累积释放度。

2.3 实验设计

在预实验的基础上，选择对依托贝特缓释胶囊累积释放度影响较显著的3个因素作为考察对象，即增溶层与丸心比例(X1)、增溶层中PEG4000用量(X2)、缓释层增重百分率(X3)。综合选择各因素的水平(表1)，以依托贝特缓释胶囊在4，8和24 h的累积释放度(分别用 Q4h，Q8h，Q24h表示)为考察指标，进行实验，对实验结果进行拟合分析，结果见表2。

表1 因素水平表Tab 1 Factors and levels

表2 本实验所用引物序列和长度Tab 2 Primers sequence and length of the experiment

2.4 模型拟合与效应面优化

应用Design-Expert软件，以评价指标(因变量)分别对各因素(自变量)进行多元线性回归和二项式方程拟合。对二项式方程中的各项式系数进行t检验，为精简模型，删除P＞0.2的项。

所得多元线性回归方程如下:

所得二项式方程如下:

由相关系数可见，均采用二项式方程拟合较好，二项式方程拟合的置信度明显优于多元线性方程。

根据二项式拟合方程，应用Design-Expert软件分别绘制各指标与影响因素的三维效应面，见图2、图3和图4。

图2 Q4h与X1、X2、X3的三维效应面和二维等高图Fig 2 Effect of X1、X2、X3values on Q4hwith 3D surface plot and 2D contour plot

图3 Q8h与X1、X2、X3的三维效应面和二维等高图Fig 3 Effect of X1、X2、X3values on Q8hwith 3D surface plot and 2D contour plot

图4 Q24h与X1、X2、X3的三维效应面和二维等高图Fig 4 Effect of X1、X2、X3values on Q24hwith 3D surface plot and 2D contour plot

由图2～4可见，在一定范围内，随X1，X2的增大，Q4h，Q8h，Q24h均呈上升趋势;随着 X3的增大，Q4h，Q8h，Q24h呈下降趋势，且 X1较小，X2较大时下降较为明显，反之则下降较为平缓。如假定缓释胶囊的目标释放度Q4h为20% ～30%，Q8h为40% ～60%，Q24h为70% ～90%。通过绘制效应面图，得同时满足上述条件的区域即各因素的优化区域:增溶层与丸心质量比为0.7～1.2，PEG4000占增溶层比例为3.5% ～12.8%，缓释层包衣增重8.0% ～13.5%。

2.6 优化处方验证

综合分析上述结果，得最佳处方参数为X1=1 ∶1，X2=8.3%，X3=10.5%。依该处方制备样品，按2.2项下所述方法测定优化后处方制备的样品与按原处方(专利公开处方)制备的样品的体外累积释放度，绘制累积释放度曲线如图5。比较4，8，24 h优化处方各指标的模型预测值与实测值，以公式“偏差=(预测值－实际值)/预测值×100%”计算偏差，结果偏差的绝对值小于5%，证明所见模型具有良好的预测能力。

图5 优化处方与原处方累积释放曲线Fig 5 In vitro cumulated release curve of optimized formulation and original formulation

由图5可见，与原处方相比，优化后的处方依托贝特在24 h内缓慢持久释放，具有明显的缓释效果。

3 讨论

依托贝特为水难溶性药物，采用母丸上包一层增溶层的方法可增加其在水中的溶解度并加快其溶解速度。水难溶性药物增溶一般采用制成固体分散体的方法，即药物与一种生理条件下显惰性、易溶于水的固体载体以熔融、溶剂或溶剂-熔融相结合的方法制成药物在固体载体中高度分散的体系［2］。依托贝特的缓释制剂处方中主药比例较大，将主药与PEG4000作为致孔剂同时溶于丙酮中，通过包衣可以加速依托贝特在水中的溶出速率。

离心造粒法制备的该依托贝特小丸为骨架型小丸，可能的溶出机制为溶蚀机制辅以扩散机制，通过在溶液中不断溶蚀并扩散至溶液中，溶出速率随小丸与介质接触的表面积的减小而减小，因此经12 h后溶出速率显著减慢。Eudragit®RL30D聚合物对pH不敏感，可对颗粒、微丸或片剂进行包衣，用于制备释药速率不受胃肠道消化液影响的缓释制剂［3］。药物通过树脂聚合物包衣膜的扩散和渗透进入介质，微丸的包衣膜保持完整，扩散和渗透的速率不受介质pH的影响，包衣膜水化产生膨胀现象。通过星点设计的实验方案验证制备的缓释胶囊能够实现在24 h内缓慢稳定释放。有文献报道缓释制剂与同剂量速释制剂生物利用度无明显差异［4］，但缓释制剂可使患者血药浓度更加平稳，并能减少给药次数，提高患者的顺应性。

［1］Roberto V.Process for preparing etofibrate or similar compounds containing sustained release microgranules and products thus obtained:US 957746［P］.1990 －09 －18.

［2］杨硕晔，郭允，陈西敬.制剂新技术在水难溶性药物中的应用研究进展［J］.中国药房，2011，22(13):1228－1231.

［3］白靖，李骞，王静，等.药用丙烯酸树脂在制剂中的应用进展［J］.中国药房，2011，22(17):1614－1617.

［4］Johnson K，Hoppe HJ，Schatton W.Relative bioavailability of etofibrate.A comparison of an acute and a new sustained release formulation［J］.Arzneimittelforschung，1984，34(12):1785 －1787.