星點設計_效應面法優(yōu)化尼美舒利雙層滲透泵片處方

1、收稿日期:2010 04 08基金項目:國家科技部重大新藥創(chuàng)制項目(2008ZX 09401 004作者簡介:許鶯(1983 ,女(漢族,遼寧錦州人,碩士研究生,T el .139*,E m ail x uy ing _02;潘衛(wèi)三(1958 ,男(漢族,教授,主要從事藥物緩控釋制劑研究,T el .024 *,E mail pp w w ss 。文章編號:1006 2858(201011 0857 05星點設計 效應面法優(yōu)化尼美舒利雙層滲透泵片處方許 鶯,楊星鋼,喬俊亭,孫佳軼,聶淑芳,潘衛(wèi)三(沈陽藥科大學藥學院,遼寧沈陽110016摘要:目的制備大劑量難溶性藥物尼美舒利雙層滲透泵片,并考察

2、其處方因素和體外釋放行為,優(yōu)化尼美舒利雙層滲透泵的處方。方法以12h 藥物累積釋放量、釋放曲線的線性為考察指標,以含藥層聚氧乙烯量、包衣膜中致孔劑量、包衣增質(zhì)量,為考察的主要因素,采用星點設計 效應面法對尼美舒利滲透泵片處方進行優(yōu)化,并對優(yōu)化處方進行驗證。結(jié)果成功找到了最優(yōu)釋藥區(qū)域,優(yōu)化處方為:含藥層聚氧乙烯220 27m g ,致孔劑用量質(zhì)量分數(shù)為19 27%,包衣增質(zhì)量6 81%。自制滲透泵與預測值基本一致,212h 內(nèi)藥物呈零級釋放特征。結(jié)論星點設計 效應面法成功建立了處方優(yōu)化模型,實現(xiàn)了尼美舒利雙層滲透泵的處方篩選。關鍵詞:尼美舒利;雙層滲透泵;星點設計;效應面法中圖分類號:R 94

3、文獻標志碼:A尼美舒利(ni m esu li d e是一種新型非甾體解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎藥,可選擇性抑制環(huán)氧化酶 2。主要用于治療類風濕性關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、呼吸道感染等疾病1。該藥不良反應主要是胃腸道系統(tǒng)的不良反應,但小于一般的非甾體抗炎藥。藥動學研究表明,該藥血漿半衰期2 03 0h,血藥濃度波動較大2,全腸道吸收情況良好3,已有將其制成緩釋制劑的研究報道4-5?？诜B透泵給藥系統(tǒng)釋藥平穩(wěn)、血藥濃度波動小,釋藥不受食物及胃腸道p H 變化的影響,有利于提高病人的順應性,體內(nèi)外相關性良好。在過去的幾十年里,口服滲透泵系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展6-7。星點設計(central co m posite d

4、esi g n ,CCD是在析因設計(fac toria l desi g n的基礎上,加上星點及中心點而形成的試驗次數(shù)較少,并可進行線性和非線性擬合的實驗設計方法,已經(jīng)在制劑處方和工藝優(yōu)化中得到了一定范圍的應用8-9。為了減少用藥次數(shù),進一步降低胃腸道不良反應,本文作者制備了尼美舒利雙層滲透泵制劑(200m g /次,1次/d,在預實驗的基礎上利用星點設計 效應面法優(yōu)化處方設計。1 儀器與試藥分析天平(德國Sarto ri u s 精密天平有限公司,UV9100型紫外分光光度計(北京瑞利分析儀器有限公司,TDP 單沖式壓片機(上海第一制藥機械廠,BY300A 型小型包衣機(上海黃海藥檢儀器廠

5、,Z RCD6 B 藥物溶出儀(上海黃海藥檢儀器廠,恒溫磁力攪拌器79HW 1(金壇市大地自動化儀器廠。尼美舒利(江蘇句容市天華化工廠,含量質(zhì)量分數(shù)>99 5%,批號:20080912,聚氧乙烯(po l y ethylene ox ides ,PEO,美國Do w 化學公司,醋酸纖維素、聚乙二醇(polyethy lene g lyco,l PEG,國藥集團化學試劑有限公司,氯化鉀(沈陽試劑一廠,硼酸、氫氧化鈉、氯化鈉(天津市博迪化工有限公司,硬脂酸鎂(上海藥物輔料廠,丙酮、乙醇(天津市恒興化學試劑制造,試劑為分析純。2 方法與結(jié)果2 1 尼美舒利雙層滲透泵的制備尼美舒利雙層滲透泵片芯

6、處方含藥層:200m g 尼美舒利、220 27m g PEO N 750、50m g N a C l 、2m g 硬脂酸鎂。助推層:130m g PEO W SR 303、30mg N a C l 、1m g 硬脂酸鎂。包衣液處方:15g 醋酸纖維素、2 89g PEG4000,丙酮 水(體積比為500 20,包衣增質(zhì)量6 81%。第27卷第11期2010年11月沈 陽 藥 科 大 學 學 報Journa l o f Sheny ang Phar m aceutica lU nive rsit y V o l 27 N o 11N ov.2010p 857片芯的制備:將過180 m篩的尼美舒

7、利、PEO N750、NaC l按處方量混勻,加入體積分數(shù)為95%的乙醇溶液制軟材,830 m篩制粒,40下干燥6h,以880 m篩整粒,然后加入適量的硬脂酸鎂,混合均勻得含藥層顆粒A。將過180 m 篩的PEO W SR303、N a C l按處方量混勻,830 m篩制粒,40干燥6h,880 m篩整粒,與硬脂酸鎂混合制得助推層顆粒B。將上述A、B顆粒先后填充于直徑12mm淺凹沖模內(nèi),壓制成雙層片芯。包衣片的制備:將15g醋酸纖維素溶于500mL丙酮中,2 89g PEG4000溶于20mL水中,然后將兩溶液混合直至攪拌均勻。將制得的片芯置于小型包衣鍋內(nèi)包衣,包衣液流速7mL!m i n-1

8、,包衣鍋溫度40,直至片芯外包衣膜增重達到預定要求為止,包衣后在40下烘干12h。最后包衣片用激光或機械方式打孔。2 2 釋放度測定2 2 1 檢測波長的選擇精密稱取尼美舒利適量,用pH9 0硼酸緩沖液制成質(zhì)量濃度為10mg!L-1的溶液,在紫外分光光度計上掃描(掃描波長200500nm,尼美舒利在393n m處有最大吸收。同法測定其他輔料,在此波長吸收無干擾。2 2 2 標準曲線的繪制精密稱取尼美舒利適量,用pH9 0硼酸緩沖液制成質(zhì)量濃度為220mg!L-1的系列溶液,分別于393n m下測定其紫外吸收度,以質(zhì)量濃度對吸收度(A進行線性回歸,得回歸方程A=4 5210-2 -4 110-3

9、,r=0 9999(n=3。說明在此濃度范圍內(nèi),吸收度與濃度線性關系良好。2 23 不同介質(zhì)中飽和溶解度的測定室溫下,分別配制pH1 2鹽酸液、pH6 8磷酸鹽緩沖液、p H7 88 0磷酸鹽緩沖液、pH9 0硼酸鹽緩沖液、蒸餾水,分別加入過量的尼美舒利,37搖床振搖2d,過濾,取續(xù)濾液,在393nm 波長測定吸收度,結(jié)果見表1。尼美舒利在p H9 0以下的緩沖液中溶解度較低,在1000mL p H9 0的硼酸緩沖液中可以達到漏槽條件。Table1 So l ub ility of N I M in variou s pH m ed i um p H1 26 87 8 8 09 0solubi

10、lity/(mg!L-110 624 3162 0671 02 2 4 釋放度測定根據(jù)#中華人民共和國藥典2005年版緩控釋制劑釋放度測定方法,以及參照尼美舒利分散片質(zhì)量標準10,對自制制劑釋放度進行測定,選擇釋放介質(zhì)為1000mL pH9 0硼酸緩沖液4,介質(zhì)溫度為(37%5,轉(zhuǎn)速為100r!m in-1,取點時間分別為2、4、6、8、10、12h,分別取5mL溶液,補加等量溶出介質(zhì),用0 8 m濾膜過濾,棄去初濾液,分別精密量取續(xù)濾液適量,準確稀釋后,在393nm的波長處分別測定吸光度,計算不同時間的累積釋藥率。2 3 實驗設計2 3 1 釋放因素考察釋放度數(shù)據(jù)是評價緩控釋制劑質(zhì)量的重要依

11、據(jù),本文作者采用美國食品和藥品監(jiān)督管理局推薦使用的相似因子(f2法,比較實驗中各個溶出曲線的相似性11-12,其計算公式如下:f2=50lg1+(1/n(R t-T t2-0 5100(1其中R t和T t分別為參比制劑和試驗制劑在t時間的釋放度,n是取樣點的總數(shù)。f2值越趨近于100,說明曲線的相似性越好。一般f2值大于50,即可認為2種處方制劑的釋藥行為無顯著差異。采用單因素考察法對處方中各影響因素的作用進行了初步考察,其中影響尼美舒利雙層滲透泵片釋藥行為的主要處方因素為:含藥層PEO的用量A(m g、包衣膜中致孔劑PEG4000的質(zhì)量分數(shù)質(zhì)B(%(PEG4000占醋酸纖維素的質(zhì)量比及包衣

12、增質(zhì)量分數(shù)C(%,助推層影響很小。2 3 2 處方優(yōu)化參考文獻5,以控釋12h為優(yōu)化目標,累積釋放量越高越好;對于釋放曲線的線性,以2 12h累積釋放量對時間進行線性擬合的相關系數(shù)r為考察指標,在保證累積釋放量達到要求的前提下(不少于90%,釋放曲線線性相關系數(shù)r值越接近于1的所反映的處方越好。在單因素考察的基礎上,確定3個自變量的范圍分別是A:200300m g、B:10%30%、C: 6%10%。以A、B、C作為考察因素,以累積釋藥率(Y1、釋放曲線線性(Y2作為考察指標進行3因素5水平的星點設計(CCD。在單因素考察的基礎上,確定3個自變量的范圍分別是A: 200300m g、B:10%

13、30%、C:6%10%。因素和水平代碼見表1,通過Design Expert7 0 0生成20組實驗組合,實驗結(jié)果見表2、3。858沈 陽 藥 科 大 學 學 報第27卷T ab le2 Variab les and code s of central co m posite designIndependen t variab leL evel-1 682-10+1+1 682m/m g(A200 00220 27250 00279 73300 00 w/%(B10 0014 0520 0025 9530 00 w/%(C6 006 818 009 1910 00Tab l e3 Factor

14、s and respon se of cen tral co mposite d esignN o m/mg(Aw/%(Bw/%(Cw y ie ldY/%(1Y21-1-1-184 500 998 21-1-174 490 994 3-11-198 000 984 411-197 690 978 5-1-1168 200 995 61-1171 810 994 7-11196 750 983 811193 870 992 9-1 6820093 530 991 101 6820087 370 998 110-1 682059 800 995 1201 682095 480 962 1300-

15、1 68297 780 982 14001 68286 030 997 1500090 560 997 1600091 480 995 1700086 840 999 1800088 540 998 1900093 420 995 2000090 030 9962 4 模型擬合根據(jù)星點設計水平結(jié)果,Design Expert7 0 0對不同的模型進行擬合,得出二次多項式擬合最優(yōu),對數(shù)據(jù)進行回歸,方程如下:Y1=90 17-1 46A+10 79B-3 21C+ 0 40AB+1 38AC+1 74BC-0 059A2-4 59B2+ 0 46C2(P<0 0001,R2=0 9709Y2

16、=1 00+7 262E-004A-7 236E-003B+2 462E-003C+9 752E-004AB+ 2 175E-003AC+2 125E-003BC-2 760E-004A2-5 933E-003B2-1 973E-003C2(P= 0 0008,R2=0 8949。由擬合的復相關系數(shù)R2可知,2個指標采用二項式擬合效果較好。由上述方程可以看出,A、B、C三因素對藥物釋放均有顯著性影響,且B>C>A,各個因素之間有交互作用,共同影響藥物的釋放行為。2 5 效應面分析固定3個自變量之一為中值,利用origin8 0軟件繪制Y1和Y2的三維等高線效應面圖,結(jié)果見圖1,2。

17、三維等高線圖疊加后的交集部分即為最優(yōu)處方的范圍。由圖1可以看出,在一定范圍內(nèi)減小PE O 量、增大致孔劑量、減小包衣增質(zhì)量都可以使累積釋放量(Y1變大;由圖2可以看出,增加PEO量,減小致孔劑量,增大包衣增質(zhì)量,藥物釋放曲線的線性(Y2會變大。這可能是由于當PEO量增加時,單位體積含藥量減少,片芯黏度增大,阻礙藥物的釋放,藥物釋放變慢。而增大致孔劑量、減小包衣增質(zhì)量都會使包衣膜對水的通透性加強,藥859第11期許 鶯等:星點設計 效應面法優(yōu)化尼美舒利雙層滲透泵片處方物釋放變快, 但線性會相應的變差。a &Amount of PEO (A vs a m ount o f PEG4000(

18、B;b &Am ount of PEO (A v s m e mbrane w e i ght(C ;c &Am ount o f PEG 4000(Bvs m e mbrane w eigh t(C F ig .1 Re s pon se su rface p lot on th e res ponse Y 1a &Am ount of PEO (A vs a m ount of PEG 4000(B;b &Am ount o f PEO (A V S membrane we i ght(C;c &Amount o f PEG 4000(Bvs m e

19、 mbrane w eigh t(C F ig .2 Re s pon se su rface p lot on th e res ponse Y 22 6 處方優(yōu)化及驗證根據(jù)圖7,8中最優(yōu)區(qū)域的范圍,選取最優(yōu)處方為:含藥層 PEO220 27mg 、聚乙二醇用量19 27%、包衣增質(zhì)量6 81%。照此條件制備了3批樣品進行體外釋放度試驗,釋放曲線及預測值如下。由表3可知,實驗值與預測值非常接近,釋放曲線線性關系良好(r =0 9965,累積釋放量為93 63%。Fig .3 In v itro re lease curve of th e op ti m i zed for m ulati

20、on3 結(jié)論尼美舒利為難溶性藥物,在片芯微環(huán)境中難以完全溶解、釋放,應在含藥層中加入適宜的高分子材料作為釋藥載體。預實驗結(jié)果顯示低分子質(zhì)量的PEO 中藥物容易沉淀析出,藥物釋放不完全;而高分子質(zhì)量的PEO 黏度過大,產(chǎn)生時滯較長。最終采用中等分子質(zhì)量的PEO N750可使難溶性藥物尼美舒利很好的混懸。單因素試驗結(jié)果表明,影響尼美舒利雙層滲透泵片釋藥行為的主要因素為含藥層PEO 用量,致孔劑用量和包衣增質(zhì)量。本文作者在單因素考察的基礎上采用星點設計 效應面法優(yōu)化了尼美舒利雙層滲透泵制劑的處方。按照優(yōu)化處方制備3批樣品,體外釋放度考察結(jié)果顯示實測值與預測值基本一致,12h 內(nèi)藥物釋放零級特征顯著,

21、說明此方法有效、可行。進一步證明了星點設計 效應面法對于制劑處方具有較好的預測能力。參考文獻:1傅得興,何芙蓉.選擇性環(huán)氧化酶 2抑制劑尼美舒利的藥理及臨床應用J.中國藥學雜志,1998,33(9:561.2DAV IS R,BROGDEN R N.N i m esuli de an update of itsphar m acodynam ic and phar m acok i netic prope rti es and therapeu tic effi cacyJ.D rugs ,1994,48(3:431.3洪麗娟,潘衛(wèi)三,潘裕生.尼美舒利大鼠在體腸吸收860沈 陽 藥 科 大 學

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