和厚樸酚滴丸的制備與體外溶出度研究

劉驍虎,楊 靜(武漢市紅十字會醫(yī)院藥劑科，武漢 430015)

和厚樸酚是從木蘭科植物厚樸中提取得到的一種聯(lián)苯二酚類化合物。文獻報道[1-2]，和厚樸酚具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤、抑制血糖以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)保護等藥理活性。目前臨床上使用含有和厚樸酚成分的口服丸劑治療胃脹痛等疾病[3]。但由于和厚樸酚水溶性較差(約為39 mg·L-1)[4]，致使口服生物利用度較低，近年來國內(nèi)外研究人員進行了大量的研究工作，如將和厚樸酚制備成納米粒[5]、固體分散體[6]、納米混懸劑[7]、膠束[8]和自微乳化給藥系統(tǒng)[9]等新劑型。本研究將和厚樸酚制備成滴丸劑，并經(jīng)實驗設(shè)計優(yōu)化得到最佳制備工藝參數(shù)，為和厚樸酚口服給藥提供新思路。

1 儀器與材料

1.1儀器 DWJP-Ⅲ小批量多功能滴丸機(煙臺博鑫制藥機械有限公司)；日立Chromaster高效液相色譜系統(tǒng)(5110型泵，5210型自動進樣器，5310型柱溫箱，5420型紫外可見檢測器，日本日立公司)；FA1004型電子天平(天津市精拓儀器科技有限公司)；RC-8HD溶出試驗儀(天津市精拓儀器科技有限公司)。

1.2材料 和厚樸酚原料藥(西安小草植物科技有限公司，質(zhì)量分數(shù)為98.5%)；和厚樸酚對照品(質(zhì)量分數(shù)為99.3%，批號110730-201614，中國食品藥品檢定研究院)；聚乙二醇4000(PEG4000)和聚乙二醇6000(PEG6000)，均購于湖南九典制藥股份有限公司；聚氧乙烯單硬脂酸甘油酯(S-40)和泊洛沙姆188(F68)，均購于巴斯夫公司；二甲硅油(西安天正藥輔有限公司)；液體石蠟(西安晉湘藥用輔料有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1和厚樸酚滴丸的制備及成型率計算 取和厚樸酚原料藥，經(jīng)氣流粉碎機粉碎得到和厚樸酚微粉，經(jīng)測定粒徑，D90為10.6 μm，D50為4.3 μm，D10為0.6 μm，備用；稱取一定量的基質(zhì)加入到DWJP-Ⅲ小批量多功能滴丸機中，按照設(shè)定的溫度加熱使其完全熔融，保持恒溫；稱取一定量和厚樸酚微粉加入到基質(zhì)熔融液中，攪拌20 min使其分散均勻；設(shè)置滴定距離和冷凝液溫度進行滴制；收集和厚樸酚滴丸，吸凈冷凝劑，即得。每組實驗均滴制約500粒滴丸，篩選外觀圓整光滑的滴丸并計數(shù)，計算成型率。成型率=圓整光滑的滴丸數(shù)量÷全部滴丸數(shù)量×100%。

2.2制備工藝考察

2.2.1滴丸基質(zhì)種類篩選 本研究采用水性基質(zhì)制備和厚樸酚滴丸，固定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為5∶1，滴制溫度為80 ℃，滴距為8 cm，冷凝液(二甲硅油)溫度為8 ℃，分別選擇S-40、PEG4000、PEG6000和F68作為基質(zhì)制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察不同基質(zhì)種類對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，以PEG4000作為基質(zhì)制備的和厚樸酚滴丸成型率最高，達到了92.5%，且在實驗操作過程中發(fā)現(xiàn)PEG4000易熔融，黏度較低，制備的滴丸硬度適中，外觀較好[10]，因此本研究采用PEG4000作為和厚樸酚滴丸的基質(zhì)。

2.2.2冷凝劑種類篩選 水性基質(zhì)制備的滴丸常用的冷凝劑主要分為二甲硅油和液體石蠟2種[11]。本研究以PEG4000作為滴丸基質(zhì)，固定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為5∶1，滴制溫度為80 ℃，滴距為8 cm，冷凝液溫度為8 ℃，分別選擇二甲硅油和液體石蠟作為冷凝液制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察不同冷凝液種類對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，以二甲硅油作為冷凝液制備的和厚樸酚滴丸成型率(92.5%)明顯高于液體石蠟(65.4%)，這可能是由于二甲硅油黏度較大，表面張力小，有利于滴丸的成型。因此，本研究采用二甲硅油作為冷凝液制備和厚樸酚滴丸。

2.2.3基質(zhì)與藥物配比篩選 以PEG4000作為滴丸基質(zhì)，固定滴制溫度為80 ℃，滴距為8 cm，冷凝液溫度為8 ℃，分別選擇基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為4∶1，5∶1，6∶1，7∶1，8∶1制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察基質(zhì)與藥物不同配比對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，基質(zhì)與藥物配比較低時，滴丸成型率低，硬度差，易黏連；而基質(zhì)與藥物配比較高時，滴丸成型率高，硬度好，但存在載藥量小、服用量大、成本增高等問題。綜合上述原因確定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為6∶1。

2.2.4滴制溫度篩選 以PEG4000作為滴丸基質(zhì)，固定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為6∶1，滴距為8 cm，冷凝液溫度為8 ℃，分別選擇滴制溫度為70，75，80，85，90 ℃制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察不同滴制溫度對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，滴制溫度偏低，滴制困難，滴丸易出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，成型率低；而滴制溫度偏高，滴丸冷卻不足，易黏連，硬度不佳，滴丸成型率低，因此需要對滴制溫度作進一步考察。

2.2.5冷凝溫度篩選 以PEG4000作為滴丸基質(zhì)，固定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為6∶1，滴制溫度為80 ℃，滴距為8 cm，分別選擇冷凝液溫度為6，8，9，10 ℃制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察不同冷凝液溫度對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，冷凝液溫度過低或過高時，液滴冷凝過快，滴丸未來得及收縮已完全凝固，滴丸不圓整，成型率均偏低；滴丸冷卻不足，易黏連，滴丸成型率低，因此需要對冷凝液溫度作進一步考察。

2.2.6滴距篩選 以PEG4000作為滴丸基質(zhì)，固定基質(zhì)與藥物質(zhì)量配比為6∶1，滴制溫度為80 ℃，冷凝液溫度為8 ℃，分別選擇滴距為6，7，8，9，10 cm制備和厚樸酚滴丸，以滴丸的成型率作為評價指標，考察不同滴距對和厚樸酚滴丸成型率的影響。實驗結(jié)果表明，滴距太小，液滴未收縮便進入冷凝液，滴丸成型不佳；而滴距太大，液滴易撞擊形成扁平狀或被跌散而產(chǎn)生細粒，成型率降低，因此需要對滴距作進一步考察。

2.3實驗設(shè)計

2.3.1Box-Behnken效應面法優(yōu)化滴丸工藝參數(shù) 根據(jù)單因素實驗篩選結(jié)果，選擇影響和厚樸酚滴丸成型率的3個工藝因素：滴制溫度(X1)，冷凝溫度(X2)和滴距(X3)作為考察對象，通過Box-Behnken效應面法優(yōu)化和厚樸酚滴丸的工藝參數(shù)[12-13]。因素水平見表1，實驗結(jié)果見表2。

表1 Box-Behnken效應面法因素水平

表2 實驗設(shè)計及結(jié)果

2.3.2方差分析與評估 使用Box-Behnken實驗設(shè)計軟件對表2數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表3。模型P=0.025 2<0.05，失擬項P=0.633 5>0.05，表明模型具有較高的擬合度和可信度，能夠?qū)τ绊懞秃駱惴拥瓮璩尚吐实?個制備工藝參數(shù)做出準確預測。經(jīng)擬合得到的二次多項式擬合方程為：Y=93.93+4.46X1+1.84X2-1.75X3-0.70X1X2+3.93X1X3+0.42X2X3-8.92X12-8.67X22-4.24X32(R2=0.923 0)。

表3 方差分析結(jié)果

通過繪制滴制溫度、冷凝溫度和滴距對和厚樸酚滴丸成型率的效應面圖，以便能夠直觀分析3個制備工藝參數(shù)對滴丸成型率的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 滴制溫度(X1)、冷凝溫度(X2)和滴距(X3)對滴丸成型率(Y)影響的效應面圖

由表3可知，滴制溫度(X1)、冷凝溫度(X2)和滴距(X3)的P值分別為0.019 8，0.021 8，0.030 4，均小于0.05，表明滴制溫度、冷凝溫度和滴距對滴丸成型率具有顯著影響；由圖1可知，和厚樸酚滴丸成型率隨著滴制溫度、冷凝溫度和滴距的增加均出現(xiàn)先增加后降低的趨勢。

2.3.3工藝參數(shù)優(yōu)化與驗證 基于滴制溫度、冷凝溫度和滴距與和厚樸酚滴丸成型率之間的聯(lián)系，本研究要求滴丸的成型率高于90%，經(jīng)Box-Behnken實驗設(shè)計軟件綜合評價得到滴制溫度、冷凝溫度和滴距與滴丸成型率的最佳滴制工藝參數(shù)設(shè)計空間，在設(shè)計空間內(nèi)任選一點工藝參數(shù)制備的滴丸成型率均高于90%，為了驗證模型的可靠性，選取滴制溫度為80 ℃、冷凝溫度為8 ℃、滴距為8 cm進行重復3批實驗，測定滴丸成型率，并與預測值進行比較。實驗結(jié)果顯示，制備的3批滴丸成型率為95.3%±1.3%，預測值為94.0%，實測值與預測值接近，誤差小于5%，說明構(gòu)建的模型較為準確、可靠。

2.4體外溶出測定 采用轉(zhuǎn)籃法測定和厚樸酚滴丸的體外溶出度[14]，溶出介質(zhì)為0.1 mol·L-1鹽酸溶液(含5 g·L-1吐溫-20)，體積為500 mL，水浴溫度為37 ℃，轉(zhuǎn)速為 100 r·min-1，分別在設(shè)定的時間點取5 mL溶出介質(zhì)，并過0.45 μm微孔濾膜，續(xù)濾液經(jīng)適當稀釋后按照HPLC法[15]檢測藥物含量，計算和厚樸酚累積溶出度；同樣按照上述方法測定和厚樸酚原料藥的體外溶出度，并以時間-累積溶出度為橫縱坐標繪制溶出曲線。見圖2。

圖2 和厚樸酚滴丸與和厚樸酚原料藥的體外藥物溶出曲線 (n=6)

由圖2可知，和厚樸酚原料藥在10，20，30，60 min的溶出度依次為14.2%，26.8%，37.5%，56.7%，原料藥溶出速率較為緩慢；而和厚樸酚滴丸在10，20，30，60 min的溶出度依次為65.3%，89.4%，95.7，98.4%，分別是和厚樸酚原料藥的4.6，3.3，2.6，1.7倍，表明和厚樸酚滴丸能夠顯著提高藥物溶出速度。

3 討論

滴丸劑是指將藥物與基質(zhì)經(jīng)加熱至熔融狀態(tài)后混勻，并滴入到不相混溶的冷凝液中，收縮冷凝而制成的一種制劑。滴丸劑具有生物利用度高、藥效發(fā)揮快、攜帶方便、生產(chǎn)工藝簡便和生產(chǎn)設(shè)備易操作等優(yōu)勢[16-17]，目前已研發(fā)上市了多種滴丸劑產(chǎn)品[18-19]。滴丸的成型率受到處方因素及工藝因素的影響，尤其工藝因素對滴丸的成型率影響更明顯。本研究通過單因素實驗考察了滴丸基質(zhì)和冷凝劑種類、基質(zhì)與藥物配比、滴制溫度、冷凝溫度和滴距等多種因素對和厚樸酚滴丸成型率的影響，在固定滴丸基質(zhì)種類、冷凝劑種類、基質(zhì)與藥物配比3個處方因素的條件下，通過Box-Behnken效應面法優(yōu)化得到和厚樸酚滴丸的最優(yōu)制備工藝參數(shù)，并經(jīng)3批實驗驗證了在該工藝參數(shù)條件下能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出成型率較高的和厚樸酚滴丸。體外溶出度結(jié)果顯示，和厚樸酚滴丸中藥物溶出速率較快，能夠達到快速起效的目的。