响应面法优化富马酸喹硫平缓释片处方

沈艳，任丽莉，王丞，陈建龙，陈国广（南京工业大学药学院，南京2 1 1 8 1 6）

响应面法优化富马酸喹硫平缓释片处方

沈艳＊，任丽莉，王丞，陈建龙，陈国广#（南京工业大学药学院，南京2 1 1 8 1 6）

目的：优化富马酸喹硫平缓释片处方。方法：以累积释放度综合评分作为响应值，采用3因素3水平的响应面法，确定富马酸喹硫平缓释片处方中羟丙甲纤维素（HPMC）的黏度、用量与枸橼酸钠、乳糖的用量，并探讨其体外释药机制。结果：骨架材料选择HPMC K1 5 M，考虑到实际操作便利确定其用量为1 3.5%，枸橼酸钠用量为9.5%，乳糖用量为1 4%。缓释片体外释放符合Higuchi方程，释药机制为扩散和溶蚀并存的双重机制。结论：筛选所得的富马酸喹硫平缓释片处方工艺稳定可行，有一定的缓释作用。

富马酸喹硫平；缓释片；制备；响应面法；累积释放度

富马酸喹硫平是一种新型的非典型抗精神病药，与传统的抗精神病药物相比，不但对精神分裂症的阳性症状有效，对阴性症状和重度抑郁症也同样有效；同时富马酸喹硫平还具有改善认知功能的作用，且锥体外系不良反应（EPS）发生率低[1]，是治疗精神分裂症的临床一线用药。富马酸喹硫平是一种弱酸性药物，在冰醋酸中易溶，在甲醇或乙醇中微溶，在水中几乎不溶，溶解度随着pH增加而降低，半衰期约7 h[2]；普通片每日需给药2～3次，易造成血药浓度的波动并增加不良反应的发生。因此，为了提高富马酸喹硫平的生物利用度，延长给药时间，平稳血药浓度，增加患者顺从性，有必要将其制成缓释制剂。目前，国外已有富马酸喹硫平缓释片（Seroquel XR，思瑞康XR）上市，但国内外均尚未见其缓释制剂制备工艺方面的报道。本研究以羟丙基甲基纤维素（HPMC）为基本骨架材料，结合其他辅料制备日服1次的富马酸喹硫平缓释片，并对其累积释放度进行考察。

1 仪器与试药

DP3 0单冲压片机（北京国药龙立科技有限公司）；7 5 4型紫外-可见分光光度计（上海恒平科技有限公司）；YD-2 0片剂硬度仪（天津市天大天发科技有限公司）；ZRS-8 G智能溶出实验仪（天津大学无线电厂）；PH0 3 0恒温干燥箱（上海实验仪器厂有限公司）。

富马酸喹硫平原料药（江苏恩华药业股份有限公司，批号：2 0 1 0 0 3 0 4，含量：9 8%）；富马酸喹硫平对照品（苏州医药集团有限公司，批号：0 4 1 0 1 5，纯度：9 9.9%）；富马酸喹硫平缓释片（进口，英国AstraZeneca公司，商品名：思瑞康，规格：每片3 0 0 mg）；富马酸喹硫平缓释片（南京工业大学药物研究所自制，批号：2 0 1 1 0 6 0 7、2 0 1 1 0 6 1 2、2 0 1 1 0 6 1 7，规格：每片8 0 0mg，含富马酸喹硫平3 0 0 mg）；HPMC（K4 M、K1 5 M、K1 0 0 M，美国Dow公司）；乳糖（中国惠兴生化试剂有限公司）；枸橼酸钠（中国医药上海化学试剂公司）；微晶纤维素、硬脂酸镁等辅料试剂均为国产药用级。

2 方法与结果

2.1 分析方法的建立

2.1.1 检测波长的选择。取富马酸喹硫平对照品适量，用脱气蒸馏水溶解并稀释成2 0 μg·mL－1的溶液，在2 0 0～4 0 0 nm波长范围内扫描，结果显示在2 1 0 nm处有最强吸收峰，次强吸收峰出现在2 5 0 nm和2 9 0 nm处。考虑到2 1 0 nm处属于末端吸收，作为检测波长易受其他杂质光的干扰，且测定结果极不稳定，而2 9 0 nm作为检测波长时，灵敏度较差，故选择2 5 0 nm作为检测波长。参照主药的测定浓度，按处方比例制备辅料溶液，滤过，取续滤液在上述波长范围内扫描，结果辅料在检测波长附近无吸收，不干扰主药。

2.1.2 标准曲线的制备。精密称取富马酸喹硫平对照品1 0 mg，置于1 0 0mL量瓶中，加脱气蒸馏水溶解并稀释至刻度。分别取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0 mL，置于1 0 mL量瓶中，加脱气蒸馏水稀释至刻度，在2 5 0 nm波长处测定吸光度。结果，以吸光度（Y）对浓度（X）进行线性回归，得回归方程：Y＝0.0 3 3 X+0.0 1 4 2（r＝0.9 9 9 9），表明富马酸喹硫平在5～5 0 μg·mL－1检测浓度范围内线性关系良好。

2.1.3 精密度试验。按照“2.1.5”项下方法，制备低、中、高浓度（1 6、2 0、2 4 μg·mL－1）的富马酸喹硫平溶液，在2 5 0 nm波长处测定吸光度，同日内测5次及每天测1次、连续测5 d。结果日内和日间的平均RSD均＜2%，表明本方法精密度好。

2.1.4 稳定性试验。取富马酸喹硫平对照品适量及处方量辅料，用脱气蒸馏水制备成2 0 μg·mL－1的样品溶液，3 7℃放置，0、2、4、8、1 2、1 6、2 4 h取样，测定溶液的吸光度。结果，在各取样时间点的吸光度RSD＝0.1 1%，表明供试品溶液在2 4 h内基本稳定。

2.1.5 回收率试验。精密称取富马酸喹硫平对照品8、1 0、1 2 mg各3份，同时按处方比例称取辅料，分别置于1 0 0 mL量瓶中，加脱气蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀，滤过。精密量取续滤液2 mL，置于1 0 mL量瓶中，加脱气蒸馏水溶解并稀释至刻度，制成相当于含量测定浓度8 0%、1 0 0%、1 2 0%的3种溶液，在2 5 0 nm的波长处分别测定吸光度，按对照品比较法计算富马酸喹硫平的含量。结果低、中、高浓度的RSD分别为0.8 5%、0.9 3%、0.9 5%（n＝6），表明方法准确度良好，片剂中的辅料不影响主药的测定。

2.1.6 释放介质的选择。分别以水、0.1 mol·L－1盐酸溶液、pH 6.8磷酸盐缓冲液作为释放介质，采用2 0 1 0年版《中国药典》二部附录ⅩC第一法篮法[3]。取本品，分别以水、0.1 mol·L－1盐酸溶液、pH 6.8磷酸盐缓冲液9 0 0 mL作为释放介质，温度3 7℃，转速1 0 0 r·min－1，依法操作，于第1、2、4、6、8、1 2、2 4 h分别取样5 mL，同时补充5 mL介质，过滤，稀释，用紫外分光光度法测定其吸光度，并代入标准曲线计算累积释放度。结果，富马酸喹硫平缓释片在水、0.1 mol·L－1盐酸溶液、pH 6.8磷酸盐缓冲液中的累积释放度基本无差别；鉴于水能更好地满足漏槽条件，故选择水为释放介质。

2.1.7 转速的选择。以水为释放介质，参照“2.1.6”项下方法，分别选择转速5 0、1 0 0、1 5 0 r·min－1，于1、2、4、6、8、1 2、2 4 h分别取样，测定缓释片的累积释放度。结果表明，转速为5 0 r·min－1时释放速度最慢，而1 0 0 r·min－1和1 5 0 r·min－1时药物释放速度差异不大，且均能满足累积释放度测定的要求。参考思瑞康XR的累积释放度测定条件，因此选择1 0 0 r·min－1作为测定本品累积释放度的转速。

2.2 缓释片的制备

取处方量的富马酸喹硫平原料药、HPMC、枸橼酸钠、乳糖、微晶纤维素，过8 0目筛，混匀。采用7 5%乙醇溶液制备软材，2 0目筛制粒，6 0℃干燥2 h，1 6目筛整粒，加硬脂酸镁作润滑剂，压片。富马酸喹硫平含量为3 0 0 mg，片重为8 0 0 mg。

2.3 处方筛选及制备工艺

2.3.1 制粒方式的选择。分别以湿法制粒压片与粉末直接压片2种工艺制备缓释片，其中湿法制粒压片参见“2.2”项，粉末直接压片工艺为：按处方取已过筛的富马酸喹硫平原料药与辅料混匀，压制即得。结果显示，湿法制粒压片释放平稳，重现性好；粉末直接压片，骨架破裂快，释放过快，缓释效果不佳，而且在压片过程当中，粉尘较多，给生产带来不便，且制得的片剂表面不够平滑。因此选择湿法制粒压片。

2.3.2 片剂硬度对体外释放的影响。调节压片机的压力，照“2.2”项下方法制备，所得缓释片硬度分别为8、1 0、1 2 kgf。考察上述片剂的累积释放度，结果表明片剂硬度在8～1 2 kgf范围内对药物释放无显著影响，因此选择片剂硬度为8～1 2 kgf。

2.3.3 不同黏度的HPMC对体外释放的影响。选用不同规格的HPMC，即K4 M、K1 5 M、K1 0 0 M，用量均为片质量的2 0%，其他辅料均相同，测定制得的富马酸喹硫平缓释片在不同时间的累积释放度。结果表明，HPMC黏度不同对缓释片累积释放度影响较大，随着HPMC黏度增加释放速度逐渐降低，其释放速度为K4 M＞K1 5 M＞K1 0 0 M，K1 5 M的释放行为与设计释放行为较为接近，但释放行为仍需进一步调整。

2.3.4 HPMC的用量对体外释放的影响。分别以片重1 0%、2 0%、3 0%的HPMC K1 5 M为骨架材料，乳糖1 5%，枸橼酸钠1 0%，硬脂酸镁2%，保持含药量和片重不变，缺少质量以微晶纤维素补足，照“2.2”项下方法制备缓释片，考察各片在不同时间的累积释放度。结果表明，不同用量的HPMC对缓释片中药物的释放影响较大，当固定处方中其他因素，随着HPMC K1 5 M的用量的增大，片剂的释放速度逐渐变慢。

2.3.5 pH调节剂枸橼酸钠对体外释放的影响。分别以片重5%、1 0%、1 5%的枸橼酸钠作为pH调节剂，HPMC K1 5 M 2 0%，乳糖1 5%，硬脂酸镁2%，保持含药量和片重不变，缺少质量以微晶纤维素补足，照“2.2”项下方法制备缓释片，考察各片不同时间的累积释放度。结果表明，不同用量的枸橼酸钠对药物释放影响较大，可能富马酸喹硫平在酸性溶液中溶解度较大，加入枸橼酸钠则增大了片剂片芯的pH，因而降低了片芯的溶解性以及降低了扩散释放。

2.3.6 不同用量乳糖对体外释放的影响。以2 0%的HPMC（K1 5 M）作为骨架材料，以乳糖为致孔剂使其占片重的5%、1 5%、2 5%，枸橼酸钠1 0%，硬脂酸镁2%，保持含药量和片重不变，缺少质量以微晶纤维素补足，照“2.2”项下方法制备缓释片，考察各片不同时间的累积释放度。结果表明，选用不同用量乳糖对缓释片前期累积释放度有明显影响。

2.3.7 响应面试验及设计。在上述单因素考察基础上，采用响应面法对处方作进一步筛选，以优化处方。确定影响富马酸喹硫平缓释片制备的主要因素为HPMC K1 5 M的用量（A）、枸橼酸钠的用量（B）、乳糖的用量（C）。上述3个因素分别选择3个水平，根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理[4]，按照制备工艺制备缓释片，依照释放度测定方法测定缓释片于1、6、1 2、2 4 h的累积释放度。因素水平见表1。

表1 因素水平表Tab 1 Factors and levels

为准确、详细地反映各因素的不同水平对药物释放行为的影响，本文以国外同类产品的累积释放度作为参考标准[5]，采用综合评分法，对各处方1、6、1 2、2 4 h的释放度进行评分，将评分结果进行加权相加后得出总分，最后结合响应面法进行分析。评价指标如下：（1）药物1 h的累积释放度F1；（2）药物6 h的累积释放度F6；（3）药物1 2 h的累积释放度F12；（4）药物2 4 h的累积释放度F24；其中1、6、1 2、2 4 h的累积释放度分别是1 0%、5 8%、8 0%、1 0 0%，将各指标的权重系数定为1，得计算公式：L＝│F1－0.1│×1×1 0 0+│F6－0.5 8│×1×1 0 0+│F12－0.8 0│×1×1 0 0+│F24－1.0 0│×1×1 0 0。其中，L值越小，结果越佳[6，7]。同时考察片剂的外观，优选处方。试验设计见表2。

表2 中心组合试验设计及响应值表Tab 2 Central composite design and response value

2.3.8 模型的建立与显著性检验。将表2中试验因素、水平、试验结果用Design expert 8.0统计软件进行处理，以综合评分指标对A、B、C的各水平进行多元线性拟合，回归方程方差分析见表3。

表3 回归方程方差分析Tab 3 Variance analysis of regression equation

由表3结果表明，一次项、二次项及各交互项影响均达极显著水平。拟合方程为：L＝6.6 5+3.5 6 A+1.4 8 B－4.4 5 C+1.9 2 AB－8.9 2 AC－5.2 5 BC+2 1.6 6 A2+4.2 5 B2+7.4 7 C2。

该方程相关系数r＝0.9 9 8 9，修正相关系数为0.9 9 7 5，表明该模型拟合良好，实测值与方程预测值有高度相关性；失拟项（P＝0.0 7 4 8）不显著，说明该模型选择合理，因此可以用回归方程对处方工艺进行预测和分析。

2.3.9 响应面分析与最优水平的确定。根据回归方程，运用Design expert 8.0统计软件作出响应面分析立体图，见图1。

结合响应面模型分析可知，富马酸喹硫平缓释片的最佳处方工艺为：HPMC K1 5 M质量分数为片重的1 3.5 3%，枸橼酸钠为9.4 7%，乳糖为1 3.7 3%。考虑到实际操作的便利性，确定处方工艺为：HPMC K1 5 M质量分数为片重的1 3.5%，枸橼酸钠为9.5%，乳糖为1 4%，由回归方程预测综合评分L为7.0 1。

图1 响应面图A.HPMC K1 5 M用量；B.枸橼酸钠用量；C.乳糖用量Fig 1 Response surface plot A.HPMC K1 5 M amount；B.natrium citricum amount；C.lactose amount

2.3.1 0 验证试验。采用上述优化处方条件，制备3批缓释片，分别在水、0.1 mol·L－1盐酸溶液、pH 6.8磷酸盐缓冲液中测定释放度，以相似因子法f2＝5 0 lgRt－T）t2]－0.5×1 0 0}（式中，f2是拟合因子；Rt为t时间参比样品的释药量；Tt为t时间受检样品的释药量；n为取样点个数；Wt为权重因子）考察3批样品与进口缓释片释放曲线的相似性。自制样品与进口缓释片在不同释放介质中的释放曲线见图2。

图2 自制样品与进口缓释片在不同释放介质中的释放曲线Fig 2 Drug release profiles of sustained-release tablets and self-made tablets in different release media

由图2结果显示，按照响应面法优化的处方制备的缓释片与进口缓释片在水、0.1 mol·L－1盐酸溶液、pH 6.8磷酸盐缓冲液3种释放介质中释放曲线之间f2值均＞5 0，表明拟合性方程预测性良好，自制缓释片与进口缓释片无显著差异，工艺重现性好。

2.3.1 1 富马酸喹硫平缓释片的释放行为。对“2.3.1 0”项下制得的3批富马酸喹硫平缓释片测定累积释放度，并对其进行释放模型拟合，结果见表4。

表4 释放行为拟合释药方程（n＝3）Tab 4Fitted release equation of drug release behavior（n＝3）

由表4结果表明，富马酸喹硫平缓释片的释放行为较好地符合Higuchi方程。半经验方程（Ritger-Peppas）为Q＝0.7 7 7 9 t－0.9 5 0 7（r＝0.9 8 5 8），对于圆柱形制剂，当方程系数＞0.4 5且＜0.8 9时，药物的释放为非Fick扩散的原理，即扩散与溶蚀并存[8]，故本制剂的体外释放行为是药物扩散与骨架溶蚀双重机制。

3 讨论

本试验中采用的黏合剂和润滑剂用量相对较少，所以对释放度影响不大。通过对单因素确定的显著影响因素进行响应面试验及分析可知，HPMC K1 5 M用量、枸橼酸钠用量、乳糖用量及各因素的交互作用对释放度综合评分影响显著。通过试验验证优化所得处方，释放度综合评分符合要求，说明该方法直观、精密、预测性良好。

[1] McConville BJ，Arvanitis LA，Thyrum PT，et al.Pharmacokinetics，tolerability，and clinical effectiveness of quetiapine fumarate：an open-label trial in psychotic disorders[J].J Clin Psychiatry，2 0 0 0，6 1（4）：2 5 2.

[2] Nemeroff CB，Kinkead B，Goldstein J.Quetiapine：preclinical studies，pharmacokinetics，drug interactions，and dosing[J].J Clin Psychiatry，2 0 0 2，6 3（Suppl 1 3）：5.

[3] 国家药典委员会.中华人民共和国药典（二部）[S].2 0 1 0年版.北京：中国医药科技出版社，2 0 1 0：附录ⅩC.

[4] 谢 捷，李红娟，郑兴宗，等.响应面法优化厚朴酚及和厚朴酚的闪式提取工艺的研究[J].林产化学与工业，2 0 1 0，3 0（4）：2 0.

[5] 丹尼尔·布朗唐娜·卡斯特，布赖恩·克拉克桑德拉·霍普金斯，詹妮弗·卢埃林莉萨·马丁，等.包含喹硫平的延释组合物及其制备方法[P].中国：1 0 1 7 5 4 7 5 2 A，2 0 1 0-0 6-2 3.

[7] 龙明立，贺丽平，曾建国.复方阿仑膦酸钠缓释片的制备及体外释放度考察[J].中国药房，2 0 0 8，1 9（3 4）：2 6 9 0.

[8] 梁文权.生物药剂学与药物动力学[M].第4版.北京：人民卫生出版社，2 0 0 8：3 8.

Optimization of the Formulation of Fumarate Quetiapine Sustained-release Tablets by Response Surface Methodology

SHEN Yan，REN Li-li，WANG Cheng，CHEN Jian-long，CHEN Guo-guang
（School of Pharmacuetical Science，Nanjing University of Technology，Nanjing 2 1 1 8 1 6，China）

OBJECTIVE：To optimize the formulation of Fumarate quetiapine sustained-release tablets.METHODS：Using comprehensive score of the cumulate release rate behavior as response value，response surface methodology of 3factors and 3levels was used to determine the viscosity and dosage of HPMC and the dose of natrium citricum and lactose，and to explore drug release mechanism in vitro.RESULTS：HPMC K1 5 M was selected as framework material，and the dosage of it was 1 3.5%；the doses of sodium citrate and lactose were 9.5%and 1 4%.Sustained-release tablets in vitro release fitted to the Higuchi equation，the release behavior in vitro is diffusion combined with corrosion.CONCLUSION：The optimized preparation process of Fumarate quetiapine sustained-release tablet is stable，feasible and the tablets have sustained-release behavior.

Fumarate quetiapine；Sustained-release tablets；Preparation；Response surface methodology；Cumulate release rate

R9 7 1+.4 1；R9 4 4.4

A

1 0 0 1-0 4 0 8（2 0 1 2）3 3-3 1 0 8-0 4

DOI1 0.6 0 3 9/j.issn.1 0 0 1-0 4 0 8.2 0 1 2.3 3.1 4

＊硕士研究生。研究方向：药物制剂。E-mail：fenghuayan4 2 3 5 1 0@1 6 3.com

#通讯作者：教授。研究方向：药剂学、新剂型和新技术。电话：0 2 5-5 8 1 3 9 4 1 6。E-mail：guoguangchen@1 6 3.com

2 0 1 1-0 9-2 6

2 0 1 1-1 0-1 9）

＊副教授，博士。研究方向：药物新剂型研究与开发。电话：0 2 8-6 8 2 8 9 1 9 2。E-mail：xoxoho@1 6 3.com