周 燁，金怡蘭，顧 悅，宗亞玲，陳 勇,3***

(1 南通大學(xué)藥學(xué)院，南通 226001；2 山東第一醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院藥劑科；3 南通聯(lián)科藥業(yè)有限公司)

口腔速溶膜劑(oral fast dissolving films,OFDF)是將一定劑量的藥物載入膜材后制成的可速溶于水的薄膜制劑，具有釋藥迅速、給藥方便、患者順應(yīng)性好等優(yōu)勢，尤其適用于吞咽不便的患者[1]。迄今為止，國外已批準(zhǔn)上市多種OFDF 制劑，涵蓋鎮(zhèn)痛、化療止嘔、抗過敏、抗暈動癥和抗阿爾茨海默癥等多個治療領(lǐng)域。OFDF 在哮喘治療領(lǐng)域也有應(yīng)用潛力。據(jù)報道，口服硫酸特布他林OFDF 制劑2.5 h 后血藥濃度可達(dá)峰值，而其片劑則需3.5 h[2]；健康成人口服硫酸沙丁胺醇OFDF 制劑后血藥達(dá)峰時間也比口服Ventolin片劑提前約1.3 h，且生物利用度更高[3]。

富馬酸福莫特羅(formoterol fumarate,FMT)是一種作用于β2-腎上腺素受體的支氣管哮喘治療藥物，也可用于緩解急、慢性支氣管炎及肺氣腫所引起的呼吸困難[4]。除吸入劑外，國內(nèi)還上市了其干糖漿劑(規(guī)格：20 μg)和片劑(規(guī)格：40 μg)，分別用于兒童和成人。目前國內(nèi)外尚無將FMT 制成OFDF 的報道。

本研究的目的是制備并評價富馬酸福莫特羅口腔速溶膜劑(formoterol fumarate oral fast dissolving films,FMT-OFDF)：(1)開發(fā)并驗(yàn)證FMT 的體外分析方法；(2)通過考察OFDF 的外觀、厚度、崩解時間以正交試驗(yàn)法篩選處方；(3)對制得的FMT-OFDF 的厚度、含量均勻度、含水量、折疊耐力、表面pH 值、體外崩解時間和體外溶出等指標(biāo)進(jìn)行評價；(4)通過掃描電鏡及X 射線粉末衍射考察膜劑中FMT 存在狀態(tài)。

1 儀器與試劑

LC-10AT 高效液相色譜儀(配備CTO-10A 進(jìn)樣器、SPD-10A VP 紫外檢測器、LC-10AT VP 色譜泵、Labsolution 色譜工作站，日本Shimadzu 公司)；色譜分離柱和預(yù)柱(北京迪馬科技有限公司)；UV-2550紫外可見光分光光度計(日本Shimadzu 公司)；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)；CJJ78-1 磁力加熱攪拌器(金壇市白塔新寶儀器廠)；數(shù)顯千分測厚規(guī)(0～10 mm，浙江德清盛泰芯電子科技有限公司)；TGL-16B 離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；DHG-9240 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司)；BSM 220.4 型電子天平(上海卓精電子科技有限公司)；S-3400 掃描電子顯微鏡(日本Hitachi 公司)；D8 ADVANCE 型X 射線粉末衍射儀(德國BRUKER AXS 公司)。

FMT 二水合物(批號：SF15082105，湖北威德利化學(xué)科技有限公司)；羥丙甲纖維素E5(hydroxypropyl methylcellulose E5,HPMC E5)(批號：5118397，日本ShinEtsu 化學(xué)工業(yè)株式會社)；預(yù)膠化淀粉(pregeletiniged starch,PGS)(批號：1708116B，曲阜市天利藥用輔料有限公司)；甘油(批號：20180910JN，上海潤捷化學(xué)有限公司)；乙腈[LiChrosolv高效液相色譜法(high per formance liquid chromatography,HPLC)色譜純?nèi)軇?，德國Merck Millipore 公司]；純水由Millipore 實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)制備；其他試劑都為化學(xué)純試劑。

2 方法與結(jié)果

2.1 HPLC 含量測定方法的建立

2.1.1 色譜條件 色譜柱，Diamonsil C8(150 mm×4.6 mm,5 μm)；保護(hù)柱，EasyGuard ⅡC8(10 mm×4.0 mm,5 μm)；流動相，乙腈：30 mmol·L-1H3PO4溶液(NaOH 溶液調(diào)至pH 3.1)=20∶80；檢測波長，214 nm；流速，1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量，20 μL；柱溫，30 ℃。

2.1.2 線性關(guān)系考察 精密稱取FMT 原料藥5 mg于50 mL 容量瓶中，用流動相定容成100.00 μg·mL-1的儲備液，用流動相逐級稀釋成50.00、20.00、10.00、5.00、2.00、1.00 μg·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液注入HPLC 進(jìn)行分析，以濃度(X)對峰面積(Y)作圖，并進(jìn)行線性回歸，得回歸方程為Y=77 434X+39 549(r2=0.999 2)，結(jié)果表明FMT 在1.00～100.00 μg·mL-1范圍內(nèi)線性良好。

2.1.3 精密度考察 取低、中、高3 個濃度的FMT標(biāo)準(zhǔn)溶液分別在日內(nèi)和日間重復(fù)進(jìn)樣3 次，依照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定，記錄色譜圖，計算方法精密度(表1)。結(jié)果顯示該分析方法精密度良好，日內(nèi)和日間精密度均＜2%，準(zhǔn)確度都＞95%，滿足分析要求。

表1 FMT 的分析方法的精密度和準(zhǔn)確度(n=3)

2.1.4 專屬性考察 分別取1 片F(xiàn)MT-OFDF 和空白OFDF，置于5 mL 容量瓶中，用流動相溶解后并稀釋至刻度，分別得到FMT-OFDF 溶液和空白OFDF溶液。分別取FMT 標(biāo)準(zhǔn)溶液(50 μg·mL-1)、FMTOFDF 溶液及空白OFDF 溶液，依照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件注入HPLC，記錄色譜圖(圖1)。專屬性考察結(jié)果表明，依照“2.1.1”項(xiàng)下測定條件，空白OFDF 的成分無吸收峰，不干擾FMT 的測定。

2.2 FMT-OFDF 制備與處方優(yōu)化

2.2.1 FMT-OFDF 制備 采用溶劑澆鑄法制備FMT-OFDF[5]。首先向5 mL 蒸餾水中加入成膜材料HPMC E5[5-6]，置于60 ℃恒溫水浴，磁力攪拌至溶液變澄清透明；在上述溶液中加入增塑劑甘油和崩解劑PGS[7]，80 ℃恒溫水浴攪拌混合均勻；冷卻至室溫后，將FMT 攪拌溶解于上述混合液中，靜置脫氣后，迅速涂布于表面皿上，于60 ℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥3 h，脫膜后將膜劑裁剪成2 cm×2 cm 大小，即得FMT-OFDF。

圖1 專屬性考察色譜圖

2.2.2 正交試驗(yàn)法優(yōu)化FMT-OFDF 處方 在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化FMT-OFDF處方，三因素分別為A：HPMC E5 用量，B：甘油用量，C：PGS 用量，每個因素3 個水平(表2)。參照《中國藥典》中規(guī)定，OFDF 在外觀上應(yīng)完整光潔，無明顯氣泡，韌性良好。因此，外觀是對膜劑考察指標(biāo)之一。膜劑的厚度會影響膜劑的均勻性及薄膜的質(zhì)量，因厚度偏小、偏大都會對膜劑的脫膜產(chǎn)生影響。崩解時間是速溶膜劑的重要特征，一般通?？刂圃?0～120 s。因此，選擇這3 個因素進(jìn)行考察，進(jìn)行處方優(yōu)化[8]。固定FMT 的加入量為0.90 mg，相當(dāng)于FMTOFDF 的標(biāo)示量為0.45 μg(表3～4)。

表2 因素與水平表

表3 FMT-OFDF 的L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 外觀評分表

采用極差分析法對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，當(dāng)以外觀為評價指標(biāo)時，根據(jù)計算的K1、K2 和K3 值，可計算出三者之間的極差，由表5 中可見，R(A)＞R(B)＞R(C)，極差越大，說明對膜劑的影響越大，因此以外觀為評價指標(biāo)時，影響因素順序?yàn)锳＞B＞C。對K1～K3 進(jìn)行比較，以每一因素最大的K 值作為最優(yōu)水平。以外觀為評價指標(biāo)，得到的因素影響順序?yàn)椋篈＞B＞C，最優(yōu)水平為A1B1C2；以厚度為評價指標(biāo)，得出的因素影響順序?yàn)椋篈＞C＞B，考慮到膜劑厚度會影響膜劑的脫膜性，權(quán)衡考慮選擇的最優(yōu)水平為A1B2C2；以崩解時間為評價指標(biāo)，得出的因素影響順序?yàn)椋篈＞C＞B，最優(yōu)水平為A2B3C1。對3 項(xiàng)評價指標(biāo)分析后，權(quán)衡考慮優(yōu)選A1、C2 水平。其中因素B對膜劑各指標(biāo)的影響都不是主要的，因而權(quán)衡考慮優(yōu)選B1 水平。結(jié)合各因素對各指標(biāo)的影響關(guān)系，可得出最優(yōu)的組合條件為A1B1C2，即：HPMC E5 0.30 g，甘油0.10 g，PGS 0.01 g。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析表

2.3 FMT-OFDF 的質(zhì)量評價

2.3.1 厚度 將FMT-OFDF 置于千分尺之間，測量并記錄膜劑5 個不同位置(4 個角及膜的中部)的厚度，計算得每片膜劑的平均厚度為(65.37±0.61) μm，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5%，厚度差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明膜劑厚度均勻。

2.3.2 含量均勻度 取10 片F(xiàn)MT-OFDF，分別置于5 mL 容量瓶中，用流動相溶解并稀釋至刻度，取1 mL 樣品溶液于1.5 mL 離心管中，10 000 r/min 離心10 min 后，取上清液，依照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件注入HPLC 檢測，計算得每片膜劑中的含藥量為(44.33±2.01) μg，約為理論標(biāo)示量的98.51%。根據(jù)2015 版中國藥典第四部“0941 含量均勻度檢查法”計算得知，A+2.2 S＜L(L=15)，表明FMT-OFDF 中FMT 的含量均勻度符合規(guī)定。

2.3.3 含水量 取潔凈表面皿，放置105 ℃烘箱干燥至恒重。取3 片F(xiàn)MT-OFDF，精密稱重(W0)后，分別置于105 ℃烘箱干燥24 h，取出樣品稱重W，按如下公式可計算得到FMT-OFDF 在105 ℃干燥條件下的含水量(表6)。計算得FMT-OFDF 的含水量為(5.73±0.27)%。

表6 105 ℃干燥條件下FMT-OFDF 含水量測定(n=3)

2.3.4 折疊耐力 在FMT-OFDF 相同位置重復(fù)折疊和展開數(shù)次直到薄膜破裂，通過記錄折疊和展開的次數(shù)來確定其折疊耐力[9]。測得膜劑的折疊耐力為(236.70±7.09)次(n=3)，顯示具有良好的柔韌性。

2.3.5 表面pH 值 取適當(dāng)大小的棉球，用蒸餾水浸泡后置于表面皿中，將FMT-OFDF 短暫接觸棉花球1 s，使其表面被潤濕，再用6.4～8.0 規(guī)格的pH 試紙測定潤濕后膜表面的pH 值[10]。測得FMT-OFDF的表面pH 值為6.83±0.11(n=3)。

2.3.6 體外崩解時間 取10 mL 37 ℃的蒸餾水置于燒杯中，將1 片F(xiàn)MT-OFDF 用夾子夾住后放入燒杯中，從膜劑放入水中開始使用秒表計時，記錄膜劑完全崩解并分散的時間[11]，重復(fù)測定3 次。膜劑投入蒸餾水后約15 s 開始崩解，崩解總時長為(57.60±3.01) s(n=3)。

2.3.7 體外溶出 采用pH 6.8 磷酸鹽緩沖液(取0.20 mol·L-1KH2PO4溶液250 mL，加0.20 mol·L-1NaOH 溶液118 mL，用水稀釋至1 000 mL)作為溶出介質(zhì)模擬口腔唾液進(jìn)行FMT-OFDF 體外溶出研究[12-13]。取3 片F(xiàn)MT-OFDF 分別投入裝有30 mL 溶出介質(zhì)的燒杯中進(jìn)行溶出試驗(yàn)，磁力攪拌速度為50 r/min，溶出介質(zhì)溫度恒定在(37±0.5) ℃[13]。在膜劑接觸介質(zhì)時開始計時，分別于1、3、5、10、20、30 min使用帶有過濾器的注射器取樣1 mL，同時補(bǔ)充相同體積的溶出介質(zhì)。依照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定，計算累積釋放度，繪制溶出曲線(圖2)。結(jié)果表明，F(xiàn)MT-OFDF 與pH 6.8 磷酸鹽緩沖液接觸后，在3 min 時FMT 的累積釋放度可達(dá)99.24%，表明FMT-OFDF 的體外釋放良好。

2.4 FMT 在膜劑中的存在狀態(tài)

圖2 FMT-OFDF 累積釋放曲線(n=3)

2.4.1 掃描電子顯微鏡觀測 將FMT-OFDF 裁成小片，于掃描電鏡下觀察其微觀表面形態(tài)。FMT 原料藥的掃描電鏡圖像可見棱角分明的FMT 原料藥晶體(圖3A)；FMT-OFDF 的掃描電鏡圖像可見FMT-OFDF為致密均勻的平面膜，表面無原料藥顆粒，也未見明顯孔隙，表明FMT 均勻分散在OFDF 中(圖3B)。

圖3 掃描電鏡圖

2.4.2 X 射線粉末衍射觀測 分別取2 片空白OFDF、FMT-OFDF 和適量FMT 原料藥，置于X 射線衍射儀中測定。測試條件為：掃描范圍5°～80°，步長0.02°，0.6 s/步，功率40 kV，得3 種樣品的衍射圖。由圖4 可見，F(xiàn)MT 原料藥的X 射線衍射圖在5°～30°衍射角范圍內(nèi)有尖銳的結(jié)晶衍射峰；從空白OFDF和FMT-OFDF 的X 射線衍射圖中可以看出，在FMT-OFDF 的X 射線衍射圖中峰值強(qiáng)度較小且尖銳的結(jié)晶衍射峰消失，表明FMT 原料藥在OFDF 中以分子狀態(tài)存在。

圖4 X 射線粉末衍射圖

3 討論

據(jù)WHO 統(tǒng)計，目前有2.35 億人罹患哮喘，且多數(shù)死亡發(fā)生在老年人[14]。FMT 具有很強(qiáng)的支氣管擴(kuò)張作用，且作用持續(xù)時間較長。市售的FMT 吸入制劑雖然可以迅速起效，但這類制劑的造價較高；另外，對于兒童或老年患者，氣霧劑的正確使用也需額外關(guān)注。因此，將FMT 制成OFDF 后，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和使用的方便性都得以提高。一般來講，OFDF 的載藥量有限，本研究根據(jù)市售的FMT 片劑規(guī)格(40 μg/片)制備FMT-OFDF，膜劑面積4 cm2(含F(xiàn)MT 約44.33 μg)，可滿足口服劑量要求。另外，相對于易碎的口崩片，OFDF 大小、厚度類似于郵票，便于攜帶，服用方便，同樣適合在各類條件下快速給藥。

成膜材料是OFDF 的關(guān)鍵組分，其性質(zhì)直接影響到膜劑的載藥率、脫膜性、崩解時間、機(jī)械強(qiáng)度等，研究[15]表明，羥丙甲纖維素適合作為OFDF 的成膜材料。本研究選用HPMC E5 作為成膜材料，甘油作為增塑劑，PGS 作為崩解劑。HPMC E5 在本研究中對膜劑各指標(biāo)影響最大。本研究制備的FMT-OFDF可快速崩解并分散。體外溶出試驗(yàn)表明在3 min 左右藥物的累積釋放度達(dá)99.24%，具有速釋效果，表明口服FMT-OFDF 可能具備快速緩解哮喘癥狀的潛力。

口腔是味覺感受器官，OFDF 的劑型特點(diǎn)便決定了其在制備過程中需要考慮處方的味道。本研究中未涉及FMT-OFDF 的口感評價，后續(xù)工作將在若干志愿者中對其進(jìn)行評價，并根據(jù)情況選擇適當(dāng)?shù)某C味劑。