1、星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑處方及透皮吸收研究本文檔由【中文word文檔庫(kù)】提供，轉(zhuǎn)載分發(fā)敬請(qǐng)保留本信息；中文word文檔庫(kù)免費(fèi)提供海量范文、教育、學(xué)習(xí)、政策、報(bào)告和經(jīng)濟(jì)類word文檔。<a href=''>word文檔</a>朱麗, 顧易凡, 范文源*(江蘇省蘇州豫源生物醫(yī)藥有限公司，215104)Optimization of the Formulation Glucosamine Hydrochloride Gel by Central Composite Design-Response Surface Methodology and

2、 Research on Transdermal AbsorptionZhu Li, Gu Yi-fan, FanWen-yuan *(Freemen pharmaceuticals Co. Ltd, Suzhou, Jiangsu , 215104)摘要：目的 制備鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑，并對(duì)處方進(jìn)行優(yōu)化。方法 以卡波姆980NF（X1，g）、氮酮（X2，g）及丙二醇（X3，mL）的加入量為考察因素，鹽酸氨基葡萄糖體外透皮累積釋放為優(yōu)化指標(biāo)指標(biāo)，應(yīng)用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法篩選最佳處方，并對(duì)優(yōu)化處方進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果 最優(yōu)處方組成：卡波姆980NF1.72g，氮酮3.67 g，丙二醇16.89mL。其8

3、h累積透藥百分比達(dá)80.1%左右實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值無(wú)明顯差異。結(jié)論 采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法得到了鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑的處方優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了處方優(yōu)化。關(guān)鍵詞：鹽酸氨基葡萄糖；凝膠；星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法Abstract: Objective To prepare and optimize the formulation of Glucosamine Hydrochloride Gel. Method Central composite design-response surface method was used to optimize the formulation. Amounts of Carbo

4、 980 NF (X1, g), Azone (X2, g), and 1, 2- propanediol (X3, mL) were evaluated as the dependant variables. Validation of the optimized formulation was also conducted. Result The optimized formulation consisted of 1.72g Carbo 980 NF, 3.67g Azone and 16.89mL 1, 2- propanediol. The accumulative percenta

5、ge was up to 80.1%. And it was no significant difference between the measured and the predicted. Conclusion A credible model was established using response surface method and formulation of glucosamine hydrochloride gel could be optimized.Key words: Glucosamine Hydrochloride; Gel; Central composite

6、design-response method10 / 10文檔可自由編輯打印鹽酸氨基葡萄糖是水溶性藥物，用于修復(fù)和維護(hù)關(guān)節(jié)軟骨，緩解關(guān)節(jié)疼痛1。目前市售的劑型如普通片劑，膠囊等劑型，都存在療效低、周期長(zhǎng)、病人順應(yīng)性差等問(wèn)題，將其制備成凝膠劑則可避免肝臟首過(guò)效應(yīng)，同時(shí)具有有點(diǎn)給藥、局部滲透、透皮吸收、迅速起效的作用，且使用方便、無(wú)毒無(wú)刺激。星點(diǎn)設(shè)計(jì)（central composite design，CCD)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者常用的一種實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方法，與正交設(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)相比，星點(diǎn)設(shè)計(jì)可用于非線性擬合，具有精度高、預(yù)測(cè)性好、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)果可用集數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法于一體的效應(yīng)面法(response

7、surface methodology，RSM）進(jìn)行優(yōu)化2。1 試劑與儀器1.1 試劑鹽酸氨基葡萄糖(上海祥源生物科技有限公司；批號(hào)：00311)；卡波姆980NF（美國(guó)Lubrizol公司；批號(hào)：0100918523）；氮酮（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；批號(hào)：F20110421）；1,2-丙二醇（無(wú)錫市亞盛化工有限公司；批號(hào)：20110317）；尼泊金乙酯（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；批號(hào)：T20110704)；三乙醇胺（上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；批號(hào)：）；甲醇（SPECTRUM，批號(hào)；3AG0016）；乙腈（SPECTRUM；批號(hào)：3AL0019）硫化鈉（無(wú)錫市亞盛化工有限公司；批號(hào)：2011

8、0828）；1.2儀器TT-8透皮吸收試驗(yàn)儀（天津市正通科技有限公司）；e2689高效液相（Waters 公司）；Seven Multi pH計(jì)（METTLER TOLEDO公司，S40）；XS105分析天平（METTLER公司，） 1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物昆明種小鼠，雄性，體重（25±5）g，上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司，動(dòng)物合格證號(hào)：SCXK（滬）2007-0005。2 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果2.1鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑的制備稱取處方量鹽酸氨基葡萄糖，加入75mL純化水溶解完全后，分次撒入處方量卡波姆980NF，邊加入邊攪拌至分散均勻；后在不斷攪拌同時(shí)緩緩加入氮酮、1,2-丙二醇和尼泊金乙酯，攪拌至分

9、散均勻；用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH至6.0 -7.0，加純化水至全量 100g，攪勻，即得。2.2鹽酸氨基葡萄糖的含量測(cè)定2.2.1色譜條件3色譜柱：Waters SunFireTM C18色譜柱(200 mm×4.6 mm, 5m，)；流動(dòng)相： 0.035%磷酸溶液(pH=3.2)-甲醇( 65：35)；流速：0.6mL·min-1；檢測(cè)波長(zhǎng)：195nm；柱溫：30； 進(jìn)樣量：10L。在此條件下，鹽酸氨基葡萄糖保留時(shí)間為6.2 min，峰型較好，如圖1所示。1. 鹽酸氨基葡萄糖圖 1 鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑 HPLC色譜圖1. Glucosamine HydrochlorideFi

10、g.1 HPLC chromatograms of Glucosamine Hydrochloride Gel2.2.2供試品溶液制備精密稱取200mg鹽酸氨基葡萄糖凝膠置于25mL量瓶中，加純化水超聲分散，定容至刻度線，搖勻，所得溶液經(jīng)0.45m的微孔濾膜過(guò)濾，待用。2.3處方優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑的體外透皮吸收行為受諸多因素的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面原理4，采用Design-Expert®實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件（8.0.5.0試用版，Stat-Ease Inc）輔助設(shè)計(jì)，將影響較為顯著的3個(gè)因素作為考察對(duì)象，5個(gè)水平代碼分別為0，±1，±

11、;，= (F)¼，F(xiàn)=2k (k為因素?cái)?shù)）為析因設(shè)計(jì)部分實(shí)驗(yàn)次數(shù)。因素及水平見表1。表 1 星點(diǎn)設(shè)計(jì)的因素水平表Table 1 Variables in the central composite designFactorLevel-101X1 Cabor 980 NF / mg1.451.601.802.002.15X2 Azone / mg1.272.003.004.004.73X3 1,2-propanediol / mL6.3410.0015.0020.0023.662.4體外透皮擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)取(25±5)g雄性小鼠，用6%的Na2S溶液脫去腹部毛，斷頸處死后立即剪下腹

12、部皮膚，剔除皮下組織和脂肪，用純化水反復(fù)沖洗。將皮膚固定在擴(kuò)散池上，角質(zhì)層朝上，用純化水作為接受液，轉(zhuǎn)速為100rpm·min-1，擴(kuò)散面積為1.76cm2，接受池總體積為12mL，37水浴循環(huán)。取鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑0.5g緊密貼敷在鼠皮上。于1、2、3、4、6、8h分別從接受池內(nèi)取樣1mL，同時(shí)補(bǔ)充等量同溫接受液5。樣品經(jīng)0.45m微孔濾膜過(guò)濾后，經(jīng)HPLC測(cè)定鹽酸氨基葡萄糖的濃度。3結(jié)果與討論3.1星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)是在二水平析因設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加上極值點(diǎn)和中心點(diǎn)構(gòu)成的。3個(gè)因素分別為凝膠基質(zhì)卡波姆980 NF（Cabor 980 NF），吸收促進(jìn)劑氮酮（Azone）和潤(rùn)濕劑丙二醇

13、（1,2-propanediol）的量，其它組成和制備方法不變。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。表2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表及結(jié)果Table 2 Observe responses for the central composite designNo.X1X2X3Y11.602.0010.0054.0622.002.0010.0032.6031.604.0010.0062.7542.004.0010.0039.3451.602.0020.0035.4962.002.0020.0058.1871.604.0020.0073.3982.004.0020.0073.4091.453.0015.0073.79102

14、.153.0015.0043.96111.801.2715.0036.99121.804.7315.0073.00131.803.006.3454.65141.803.0023.6660.5615-201.803.0015.0078.963.2二次回歸模型的建立利用Design Export實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，并以置信度（P)作為模型判定的標(biāo)準(zhǔn)，建立數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（見圖2），去掉對(duì)指標(biāo)無(wú)顯著性影響（P>0.05）的項(xiàng)，得二次多元回歸模型：Y = 78.96 - 5.27*A+9.35*B+4.42*C+8.45*A*C+4.71*B*C-7.36*A2-8.66*

15、B2-7.79*C2圖2 回歸模型方差分析Fig. 2 Analysis of variance for responses Y由回歸方程的置信度（P< 0.05)和復(fù)相關(guān)系數(shù)（R2=0.93)可知，設(shè)計(jì)模型擬合程度良好，可以用此模型對(duì)鹽酸氨基葡萄糖凝膠劑的處方進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。卡波姆（X1)的用量在氮酮（X2)的用量有極顯著的影響，在一定范圍內(nèi)隨著其用量的增加對(duì)藥物的累積釋放量有正相關(guān)的作用，3.3效應(yīng)面分析Design-Export 8.0.5.0軟件依據(jù)回歸方程來(lái)繪制響應(yīng)立體分析圖及等高線6，考察所擬合的響應(yīng)面曲線的形狀，響應(yīng)面及等高線如圖3和圖4所示。利用該圖可以確定X1、X2、X

16、3的大致范圍是：X1：1.64-1.96；X2：3.00-3.91；X3：13.47-19.76。圖3 卡波姆和丙二醇加入量對(duì)累積滲透率的效應(yīng)面曲線和等高線Fig. 3 Response surface plot and contour plot showing effect of X1 and X3 on response Y圖4 氮酮和丙二醇加入量對(duì)累積滲透率的效應(yīng)面曲線和等高線Fig. 4 Response surface plot and contour plot showing effect of X2 and X3 on response Y3.4 處方優(yōu)化及驗(yàn)證根據(jù)軟件綜合評(píng)價(jià)后

17、從三個(gè)指標(biāo)范圍中選取一組作為優(yōu)化處方：X1=1.72g，X2=3.67g，X3=16.89mL。按照此處方制備三批鹽酸氨基葡萄糖凝膠，以實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行相關(guān)性分析。將因素X1，X2，X3帶入方程得到理論預(yù)測(cè)值，將實(shí)測(cè)值（V實(shí)測(cè)）與預(yù)測(cè)值（V預(yù)測(cè)）比較，根據(jù)公式：偏差=（V實(shí)測(cè)-V預(yù)測(cè)/V預(yù)測(cè)×100%計(jì)算得到偏差，偏差越小說(shuō)明所建立的模型預(yù)測(cè)性越好，如表3所示。表3 理論值與實(shí)測(cè)值的偏差Table 3 Observe responses for the central composite designParameterY(累積釋放量%)Predicted82.66Observ

18、ed80.14Predicted error/%3.623.5體外透皮擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)按文獻(xiàn)方法5計(jì)算單位面積累積透過(guò)量Q。Q = CnV（其中Cn代表第n次取樣的樣品濃度，V代表接受池的液體的體積），以Q對(duì)時(shí)間t作圖，結(jié)果見如圖5 所示。由圖5可知鹽酸氨基葡萄糖凝膠8h累積透藥約80%，累積滲透量為359.64gcm-2 。圖 5 鹽酸氨基葡萄糖凝膠經(jīng)皮累積透藥曲線Fig. 5 Permeation profiles of glucosamine across skin from the gel 4 結(jié)論本文采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面優(yōu)化了鹽酸氨氨基葡萄糖凝膠劑的處方。按照優(yōu)化處方進(jìn)行工藝重現(xiàn)，比較實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的差異，3批制備樣品的體外透皮累積吸收結(jié)果表明，實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值趨勢(shì)基本一致，所建立的模型有良好的預(yù)測(cè)性。所選優(yōu)化處方8h累積透藥約80%，累積滲透量為359.64gcm-2 ，且外觀均勻，透明，有望開發(fā)成為鹽酸氨基葡萄糖的新型局部外用制劑。參考文獻(xiàn)1 Paten