痛风(gout)是一种因嘌呤代谢紊乱引起血尿酸增高所致的关节病变。尿酸盐结晶沉积在关节组织中就会产生痛风石,对关节产生不可逆的损害,造成关节畸形或功能障碍。痛风最大的危害是有可能引起肾损害,严重者会死于肾衰竭。痛风以前发病率较低,被称为“富贵病”,但近年来,随着生活方式与饮食结构的改变,痛风在我国的发病率直线上升,目前与糖尿病的发病率相差无几。据统计,痛风在我国不少大城市的成年男性中发病率已接近30%。抗痛风药现有品种不多,临床治疗主要以秋水仙碱、非留体类抗炎药、激素、促进尿酸排泄药(如丙磺舒、磺吡酮)和抑制尿酸合成药(别嘌呤醇)为主,这些药物在治疗上都有缺陷,疗效差、副作用大成为其临床应用的瓶颈。因此,新型抗痛风药物是近年来全球新药研发的热点之一。非布索坦(febuxostat)的化学名为2-[3-氰基-4-异丁氧基苯基]-4-甲基噻唑-5-甲酸,是一种全新的高效非嘌呤类选择性黄嘌呤氧化酶抑制剂,临床上可用于治疗尿酸过高的痛风。2009年2月,FDA批准了日本武田制药北美公司的非布索坦(商品名Uloric),这是近40年来第一个获得FDA批准的治疗高尿酸血症的药物。迄今为止,非布索坦的片剂仅在日本和美国销售,在中国尚未见其制剂上市。因此,本课题将对非布索坦普通片(规格40mg,80mg)进行仿制。由于痛风是一种慢性疾病,需要长期(一般达半年以上)服药,治疗期间停药或体内药物浓度较低都有可能引起血中尿酸再度升高,从而导致痛风复发。如果能保证患者血液中药物浓度平稳、持久,将十分有利于尿酸的控制,甚至有可能缩短治疗周期。渗透泵控释技术是一种新型的药物制剂手段,能使制剂在体内以零级动力学特征释放药物,从而可长时间维持患者血中药物在治疗浓度范围内。由于渗透泵控释制剂是以渗透压为释药动力,释药速率不受胃肠道pH值、食物、胃排空时间等因素的影响,体内外相关性好,是一种较为理想的口服控释制剂。目前,非布索坦在临床应用的只有普通片剂,非布索坦渗透泵控释片的研制对于改善该药的治疗效果具有重要意义。在开展非布索坦制剂处方工艺研究前,首先进行了非布索坦的处方前研究。建立了用于非布索坦含量测定的超高效液相色谱法与紫外分光光度法。方法灵敏度高、专属性强、方法准确可靠,方便快捷,很好地满足了本研究中的各项分析要求。在此基础上,采用了超高效液相色谱法测定非布索坦在不同pH值缓冲溶液中的平衡溶解度(Cs)及油水分配系数(Papp),并分别通过平衡溶解度法和紫外吸光光度法测定了其解离常数(pKa):非布索坦的平衡溶解度随着缓冲液的pH值上升而增大,而油水分配系数则相应减小,当pH为7.0时,其Cs为246.4 mg·L-1,logPapp为1.19;平衡溶解度法与紫外吸光度法测得的非布索坦的pKa十分接近,分别为4.08与4.07。结果说明非布索坦的溶解度较小,在酸性条件下几乎不溶,中性条件下极微溶解,碱性条件下微溶,不适合制备静注制剂,但由于其油水分配系数较高,具有较强的跨膜能力,可采用口服途径给药。此外,本文还采用大鼠在体单向肠灌流实验模型,以超高效液相色谱法检测灌流液中的药物浓度,研究非布索坦在大鼠十二指肠、空肠、回肠、与结肠中的吸收情况,以及不同药物浓度(5,10,20 μmol·L-1),对非布索坦吸收的影响。结果显示非布索坦在各肠段的吸收均较好,其在大鼠十二指肠与结肠的吸收均明显高于空肠与回肠(P<0.05)。非布索坦中浓度(10 μmol·L-1)与高浓度(20μmol·L-1)的吸收参数无显著性差异(P>0.05),但均明显高于低浓度(5μmol·L-1)(P<0.05),其吸收有可能受到外排转运蛋白的影响。在完成上述处方前研究后,本文对非布索坦片(规格:40 mg与80 mg)进行了仿制。参考欧洲药品管理局(EMEA)在其网站上公布了非布索坦片的相关信息,结合国内辅料使用与片剂生产情况,以粉体学性质及片剂质量参数为指标对非布索坦片的处方进行了筛选,确定了最佳处方(40mg规格1000片,80 mg片处方各成分等比增加1倍):非布索坦(主药)40 g、乳糖(稀释剂)35 g、微晶纤维素(稀释剂)25 g、羧甲基淀粉钠(崩解剂)5 g(内加2 g,外加3 g)、4%羟丙基甲基纤维素(黏合剂)适量、硬酯酸镁(润滑剂)1g、微粉硅胶(助流剂)1g,压片后用黄色欧巴代Ⅱ型包衣剂(含固量18%)包薄膜衣即得。该片剂的处方与工艺经中试放大进行了验证,3批成品全检,各项质量指标均符合所制订的“非布索坦片质量标准(草案)”,表明该制剂处方与工艺稳定、可行,能满足大规模生产的要求。并且,所仿制的非布索坦片与市售的非布索坦片释药曲线无显著性差异。与此同时,本文还对非布索坦微孔型渗透泵控释片进行研制。首先通过单因素实验分别考察了主要稀释剂乳糖与微晶纤维素比例、pH调节剂种类、渗透压促进剂种类、包衣材料种类、增塑剂种类、致孔剂种类等因素对药物释放的影响,确定初步了非布索坦微孔型渗透泵控释片的处方。在此基础上,进一步对处方进行多因素优化考察。影响非布索坦微孔型渗透泵控释片药物释放的因素很多,在这些因素与其相对应的响应之间不存在线性关系,用常规的统计方法很难确定变量和响应之间的关系。解决非线性问题经典的方法是响应面法RSM(Response Surface Methodology),但是响应面法只适合于处理变量较少的低维问题,而人工神经网络ANN(Artificial Neural Network)是利用计算机模拟生物神经网络的某些结构和功能的一种新型信息处理技术。它不仅具有并行性、容错性、非线性、自学习性和自组织性等特点,还有模式识别、系统优化、结果预测乃至联想、记忆等方面的能力,可以克服响应面法的诸多不足并代替响应面法处理缓释制剂处方设计中的非线性问题。利用人工神经网络模型进行处方设计,可以简化和规范处方设计工作,使处方设计更加科学化。本文以片芯中pH调节剂的用量、包衣液中PEG 400的用量以及包衣膜厚度为输入变量,固定其他因素,分别以药物在1h,2 h,3 h,4 h,6 h,8 h,10h,12 h的累计释放量作为输出。通过中心复合表面设计(face-centered Central Composite Design,FCCD)从27个实验处方中选出的15个处方作为训练处方,采用人工神经网络分析中的BP网络分析,以12 h内药物累计释放度与时间的线性回归相关系数(Y1)和药物12 h的累计释放度(Y2)为处方优劣的评价指标,通过权重表达式K-= Y1*0.7+Y2*0.3筛选出最佳处方。结果显示当pH调节剂用量为10%、PEG 400的用量为40%、包衣厚度为5%时处方的K值最接近1,表明其最接近理想的零级药物释放,选用其为优化处方。在完成处方筛选优化后,本文还初步研究了非布索坦微孔型渗透泵控释片的释药机理。考察了药物的释放通道,以及溶出介质的渗透压、pH值,以及搅拌强度对药物释放的影响。结果显示,入水后非布索坦渗透泵控释片的表面膜之上形成明显的释药微孔;外界环境中的渗透压对该渗透泵片的释药影响较为明显,表明渗透压是药物释放的主要动力;受溶解度影响,在酸性环境中,药物基本无释放,而在中性、碱性中,药物的释放无显著性差异;搅拌强度对药物的释放基本没有影响。综上所述,本文主要对非布索坦普通片进行了仿制,确定了处方工艺,产品的各项质量检查结果表明其适合工业化大生产,药物的溶出曲线与市售非布索坦片—致,达到仿制的目的和要求,且稳定性良好。此外,本文还对其渗透泵控释片进行了研制,在单因素实验的基础上通过人工神经网络对其处方进行多因素处方优化,所得非布索坦渗透泵控释片12 h内释放近90%的药物,且符合零级动力学释药特征。