胥骞，戴慧，李鸣，端木彦涛，王福东，彭东明*，袁秀菊，罗隽，向大佐（.湖南中医药大学药学院，长沙 4008；
.湖南千金湘江药业股份有限公司，湖南 株洲 4003）
躁狂症是一种心境或情感性精神障碍疾病，流行病学调查显示躁狂症患病率高达7.6%～9.8%[1-2]。碳酸锂在临床上主要用于治疗躁狂症，它能加强神经元内去甲肾上腺素的灭活，促进5-羟色胺的合成、传递，调节细胞内钙离子浓度，抑制糖原合成酶激酶，有助于起到抗躁狂症的作用[3-4]。国际指南认为锂是治疗躁狂发作的关键疗法，并建议将其作为一线治疗剂[5]。2017年7月21日，国家食品药品监督管理局（NMPA）公布法国赛诺菲-安万特公司上市销售的250 mg碳酸锂片为我国碳酸锂片的参比制剂。本文以水分、硬度、脆碎度、崩解时限和溶出度为指标，对碳酸锂片的辅料用料及比例进行研究，确定适宜的制备工艺，以满足国内患者临床用药的需求。
1.1 仪器
DF-101S型恒温加热磁力搅拌器（上海棱标仪器有限公司）；
YD-4型硬度仪（天津创兴电子设备制造有限公司）；
RC-8型智能溶出试验仪（天津市新天光分析仪器技术有限公司）；
ZB-1D型智能崩解仪（天津大学精密仪器厂）；
CJY-300D型片剂脆碎度测定仪（上海黄海药检仪器有限公司）；
JJ224BC电子天平（万分之一天平，常熟市双杰测试仪器厂）；
ICE-3000型原子吸收分光光度计（上海双旭电子有限公司）；
MB23型水分测定仪（奥豪斯仪器有限公司）；
pHS J-3F型酸度计（上海仪电科学仪器股份有限公司）；
ZP9旋转式压片机（上海雪马制药机械有限公司）；
HSD30实验室料斗混合机（浙江南迦科技股份有限公司）；
DZF真空干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司）。
1.2 试药
碳酸锂片参比制剂（批号：432，规格：250 mg刻痕片，法国赛诺菲-安万特公司）；
碳酸锂对照品（Alfa Aesar化学有限公司，批号：24286，纯度：99.9%）；
碳酸锂原料药（批号：170315，纯度：99.1%，湖南千金湘江药业股份有限公司）；
小麦淀粉、马铃薯淀粉、羧甲基淀粉钠、硬脂酸镁（安徽山河药用辅料股份有限公司）；
锂单元素标准溶液（质量浓度：1000 μg·mL－1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；
盐酸（AR，湖南汇虹试剂有限公司）；
无水乙酸钠（AR，广东光华科技股份有限公司）；
乙酸（AR，太仓沪试剂有限公司）；
无水乙醇、磷酸二氢钾（AR，国药集团化学试剂有限公司）；
氢氧化钠（AR，西陇化工股份有限公司），硫酸（AR，湖南汇虹试剂有限公司）；
去离子水（华润怡宝饮料有限公司）。
2.1 碳酸锂片溶出度分析方法的建立
2.1.1 溶出条件及检测条件的选择 查阅各国药典[6-12]、《仿制药生物等效性试验指导原则》、《固体制剂处方变更后生物等效性试验指导原则》[13-15]发现关于碳酸锂片的溶出测定标准在测定方法、检测方法和限度方面有一定的区别，溶出的标准介质、介质体积、转速均一致，主要区别在于溶出测定的装置有篮法和桨法，检测仪器有原子吸收分光光度（AAS）法和火焰光度法两种。根据实验室条件，本课题拟选用AAS法测定碳酸锂片的溶出度，只考察溶出测定的装置，即篮法与桨法的选择。
① 溶出装置的选择：取碳酸锂参比制剂6片分别投入干燥的转篮内（桨法则分别投入溶出杯内再降入桨叶），在温度（37±0.5）℃，转速100 r·min－1，溶出介质900 mL的条件下运转3 h。分别在15、30、60、120、180 min吸取试液，用微孔滤膜滤过，同时补充相同温度、相同体积的溶出介质。测定溶出液中药物含量，计算溶出度，绘制溶出曲线。结果如图1所示，碳酸锂参比制剂的溶出度只满足日本药典的限度要求，拟选用日本药典测定方法进行后续研究。
图1 不同溶出方法的溶出曲线Fig 1 Dissolution curve of different extrusion methods
② 溶出转速的选择：体外机械搅拌可以有效模拟体内胃肠道生理蠕动和食物对药物的摩擦作用等。对于多数药物制剂，溶出实验应在温和的条件下进行，以保证溶出方法的区分性；
篮法一般在50～120 r·min－1，桨法一般在50～75 r·min－1，搅拌太慢或太快均会导致混合作用不一致[16]。日本药典收录的碳酸锂片溶出桨法转速条件为100 r·min－1，相对较高，可能会影响各溶出的区分力，拟采用50、75、100 r·min－1进行对比，选择最有区分力的转速条件。不同转速下碳酸锂片的溶出曲线如图2所示，由图2可知，50 r·min－1的溶出条件下，180 min时溶出率未达到80%，没有满足日本药典的限度要求；
100 r·min－1的条件下，溶出速率较快，影响各溶出的区分率；
所以采用桨法75 r·min－1的转速进行试验。
图2 不同转速下的溶出曲线Fig 2 Dissolution curves at different dissolution rotating rates
③ 释放介质的选择：根据《日本橙皮书》中推荐的碳酸锂片仿制药一致性评价的溶出介质，确定pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液和水作为溶出介质。
④ 溶出取样时间的选择：参照日本厚生劳动省颁布的《仿制药生物等效性试验指导原则》、《固体制剂处方变更后生物等效性试验指导原则》中对溶出曲线评价的具体操作细则[13，15]，可知碳酸锂片在pH 1.0的溶出介质中所得溶出曲线最具有区分力，取样时间点为5、10、15、30、45、60、90、120 min，另需考察碳酸锂片在水介质中180 min时的溶出率是否符合《日本药典》要求。故取样时间设定为5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；
且以pH 1.0的盐酸溶液为溶出介质的溶出曲线作为主要考察对象。
2.1.2 检测方法及方法学验证
① 仪器测定条件：参照《中国药典》2020年版第四部[6]，采用AAS法，以670.8 nm为检测波长。
② 对照品溶液配制：精密量取锂单元素标准溶液（1000 μg·mL－1）1.00 mL，加入100 mL量瓶中，分别用pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液以及水介质定容，作为锂离子含量10.00 μg·mL－1的对照品溶液。
③ 供试品溶液配制：取参比制剂碳酸锂片样品（规格为250 mg）10片，充分研碎，精密称定4份0.0201 g细粉（相当于碳酸锂14.75 mg），置于100 mL量瓶中，分别用pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液以及水介质定容，超声20 min，再用0.45 μm微孔滤膜过滤，弃去初滤液，取续滤液，作为锂离子含量为27.71 μg·mL－1的供试品溶液。
④ 线性关系：分别精密量取 “2.1.2”项下4种溶出介质稀释的对照品溶液2.50、5.00、7.50、8.75、10.00、11.25 mL置于25 mL量瓶中，用相对应的溶出介质稀释定容，得到系列对照品溶液，在670.8 nm下测定其吸光度，并由溶液质量浓度（C）对吸光度（A）进行线性回归，得回归方程，结果见表1。在4种不同的溶出介质中，锂质量浓度（C）在1.0～4.5 μg·mL－1内与吸光度（A）呈良好的线性关系。
表1 碳酸锂片在不同溶出介质中的回归方程和相关系数Tab 1 Regression equation and correlation coefficient of lithium carbonate tablets in different mediums
⑤ 辅料干扰试验：精密称定处方量辅料4份，置100 mL量瓶中，加适量水超声溶解，分别用4种溶出介质稀释定容，在670.8 nm下测定各溶液的吸光度，结果均小于0.001，表明辅料对测定无干扰。
⑥ 精密度试验：取适量不同溶出介质稀释的供试品溶液（3.0 μg·mL－1），进样测定，各重复进样6次。结果显示，pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液和水溶出介质稀释的供试品溶液测得浓度RSD值分别为0.45%、0.69%、0.33%、0.65%，RSD均＜2%，表明仪器精密度良好。
⑦ 稳定性试验：取适量不同溶出介质稀释的供试品溶液（3.0 μg·mL－1），分别于0、2、4、8、12、16 h时进样测定。结果显示，pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液和水溶出介质稀释的供试品溶液在16 h内吸光度的RSD值分别为0.33%、0.29%、0.22%、0.24%，RSD均＜2%（n＝6），表明供试品溶液稳定性良好。
⑧ 加标回收试验：精密量取 “2.1.2”项下供试品溶液1.50 mL，加入25 mL的量瓶中，再分别精密量取对照品溶液3.30、4.00、5.00 mL，用pH 1.0的盐酸溶液定容，进样测定。结果表明，低、中、高质量浓度加标试验的平均回收率分别为99.65%、99.69%、100.38%，RSD均 ＜2%。pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液和水3种溶出介质的加标回收试验除定容溶液不同外，其余操作和测定方法同上，结果显示RSD值均＜2%。表明锂在pH 1.0的盐酸溶液、pH 4.5的醋酸盐溶液、pH 6.8的磷酸盐溶液和水4种溶出介质中回收率良好。
2.2 碳酸锂片的制备
将碳酸锂、小麦淀粉、马铃薯淀粉、羧甲基淀粉钠、硬脂酸镁过80目筛网，按初定处方量称定原辅料（见表2），其中马铃薯淀粉按不同浓度制浆备用；
将过筛后的碳酸锂、小麦淀粉、部分羧甲基淀粉钠投入混合机中混合6～10 min；
加适量黏合剂（马铃薯淀粉浆）于预混合物中制成软材，挤压过筛制粒后，置于真空干燥箱中，温度65℃，干燥1～2 h，通过检测中间产品颗粒含水量来确定具体干燥时间，含水量以1%～3%为宜；
再将处方量的硬脂酸镁和剩余羧甲基淀粉钠加入总混合机中，转速15 r·min－1，混合6～10 min，得到总混合物；
取少量总混合物，进行压片机试压，逐步调整冲头压力、填充量等，待试压的片重、崩解时限等参数合格后，再正式进行压片；
采用直径为10 mm的浅凹圆形冲模压片。
表2 初步设计原辅料占比Tab 2 Proportion of raw and auxiliary materials in preliminary design
2.3 处方单因素考察
根据参比制剂片重（332 mg）、规格（250 mg）以及辅料性质，初步确定原料药和润滑剂的处方量，变量为黏合剂马铃薯淀粉使用量以及崩解剂羧甲基淀粉钠使用量，确定黏合剂和崩解剂用量时，根据片重确定填充剂小麦淀粉的处方用量[17-19]。初步设计原辅料占比见表2。
2.3.1 润滑剂的考察 硬脂酸镁为疏水性润滑剂，一般使用浓度为0.3%～1.0%[20-21]。本研究拟定润滑剂用量为0.5%（1.66 g/1000片），休止角≤40°，满足制备工艺所需的流动性。
2.3.2 黏合剂浓度及用量考察 马铃薯淀粉一般占处方量的5%～25%，本研究结合实际拟对马铃薯淀粉含量为5%、8%、12%、15%的处方进行考察。小麦淀粉作为填充剂，随马铃薯淀粉含量变化适量添加以维持总量。
马铃薯淀粉作为黏合剂，通常以淀粉浆形式加入处方，常用的马铃薯淀粉制浆的浓度为7%～10%，为进一步考察马铃薯淀粉浆的浓度对溶出影响，拟对马铃薯淀粉制浆浓度为7%、10%、13%的处方进行考察，具体配比见表3。
表3 碳酸锂片的16个处方设计(1000片，g)Tab 3 Sixteen prescriptions for lithium carbonate tablets (1000 tablets，g)
各处方水分、硬度、脆碎度、崩解时限等指标的评价结果均符合要求，与参比制剂的溶出相似因子（f2）结果表明，马铃薯淀粉含量为15%，淀粉浆浓度为10%时，与参比溶剂的f2最高（见表4）。
表4 不同处方在不同溶出介质中的f2值Tab 4 f2 values in different media for different prescriptions
2.3.3 崩解剂的考察 根据黏合剂考察项下的结果，在各处方理化特征均满足要求的情况下，比较f2值；
从溶出曲线趋势可得，崩解剂含量为6%时，溶出速率均大于参比制剂，则考率降低崩解剂用量进行试验，具体处方配比见表3。
进一步对崩解剂加入法进行考察，处方一至处方十四中均采用内加法和外加法1∶1的形式加入崩解剂，处方十五采用内加法，处方十六采用外加法，具体处方配比见表3。
各处方水分、硬度、脆碎度、崩解时限等指标的评价结果均符合要求，f2值见表4，处方十三和十四对比结果表明，崩解剂用量为 2%时，碳酸锂片的溶出相似因子更高，则拟定崩解剂用量为2%；
处方十三、十五和十六的结果表明，采用外加法的处方十六的f2最高，且f2均大于70，则拟订用外加法加入崩解剂。
综上所述，根据各辅料考察结果，最佳处方为处方十六，即碳酸锂原料药占75.3%、马铃薯淀粉质量占15%、羧甲基淀粉钠占2%（外加）、小麦淀粉占7.2%、硬脂酸镁占0.5%。
2.4 工艺验证试验
根据上述制备工艺及处方筛选的结果，得到自制碳酸锂片最优的处方（按1000片量计算）：碳酸锂原料药250 g、马铃薯淀粉49.80 g、外加羧甲基淀粉钠6.64 g、小麦淀粉23.90 g、硬脂酸1.66 g，自制3批碳酸锂片（批号分别为20200701、20200702、20200703），各批次外观均为直径10 mm的白色刻痕片，各批次的基本属性见表5。
表5 3批自制碳酸锂片的评价结果Tab 5 Evaluation of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets
参照“2.1”项下溶出曲线的测定方法，从3批自制产品中各随机抽取48片，均分为4组，采用桨法，转速为75 r·min－1，测定温度为（37±0.5）℃，在4种不同的介质中进行溶出实验，取样时间分别为5、10、15、30、45、60、90、120、180 min；
用AAS法测定各试样浓度，计算溶出度。各批次的溶出曲线对比见图3，f2均大于50，具体结果见表6，说明自制片剂与参比制剂具有良好的溶出一致性。
表6 3批自制碳酸锂片在不同溶出介质中的溶出相似因子Tab 6 Similarity factors of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets in different dissolution media
图3 3批自制碳酸锂片溶出曲线对比图Fig 3 Lysis curves of 3 batches of prepared lithium carbonate tablets
以水分、休止角、硬度、脆碎度、崩解时限和溶出度为指标对碳酸锂片的处方进行筛选，筛选出的最佳处方为：碳酸锂原料药占75.3%、干马铃薯淀粉占15%、羧甲基淀粉钠占2%（外加）、小麦淀粉占7.2%、硬脂酸镁占0.5%。根据碳酸锂的物理特性以及制备工艺的相关参考文献[22-23]可知，碳酸锂原料药吸湿性低、熔点高，对湿、热环境相对稳定，且碳酸锂的可压性低，因此采用湿法制粒法压片的工艺进行制备，并成功制备出和参比制剂体外溶出行为相似的片剂。
3批自制碳酸锂片的外观、含量、片重、硬度、脆碎度等关键属性均符合要求，4种溶出介质溶出曲线的相似因子f2均大于50。《中国药典》2020版第二部[24]中碳酸锂片溶出方法采用水为溶出介质，但是经试验表明，参比碳酸锂片及自制碳酸锂片在水介质中的溶出度都很低，而溶出行为最好的溶出介质为pH 1.0的盐酸溶液。故选择pH 1.0的盐酸溶液进行溶出体外评价。在pH 1.0的盐酸溶液中，自制3批碳酸锂片的溶出曲线f2均大于70，在120 min时溶出度大于85%，在180 min时溶出完全；
在水中，180 min时的溶出度大于80%，满足NMPA规定的仿制药与原研药质量一致性要求；
初步确定受试产品生产工艺及配方的合理性，且本品辅料均为国产辅料，工艺简单，为碳酸锂片的研发和生产提供了有力的科学依据。