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为解决呋塞米（BCS IV 类药物）口服吸收不规则、需频繁给药的问题，研究人员以废弃酸橙果皮果胶为聚合物，采用中心复合设计（CCD）优化其漂浮黏附型基质片配方。结果表明优化处方性能达标，为天然聚合物在胃滞留制剂中的应用提供新方向。
在药物制剂领域，如何提高胃肠道中药物的滞留时间与吸收效率一直是研究热点。对于像呋塞米这样的高天花板利尿剂，其口服吸收不规则（37–51%）、生物利用度低，且因短半衰期需频繁给药，加之属于生物药剂学分类系统（BCS）IV 类药物（低溶解度、低渗透性），开发能延长胃滞留时间的剂型显得尤为迫切。胃滞留给药系统（GRDDS）可通过延长药物在胃部的滞留时间，增加药物在吸收部位的浓度，从而提高生物利用度并减少血药浓度波动。其中，兼具漂浮与黏附特性的制剂能有效抵抗胃排空的影响，而天然聚合物果胶因其生物相容性、可降解性及凝胶形成能力，成为理想的候选材料。
基于此，来自埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学等机构的研究人员开展了相关研究，旨在探讨以废弃酸橙（Citrus aurantifolia）果皮果胶作为漂浮和黏附聚合物，制备呋塞米漂浮黏附型基质片的可行性，并通过优化配方提升制剂性能。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为天然聚合物在药物制剂中的应用开辟了新路径。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，通过热水提取法从酸橙果皮中提取果胶，并对其进行理化性质表征，包括得率、酯化度（DE）、红外光谱（FTIR）、差示扫描量热法（DSC）等分析；其次，采用湿法制粒工艺制备呋塞米颗粒，进而压制成片；最后，运用中心复合设计（CCD）对果胶浓度和泡腾剂（碳酸氢钠）浓度这两个关键变量进行优化，以漂浮持续时间、黏附强度、溶胀指数、1 小时药物释放率等作为响应指标，筛选最佳处方。
果胶的提取与表征
研究从酸橙果皮中提取得到酯化度为 85.49% 的高甲氧基果胶，得率为 34.4%（以未成熟果皮计）。理化分析显示，该果胶仅溶于热水，具有非牛顿流体特性（假塑性流动），且呈无定形结构（结晶度 30.18%）。FTIR 和 DSC 分析证实，果胶与呋塞米无显著相互作用，相容性良好。
初步配方研究与变量筛选
通过单因素实验发现，果胶浓度和碳酸氢钠浓度对制剂性能影响显著。随着果胶浓度增加（10–40%），漂浮滞后时间、漂浮持续时间、黏附强度和溶胀指数均增加，而药物释放速率降低；碳酸氢钠浓度升高则导致黏附强度下降，但溶胀指数和药物释放速率增加。初步确定果胶和碳酸氢钠为关键优化变量。
中心复合设计优化
采用 CCD 设计 13 组实验，结果表明线性模型适用于漂浮持续时间、黏附强度、1 小时药物释放率等响应指标，二次模型适用于溶胀指数。优化后最佳处方为果胶浓度 22.3%、碳酸氢钠浓度 5%，此时预测漂浮持续时间 > 12 小时，黏附强度 28.57 g，溶胀指数 254.08%，1 小时药物释放率 27.86%，药物释放速率 28.045%/h-1/2。实验验证显示预测值与实际值吻合（相对误差 < 5%），制剂各项指标符合药典要求。
药物释放动力学
溶出数据拟合结果表明，药物释放最符合 Higuchi 模型（R2=0.981–0.994），释放机制为非菲克扩散（异常转运），兼具扩散和溶蚀过程。优化制剂在 12 小时内累计释放率达 95.47%，实现了药物的持续释放。
研究结论与意义
本研究成功将废弃酸橙果皮果胶开发为胃滞留制剂的功能性聚合物，其制备的呋塞米漂浮黏附型基质片兼具良好的漂浮性能、黏附强度和缓释特性。该研究不仅为农业废弃物果胶的高值化利用提供了新途径，还为 BCS IV 类药物的制剂开发提供了天然聚合物解决方案，有望减少对合成辅料的依赖，推动绿色制药技术的发展。此外，研究建立的 CCD 优化模型可推广至其他天然聚合物制剂的配方设计，为胃滞留给药系统的产业化提供了方法学参考。
