聚乙交酯丙交酯中有機溶劑殘留的測定*

帥放文,章家偉,王向峰,張婷,王宇彤,周宏灝

(1.湖南省藥用輔料工程技術研究中心,長沙 410331;2.湖南爾康制藥股份有限公司,長沙 410331;3.中南大學臨床藥理研究所,長沙 410078;4.中國藥科大學藥劑教研室,南京 210009)

·藥物制劑與藥品質量控制·

聚乙交酯丙交酯中有機溶劑殘留的測定*

帥放文1,2,3,章家偉1,2,王向峰1,2,張婷1,2,王宇彤4,周宏灝3

(1.湖南省藥用輔料工程技術研究中心,長沙 410331;2.湖南爾康制藥股份有限公司,長沙 410331;3.中南大學臨床藥理研究所,長沙 410078;4.中國藥科大學藥劑教研室,南京 210009)

目的 建立聚乙交酯丙交酯(PLGA)中4種有機溶劑殘留量的氣相色譜測定方法。方法采用氣相色譜法,色譜柱為DB-624柱(30m×0.32mm,1.80μm),起始溫度為40℃,維持8 min,以每分鐘10℃的速率升溫至200℃;進樣口溫度為180℃;火焰離子檢測器溫度為250℃。結果4種殘留有機溶劑甲醇、丙酮、二氯甲烷和甲苯均能完全分離,分別在10.0～50.0,16.7～83.3,2.0～10.0,3.0～14.8μg·mL-1范圍呈良好線性關系,相關因子r分別為0.999 8, 0.999 8,0.999 3,0.999 7,平均回收率分別為99.9%(RSD=1.5%),100.8%(RSD=0.9%),100.1%(RSD=1.1%), 99.5%(RSD=0.6%),市售6批樣品中有機溶劑的殘留量均符合規定。結論該方法靈敏度、精密度均達到有機溶劑殘留量的檢測要求,可用于PLGA中4種殘留溶劑的檢測。

聚乙交酯丙交酯;色譜法,氣相;殘留溶劑

聚乙交酯丙交酯即聚乳酸-羥基乙酸共聚物[Poly (lactide-co-glycolide),PLGA],是一類可降解的高分子材料,具有良好的生物相容性、安全性、穩定性,因而在生物醫學和其他領域有良好的發展前景。PLGA是目前研究最多的生物可降解材料之一,有較好的被動肝靶向性、制劑穩定性等諸多優點。常被作為人工導管、藥物緩釋載體、組織工程支架材料[1-3]。目前,PLGA已通過美國食品藥品管理局(FDA)認證作為藥用輔料,但尚無《中華人民共和國藥典》標準。目前,國家藥典委員會已計劃將PLGA作為新增緩釋材料收入2015年版《中華人民共和國藥典》二部藥用輔料部分。由于在合成中可能使用甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯等有機溶劑,這些溶劑在生產過程中不能完全除盡,根據人用藥物注冊技術要求國際協調會的指導原則及分類,這些殘留溶劑對人體會產生不同程度的傷害,必須加以控制。故筆者對以上4種溶劑的檢測方法進行研究,根據《中華人民共和國藥典》2010年版二部附錄ⅦP殘留溶劑測定法的規定[4-6],筆者建立氣相色譜法測定PLGA中4種殘留溶劑的測定方法。方法操作簡單,精密度好,結果準確可靠。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 島津2010型氣相色譜儀(島津公司);火焰離子檢測器(FID檢測器)(日本島津公司);Mettler XS205電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)。

1.2 試藥 甲醇純度標準物質(中國計量科學研究院,批號:GBW06111);丙酮純度標準物質(中國計量科學研究院,批號:GBW06115);甲醇中二氯甲烷溶液標準物質[中國計量科學研究院,批號:GBW(E) 081054];甲醇中甲苯溶液標準物質(中國計量科學研究院,批號:GBW08704);N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF)(國藥集團化學試劑有限公司,滬試分析純);甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯均為分析純(天津大茂化學試劑廠);PLGA樣品為市售樣品(A,B公司),來源見表1。

表1 PLGA樣品來源Tab.1 Sources of PLGA sam p les

2 方法與結果

2.1 溶液的制備

2.1.1 供試品溶液 取B公司PLGA樣品(PLGA8515 8E)約0.1 g,精密稱定,置10mL量瓶中,加DMF溶解,并稀釋至刻度,搖勻,即得。

2.1.2 甲醇、丙酮線性溶液 取甲醇純度標準物質和丙酮純度標準物質適量,用DMF溶解并制成每毫升約含甲醇2.5 mg、丙酮4.0 mg的溶液,作為貯備液Ⅰ。精密移取貯備液0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mL,分別置25 mL量瓶中,加DMF稀釋至刻度,搖勻,即得甲醇、丙酮系列濃度的溶液。

2.1.3 二氯甲烷線性溶液 取甲醇中二氯甲烷溶液標準物質、甲醇中甲苯溶液標準物質適量,用DMF溶解并制成每毫升含二氯甲烷約20μg的溶液,作為貯備液Ⅱ。精密移取貯備液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL,分別置10 m L量瓶中,加DMF稀釋至刻度,搖勻,即得二氯甲烷、甲苯系列濃度的溶液。

2.1.4 對照品溶液 取甲醇純度標準物質、丙酮純度標準物質適量,精密稱定,用DMF溶解并定量稀釋制成每毫升約含甲醇30μg、丙酮50μg的溶液,搖勻,作為對照品溶液Ⅰ。取甲醇中二氯甲烷溶液標準物質、甲醇中甲苯溶液標準物質適量,精密稱定,用DMF溶解并定量稀釋制成每毫升約含二氯甲烷6μg、甲苯8.9μg的溶液,搖勻,作為對照品溶液Ⅱ。

2.1.5 系統適應性溶液 取甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯適量(均為分析純級別),精密稱定,用DMF溶解并定量稀釋制成每毫升約含甲醇30μg、丙酮50μg、二氯甲烷6μg、甲苯8.9μg的溶液,即得。

2.2 色譜條件與系統適用性考察

2.2.1 色譜條件 色譜柱:DB-624(6%氰丙基苯+ 94%甲基聚硅氧)毛細管柱(30 m×0.32 mm, 1.80μm);起始溫度為40℃,維持8 min,以每分鐘10℃的速率升溫至200℃;進樣口溫度為180℃;FID檢測器,檢測器溫度為250℃;分流比10∶1。載氣:氮氣,流速3.80 m L·min-1。

2.2.2 進樣方式的選擇 本實驗對比頂空進樣和直接進樣兩種進樣方式測定4種殘留溶劑,由于甲苯的沸點較高(約110℃),而甲醇、丙酮、二氯甲烷的沸點較低,頂空進樣不能同時將4個溶劑準確檢出,因此選用直接進樣的方法。

2.2.3 不同色譜柱的選擇 分別以非極性色譜柱(DB-1)、中等極性色譜柱(DB-624)進行考察。以DB-1為色譜柱時,甲醇、丙酮與二氯甲烷峰之間未能有效分離;以DB-624為色譜柱時,溶劑分離度好。此外,分別以同等極性的DB-624,Rtx-624,TM-624為色譜柱進行考察,理論板數及分離度均符合要求,筆者選用DB-624。

2.2.4 色譜柱溫度的選擇 分別進行恒溫與程序升溫考察。在恒溫操作條件下,甲醇峰、丙酮峰、二氯甲烷峰之間不能有效分離;在程序升溫條件下,4個待測溶劑能得到很好的分離,且檢測時間短。故筆者選擇程序升溫檢測樣品中的殘留溶劑,優選出的色譜柱升溫程序為:起始溫度為40℃,維持8 min,以每分鐘10℃的速率升溫至200℃。

2.2.5 系統適用性評價 取溶劑DMF、系統適應性溶液、B公司的樣品PLGA8515 8E(批號為10411452)制備的供試品溶液按上述色譜條件分別進樣,記錄色譜圖,見圖1。結果表明,4種殘留溶劑能夠有效分離,溶劑DMF不干擾各成分的測定。表明擬定的色譜條件能夠用于PLGA中4種殘留溶劑的檢測。

2.3 檢測方法 基于“2.2”項的實驗結果,PLGA中4種殘留溶劑的檢測方法擬定為:照“2.1.1”“2.1.4”中方法制備供試品溶液、對照品溶液Ⅰ與對照品溶液Ⅱ。照殘留溶劑測定法(《中華人民共和國藥典》2010年版二部附錄ⅦP第三法)實驗。色譜條件參照“2.2.1”。取供試品溶液與對照溶液各3μL分別進樣,記錄色譜圖,按外標法以峰面積計算。根據《中華人民共和國藥典》2010年版二部附錄ⅦP殘留溶劑測定法中規定,4種殘留溶劑的限度分別規定為:甲醇不得超過0.3%,丙酮不得超過0.5%,二氯甲烷不得過0.06%,甲苯不得超過0.089%。

2.4 GC方法學考察

2.4.1 線性關系、檢測線、定量限 取“2.1.2”“2.2. 3”項下甲醇、丙酮線性溶液與二氯甲烷、甲苯線性溶液按上述色譜條件分別進樣。另取各雜質最低濃度線性溶液,加DMF逐級稀釋成一系列低濃度的溶液,分別精密量取各溶液適量注入氣相色譜儀,測定定量限(S/N≈10)和最低檢測限(S/N≈3),結果見表2。

2.4.2 精密度實驗 分別吸取對照品溶液Ⅰ、對照品溶液Ⅱ各3μL。分別連續進樣6次,計算甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯的RSD分別為1.3%,1.1%,1.9%, 0.3%。

2.4.3 重復性實驗 按“2.1.4”方法制備對照品溶液Ⅰ、對照品溶液Ⅱ各6份,進樣,測得甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯含量測定值的RSD分別為1.4%,1.0%, 1.2%,0.5%。

2.4.4 回收率實驗 分別精密稱取PLGA8515 8E樣品50 mg,置10 mL量瓶中,分別精密加入“2.1.2”項下的貯備液Ⅰ0.18,0.15,0.12 mL(每個濃度3份),加DMF使溶解并稀釋至刻度,搖勻。分別精密稱取PLGA8515 8E樣品50 mg,置10 mL量瓶中,分別精密加入“2.1.3”項下貯備液Ⅱ1.8,1.5,1.2 mL(每個濃度3份),加DMF使溶解并稀釋至刻度,搖勻。精密量取上述溶液各3μL注入氣相色譜儀,測定,按外標法以峰面積計算測得量,并計算回收率,見表3。

2.4.5 溶液穩定性 取B公司的PLGA(PLGA8515 8E)樣品制備的供試品溶液按上述色譜條件操作,于0,2,4,6,8,12 h分別進樣,甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯的測得值RSD分別為1.5%,1.1%,0,2.0%(n均為6)。說明樣品溶液在12 h內基本穩定。

2.4.6 樣品的測定 按“2.1.1”方法處理6批樣品,按上述色譜條件操作,計算樣品中甲醇、丙酮、二氯甲烷與甲苯的含量(表4)。結果表明,市售樣品中甲醇、丙酮均有一定程度殘留,二氯甲烷未檢出,甲苯殘留量較少,各樣品溶劑殘留量均低于規定限度,符合規定。

1.甲醇;2.丙酮;3.二氯甲烷;4.甲苯圖1 空白溶液(A)、系統適應性溶液(B)及供試品溶液(C)氣相色譜圖1.methanol;2.acetone;3.dichloromethane;4.tolueneFig.1 GC chromatograms of blank solution(A),system suitability solution(B)and sample solution(C)

表2 4種溶劑線性關系考察結果Tab.2 Resu lts of linear relationship test on four kinds of solvent

表3 4種溶劑回收率實驗結果Tab.3 Results of recovery tests on four kinds of solvent

表4 樣品測定結果Tab.4 Results of sample determ ination %

3 討論

本研究選用中等極性的DB-624色譜柱,采用程序升溫方法,選用DMF為溶劑,操作簡便,靈敏度高,適用于PLGA中殘留有機溶劑的檢測。實際檢測表明,市售PLGA產品中,各有機溶劑均有一定程度殘留,因此嚴格控制PLGA中的殘留溶劑,對于保障產品質量和用藥安全有效具有實用價值和重要意義。

[1] 李夢雪.聚乳酸-羥基乙酸共聚物的制備及應用[J].黑龍江醫藥,2012,25(3):410-412.

[2] 林麗麗.聚乳酸及其共聚物在生物相容性方面的探討[J].發酵通訊科技,2013,42(2):51-56.

[3] 劉苗苗,張政樸.藥用緩釋材料聚乳酸-乙醇酸共聚物的研制[J].天津藥學,2007,19(1):13-15.

[4] 周海鈞.藥品注冊的國際技術要求:質量部分[M].北京:人民衛生出版社,2000:87.

[5] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:附錄61-65.

[6] 人用藥品注冊技術要求國際協調會議(ICH).Topic Q3C Impurities:Residual Solvents,1998.

DOI 10.3870/yydb.2014.06.025

Determ ination of Residual Organic Solvents in Poly(lactic-co-glycolide)

SHUAI Fang-wen1,2,3,ZHANG Jia-wei1,2,WANG Xiang-feng1,2,ZHANG Ting1,2,WANG Yu-tong4,ZHOU Hong-hao3
(1.Hunan Engineering Research Center for Pharmaceutical Eχcipients,Changsha 410331,China;2. Hunan ERKANG Pharmaceutical Co.Ltd.,Changsha 410331,China;3.Institute of Clinical Pharmacology, Central South University,Changsha 410078,China;4.Department of Pharmaceutics,China Pharmaceutical University,Nanjing 210009,China)

ObjectiveTo establish a capillary gas chromatography(GC)method for the determination of residual organic solvents in poly(lactic-co-glycolide)(PLGA),including methanol,acetone,dichloromethane,and toluene.MethodsA capillary G Cmethod was carried out.DB-624 capillary column(30m×0.32 mm,1.80μm)with programmed temperature chromatography was employed.The initial temperaturewas keptat40℃for8min.Then the temperaturewas raised to200℃at a rate of 10℃·min-1.The injection port temperature was 180℃,and the split ratio was 10∶1.The carrier gaswas nitrogen. The temperature of FID was setat 250℃,and the sample volume was set at3μL.ResultsFour residual organic solvents consisting of methanol,acetone,dichloromethane and toluene in PLGA were completely separated.The linear range of concentration of methanol,acetone,dichloromethane and toluene was within 10.0-50.0(r=0.999 8),16.7-83.3(r= 0.999 8),2.0-10.0(r=0.999 3),and 3.0-14.8(r=0.999 7)μg·mL-1,respectively.The recovery of methanol,acetone, dichloromethane and toluene was 99.9%(RSD=1.5%),100.8%(RSD=0.9%),100.1%(RSD=1.1%),and 99.5% (RSD=0.6%),respectively.Six batches of samplesmet the requirements.ConclusionThemethod is proven to be sensitive and accurate after the validation.It is suitable for the determination of residual organic solvents in PLGA.

Poly(lactide-co-glycolide);Chromatography,gas;Residual solvents

R927.2

A

1004-0781(2014)06-0775-04

2013-07-25

2013-10-28

*科技部重大新藥創制項目(2013ZX09509106)

帥放文(1966-),男,湖南人,教授,博士,從事新藥研發工作。電話:0731-84659105,E-mail:461848994@qq.com。

周宏灝(1939-),男,教授,中國工程院院士,從事遺傳藥理學、臨床藥理學研究。電話:0731-84659105,E-mail:731766534@qq.com。