激光粒度儀測定單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒度的方法學研究

尋明金，馮中，張貴民，李文芳，張小波

(魯南制藥集團股份有限公司，國家手性制藥工程技術研究中心，山東 臨沂 276006)

單硝酸異山梨酯緩釋片臨床上用于冠心病的長期治療以及心絞痛的預防[1-3]。應用粉末直接壓片技術制備單硝酸異山梨酯緩釋片，具有工藝過程簡單、生產周期短、成品質量均一穩(wěn)定等優(yōu)點[4]。粉末直壓工藝的穩(wěn)定性依賴于對粉體粒度大小及分布的控制，粒徑過大或過小，可能引起片劑重量差異和含量均勻度等質量屬性不合格。ICH Q6A指出當粒徑大小為影響制劑生產，或制劑產品外觀、含量均勻度、穩(wěn)定性、溶出度和生物利用度等的關鍵因素時，須制定粒徑限度要求。

激光散射法是近幾年廣泛應用的粒度測定新方法[4]，具有測量范圍廣、測定速度快、重復性好、分辨率高等優(yōu)點[5]。Malvern Mastersizer 3000型激光粒度分析儀是激光散射法測定粒度的常用儀器之一，根據樣品性狀和溶解性不同分為干法測定和濕法測定[6]。干法測定適合水溶性或無合適分散介質的固態(tài)樣品[7]。尚未見單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品的粒度測定的相關方法學研究和報道。單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品為多組分混合物，可懸浮于空氣流中，本研究依據單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品這一特性，建立科學、簡便、經濟、環(huán)保的單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒度檢測方法，篩選最優(yōu)的激光散射法干法測定的參數，科學控制中間產品粒度，以期提高粉末直壓工藝的穩(wěn)定性。

1 儀器與試藥

SYH-2-5-10三維混合機(常州市永昌制粒干燥設備有限公司)；Malvern Mastersizer 3000型激光粒度分析儀(英國Malvern公司)

單硝酸異山梨酯原料[山東新時代藥業(yè)有限公司，批號532170303，此原料為單硝酸異山梨酯與乳糖S100(德國Meggle公司)的混合物，其中單硝酸異山梨酯的含量為40.0%，乳糖S100的含量為60.0%]；膠態(tài)二氧化硅(德國Evonik公司，批號：157080516)；羥丙甲纖維素(美國陶氏化學公司，規(guī)格：K200M，批號：D180HBL002)；微晶纖維素(MCC，規(guī)格：SH102，批號：P218832262)；硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料股份有限公司，批號：18062019)；氫化蓖麻油(HCO，德國BASF公司，批號：25707047G0)。

2 供試品的制備[8]

將羥丙甲纖維素K200M 200 g、微晶纖維素75 g、氫化蓖麻油45 g和膠態(tài)二氧化硅10 g混合15 min(轉速40 rpm)；加入單硝酸異山梨酯原料120 g，過20目篩后，混合15 min(轉速40 rpm)；加入硬脂酸鎂10 g，混合10 min(轉速40 rpm)，得到單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品。

3 測量方法的選擇

3.1 折射率的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：漏斗池高度1.5 mm，遮光度范圍0.5%～5.0%，分散氣體壓力2.0 bar，進樣速度50%，測量時間20 s。分別設定不同折射率，取供試品適量，將每一折射率條件重復測樣6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表1。

不同折射率測得單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒徑分布均具有較好的一致性。當折射率為1.55時，樣品殘差值最小，對該折射率下單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒度分布曲線進行擬合，擬合后樣品折射率為1.52%，故優(yōu)選樣品折射率為1.52%。

表1 不同折射率的考察結果(n=6)

3.2 漏斗池高度的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：折射率1.52%，遮光度范圍0.5%～5.0%，分散氣體壓力2.0 bar，進樣速度50%，測量時間20 s。分別設定不同干法樣品漏斗池高度，取供試品適量，將每一漏斗池高度條件重復測樣6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表2。

表2 不同干法樣品漏斗池高度的考察結果(n=6)

隨著漏斗池高度的增加，樣品進入樣品檢測池的時間逐漸延長，漏斗池高度太低，樣品未分散均勻就測量結束；漏斗池高度太高，樣品檢測不完全。當漏斗池高度為1.0 mm時，6次測量結果的RSD值和殘差值均最小，故優(yōu)選漏斗池高度1.0 mm。

3.3 遮光度的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：折射率1.52%，漏斗池高度1.0 mm，分散氣體壓力2.0 bar，進樣速度50%，測量時間20 s。《中國藥典》2015年版(四部)通則中粒度測定法第三法干法測定中規(guī)定，干法測量所需要的樣品量通常應達到檢測器遮光度范圍的0.5%～5.0%。本試驗通過改變加樣量，考察樣品遮光度在0.4%～6.0%范圍時對粒度結果的影響。分別設定不同遮光度，每一遮光度條件重復測樣6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表3。

結果顯示，當遮光度為0.4、4.0、5.0、6.0時，平行測定6次粒徑結果的RSD值較大，原因為遮光度偏低時，信噪比較差；遮光度偏高時，導致多重衍射，均使測量結果準確度降低、誤差增大。根據粒徑分布結果，當遮光度在0.8%～3.0%范圍內時，測得單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒徑結果的RSD值和殘差值較小，確定遮光度范圍為0.8%～3.0%。

表3 遮光度考察結果(n=6)

3.4 分散氣體壓力的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：折射率1.52%，漏斗池高度1.0 mm，遮光度范圍0.8%～3.0%，進樣速度50%，測量時間20 s。分別設定不同分散氣體壓力，取供試品適量，每一分散氣體壓力條件重復測樣6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表4。

表4 不同分散氣體壓力的考察結果(n=6)

當分散氣體壓力為1.0和1.5 bar時，測得的粒度結果偏大，可能原因為壓力較小時，樣品分散不均勻，樣品團聚，使得結果偏大。當分散氣體壓力為2.0、2.5、3.0 bar時，測量結果的RSD值和殘差值均較小，最終選擇適中分散氣體壓力2.0 bar。

3.5 進樣速度的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：折射率1.52%，漏斗池高度1.0 mm，遮光度范圍0.8%～3.0%，分散氣體壓力2.0 bar，測量時間20 s。分別設定不同進樣速度，取供試品適量，每一速度條件重復測樣6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表5。

表5 不同進樣速度的考察結果(n=6)

結果表明，當進樣速度為50%和60%時，測量結果重現性良好，且RSD值較小，故選擇適中進樣速度50%。

3.6 測量時間的考察 設置Mastersizer 3000型激光粒度分析儀的相關參數：折射率1.52%，漏斗池高度1.0 mm，遮光度范圍0.8%～3.0%，分散氣體壓力2.0 bar，進樣速度50%。分別設定不同樣品測量時間，取供試品適量，將每一測量時間條件重復測定6次，統(tǒng)計6次結果的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)數據和加權殘差，測定結果見表6。

表6 不同測量時間的考察結果(n=6)

由表6可知，當樣品測量時間為10、15、20 s時，d(0.5)和d(0.9)結果較小，RSD值較大，原因為測量時間較短，樣品測量不完全，只檢測到粒徑較小樣品，未檢測到大粒徑樣品。樣品測量時間為25 s時，RSD值與加權殘差均最小，符合要求，故選擇樣品測量時間為25 s。

3.7 測量方法的選擇結果 單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品激光散射法干法檢測優(yōu)選參數折射率1.52%；漏斗池高度1.0 mm；遮光度范圍0.8%～3.0%；分散氣體壓力2.0 bar；進樣速度50%；樣品測量時間25 s；測量次數6次。

4 測量方法的驗證

4.1 耐用性考察 測定池內加入的樣本量為0.6、0.8及1.0 g，測定粒度分布。結果如表7所示，當在0.6～1.0 g范圍內，改變樣本加入量，粒度分布結果相同。本方法對樣本加入量具有較好的穩(wěn)健性。

表7 樣本加入量的影響

4.2 重復性試驗 取供試品適量，按“3.7”項下測量方法進行測定，實驗員取樣測定6次，統(tǒng)計樣品的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)值，具體結果見表8。

表8 重復性試驗結果(n=6)

4.3 中間精密度試驗 分別由兩名實驗員，在不同時間進行操作。取供試品適量，按“3.7”項下測量方法進行測定，由第1名實驗員分別取6份樣品，每份測定6次，統(tǒng)計樣品的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)值的平均值及RSD值；第2名實驗員對同批樣品進行復驗。結果d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)值的平均值(n=12)分別為11.5、67.9、236 μm，RSD值分別為0.75%、0.37%、0.61%。

4.4 不同批次供試品的粒度測定 按“2”項下制備方法平行制備3批(批號：180601、180602、180603)單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品，按“3.7”項下方法測定，每批樣品測量6次，統(tǒng)計各批次的d(0.1)、d(0.5)、d(0.9)值的平均值及RSD值，結果見表9。

表9 3批單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒度測定結果(n=6)

由數據可知，3批樣品6次測量結果的RSD值均符合要求，說明粒度測量結果具有較好的重現性，證明Mastersizer 3000在最優(yōu)參數下測得單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒度結果的準確性和可靠性。

單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品的粒度特征值d(0.5)為65.7～69.6 μm、d(0.9)為232～244 μm，粉末混合物流動性良好，休止角為29.2°，混合均勻度的RSD值≤2.0%(n=10)，應用粉末直接壓片法壓制片重460 mg單硝酸異山梨酯緩釋片，片重差異在±5.0%以內，片劑含量均勻度的RSD值≤2.0%(n=20)。

5 討論

本文采用激光散射法，使用Aero S型干法進樣器測量單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品的粒度，通過對樣品折射率、漏斗池高度、遮光度、分散氣體壓力、進樣速度和樣品測量時間等進行考察，確定使用Mastersizer 3000激光粒度分析儀測定單硝酸異山梨酯緩釋片中間產品粒徑分布的最優(yōu)參數。該粒度測定方法操作簡單、重現性好、精密度高，已成功應用于單硝酸異山梨酯緩釋片商業(yè)化生產過程中間產品粒度控制。