激光散射法測定左旋多巴的粒度分布

尋明金，郭輝，馮中*，張貴民*，滕夢茹，李文芳，姜修婷，崔慶艷（1.魯南制藥集團股份有限公司，國家手性制藥工程技術(shù)研究中心，山東 臨沂 276000；2.山東新時代藥業(yè)有限公司，山東省藥物國際化工程實驗室，山東 臨沂 273400）

左旋多巴（levodopa）是治療帕金森病和帕金森綜合征的主要藥物，在體內(nèi)經(jīng)血液循環(huán)進入腦內(nèi)后，脫羧形成多巴胺后發(fā)揮治療作用。當前主要劑型是片劑。關(guān)于左旋多巴制劑的處方工藝研究發(fā)現(xiàn)其原料藥占比大（約57%），粒徑的大小會對制劑過程中中間產(chǎn)品的混合均勻度（BU）造成影響，粒徑偏大，原料藥易流動，造成原料藥分布不均；粒徑偏小，容易堆積在混合器底部，造成分層，兩者均可造成混合均勻度不合格，對制劑產(chǎn)品溶出和含量的均一性影響較大，因此左旋多巴原料藥的粒度控制至關(guān)重要。

目前常用于原料藥的粒度檢測的方法有激光散射法、電子顯微鏡法及篩分法等，而激光散射法是較為高效準確的方法，原理為米氏理論，測試范圍可以從微米級覆蓋到毫米級，并且可以清晰顯示粒度范圍的分布等優(yōu)點，廣泛用于原料藥的粒度檢測。查閱文獻資料，尚無對左旋多巴原料藥粒度分布檢測方法研究及驗證相關(guān)的報道，本研究擬采用馬爾文粒度分析儀，建立檢測左旋多巴原料藥粒度分布的方法，為原料藥的質(zhì)量控制及相關(guān)固體制劑的制備提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

馬爾文（Malvern Mastersizer）3000 激光粒度分析儀、Aero S 型干法進樣器（英國馬爾文公司）；XS205DU 型電子分析天平（梅特勒托利多國際貿(mào)易有限公司）。

1.2 試藥

左旋多巴原料藥（批號：1906013、1910306、2008256，純度：98.9%，山東新華制藥股份有限公司）。

2 方法與結(jié)果

2.1 測定方法的選擇[7]

左旋多巴原料藥可溶于水，外觀為類白色或白色結(jié)晶性粉末。濕法測定需要合適的分散介質(zhì)，干法測定適合水溶性的固態(tài)樣品，且操作簡單易行，因此本研究優(yōu)先嘗試采用干法（Malvern AERO S 型干法進樣器）測定左旋多巴原料藥粒度。

2.1.1 折射率的考察 分別選擇不同折射率（1.40 ～1.60）檢測左旋多巴原料的粒徑，不同折射率的測定結(jié)果見表1。

表1 折射率對粒度測定的影響( ＝6)
Tab 1 Effect of refractive indice on the determination of particle size ＝6)

折射率d（0.1）/μmd（0.5）/μmd（0.9）/μm加權(quán)殘差/%1.4023.170.5115.00.94 1.5225.684.8177.00.58 1.6024.588.1192.00.97

折射率在1.40 ～1.60 時，檢測粒度分布具有較好的重現(xiàn)性。當折射率為1.52 時，樣品的加權(quán)殘差值最小，故折射率優(yōu)先選定為1.52。

2.1.2 漏斗池高度的考察 分別選擇不同漏斗池高度（0.5 ～2.0 mm）檢測左旋多巴原料的粒徑，檢測結(jié)果見表2。

表2 干法樣品漏斗池高度對粒度測量的影響( ＝6)
Tab 2 Effect of funnel pool height on the determination of particle size ( ＝6)

高度/mm加權(quán)殘差/%0.523.52.1865.31.43195.04.862.56 1.222.61.1275.40.35162.00.650.71 1.521.31.7970.31.26158.02.121.52 2.025.13.2069.42.36157.01.371.25 d（0.1）/μm RSD/%d（0.5）/μm RSD/%d（0.9）/μm RSD/%

漏斗池高度對結(jié)果有較大影響，高度過低樣品分散不均勻，粒徑結(jié)果和

RSD

均偏大；但是高度過大會造成下料速度過緩。當漏斗池高度為1.2 mm 時，測定結(jié)果最優(yōu)。

2.1.3 遮光度的考察 分別選擇不同遮光度（0.5%～6.0%）檢測左旋多巴原料的粒徑，具體檢測結(jié)果見表3。

表3 遮光度對粒度測量的影響( ＝6)
Tab 3 Effect of shading on the determination of particle size (＝6)

遮光度/%加權(quán)殘差/%0.522.61 1.021.62 2.022.60.6975.52.40161.0 4.593.66.7175.83.27162.0 2.433.51.5177.70.32154.01.470.23 3.021.50.7775.70.37162.0 1.400.22 4.021.80.6875.80.23162.0 1.570.26 5.021.33.1875.82.96165.02.783.16 6.022.65.5276.21.65177.0 3.463.56 d（0.1）/μm RSD/%d（0.5）/μm RSD/%d（0.9）/μm RSD/%

遮光度對結(jié)果有較大影響，遮光度低，結(jié)果的

RSD

值較大；遮光度高會影響結(jié)果的準確性。當遮光度在2.0%～4.0%時，粒徑檢測的

RSD

值小、加權(quán)殘差值小，因此將遮光率定為2.0%～4.0%。

2.1.4 分散氣體壓力的考察 分別選擇分散氣體壓力（0.2 ～1.0 bar）檢測左旋多巴原料的粒徑，結(jié)果見表4。

表4 分散氣體壓力對粒度測量的影響( ＝6)
Tab 4 Effect of disperse gas pressure on the determination of particle size ( ＝6)

壓力/bar加權(quán)殘差/%0.221.10.9470.10.41233.0 5.276.25 0.623.94.4172.22.59186.0 1.301.16 1.025.74.6369.32.11150.04.803.24 d（0.1）/μm RSD/%d（0.5）/μm RSD/%d（0.9）/μm RSD/%

分散氣體壓力對結(jié)果有較大影響，壓力低顆粒容易團聚，造成結(jié)果偏大；壓力高可能造成顆粒的破壞，檢測結(jié)果偏低。當分散氣體壓力為0.6 bar 時，粒徑結(jié)果的

RSD

值和加權(quán)殘差值均較小，因此選擇分散氣體壓力為0.6 bar。

2.1.5 進樣速度的考察 選擇不同進樣速度（40%～60%）進行檢測，具體檢測結(jié)果見表5。

表5 進樣速度對粒度測定的影響( ＝6)
Tab 5 Effect of injection rate on the determination of particle size ( ＝6)

速度/%加權(quán)殘差/%4021.82.1675.52.15177.02.232.54 5021.40.7875.80.18162.0 0.960.26 6021.81.7176.20.95163.0 1.491.78 d（0.1）/μm RSD/%d（0.5）/μm RSD/%d（0.9）/μm RSD/%

進樣速度對結(jié)果影響較小，當進樣速度為50%時，檢測數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較好，加權(quán)殘差值和

RSD

值最小，故選擇進樣速度為50%。

2.1.6 測量時間的考察 選擇不同測量時間（10 ～20 s）進行檢測，每一測量時間重復測定6次，結(jié)果見表6。

表6 測量時間對粒度測定的影響( ＝6)
Tab 6 Effect of measurement time on the determination of particle size ( ＝6)

測量時間/s加權(quán)殘差/%1022.42.2465.54.56148.0 8.432.65 1521.81.0176.20.25163.0 1.030.29 2021.61.0275.82.83162.0 5.082.45 d（0.1）/μm RSD/%d（0.5）/μm RSD/%d（0.9）/μm RSD/%

測量時間對結(jié)果有較大影響，測量時間過短，樣品測量不完全，檢測到粒徑數(shù)據(jù)較小，

RSD

偏大。當樣品測量時間為15 s 時，檢測結(jié)果最優(yōu)。

2.2 測定方法的確定

左旋多巴原料藥激光散射法干法檢測確定儀器參數(shù)為折射率1.52，漏斗池高度1.2 mm，遮光度2.0%～4.0%，分散氣體壓力0.6 bar，進樣速度50%，測量時間15 s。

2.3 方法學驗證

2.3.1 耐用性考察 選擇0.5 ～1.0 g 的樣本量，測定粒度分布，結(jié)果見表7，其粒度分布結(jié)果相似，

RSD

＜2%。表明本方法在樣品量0.5 ～1.0 g 內(nèi)具有穩(wěn)健性。

表7 樣本加入量對粒度測定的影響( ＝6)
Tab 7 Effect of sample addition amount on the determination of particle size ( ＝6)

樣本加入量/gd（0.1）/μmd（0.5）/μmd（0.9）/μm 0.521.475.3161.0 0.821.675.6165.0 1.023.677.6165.0

2.3.2 重復性試驗 取左旋多巴原料適量，按“2.2”項下的方法進行重復性試驗檢測，

d

的平均值為22.8 μm，

RSD

為0.060%；

d

的平均值為77.3 μm，

RSD

為0.010%；

d

的平均值為163.8 μm，

RSD

為0.050%。2.3.3 中間精密度試驗 取左旋多巴原料適量，分別由兩名實驗員按“2.2”項下方法進行測定，結(jié)果

d

的平均值為22.9 μm，

RSD

為0.070%；

d

的平均值為74.9 μm，

RSD

為0.040%；

d

的平均值為161.2 μm，

RSD

為0.020%。2.3.4 不同批次供試品的粒度測定 取3 批左旋多巴原料，按“2.2”項下方法測定，分別測量6次，結(jié)果見表8，其中原料1906013 圖譜見圖1。由結(jié)果可知，3 批樣品6 次測量結(jié)果的

RSD

值小于2%，表明測量結(jié)果重現(xiàn)性好，準確度高。

表8 3 批左旋多巴原料粒度測定結(jié)果( ＝6)
Tab 8 Particle size of 3 batches of levodopa ( ＝6)

批號d（0.1）/μm RSD/% d（0.5）/μm RSD/% d（0.9）/μm RSD/%190601321.40.8975.50.311611.48 191030621.60.6475.80.351621.21 200825621.80.8576.20.261631.33

圖1 左旋多巴的馬爾文圖譜Fig 1 Malvern atlas of levodopa

2.4 激光散射法與掃描電鏡對比

采用掃描電鏡測定左旋多巴原料的粒徑，結(jié)果見圖2，由圖可知，左旋多巴的平均粒徑為120 ～180 μm，采用激光粒度分析儀的檢測數(shù)據(jù)基本與電鏡掃描數(shù)據(jù)相吻合。

圖2 左旋多巴的掃描電鏡照片F(xiàn)ig 2 SEM picture of levodopa

2.5 卡左雙多巴緩釋片體外溶出測定

取3 批左旋多巴原料按照處方比例制備卡左雙多巴緩釋片，分別采用0.1 mol·LHCl 作為溶出介質(zhì)，體積900 mL，轉(zhuǎn)速50 r·min，槳法，不同時間取樣測溶出度。結(jié)果見圖3。

圖3 左旋多巴的溶出曲線Fig 3 Dissolution curve of levodopa

根據(jù)USP 要求，左旋多巴4 h 的溶出應(yīng)≥80%。由圖3 可以看出，卡左雙多巴緩釋片中左旋多巴的溶出符合USP 規(guī)定。使用3 批原料制備的卡左雙多巴緩釋片溶出相似，說明此粒徑滿足卡左雙多巴緩釋片的要求。同時采用馬爾文粒度分析儀檢測粒徑結(jié)果可靠，重現(xiàn)性好。

3 討論

左旋多巴片劑在治療帕金森病方面有較好的療效，其中左旋多巴原料在片劑中的占比高達50%以上，左旋多巴的粒徑對片劑的混合均勻度影響較大，進而影響溶出結(jié)果，因此左旋多巴的粒徑對片劑的質(zhì)量尤為重要。

目前測定粒徑的方法主要有激光散射法、電鏡掃描法、篩分法。其中激光散射法測定粒徑的操作簡單，精密度高，重現(xiàn)性好，測量范圍寬，目前已廣泛的應(yīng)用到原料藥的粒度檢測。傳統(tǒng)的電鏡掃描法雖然結(jié)果直觀，不需要摸索參數(shù)，但是需要的樣本量較大，測得的粒徑尺寸誤差較大。篩分法雖操作簡單，但是只能根據(jù)不同篩網(wǎng)目數(shù)的截留重量進行計算，批間差異較大，因此本試驗優(yōu)先選用激光散射法。

經(jīng)查閱文獻資料，馬爾文激光散射法測定粒徑時常用濕法，需采用吐溫80 等分散劑輔助溶解，操作較為煩瑣。本試驗優(yōu)先選用干法測定，配備Aero S 型干法進樣器測量左旋多巴原料藥的粒徑，對儀器參數(shù)進行優(yōu)化，確定使用儀器測定左旋多巴粒徑分布的最優(yōu)參數(shù)。最終選定遮光度設(shè)為2.0%～4.0%，分散氣體的壓力設(shè)為0.6 bar、樣品測量的時間設(shè)為15 s。使用該方法檢測左旋多巴原料的粒徑，3 批粒徑分布結(jié)果的

RSD

值小于2.0%，表明采用優(yōu)化參數(shù)進行測定，粒徑結(jié)果穩(wěn)定，將其制成卡左雙多巴緩釋片后，溶出結(jié)果穩(wěn)定，批間差異較小。本研究為左旋多巴的粒徑檢測確定了方法，為左旋多巴制劑開發(fā)提供了依據(jù)。