聚乙交酯丙交酯中有机溶剂残留的测定*

帅放文,章家伟,王向峰,张婷,王宇彤,周宏灏

(1.湖南省药用辅料工程技术研究中心,长沙 410331;2.湖南尔康制药股份有限公司,长沙 410331;3.中南大学临床药理研究所,长沙 410078;4.中国药科大学药剂教研室,南京 210009)

·药物制剂与药品质量控制·

聚乙交酯丙交酯中有机溶剂残留的测定*

帅放文1,2,3,章家伟1,2,王向峰1,2,张婷1,2,王宇彤4,周宏灏3

(1.湖南省药用辅料工程技术研究中心,长沙 410331;2.湖南尔康制药股份有限公司,长沙 410331;3.中南大学临床药理研究所,长沙 410078;4.中国药科大学药剂教研室,南京 210009)

目的 建立聚乙交酯丙交酯(PLGA)中4种有机溶剂残留量的气相色谱测定方法。方法采用气相色谱法,色谱柱为DB-624柱(30m×0.32mm,1.80μm),起始温度为40℃,维持8 min,以每分钟10℃的速率升温至200℃;进样口温度为180℃;火焰离子检测器温度为250℃。结果4种残留有机溶剂甲醇、丙酮、二氯甲烷和甲苯均能完全分离,分别在10.0～50.0,16.7～83.3,2.0～10.0,3.0～14.8μg·mL-1范围呈良好线性关系,相关因子r分别为0.999 8, 0.999 8,0.999 3,0.999 7,平均回收率分别为99.9%(RSD=1.5%),100.8%(RSD=0.9%),100.1%(RSD=1.1%), 99.5%(RSD=0.6%),市售6批样品中有机溶剂的残留量均符合规定。结论该方法灵敏度、精密度均达到有机溶剂残留量的检测要求,可用于PLGA中4种残留溶剂的检测。

聚乙交酯丙交酯;色谱法,气相;残留溶剂

聚乙交酯丙交酯即聚乳酸-羟基乙酸共聚物[Poly (lactide-co-glycolide),PLGA],是一类可降解的高分子材料,具有良好的生物相容性、安全性、稳定性,因而在生物医学和其他领域有良好的发展前景。PLGA是目前研究最多的生物可降解材料之一,有较好的被动肝靶向性、制剂稳定性等诸多优点。常被作为人工导管、药物缓释载体、组织工程支架材料[1-3]。目前,PLGA已通过美国食品药品管理局(FDA)认证作为药用辅料,但尚无《中华人民共和国药典》标准。目前,国家药典委员会已计划将PLGA作为新增缓释材料收入2015年版《中华人民共和国药典》二部药用辅料部分。由于在合成中可能使用甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯等有机溶剂,这些溶剂在生产过程中不能完全除尽,根据人用药物注册技术要求国际协调会的指导原则及分类,这些残留溶剂对人体会产生不同程度的伤害,必须加以控制。故笔者对以上4种溶剂的检测方法进行研究,根据《中华人民共和国药典》2010年版二部附录ⅦP残留溶剂测定法的规定[4-6],笔者建立气相色谱法测定PLGA中4种残留溶剂的测定方法。方法操作简单,精密度好,结果准确可靠。

1 仪器与试药

1.1 仪器 岛津2010型气相色谱仪(岛津公司);火焰离子检测器(FID检测器)(日本岛津公司);Mettler XS205电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)。

1.2 试药 甲醇纯度标准物质(中国计量科学研究院,批号:GBW06111);丙酮纯度标准物质(中国计量科学研究院,批号:GBW06115);甲醇中二氯甲烷溶液标准物质[中国计量科学研究院,批号:GBW(E) 081054];甲醇中甲苯溶液标准物质(中国计量科学研究院,批号:GBW08704);N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF)(国药集团化学试剂有限公司,沪试分析纯);甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯均为分析纯(天津大茂化学试剂厂);PLGA样品为市售样品(A,B公司),来源见表1。

表1 PLGA样品来源Tab.1 Sources of PLGA sam p les

2 方法与结果

2.1 溶液的制备

2.1.1 供试品溶液 取B公司PLGA样品(PLGA8515 8E)约0.1 g,精密称定,置10mL量瓶中,加DMF溶解,并稀释至刻度,摇匀,即得。

2.1.2 甲醇、丙酮线性溶液 取甲醇纯度标准物质和丙酮纯度标准物质适量,用DMF溶解并制成每毫升约含甲醇2.5 mg、丙酮4.0 mg的溶液,作为贮备液Ⅰ。精密移取贮备液0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mL,分别置25 mL量瓶中,加DMF稀释至刻度,摇匀,即得甲醇、丙酮系列浓度的溶液。

2.1.3 二氯甲烷线性溶液 取甲醇中二氯甲烷溶液标准物质、甲醇中甲苯溶液标准物质适量,用DMF溶解并制成每毫升含二氯甲烷约20μg的溶液,作为贮备液Ⅱ。精密移取贮备液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL,分别置10 m L量瓶中,加DMF稀释至刻度,摇匀,即得二氯甲烷、甲苯系列浓度的溶液。

2.1.4 对照品溶液 取甲醇纯度标准物质、丙酮纯度标准物质适量,精密称定,用DMF溶解并定量稀释制成每毫升约含甲醇30μg、丙酮50μg的溶液,摇匀,作为对照品溶液Ⅰ。取甲醇中二氯甲烷溶液标准物质、甲醇中甲苯溶液标准物质适量,精密称定,用DMF溶解并定量稀释制成每毫升约含二氯甲烷6μg、甲苯8.9μg的溶液,摇匀,作为对照品溶液Ⅱ。

2.1.5 系统适应性溶液 取甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯适量(均为分析纯级别),精密称定,用DMF溶解并定量稀释制成每毫升约含甲醇30μg、丙酮50μg、二氯甲烷6μg、甲苯8.9μg的溶液,即得。

2.2 色谱条件与系统适用性考察

2.2.1 色谱条件 色谱柱:DB-624(6%氰丙基苯+ 94%甲基聚硅氧)毛细管柱(30 m×0.32 mm, 1.80μm);起始温度为40℃,维持8 min,以每分钟10℃的速率升温至200℃;进样口温度为180℃;FID检测器,检测器温度为250℃;分流比10∶1。载气:氮气,流速3.80 m L·min-1。

2.2.2 进样方式的选择 本实验对比顶空进样和直接进样两种进样方式测定4种残留溶剂,由于甲苯的沸点较高(约110℃),而甲醇、丙酮、二氯甲烷的沸点较低,顶空进样不能同时将4个溶剂准确检出,因此选用直接进样的方法。

2.2.3 不同色谱柱的选择 分别以非极性色谱柱(DB-1)、中等极性色谱柱(DB-624)进行考察。以DB-1为色谱柱时,甲醇、丙酮与二氯甲烷峰之间未能有效分离;以DB-624为色谱柱时,溶剂分离度好。此外,分别以同等极性的DB-624,Rtx-624,TM-624为色谱柱进行考察,理论板数及分离度均符合要求,笔者选用DB-624。

2.2.4 色谱柱温度的选择 分别进行恒温与程序升温考察。在恒温操作条件下,甲醇峰、丙酮峰、二氯甲烷峰之间不能有效分离;在程序升温条件下,4个待测溶剂能得到很好的分离,且检测时间短。故笔者选择程序升温检测样品中的残留溶剂,优选出的色谱柱升温程序为:起始温度为40℃,维持8 min,以每分钟10℃的速率升温至200℃。

2.2.5 系统适用性评价 取溶剂DMF、系统适应性溶液、B公司的样品PLGA8515 8E(批号为10411452)制备的供试品溶液按上述色谱条件分别进样,记录色谱图,见图1。结果表明,4种残留溶剂能够有效分离,溶剂DMF不干扰各成分的测定。表明拟定的色谱条件能够用于PLGA中4种残留溶剂的检测。

2.3 检测方法 基于“2.2”项的实验结果,PLGA中4种残留溶剂的检测方法拟定为:照“2.1.1”“2.1.4”中方法制备供试品溶液、对照品溶液Ⅰ与对照品溶液Ⅱ。照残留溶剂测定法(《中华人民共和国药典》2010年版二部附录ⅦP第三法)实验。色谱条件参照“2.2.1”。取供试品溶液与对照溶液各3μL分别进样,记录色谱图,按外标法以峰面积计算。根据《中华人民共和国药典》2010年版二部附录ⅦP残留溶剂测定法中规定,4种残留溶剂的限度分别规定为:甲醇不得超过0.3%,丙酮不得超过0.5%,二氯甲烷不得过0.06%,甲苯不得超过0.089%。

2.4 GC方法学考察

2.4.1 线性关系、检测线、定量限 取“2.1.2”“2.2. 3”项下甲醇、丙酮线性溶液与二氯甲烷、甲苯线性溶液按上述色谱条件分别进样。另取各杂质最低浓度线性溶液,加DMF逐级稀释成一系列低浓度的溶液,分别精密量取各溶液适量注入气相色谱仪,测定定量限(S/N≈10)和最低检测限(S/N≈3),结果见表2。

2.4.2 精密度实验 分别吸取对照品溶液Ⅰ、对照品溶液Ⅱ各3μL。分别连续进样6次,计算甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯的RSD分别为1.3%,1.1%,1.9%, 0.3%。

2.4.3 重复性实验 按“2.1.4”方法制备对照品溶液Ⅰ、对照品溶液Ⅱ各6份,进样,测得甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯含量测定值的RSD分别为1.4%,1.0%, 1.2%,0.5%。

2.4.4 回收率实验 分别精密称取PLGA8515 8E样品50 mg,置10 mL量瓶中,分别精密加入“2.1.2”项下的贮备液Ⅰ0.18,0.15,0.12 mL(每个浓度3份),加DMF使溶解并稀释至刻度,摇匀。分别精密称取PLGA8515 8E样品50 mg,置10 mL量瓶中,分别精密加入“2.1.3”项下贮备液Ⅱ1.8,1.5,1.2 mL(每个浓度3份),加DMF使溶解并稀释至刻度,摇匀。精密量取上述溶液各3μL注入气相色谱仪,测定,按外标法以峰面积计算测得量,并计算回收率,见表3。

2.4.5 溶液稳定性 取B公司的PLGA(PLGA8515 8E)样品制备的供试品溶液按上述色谱条件操作,于0,2,4,6,8,12 h分别进样,甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯的测得值RSD分别为1.5%,1.1%,0,2.0%(n均为6)。说明样品溶液在12 h内基本稳定。

2.4.6 样品的测定 按“2.1.1”方法处理6批样品,按上述色谱条件操作,计算样品中甲醇、丙酮、二氯甲烷与甲苯的含量(表4)。结果表明,市售样品中甲醇、丙酮均有一定程度残留,二氯甲烷未检出,甲苯残留量较少,各样品溶剂残留量均低于规定限度,符合规定。

1.甲醇;2.丙酮;3.二氯甲烷;4.甲苯图1 空白溶液(A)、系统适应性溶液(B)及供试品溶液(C)气相色谱图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种溶剂线性关系考察结果Tab.2 Resu lts of linear relationship test on four kinds of solvent

表3 4种溶剂回收率实验结果Tab.3 Results of recovery tests on four kinds of solvent

表4 样品测定结果Tab.4 Results of sample determ ination %

3 讨论

本研究选用中等极性的DB-624色谱柱,采用程序升温方法,选用DMF为溶剂,操作简便,灵敏度高,适用于PLGA中残留有机溶剂的检测。实际检测表明,市售PLGA产品中,各有机溶剂均有一定程度残留,因此严格控制PLGA中的残留溶剂,对于保障产品质量和用药安全有效具有实用价值和重要意义。

[1] 李梦雪.聚乳酸-羟基乙酸共聚物的制备及应用[J].黑龙江医药,2012,25(3):410-412.

[2] 林丽丽.聚乳酸及其共聚物在生物相容性方面的探讨[J].发酵通讯科技,2013,42(2):51-56.

[3] 刘苗苗,张政朴.药用缓释材料聚乳酸-乙醇酸共聚物的研制[J].天津药学,2007,19(1):13-15.

[4] 周海钧.药品注册的国际技术要求:质量部分[M].北京:人民卫生出版社,2000:87.

[5] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(二部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:附录61-65.

[6] 人用药品注册技术要求国际协调会议(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

*科技部重大新药创制项目(2013ZX09509106)

帅放文(1966-),男,湖南人,教授,博士,从事新药研发工作。电话:0731-84659105,E-mail:461848994@qq.com。

周宏灏(1939-),男,教授,中国工程院院士,从事遗传药理学、临床药理学研究。电话:0731-84659105,E-mail:731766534@qq.com。