聚乳酸－羟基乙酸－三亚甲基碳酸酯三元共聚物中单体残留的测定*

马丽霞，朱爱臣，董浩，刘阳，王宪朋，王勤，王传栋

（山东省药学科学院，山东省医用高分子材料重点实验室，济南250101）

1 引 言

聚乳酸是一种生物可降解的人工合成高分子聚合物，因其具有良好的生物相容性和可降解性，在体内无蓄积［1－2］，而广泛应用于骨科植入材料［3］、手术防粘连［4－5］、手术缝合线、缓控释药物等医学领域［6－8］。然而，聚乳酸作为医用材料，也存在一些不足，比如材料的亲水性差，使组织液不易进入；材料对细胞的亲和力较弱；降解导致局部pH下降，诱发炎症；柔韧性差；降解速率慢等缺点［9－10］，这些因素限制了其在生物医学领域的应用。

研究者们通过与其它单体共聚合方式来改变聚乳酸的亲水性、生物相容性、机械性能等，既保持聚乳酸原有的优良性能，同时改善其不足之处，使其在医学领域发挥更大的作用［11－13］。

本研究以十二醇［14］为引发剂，以消旋丙交酯、乙交酯和三亚甲基碳酸酯三种单体为原料，通过开环聚合，合成聚乳酸－羟基乙酸－三亚甲基碳酸酯三元共聚物［15］。由于聚合时单体转化率不可能达到100%，有部分未反应单体残留在聚合物中，对聚合物的理化和生物性能有一定的影响。本研究主要对聚丙交酯－乙交酯－三亚甲基碳酸酯中三种单体残留的检测进行研究，建立了丙交酯、乙交酯、三亚甲基碳酸酯三种单体测定的气相色谱法。对聚丙交酯－乙交酯－三亚甲基碳酸酯材料中单体残留进行有效控制，保证材料质量。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

安捷伦6890N气相色谱仪、氢火焰离子化检测器（FID）（美国，Agilent公司）；BS210S型电子分析天平（感量：0.0001 g，德国 Sartorius公司）；

PLGA－TMC（自制），丙交酯（含量≥99.5%，惠州华阳医疗器械有限公司），乙交酯（含量≥99.5%，惠州华阳医疗器械有限公司），三亚甲基碳酸酯（含量≥99.5%，惠州华阳医疗器械有限公司），二氯甲烷（分析纯，天津市百世化工有限公司）。

2.2 色谱条件

采用GsBP－5毛细管色谱柱（30.0 m×0.32 mm，0.25μm），进样口温度 250℃，检测器温度300℃，柱温135℃，分流比 10：1，进样量 3μL，流速0.4 ml／min。

2.3 标准液制备

取丙交酯、乙交酯和三亚甲基碳酸酯各0.1 g，精密称定，分别置100 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，作为各自的标准储备液。

分别取上述各标准储备液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和1.0 ml于10 ml量瓶中，二氯甲烷定容，作为标准线性溶液。

2.4 对照品溶液制备

精密移取DL－LA、GA及TMC标准储备液各0.5 ml，置10 ml量瓶中，二氯甲烷定容，摇匀，作为对照品溶液。

2.5 样品溶液制备

取PLGA－TMC共聚物0.1 g，精密称定，置10 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，作为样品溶液。

3 结果

3.1 系统适用性考察

分别取空白溶剂二氯甲烷、对照品溶液，注入气相色谱仪，照2.2项下的色谱条件进样分析，记录色谱图。空白溶剂与对照品色谱图见图1。从图1可以看出，在此条件下，GA、DL－LA和TMC得到有效分离，且空白溶剂对三种单体测定无干扰。

图1 空白溶剂（a）及对照品（b）的气相色谱图。Fig 1 The GC chromatograms of blank solvent（a），reference substances（b）

3.2 线性关系

取2.3项下的系列标准溶液各3μL，注入气相色谱仪，照2.2项下的色谱条件测定，以峰面积A对浓度 C（mg／m l）作线性回归，DL－LA的线性方程为 A＝1182.2C＋0.6787，（γ＝0.9998），GA的线性方程为A＝462.26C－0.182，（γ＝0.9998），TMC的线性方程为 A＝1243.9C＋0.3377，（γ＝0.9997）。三者的线性关系良好，线性相关系数均在0.999以上。

3.3 精密度

取对照品溶液，照2.2项下的色谱条件，连续进样6次。DL－LA、GA和TMC峰面积的RSD分别为1.39%、1.74%和1.74%，表明仪器精密度良好。

3.4 溶液稳定性

取对照品溶液，分别于0、2、4、6和8 h取样，按2.2项下的色谱条件进样测定。DL－LA、GA和TMC峰面积的 RSD分别为 1.57%、1.69%和1.45%，表明溶液稳定性良好。

3.5 回收率

取PLGA－TMC共聚物9份各0.1 g，精密称定，置于9个10 ml量瓶中，加入不同量的标准溶液，制备低、中、高三个水平浓度的回收率试验用供试液，照2.2项下色谱条件进样测定。测试结果见表1，DL－LA、GA和 TMC的回收率分别为100.82%、97.17%和 101.71%，RSD为 4.83%、4.95%和4.16%。

表1 DL－LA、GA和TMC不同添加量的回收率（n＝9）和RSD值Table 1 Recovery and relative standard deviation of DL－LA，GA and TMC at different concentrations added（n＝9）

3.6 检测限和定量限

分别取DL－LA、GA和TMC标准储备液适量，加二氯甲烷逐级稀释成一定浓度的溶液，分别进样测定，以S／N≥3作为检测限，以S／N≥10作为定量限。DL－LA、GA和TMC的检测限分别为0.4、1.0和0.3μg／ml，定量限分别1.0、3.0和 0.9μg／ml。

3.7 样品测定

精密称取不同批次的PLGA－TMC共聚物各0.1 g，置10 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，照2.2项下色谱条件进样测定，测定结果见表2。

表2 样品测定结果Table 2 Assay results of samples

采用本方法测得不同批次的PLGA－TMC材料中三种单体的残留量均低于0.5%，且测试结果显示，GA的残留量较DL－LA、TMC的残留量低得多。

4 结论

单体残留在聚合物中，对聚合物的降解性能、机械性能和加工等产生不同程度的影响，因此对PLGA－TMC三元共聚物中三种单体残留进行检测十分必要。本实验对PLGA－TMC中DL－LA、GA和TMC单体的检测进行了研究，建立了PLGA－TMC三元共聚物中三种单体测定的气相色谱法。实验结果表明，该方法使三种单体能有效分离，溶剂对三种单体检测无干扰，三种单体在相应浓度范围内线性关系良好，精密度和重现性好，可以对PLGA－TMC材料中单体残留进行有效检测。

《中华人民共和国药典》2015版四部药用辅料中对PLGA单体残留的限度要求为丙交酯残留不大于1.5%，乙交酯残留不大于0.5%［16］。采用本方法测得不同批次的PLGA－TMC材料中三种单体的残留量均低于0.5%。PLGA－TMC材料中单体残留得到了有效控制，保证了材料的质量。

另外，测试结果显示GA的残留量较DL－LA、TMC的残留量低得多，这可能是GA的竞聚率较后两者高的缘故［17］，因此，PLGA－TMC三元共聚物中GA的残留量较DL－LA、TMC的残留量低。