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右布洛芬脂肪乳注射液的分析方法及处方筛选

2020-06-17钱一忖曹青日

生物加工过程 2020年3期
关键词:脂肪乳布洛芬溶解度

钱一忖,曹青日

(苏州大学 药学院,江苏 苏州 215123)

布洛芬是解热镇痛类非甾体抗炎药,常用于感冒引起的发热,也用于缓解各种轻、中度疼痛[1]。右布洛芬是布洛芬的纯右旋光学异构体,其活性是左旋体的160倍,是消旋体的1.6倍[2]。右布洛芬不仅药理活性好,而且胃肠道不良反应和肝肾毒性小[3-5]。目前,国内临床上应用的右布洛芬剂型主要有片剂、胶囊剂和混悬剂,但由于右布洛芬溶解性差、药效慢,尚未有成熟的注射剂上市。2009年Cumberland公司研制的布洛芬注射液在美国获得FDA批准上市,但是该布洛芬注射液使用精氨酸作为增溶剂,临床用药时布洛芬容易析出[6]。

为此,研制更加安全、有效、稳定的右布洛芬制剂十分必要。脂肪乳作为载体能增加右布洛芬此类难溶性药物的溶解度,提高药物稳定性和生物利用度,减小药物刺激性,使药物产生靶向性,具有很好的安全性[7-9]。

本文中,笔者为开发新型右布洛芬脂肪乳注射液,参考《中国药典》对右布洛芬含量和有关物质的分析方法,测定原料药在不同辅料中的溶解度,研究原料药的稳定性及原辅料相容性,同时,采用毒性低的新型非离子型表面活性剂Kolliphor HS15[10],评价其增溶能力,并进行处方筛选,为后期进一步的工艺质量研究提供依据。

1 材料与设备

右布洛芬(批号:C102-1411039M),湖北百科亨迪药业有限公司;大豆油(LCT,批号:A10170603,供注射用),广州白云山汉方现代药业有限公司;中链甘油三酸酯(MCT,批号:160314),IOI Oleo GmbH公司;甘油(批号:100320170902,供注射用),湖南尔康制药股份有限公司;精制蛋黄卵磷脂(批号:510300-2173857),Lipoid GmbH公司;Kolliphor HS 15(批号:46621156P0),巴斯夫股份公司(BASF);乙腈(色谱纯,批号:165741)、异丙醇(色谱纯,批号:178454),Fisher Chemical公司;磷酸(优级纯,批号:20160130)、盐酸(优级纯,批号:20170406)、NaOH(分析纯,批号:20160518)、30%过氧化氢(分析纯,批号:20160512),国药集团化学试剂有限公司。

XS105型电子天平(0.01 mg),梅特勒-托利多公司;高效液相色谱仪(HPLC,G1311C-1260HPLC泵,G1365D-1260 MWD检测器,G329B-1260自动进样器),安捷伦公司;KBFLQC720型光照恒温恒湿箱,宾得公司;TD5M型离心机,上海卢湘仪离心机仪器有限公司;Venticell 55型烘箱,德国MMM公司;AH1000D型高压均质机,ATS Engineering公司;MS2000型激光粒度仪,英国马尔文仪器有限公司;AccuSizer 780APS型全自动计数粒径检测仪,美国PSS公司。

2 方法与结果

2.1 分析方法建立

2.1.1 色谱条件

右布洛芬含量及有关物质测定参照文献[11]中“右布洛芬”中关于有关物质的测定方法,采用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂的色谱柱,检测波长为214 nm,流动相为以磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH 2.5)-乙腈(体积比为30∶ 70),流速为1 mL/min,进样量为20 μL。理论板数按右布洛芬计算不低于4 000,分离度大于1.5。

2.1.2 专属性考察

考察氧化、高温、酸、碱条件处理后的右布洛芬、空白辅料(大豆油(供注射用)、中链甘油三酸酯、精制蛋黄卵磷脂、甘油的混合物)以及Kolliphor HS15增溶剂的色谱图分离情况。

取右布洛芬适量,分别按照下述方法制备不同溶液。①氧化实验。取20 mg右布洛芬,加乙腈2mL溶解,加5% H2O22 mL,室温放置2 h,用流动相稀释至10 mL。②高温实验。取20 mg右布洛芬,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL,105 ℃加热2 h。③酸处理实验。取20 mg右布洛芬,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL后取1 mL溶液,加入1 mL 1.0 mol/L HCl 2 h,加入1 mL1.0 mol/L NaOH中和,用流动相稀释至100 mL。④碱处理实验。取20 mg右布洛芬,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL,取1 mL溶液,加入1 mL1.0 mol/L NaOH,加入1 mL 1.0 mol/L HCl 2 h中和,用流动相稀释至100 mL。⑤空白辅料溶液2 mL用流动相稀释至10 mL。⑥Kolliphor HS15增溶剂。取5 mg,用流动相溶解并稀释至10 mL。⑦溶剂空白,流动相。

精密吸取20.0 μL不同实验条件下的溶液,利用高效液相色谱仪分析右布洛芬,结果见图1。

由图1可知:右布洛芬保留时间约为6.5 min;氧化实验与高温实验中发现有降解产物,但均能与右布洛芬主峰分开;酸处理及碱处理实验未见降解产物;空白辅料、Kolliphor HS 15增溶剂、流动相均与主峰无干扰。这方法专属性良好。

图1 右布洛芬的专属性实验结果Fig.1 Specific experimental results of dexibuprofen by HPLC

2.1.3 线性关系

精密称取右布洛芬20 mg,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL,摇匀。用流动相稀释配制成药物质量浓度分别为2、10、25、30和50 μg/mL的系列标准溶液。取标准溶液20 μL注入高效液相色谱仪,记录峰面积A。以右布洛芬质量浓度ρ为横坐标,峰面积A为纵坐标进行标准曲线的绘制,结果见图2。由图2得到线性回归方程,A=47.841ρ+14.82,R2=0.999 9。结果表明,在2.0~50.0 μg/mL范围内线性关系良好。

图2 右布洛芬溶液标准曲线Fig.2 Standard curves of dexibuprofen

2.1.4 精密度

精密称取右布洛芬20 mg,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL,摇匀。用流动相稀释配制成药物质量浓度为20 μg/mL的系列标准溶液,重复进样6次,测定并计算其峰面积,结果见表1。由表1可知,该标准溶液的相对标准偏差为0.05%,小于2%,精密度良好。

2.1.5 准确度

精密称取右布洛芬适量,按方法配制成药物质量浓度ρ为16、20和24 μg/mL的系列溶液,每个浓度各制备3份,测定并计算回收率结果见表2。由表2可知,回收率为100.02%,准确度良好。

2.1.6 定量限

精密移取20 μg/mL标准品供试液,稀释至样品溶液中主峰的响应值约为噪音水平的10倍,记录色谱图。当主峰的信噪比(S/N)为1.0时,得出本实验右布洛芬定量限为2.0 ng。

表1 精密度实验结果

表2 准确度实验结果

2.1.7 检测限

精密移取20 μg/mL标准品供试液,稀释至样品溶液中主峰的响应值约为噪音水平的3倍,记录色谱图。当主峰的信噪比(S/N)为3.3时,得出本实验右布洛芬定量限为0.2 ng。

2.1.8 耐用性

取右布洛芬适量,按方法配制成16 μg/mL的样品溶液。分别以①磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH2.5)-乙腈(30∶ 70),以②磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH2.4)-乙腈(30∶ 70),以③磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH 2.6)-乙腈(30∶ 70),以④磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH 2.5)-乙腈(28∶ 72),以⑤磷酸溶液(用磷酸调节水相至pH 2.5)-乙腈(32∶ 68)为流动相测定,计算其测试溶液浓度,结果见表3。

由表3可知,在4个不同条件下的样品溶液质量浓度均在99.0%~101.0%,说明该方法耐用性良好。

表3 耐用性实验结果

2.1.9 溶液稳定性

精密称取右布洛芬20 mg,加乙腈2 mL溶解,流动相稀释至10 mL,摇匀。用流动相稀释配制成药物质量浓度为20 μg/mL 的系列标准溶液,室温存放,分别在0、12和24 h后进样,计算其峰面积A,结果见表4。

由表4可知,右布洛芬溶液在24 h内峰面积RSD为0.70%,即说明在24 h内稳定。

表4 溶液稳定性

2.2 原料药在不同介质中的溶解度

取过量右布洛芬分别置于不同具塞试管中,分别加入大豆油(供注射用)(LCT)、中链甘油三酸酯(MCT)、甘油及水。将试管置于室温振荡24 h后,取样离心后按含量测定色谱条件进样分析,结果见表5。

表5 右布洛芬在不同辅料中的溶解度(n=3)

由表5可知:右布洛芬在油相辅料大豆油(供注射用)及中链甘油三酸酯中溶解度很大,在液体辅料甘油中也有一定的溶解度,但在水中溶解度很小。理论上20%中/长链脂肪乳注射液中右布洛芬质量浓度能够达到约60 mg/mL。

2.3 非离子型表面活性剂Kolliphor HS 15增溶效果

为进一步提升右布洛芬在大豆油(供注射用)(LCT)、中链甘油三酸酯(MCT)中的溶解度及制剂的稳定性,本处方研究选用Kolliphor HS 15为增溶剂。

取过量右布洛芬置于不同具塞试管中,分别加入含1 g/L Kolliphor HS 15的大豆油(供注射用)(LCT)及含1 g/L Kolliphor HS 15的中链甘油三酸酯(MCT)。将试管置于室温振荡24 h后,取样离心后按含量测定色谱条件进样分析,结果见表6。

由表6可知,增溶剂Kolliphor HS 15能够增加右布洛芬在大豆油(供注射用)及中链甘油三酸酯中溶解度。

表6 右布洛芬在Kolliphor HS 15下LCT/MCT中的溶解度(n=3)

2.4 原料药的稳定性

将样品置于扁形称量瓶中,分别于4 500 lx、60 ℃及相对湿度(RH)92.5%条件下放置10 d,于第5天、第10天取样,考察样品的外观、有关物质的变化,结果见表7。

表7 原料药稳定性试验

由表7可知:原料药于4 500 lx光照条件放置5、10 d后,无明显变化,表明本品对光稳定;经高温5 d后,外观无明显变化,但高温10 d后,有关物质的含量明显增加,原料药应避免高温保存;经高湿10 d后,有关物质无明显增加,但有轻微吸湿现象,因此尽可能于干燥处保存原料药。

2.5 原辅料相容性研究

按照化学药物制剂研究基本技术指导原则,对药物与辅料相互作用进行考察。根据辅料的不同作用及最优用量,选择常用的辅料分别按照药物与辅料比例为1∶ 4 混合,按照影响因素实验方法,将样品置于扁形称量瓶中,分别于4 500 lx、60 ℃及RH 92.5%条件下放置10 d,于第5天、第10天取样,考察样品的有关物质的变化,结果见表8。

由表8可知,所生成有关物质均小于1.0%,各种辅料与主药的配伍稳定性均较好,可用于后期处方筛选。

表8 药物与辅料相互作用

2.6 处方筛选

根据临床需求,设定右布洛芬脂肪乳注射液目标载药量为50 mg/mL,结合溶解度实验结果,油相浓度选用20%。参照市售中长链脂肪乳注射液处方:大豆油(供注射用)10%,中链甘油三酸酯10%,甘油2.5%,精制蛋黄卵磷脂1.2%,分别考察Kolliphor HS 15质量浓度为0、0.5、1.0、5及10 g/L时制得的右布洛芬脂肪乳注射液,考察项目包括:溶液外观、pH、含量、有关物质、平均粒径及大于5 μm乳粒比例(pFat5),结果见表9。

由表9可知:不含Kolliphor HS 15的右布洛芬脂肪乳注射液均质过程中出现异常,有大量固体析出;Kolliphor HS 15比例大于0.05%时,右布洛芬脂肪乳注射液稳定,有关物质比例均小于1.0%;当Kolliphor HS 15比例低于0.1%时,右布洛芬脂肪乳注射液平均粒径及大于5 μm乳粒比例均比较大;当比例达0.5%以上时,pFat5比较小,右布洛芬脂肪乳注射液均一稳定,且可以达到比较理想的粒径,乳粒粒径均符合USP42 Lipid Injectable Emulsion的要求。

表9 处方筛查表

3 讨论

本研究参照《中国药典》2015版 “右布洛芬”中有关物质测定方法条件建立含量测定方法,该方法专属性强,精密度、准确度高,线性、耐用性、溶液稳定性好,适用于右布洛芬的含量测定。酸、碱对右布洛芬的降解无影响,常温下过氧化氢可导致少量降解,高温是右布洛芬降解为4-异丁基苯乙酮的主要因素[12]。该测定方法色谱条件下,右布洛芬主要降解产物4-异丁基苯乙酮能得到很好的分离,因此,该测定方法也能够用于后续制剂有关物质的考察。

采用上述方法测定了右布洛芬在不同辅料中的溶解度,结果发现,药物在水中的溶解度较低,在甘油中有一定的溶解度,在油相辅料大豆油(供注射用)、中链甘油三酸酯中具有较大的溶解度,可满足制剂载药量的需求,这为后续处方工艺中对处方比例的选择提供了依据。

Kolliphor HS 15是一种新型注射用增溶剂,具有强大的增溶能力和优良的安全性,可用于提高药物的溶解度、促进吸收以及增加生物利用度。注射液Panitol中HS15的含量高达50%(体积分数)[10]。实验结果表明,Kolliphor HS 15能够增大右布洛芬在油相辅料中的溶解度,从而避免使用聚山梨醇80等具有一定毒性的增溶剂。

进行了原料药稳定性及原辅料相容性考察。结果表明,主药和降解峰分离明显。原料药稳定性结果表明,右布洛芬在光照条件下较为稳定,高湿条件下原料药有轻微吸湿,高温时有关物质有明显增加。高温是右旋布洛芬降解的重要因素,因此,其制剂储存条件应注意温度控制。原辅料相容性是药物处方设计过程中需评估的必要环节,如果组分因相互的作用而不适宜存在于同一个处方中,则不建议采用。原辅料相容性试验结果表明,所选辅料与主药的配伍稳定性均较好,有关物质比例均小于1.0%。

进行处方筛选,结果发现,以大豆油(供注射用)10%、中链甘油三酸酯10%、甘油2.5%、精制蛋黄卵磷脂1.2%和Kolliphor HS 15 5 g/L为处方制得的右布洛芬脂肪乳注射液载药量可达50 mg/mL,有关物质小于1.0%,乳粒粒径符合USP42要求。

根据以上研究结果,本研究所使用不同种类的辅料,包括油相大豆油(供注射用)和中链甘油三酸酯、增溶剂Kolliphor HS 15、乳化剂精制蛋黄卵磷脂、

渗透压调节剂甘油均可用于右布洛芬脂肪酸注射液的处方开发,筛选出的处方可用于后续进一步的工艺质量研究,为右布洛芬脂肪乳注射液的研究提供依据。

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