闰年霉素晶体的制备及稳定性研究

王 月，王欣明，高月麒，张 丽，林 旸，李晓露*

(1.微生物药物国家工程研究中心 河北省工业微生物代谢工程技术研究中心 华北制药集团新药研究开发有限责任公司，河北 石家庄 052165；2.华北制药股份有限公司，河北 石家庄 050015)

一种药物由于晶型和纯度的不同，其物理性质也有很大差异，从而影响药物的安全性和有效性。从药物质量控制角度来看，药物晶型的不同可能会引起生物利用度的差异，不仅会影响到药物的稳定性和后续加工(过滤、干燥、制剂等)过程，而且会影响到药物的临床效果。近年来，药物多晶型控制已成为结晶领域的研究热点[1-4]，筛选晶型、粒度和形貌均较佳的药物产品，保障其良好的临床疗效是药物多晶型控制的目的所在[5-6]。

闰年霉素(图1)具有十八元环结构，分子式C51H72Cl2O18，分子量1 044，是微生物发酵产生的一种新型抗生素，属于大环内酯类抗菌药，对革兰氏阳性需氧及厌氧菌，尤其是对艰难梭菌和结核杆菌的抗菌作用良好[7-8]。将闰年霉素与利福霉素联合使用，杀菌效能显著增强，使用剂量减少，毒性变小，而且产生耐药性几率降低[9]。闰年霉素无定形粉对光、热敏感，略有引湿性，室温放置12个月，含量降低1.5%以上。为了获得质量稳定的闰年霉素产品，满足生产和贮存需要，作者对闰年霉素晶体的制备条件(结晶溶剂种类及浓度、料液比、结晶温度等)进行优化，并对闰年霉素晶体与闰年霉素无定形粉的稳定性进行比较，以期为开发质量稳定的闰年霉素晶体提供帮助。

图1 闰年霉素的结构式Fig.1 Structural formula of Lipiarmycin

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

闰年霉素无定形粉，华北制药股份有限公司。

乙腈、甲醇，色谱纯，Merck公司；其它试剂均为分析纯；纯化水，自制。

1001型OptiMax结晶仪，梅特勒-托利多公司；T-1000型电子天平，常熟双杰测试仪器厂；液相色谱仪(LC-20A型泵，SPD-M20A型紫外检测器)，日本Shimadzu公司；DZF-6050型真空干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；D8 Advance型X-射线衍射仪，德国Bruker公司；Mastersizer 2000型粒度分析仪，Malvern公司。

1.2 闰年霉素晶体的制备

将一定质量的闰年霉素无定形粉置于结晶溶剂中，升温使之溶解，然后缓慢降温使闰年霉素结晶析出，再将结晶液过滤分离、真空干燥，即得闰年霉素结晶粉。

通过单因素实验对闰年霉素结晶过程中结晶溶剂种类、结晶溶剂浓度、料液比及结晶温度进行优化，以得到纯度高、晶型规整、粒度均匀的闰年霉素晶体。

2 结果与讨论

2.1 结晶溶剂种类的选择

称取5份闰年霉素无定形粉，每份5 g，分别置于甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮等5种结晶溶剂中，于40～50 ℃下加热溶解，再降温结晶，考察结晶溶剂种类对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响，结果见表1。

由表1可知，以甲醇作为结晶溶剂时，不仅用量少且制备的闰年霉素结晶粉的纯度和收率均较高。故，选择甲醇作为结晶溶剂。

2.2 结晶溶剂浓度的选择

为进一步提高纯度和收率，以不同浓度的甲醇作为结晶溶剂制备闰年霉素结晶粉，考察结晶溶剂浓度对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响，结果见表2。

表2 结晶溶剂浓度对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响

由表2可知，以75%甲醇作为结晶溶剂制备的闰年霉素结晶粉的纯度最高，且收率较高。故，选择75%甲醇作为结晶溶剂。

2.3 料液比的选择

称取4份闰年霉素无定形粉，每份5 g，分别置于不同体积的75%甲醇中，于40～50 ℃下加热溶解，再降温结晶，考察料液比对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响，结果见表3。

表3 料液比对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响

由表3可知，当料液比较小即结晶溶剂75%甲醇用量过多时，闰年霉素结晶粉的收率偏低，且溶剂消耗量大，成本较高；而当料液比较大即结晶溶剂75%甲醇用量过少时，闰年霉素结晶粉的纯度偏低；当料液比为1∶20(g∶mL，下同)时，结晶效果最好，闰年霉素结晶粉的收率可达90.1%，纯度达到99.3%。故，选择料液比为1∶20。

2.4 结晶温度的选择

称取5份闰年霉素无定形粉，每份5 g，分别置于100 mL 75%甲醇中，于40～50 ℃下加热溶解，再分别降至-10 ℃、2 ℃、5 ℃、10 ℃、20 ℃结晶，考察结晶温度对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响，结果见表4。

由表4可知，结晶温度偏低时，闰年霉素结晶粉粒度大，晶体呈碎块状，结晶效果较差；结晶温度过高时，闰年霉素结晶粉粒度小；在结晶温度为2～10 ℃之间时，结晶效果较好，闰年霉素结晶粉粒度均匀，晶体呈柱状。故，选择结晶温度为2～10 ℃。

表4 结晶温度对闰年霉素结晶粉纯度与收率的影响

2.5 工艺验证

对优化的制备工艺进行3次验证实验，即以75%甲醇为结晶溶剂，在料液比为1∶20、结晶温度为2～10 ℃的条件下，制备闰年霉素结晶粉，结果见表5。

表5 验证实验(n=3)

由表5可知，3次验证实验均可得到粒度均匀、柱状晶体的闰年霉素结晶粉，且纯度均在99.0%以上，收率超过90.0%，说明优化的制备工艺稳定可行。

2.6 闰年霉素结晶粉的表征

在最优工艺条件下制备闰年霉素结晶粉，对其进行形貌、粒度分布及晶体结构分析，结果如图2所示。

图2 闰年霉素结晶粉的SEM照片(a)、粒度分布(b)及XRD图谱(c)Fig.2 SEM image(a),particle size distribution(b),and XRD pattern(c) of Lipiarmycin crystal powder

由图2可知，闰年霉素结晶粉的晶体呈柱状，粒度分布集中，在2θ为7.6°、8.2°、10.2°、14.6°、15.2°、18.9°、20.0°、20.4°±0.2°处有特征衍射峰。

2.7 闰年霉素结晶粉的稳定性

将等量的闰年霉素结晶粉与无定形粉在相同条件(温度40 ℃、湿度75%)下进行加速稳定性实验，对比2种闰年霉素产品的稳定性，结果见表6。

表6 闰年霉素结晶粉与无定形粉的稳定性对比

由表6可知，在相同加速稳定性条件下，闰年霉素结晶粉较无定形粉具有更好的稳定性。6个月内闰年霉素结晶粉最大单杂依然维持在0.5%以下，纯度大于99.0%；而闰年霉素无定形粉则随着时间的延长，最大单杂含量逐渐增加，纯度快速下降，6个月时最大单杂超过1.0%，纯度低于98.5%，超出质量标准范围。

3 结论

以闰年霉素无定形粉为原料，通过对结晶关键参数的优化，开发了一种制备闰年霉素晶体的方法：以75%甲醇为结晶溶剂，在料液比为1∶20(g∶mL)、结晶温度为2～10 ℃的条件下，可以得到柱状、均匀规整、粒度分布集中、稳定性好的闰年霉素晶体。该方法操作简单、收率高、可行性强、使用溶剂单一、易回收，适于工业化生产，具有非常高的推广价值。