拉考沙胺原料药粒度分析方法研究

＊惠大永 袁红芹 党珍 梁帆 赵伟静 李炜*

（1.陕西国际商贸学院 陕西 712046 2.陕西步长制药有限公司 陕西 712000）

引言

癫痫是神经系统最常见的疾病之一，主要临床表现为发作性感觉、运动、行为及自主神经等出现不同程度的障碍，严重威胁人类的健康及患者的生活质量。拉考沙胺（Lacosamide），是由德国Schwarz BioSciences公司（优时比子公司）研发的一种新型N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体甘氨酸位点拮抗剂[1]，它可以选择性促进钠通道缓慢失活并调节脑衰蛋白介导调控蛋白2（collapsinresponsemediatorprotein-2，CRMP-2）。这种作用机制是稳定神经元细胞膜的过度兴奋，抑制神经元过度放电，减少长时程通道的有效性，而不影响生理功能，是新一类治疗有关癫痫和神经性疼痛的药物，用于辅助治疗4岁及以上癫痫患者部分性发作的联合治疗[2-4]。

拉考沙胺（Lacosamide，LCM）作为一种第三代新型AEDs，于2008年由美国食品和药物管理局（FDA）和欧洲药品管理局（EMA）批准，用于成人和青少年局灶性癫痫伴或不伴继发全面发作的辅助治疗[5]。随后，2014年和2016年相继被FDA和EMA批准用于局灶性癫痫的单药治疗2017年，欧盟和美国将上述适应证推广延伸到4岁以上儿童。2018年，我国首次批准其作为辅助治疗应用于成人和青少年（年龄≥16岁）的局灶性癫痫患者[6]。

在仿制药的开发过程中，原料药的粒度是影响制剂生物利用度、稳定性等性能的重要技术指标，也会对制剂过程中物料流动性、混合均匀性以及可压性等一系列的生产性能产生影响，最终也会对制剂安全性、有效性和质量稳定性造成影响，是原料药的关键质量指标之一[7]。常用的粒度测定方法有筛分法、显微镜法、光散射法和显微图像法等[8-9]。其中，光散射法是利用单色光束通过某种介质后，光线发生散射现象的原理，散射光的能量分布与介质中的粒子大小有关。通过检测散射光的能量分布，依据米氏散射理论和弗朗霍夫近似理论，计算出粒子的粒度分布。采用激光粒度分析仪检测粒径方法简单、准确度高、重复性好、可测粒径范围宽，已经广泛应用于原料药粒径测定[10-16]。目前，未见光散射法测定拉考沙胺粒度的报告，本研究参考有关文献[17-22]，经过以下一系列试验，建立激光散射法测定拉考沙胺原料粒径，并对检测方法进行研究及验证，用于药品研发生产中原料粒径控制的方法，具有一定的理论意义，在后续拉考沙胺仿制药的研发中，起到借鉴作用，同时具有了现实价值。

1.仪器与试药

(1)仪器

Mastersizer（马尔文）3000激光粒度分析仪；AERO S干法进样器（英国Malvern公司）。试验数据的采集和分析采用 Mastersizer（马尔文）3000工作站。

(2)试药

拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001、8KV-102-2000002、8KV-102-2000003，北京海步医药科技股份有限公司，含量＞99.0）。

2.方法和结果

(1)检测参数设置

分析模式：通用；测试方法：干法；文丘里管（类型）：高能文丘里管；分散介质折光率：1.00；折射率：1.52；吸收率：0.01；平行检测样品（份）：6；样品检测持续时间：10s；背景时间：10s；分散压力：3.0Bar；进样速度：50%；狭缝宽度：1.5mm；遮光度：1.0%～4.0%。

(2)样品测定

将样品混合均匀，取约0.5g供试品放入干法进样器样品盘。按照2.1设置仪器参数，测定，见图1。

图1 拉考沙胺原料药粒度分布图Fig.1 Particle size distribution pattern of lacosamide active pharmaceutical ingredient

(3)评价指标

相对标准偏差（RSD）：取拉考沙胺原料药，平行测定6次，D50的RSD不超过3%，D10和D90的RSD不超过5%。

残值：表征测量结果和理论值的拟合值，残值小测量结果准确可靠，加权残差值不超过1%。

(4)光学参数考察

①分散介质折光率

分散介质为压缩空气，空气的折光率为1.00。

②样品吸收率考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），按照2.1项设定仪器初始参数，考察样品吸收率分别为0、0.001、0.01、0.1和1时的粒度分布，计算D10、D50、D90及加权残差的平均值，结果见表1。拉考沙胺样品吸光率对测定结果的RSD值和加权残差值均有影响，吸光率设为0.01时RSD和加权残差均符合要求。

表1 不同吸光度的粒度检测结果（n=6）Tab.1 Determination results of particle sizes with different absorbency

③样品折射率考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察样品折射率分别为1.32、1.42、1.52、1.62和1.72时的粒度分布，其余参数按照2.1项设定，计算D10、D50、D90及加权残差的平均值，结果见表2。折射率为1.52时，拟合的残差最小，因此确定样品的折射率为1.52。

表2 不同折光率的粒度检测结果（n=6）Tab.2 Determination results of particle sizes with different refractive index

(5)分散压力考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察分散压力分别为1.0Bar、2.0Bar、3.0Bar、4.0Bar时粒径分布，其余参数按照2.1项设定，计算D10、D50、D90及加权残差的平均值，结果见表3。分散压力在3.0Bar和4.0Bar，测定结果RSD和加权残差均符合标准，考虑4.0Bar接近压力上限，故选择3.0Bar为分散压力。

表3 不同分散压力的粒径检测结果（n=6）Tab.3 Determination results of particle sizes with different air press

(6)样品测量时间和背景测量时间

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察背景测量时间（同样品测量时间）8s、10s和12s时粒径粒径分布，其余参数按照2.1项设定，计算D10、D50、D90及加权残差的平均值，见表4。结果测量时间和背景时间为10s时，加权残差最小，因此确定样品的测量时间和背景时间为10s。

表4 不同测定时间的粒径检测结果（n=3）Tab.4 Determination results of particle sizes with different determination time

(7)进样速度考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察进样速度为40%、50%、60%时粒径分布，其余参数按照2.1项设定，计算D10、D50、D90及加权残差的平均值，见表5。结果以50%时RSD和平均加权残差最小，因此确定进样速度为50%。

表5 不同进样速度的粒径检测结果（n=6）Tab.5 Determination results of particle sizes with different feed rate

(8)料斗间隙考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察料斗间隙分别1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm和2.0mm时粒径测定粒径分布，其余按2.1项设定，结果见表6。料斗间隙为1.2mm、1.5mm时RSD和平均加权残差均符合要求，以1.5mm时最优。

表6 不同料斗间隙的粒径检测结果（n=6）Tab.6 Determination results of particle sizes with different hopper clearance

(9)不同遮光度考察

取拉考沙胺原料药（批号：8KV-102-2000001），考察遮光度分别0.5%～1.0%、1.0%～2.0%、2.0%～4.0%、4.0%～6.0%时测定粒径分布，其余按2.1项设定，见表6。结果表明，遮光度控制在1.0%～4.0%时均符合要求。

表7 不同遮光度的粒径检测结果（n=6）Tab.7 Determination results of particle sizes with different opacity

(10)精密度试验

取拉考沙胺原料药样品（批号：8KV-102-2000001），由分析人员1按照确定的仪器参数测定，平行测定6份，统计6份样品的D10、D50、D90的平均值及RSD；由分析人员2按上述样品进行检测，结果见表8。分析人员1、分析人员2各6份样品测定结果RSD表明，方法重现性良好，2名分析人员12份样品测定结果RSD表明，方法中间精密度良好。

表8 精密度考察结果（n=6）Tab.8 Results of method precision test

(11)不同批次样品粒度检测

按2.1项仪器参数，测定3批拉考沙胺原料药粒度分布，计算各批次样品的D10、D50和D90的平均值及RSD，各批原料药粒径分布测定结果的RSD均符合要求，详见表9。

表9 原料药粒径检测结果Tab.9 Results of API particle size

3.讨论

(1)干法与湿法选择

Mastersize 3000型激光粒度分析仪可应用湿法和干法测试原料药的粒径。固体制剂中，干法测定其粒度比湿法更具有代表性，且干法测定比湿法测定更简捷、快速，可以在短时间内测定更多的样品，是粒径测定的首选。但是，并不是每个样品都适合用干法测定，非常细（粒径非常小）或者有粘性的样品可能更适合于湿法测量，因为可能需要表面活性剂或者其他分散剂来实现样品完全和可重现的分散。另外，由于干法的分散机制更具有破坏性，所以可能不适合极易破碎的样品。尽管可以使用干法测定样品量非常少的样品，但通常使用湿法测定以获得更好的结果重现性。本文对干法测定中容易出现的问题，均进行了考察，保证方法的适用性。

(2)文丘里管选择

文氏里管利用了干法分散的机理，由剪切力引起的速度梯度和粒子—粒子之间的碰撞，对于大多数物料来说，这两种机制足以分散样品。然而，一些高度团聚和坚固的样品可能需要额外的更高的能量分散机制的粒子间壁碰撞，标准文氏管适用于绝大多数样品，因此这将是开发干法测定的起点。但是，如果对于坚固的材料不能实现完全的分散，那么可能需要使用所有三种分散机理的Aero的高文氏管。显微镜下观察，拉考沙胺原料为棒状结晶，并有一定的聚团性，样品粉碎过筛后，采用标准文氏管测定，测定结果仍有少量异常大粒径颗粒，后改用Aero S高能文丘里管，结果粒径分布接近正态分布，方法重现性良好。

(3)干法测量的关键因素

研究过程中对影响干法测量的关键因素分散压力、进样速度、样品量和测定时间等，均进行了筛选和优化，保证测量结果的重现性和准确性。合适的分散压力可使样品颗粒既保持原始状态，不被破坏，又能处于良好的分散状态，使测量时获得可重现的结果；控制进样速度，可以使通过文丘里管进入测量单元样品，在大部分测量持续时间内的遮光度保持合适的范围；不合适测量时间，可能形成二次进样的结果，样品在盘上振动时，可能会分离，较大的、流动性更好的颗粒可能会在更细的粘性较大的颗粒之前到达测量单元，剩余样品可能成为另一个进样步骤。

(4)测试方法筛选

曾试验用微孔筛分法进行测定，取本5g，置筛分仪微孔筛上（20μm）、下层微孔筛为50μm，振幅7、振速3000/min、时间15min。取不能通过大孔径筛和能通过小孔径筛的粉末，称定质量，计算其所占比例（%），与激光粒度法筛分图中给出的范围内体积（%）进行比较。由于拉考沙胺粒径较小，测量误差大，通常达到10%～20%。小颗粒由于团聚作用，样品粘筛，通过筛孔困难，而且有人为误差，导致可信度下降。