左旋多巴在不同释放介质中的稳定性及其影响因素研究

冯作勋，徐 凡，龚鹭平

（河北医科大学药学院，河北 石家庄 050017）

左旋多巴（Levodopa，LDP）是临床上常用的抗帕金森病药物。其作为一种儿茶酚胺类前体药物，可在中枢神经系统中于多巴脱羧酶的作用下转化为多巴胺而产生药理活性。目前国内外的药物研究者基于左旋多巴开发了口服、吸入和肠内注射等多种制剂[1-5]，其中缓释制剂能有效降低左旋多巴不良反应的发生风险，相关研究得到了广泛关注。左旋多巴具有遇光和在氧气环境中易被氧化的特点，使其在开发成为缓释制剂时，在体外评价中难以维持长期稳定。左旋多巴结构中的邻苯二酚结构易被氧化[6]，因此对该药制备所得的缓释制剂进行长期的体外评价时，需要建立相应的条件以确保左旋多巴在评价过程中的稳定。本研究对左旋多巴在3 种不同体外释放介质中的稳定性进行了定量考察，现报道如下。

1 仪器与试药

UV-1800 紫外可见光分光光度计（Shimadzu 公司）、KQ-500E 超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）、精密酸度计（上海雷磁）、甲醇（TEDIA，HPLC）、左旋多巴（MACKLIN，99%）、二水合磷酸二氢钠（南京化学试剂股份有限公司，AR）、十二水合磷酸氢二钠（南京化学试剂股份有限公司，AR）、亚硫酸氢钠（南京化学试剂股份有限公司，AR）、盐酸（南京化学试剂股份有限公司，AR）。

2 实验方法

2.1 左旋多巴含量检测方法的建立

本研究采用紫外分光光度法测量左旋多巴溶液含量，经全波长扫描并结合文献[7]，确定280 nm 为检测波长。取左旋多巴粉末适量，以少量甲醇溶解后用蒸馏水定容，配制成浓度为10 μg/mL、20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80 μg/mL 和100 μg/mL 的系列标准品溶液。系列标准品溶液经紫外分光光度计测定，以溶剂为空白对照，绘制标准曲线（A=0.0135C+0.0021，R2=0.9998）。

2.2 稳定性试验设计

本研究选取3 种常用pH 的体外释放液，分别为pH 1.2 稀盐酸溶液、pH 6.8 磷酸盐缓冲液（0.2N）和pH 7.4 磷酸盐缓冲液（0.2N），以模拟胃部、小肠和皮下组织等部位的体液酸碱环境[8-10]。取左旋多巴粉末以上述体外释放液分别配制为终浓度约为80 μg/mL 的稳定性样品溶液。为考察避光和加入抗氧化剂对左旋多巴释放液稳定性的影响，稳定性样品溶液根据溶液pH、是否加入抗氧化剂以及是否避光被分为A ～J 共10 个实验组。其中抗氧化剂阳性组所加抗氧化剂为1% 亚硫酸氢钠，阴性组未加入抗氧化剂；光照条件以日光灯营造，阳性组保持24 h 光照，阴性组避光保存。各组溶液于配制后立即经紫外分光光度法测定初始浓度，装于50 mL 具塞离心管中密闭保存，另于室温下静置2 h、6 h、24 h、48 h 和72 h 后，观察溶液外观并摇匀取样，以紫外分光光度法检测药物含量。各组溶液以初始浓度为100%，计算各时间点残留药物百分比，并绘制曲线。使用GraphPad Prism 软件计算各组药物残留曲线下面积并进行t检验，以分析不同实验组间药物降解速度是否存在显著差异。稳定性试验中各实验组条件设置见表1。

表1 稳定性试验中各实验组条件设置

3 实验结果

各实验组不同时间间隔采样检测结果平均值如下表2 所示，各组相对标准差（RSD）值（0.00%～1.04%）均小于2%。

表2 不同时间各实验组药物剩余百分比（均值，n=3）

初步分析表2 可知，左旋多巴在酸性环境下稳定性较好，而在接近中性和弱碱性的环境下则有彼此相近的不稳定性。因此，本研究将左旋多巴在释放介质中的稳定性分为两部分讨论。（1）左旋多巴在酸性介质中的稳定性：由表2 可见，左旋多巴在pH 1.2 条件下（I 组、J 组），在介质中的浓度72 h 内保持稳定，且在试验过程中观察其溶液外观均无明显变化。通过对比在该pH 介质中光照前（J 组）和光照后（I 组）的药物浓度变化可知，二者在72 h 内均未发生明显降解，可见在该pH 条件下光照情况对其稳定性无影响（P= 0.8937 ＞0.05）。由于左旋多巴在pH 1.2 介质中本身较为稳定，且亚硫酸氢钠在该pH 条件下会生成有毒气体，因此在该条件下无需加入亚硫酸氢钠等抗氧化剂进行保护。（2）左旋多巴在近中性及碱性介质中的稳定性：由表1 和表2 可知，在未加入抗氧化剂保护和进行避光保护的情况下，左旋多巴在pH 6.8（A组）和pH 7.4（G 组）介质中降解迅速，其溶液外观状态在试验过程中由无色澄清液体逐渐转变至黑色浊液。A 组和G 组的药物残留曲线如图1 所示。经将各点数据取自然对数处理并进行线性拟合验证，显示无抗氧化剂和避光保护下左旋多巴在中性和碱性介质中的降解过程符合一级动力学特点（R2＞0.95）。分析A 组和G 组的药物残留曲线，对比二者曲线下面积可知，pH 7.4 组左旋多巴降解速率仍显著高于pH 6.8组（P=0.0033 ＜0.05），这表明碱性液体环境加速了左旋多巴的降解。

图1 A 组和G 组中左旋多巴溶液的稳定性（n=3）

本研究进一步探究了加入保护条件对左旋多巴在上述近中性和碱性介质环境中稳定性的影响。首先讨论抗氧化剂对左旋多巴稳定性的影响：以pH 7.4 介质、避光条件为例，如图2 所示加入抗氧化剂前后左旋多巴在介质中的稳定性变化显著，未加入抗氧化剂（H组）时迅速降解，而加入抗氧化剂后（F 组）在72 h内溶液中药物含量几乎无变化。由表1 和表2，通过对比研究A 组与C 组、B 组与D 组、E 组与G 组、F组与H 组的溶液稳定性数据，并计算药物残留曲线下面积，证实无论在是否避光的条件下，加入抗氧化剂均可显著提高左旋多巴在pH 6.8 及pH 7.4 释放介质中的稳定性（P＜0.0001）。

图2 加入抗氧化剂前（H 组）、后（F 组）pH 7.4 介质中左旋多巴稳定性的对比（n=3）

为考察避光对左旋多巴稳定性的影响，本研究还进一步对比了相同pH、无抗氧化剂条件下样品溶液稳定性的差异。由表1 和表2，通过对比A 组与B 组、G 组和H 组的药物残留曲线下面积，可知在pH 6.8或pH 7.4 介质条件下，避光与否相同介质中的药物残留曲线无显著差异（P＞0.05）。可见光照因素对左旋多巴在介质中的稳定性影响极小，因此仅采取避光操作对提高左旋多巴在中性和碱性溶液中的稳定性几乎无帮助。

4 小结与讨论

本研究对左旋多巴在模拟胃液、小肠液和皮下环境的3 种不同pH 溶出介质中的稳定性进行了为期72 h的研究，结果显示左旋多巴在pH 1.2 的模拟胃液中稳定性较好，可在至少72 h 内保持外观及药物浓度的稳定，无需引入其他保护措施；而在pH 6.8 和pH 7.4 的缓冲液中稳定性较差。特别是在pH 7.4 条件下，仅放置24 h 便有超过20% 的左旋多巴降解。本研究证实，在pH 6.8 和pH 7.4 磷酸盐缓冲液中加入1% 亚硫酸氢钠作为抗氧化剂，可以在至少72 h 内使得左旋多巴保持稳定。此外，本研究还证实了在不加入抗氧化剂的情况下，光照组和避光组的左旋多巴降解速度并没有显著差异。据上述实验结果，将影响左旋多巴在介质中稳定性的因素按影响程度由强到弱排序依次为：（1）介质pH；（2）抗氧化剂的加入；（3）避光条件。因此，本研究认为在相关的药学研究中如需在较长的时间内对左旋多巴进行体外释放等试验，为维持其在近中性或碱性液体环境中的稳定，可以选择加入适当的抗氧化剂，而在pH 约为1.2 的人工胃液中则不需要加入抗氧化剂，即可以保持左旋多巴的稳定性。本研究中选取的抗氧化剂为体外释放试验中常用的无机盐亚硫酸氢钠，其不会干扰左旋多巴的含量检测，并且相较于抗坏血酸等抗氧化剂，其不会影响左旋多巴的体内过程。而在避光保护方面，鉴于本研究结果未见光照对左旋多巴在介质中的稳定性如外观或含量等有明显影响，因此笔者认为避光操作在不超过72 h 的相关体外释放试验等研究中，并非保持左旋多巴稳定的必要条件。