激光散射法測(cè)定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑

牟 聰，王東凱

（1. 沈陽(yáng)藥科大學(xué) 藥學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110016；2. 揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司，江蘇 泰州225321）

激光粒度測(cè)試法是應(yīng)用較為廣泛、測(cè)試速度快、測(cè)試范圍廣的粒徑測(cè)試方法，測(cè)試方法可以分為干法和濕法 2 種。干法是以氣體（一般為空氣或惰性氣體）為分散介質(zhì)，利用紊流分散原理，能夠使樣品顆粒得到充分分散，通過(guò)文丘里技術(shù)將干粉與氣體均勻混合并從測(cè)量區(qū)噴過(guò)，被分散的樣品再導(dǎo)入光路系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試。濕法是以液體（一般為水或有機(jī)溶劑）為介質(zhì)進(jìn)行分散，通過(guò)循環(huán)分散系統(tǒng)將樣品與液體均勻混合并輸送到測(cè)量區(qū)經(jīng)過(guò)光路系統(tǒng)，計(jì)算出粒徑分布。濕法常用的液體介質(zhì)有水、乙醇、己烷、異辛烷等。因?yàn)榻橘|(zhì)不可重復(fù)利用性使得除了水之外的液體造價(jià)均高, 并且濕法操作相對(duì)繁瑣。干法操作中僅需控制氣壓大小、進(jìn)料速度、顆粒遮光度等即可準(zhǔn)確測(cè)量出顆粒的粒徑分布[1]。

根據(jù)藥物在體外的溶解性和腸道滲透性的高低將藥物分為四類(lèi)：BCS 分類(lèi) Ⅰ 型（高水溶性/高滲透性藥物）、Ⅱ 型（低水溶性/高滲透性藥物）、Ⅲ 型（高水溶性/低滲透性藥物）、Ⅳ 型（低水溶性/低滲透性藥物）[2]。對(duì)于溶解性為易溶或者微溶的原料藥，不能用水介質(zhì)（溶解、水化、團(tuán)聚）進(jìn)行濕法粒度測(cè)試，有的雖可用有機(jī)溶劑做介質(zhì)進(jìn)行濕法粒度測(cè)試，但有毒有污染成本又高。所以，對(duì)上述這種原料藥進(jìn)行粒度測(cè)試時(shí)，干法優(yōu)于濕法。隨著醫(yī)藥工業(yè)的飛速發(fā)展 , 特別是制劑劑型種類(lèi)的不斷增多，為滿(mǎn)足制劑質(zhì)量的要求，對(duì)生產(chǎn)制劑所用原料藥的粒度分析檢測(cè)，要求越來(lái)越高[3]。

枸櫞酸托法替布（tofacitinib citrate）是美國(guó)輝瑞制藥公司研發(fā)的一種 Janus 關(guān)聯(lián)激酶（Janus associated kinase, JAK）抑制劑，用于治療氨甲喋呤反應(yīng)不足或不耐受的中度至重度類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，原研產(chǎn)品于 2012 年 11 月 6 日首次獲 FDA 批準(zhǔn)上市，商品名為 XELJANZ，可聯(lián)合甲氨蝶呤用于治療腫瘤壞死因子抑制劑應(yīng)答不足的活動(dòng)性類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[4-6]，上市劑型為片劑，規(guī)格5 mg。本文作者以易溶性藥物枸櫞酸托法替布（BCSⅢ 類(lèi)）為例，對(duì)激光粒度儀干法測(cè)試在原料藥粒徑分析中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，建立原料藥粒度測(cè)定方法并進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證；在處方研究中，測(cè)定多批制劑所用原料藥粒徑大小，積累原料藥粒徑對(duì)制劑影響的數(shù)據(jù)。

1 儀器與材料

HELOS/RODOS 干法粒度儀（德國(guó)新帕泰克公司），VIBRI/ASPIROS 干法進(jìn)樣器（德國(guó)新帕泰克公司），CQX25-12 超聲波清洗機(jī)（上海必能超聲有限公司）。

枸櫞酸托法替布（揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇海慈生物藥業(yè)有限公司，批號(hào) 17041601，含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.0%）。

2 方法與結(jié)果

2.1 粒度測(cè)定方法選擇

依據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典》（2015 年版）四部通則測(cè)定粒度方法中的第三法[7]，分別嘗試使用濕法和干法測(cè)定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑，以選擇合適的方法。枸櫞酸托法替布在水中微溶，在甲醇中極易溶解，在乙腈、丙酮和乙醇中幾乎不溶。采用濕法測(cè)定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑時(shí)，嘗試用純化水和不同濃度乙醇做分散劑，均出現(xiàn)分散體系不穩(wěn)定，遮光度快速下降的現(xiàn)象，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定樣品粒徑。枸櫞酸托法替布原料藥無(wú)吸濕性，且干法測(cè)定不需要提前分散樣品，既簡(jiǎn)單又方便，因此選用干法作為測(cè)定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑的方法。

2.2 方法學(xué)考察

對(duì)儀器分散壓力、震動(dòng)進(jìn)樣速度、光學(xué)濃度、樣品出口狹縫寬度等進(jìn)行考察，并對(duì)最終確定參數(shù)后的方法進(jìn)行重復(fù)性和精密度試驗(yàn)。

2.2.1 分散壓力的選擇

初步選擇光學(xué)濃度在 5%～10% 范圍內(nèi)，振動(dòng)進(jìn)樣速率為 70%，樣品出口狹縫寬度 2 mm，設(shè)置不同的分散壓力 0.5×105、1.0×105、1.5×105、2.0×105和 2.5×105Pa，平行取枸櫞酸托法替布原料藥 6 份，分別檢測(cè) 6 次（n=6）并計(jì)算 RSD，繪制粒度分布圖，結(jié)果見(jiàn)表 1 和圖 1。

Table 1 Investigation results of dispersion pressure (n=6)表 1 分散壓力考察結(jié)果（n=6）

Fig. 1 Particle size distribution state diagrams of different dispersion pressures圖 1 各分散壓力條件下顆粒分布狀態(tài)圖

由結(jié)果可知，分散壓力小于 1.0×105Pa 時(shí)，粒度分布為非正態(tài)分布，顆粒分散狀態(tài)不好，有團(tuán)聚現(xiàn)象；當(dāng)分散壓力 1.5×105、2.0×105和 2.5×105Pa 變化時(shí)，粒度分布圖形態(tài)良好，顆粒分散狀態(tài)良好，分散壓力為 2.0×105Pa 各粒度區(qū)間 RSD 值較小，測(cè)定條件更穩(wěn)定。綜上，選擇 2.0×105Pa 作為粒度測(cè)定方法的分散壓力。

2.2.2 振動(dòng)進(jìn)樣速率的選擇

同“2.2.1”項(xiàng)下取樣品測(cè)量并設(shè)置相關(guān)儀器參數(shù)，根據(jù)“2.2.1”項(xiàng)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置樣品分散壓力為 2.0×105Pa，設(shè)置振動(dòng)進(jìn)樣速率 50%、70% 和 90%，結(jié)果見(jiàn)表 2。

Table 2 Investigation results of injection rate (n=6)表 2 振動(dòng)進(jìn)樣速率考察結(jié)果（n=6）

由表 2 結(jié)果可知，不同進(jìn)樣速率條件下 RSD 值均符合要求，進(jìn)樣速率為 50% 時(shí)進(jìn)樣器振動(dòng)槽上殘留樣品較多，會(huì)造成樣品的浪費(fèi)。進(jìn)樣速率為 70% 時(shí)，各粒度條件下的 RSD 值最小且符合要求。

2.2.3 光學(xué)濃度的選擇

同“2.2.2”項(xiàng)下取樣品測(cè)量并設(shè)置相關(guān)儀器參數(shù)，根據(jù)“2.2.2”項(xiàng)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置樣品振動(dòng)進(jìn)樣速率為 70%，比較光學(xué)濃度在 1%～5% 和 5%～10% 之間的粒度分布，結(jié)果見(jiàn)表 3。

Table 3 Investigation results of concentrations of the optical vibration (n=6)表 3 光學(xué)濃度考察結(jié)果（n=6）

兩個(gè)光學(xué)濃度范圍內(nèi)的測(cè)定結(jié)果的 RSD 值均符合要求，光學(xué)濃度對(duì)粒徑測(cè)定影響不大，因此選擇光學(xué)濃度 ≤10%。

2.2.4 樣品出口狹縫寬度的選擇

同“2.2.3”項(xiàng)下取樣品測(cè)量并設(shè)置相關(guān)儀器參數(shù)，設(shè)置樣品出口的狹縫寬度為 2、6 和 10 mm分別進(jìn)樣，結(jié)果見(jiàn)表 4。

Table 4 Investigation results of slit width inspection (n=6)表 4 狹縫寬度考察結(jié)果（n=6）

由結(jié)果可知進(jìn)樣口狹縫寬度對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較小。由于測(cè)定用的枸櫞酸托法替布粒度小且無(wú)大團(tuán)塊（粒度小于 10 μm），測(cè)定時(shí)用量較?。?0 mg 左右），2 mm 狹縫寬度足夠測(cè)量用量原料藥順利通過(guò)。

2.2.5 精密度試驗(yàn)

根據(jù)方法學(xué)驗(yàn)證結(jié)果，最終確定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑干法測(cè)定方法：分散壓力 2.0×105Pa、振動(dòng)進(jìn)樣速率 70%、光學(xué)濃度 ≤10%、狹縫寬度 2 mm。實(shí)驗(yàn)員 1 和實(shí)驗(yàn)員 2 分別在不同日期平行取枸櫞酸托法替布原料藥 6 份，每人平行測(cè)量 6 次并計(jì)算 RSD，結(jié)果見(jiàn)表 5。

Table 5 Results of precision experiments (n=12)表 5 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (n=12)

重復(fù)性和中間精密度 12 個(gè)樣品測(cè)定結(jié)果 X10、X50和 X90的 RSD 值分別 1.24%、0.91%和 0.52%，均符合要求，說(shuō)明方法的精密度良好。

2.2.6 原料藥的顯微觀察

在顯微鏡下觀察原料藥粒經(jīng)分布情況，具體結(jié)果見(jiàn)圖 2。

Fig. 2 Observation diagram of API under microscope圖 2 原料藥在顯微鏡下觀察圖

由圖 2 結(jié)果可知，在顯微鏡下觀察的原料藥粒度情況與激光散射法測(cè)定枸櫞酸托法替布原料藥粒徑結(jié)果基本相同。

3 討論

本研究經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)，建立了干法激光散射法測(cè)定原料藥粒徑的方法。我們對(duì)所建立的粒度測(cè)定方法進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)研究及方法學(xué)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明該方法操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快速，適用于藥品研發(fā)生產(chǎn)中原料藥粒度分布的測(cè)定，同時(shí)為易溶和略溶的原料藥測(cè)定粒度提供了新的方法和思路。目前，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)有枸櫞酸托法替布原料藥粒度測(cè)定方法的文獻(xiàn)報(bào)道。本文作者運(yùn)用激光散射原理，以枸櫞酸托法替布原料藥為例，用干法測(cè)定粒度，與濕法相比，該方法操作更簡(jiǎn)單，不需要使用分散介質(zhì)。本文作者建立的干法激光散射法重復(fù)性好、精密度高，易于操作，適用各種溶解性（特別是略溶或易溶）的原料藥粒徑測(cè)定，已成功應(yīng)用于實(shí)際研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量控制中。

原料藥粒度測(cè)定方法的建立，有助于在處方篩選前先篩選出合理的原料藥粒徑，可以在一定程度上簡(jiǎn)化處方篩選過(guò)程，進(jìn)一步完善了原料藥粒徑的研究，使自制品與原研上市品達(dá)到溶出行為的一致[8]。