吉林省四平市食品药品检验所 邮编:136000 吉林省第二荣复军人医院 邮编:136502
摘要:为加强对于头孢克肟颗粒的粒度控制,此次采取激光散射法,对头孢克肟原料粒度分布情况进行测定,在从分散气压、进样频率、遮光度以及测量时间等方面,确定适宜的光学参数后,将其应用头孢克肟颗粒溶出度的实际测定中。
关键词:头孢克肟;激光散射法;粒度;颗粒剂溶出度
前言:在第三代口服头孢菌素类广谱抗生素中,头孢克肟作为首个产品,最初由日本藤泽制药株式会社研制并投入临床实践,在由治疗敏感菌引起的各种感染类疾病中,均具有较高的应用程,头孢克肟大致可划分为颗粒、胶囊以及片剂。在生物药剂学领域,根据药物分类情况来看,头孢克肟属于4类药物,表现出溶解性和渗透性均相对较低的特点,在水中不溶[1]。在口服固体制剂的生产中,难溶性药物原料作为重要组成部分,其粒度控制十分重要,对于制剂的混合、制粒以及压片等环节的实施,都具有十分密切的影响,进而关系到产品的溶出度,是评价生物利用度的重要因素。由此可见,做好原料粒度的检测,是头孢克肟产品开展的关键环节,有助于控制产品批间差异,促进产品临床有效性的提升[2]。在此方面,国务院于2016年初明确规定,在仿制药生产中,若未能遵循与原研药品质量与疗效的一致性,均需对其进行一致性评价,而头孢克肟产品也都包含在内。
在2020年的中国药典中,围绕粒度及粒度分布的测定,记录了三种测定方法,除显微镜法与筛分法外,还包括激光散射法,该测定方法的应用主要是依托于两种理论基础,其一是米氏散射理论;其二是费朗霍夫近似理论,在测量得到散射光的能量分布后,便可根据其分布情况分析得知粒径的大小及其分布情况。与显微镜法与筛分法相比,激光散射法的优势较为显著,不仅操作流程相对简化,测定范围较广,能够遍及0.02~3000μm,由于受人为因素干扰较小,因此所得到测定结果的精准度也相对更高[3]。因此近年来,在原辅料的粒度控制中,激光散射法的应用程度持续提升[4]。
1 粒度测定方法的选择
为保障粒度测定结果的精准高效,此次依照2020年版的中国药典,将激光散射法应用到头孢克肟的粒度测定中,具体包括湿法与干法两种。由于头孢克肟具有不溶性,根据该特性,在湿法测定过程中,选择以纯净水作分散剂,在选取一定剂量头孢克肟作为原料后,将其均匀散布到水中,经观察发现,原料分布趋于分散,其中一部分已沉到溶液底部;而另外一部分则停留于液体表面,在对其进行简单搅拌后,原料仍无法实现均匀分散,而在利用超声、吐温80等方法后,分散效果有所改善,不过仍处于不稳定状态[5]。在整个测定过程中,遮光度呈不断上升趋势,难以保障样品力度测定结果的精准。另外,头孢克肟无引湿性,因此在以干法进行测定时,可以省去样品前处理环节,通过测定流程简化,能够更加便捷、快速地得到较为准确的测量结果。综上,在此次对于头孢克肟粒度分布的测定中,干法的适用性更强,应用效果更好。
2方法学考察
2.1光学参数的筛选
从物理学特征来看,头孢克肟表面呈粉末状,颜色由白至淡黄色变化,吸收率参数设定为0.2;折射率参数设定为1.79。
2.2分散气压的设定
通常情况下,分散气压的数值设定与样品分散状态间存在紧密关联,对于测定结果的影响程度较高。因此在测定实践中,需重点注重气压与测定结果之间的关系,此次测定过程中,初步将遮光度设定在0.5%~5.0%的范围内,进样频率设定为50.0%,测量时间控制在10s,为筛选出适宜的分散气压,此次共设置5组进行对比分析,其分散气压分别设定为0.5、1.0、2.0、3.0和4.0bar,同时选取头孢克肟原料5份,分别对应5组分散气压。在分别测定5次后,计算得出RSD,测定结果如下表1所示:
表1 不同分散气压下的测定结果(n=5)
分散气压(bar) | 遮光度(%) | d-0.1 (μm) / RSD(%) | d-0.5 (μm) / RSD(%) | d-1.0 (μm) / RSD(%) |
0.5 | 0.69 | 8.59 / 18.0 | 47.12 / 1.01 | 87.56 / 0.59 |
1.0 | 1.02 | 2.57 / 2.35 | 34.39 / 0.85 | 70.53 / 0.40 |
2.0 | 1.53 | 1.49 / 1.71 | 19.93 / 1.53 | 60.12 / 0.49 |
3.0 | 1.55 | 1.28 / 0.40 | 15.56 / 0.81 | 44.32 / 0.68 |
4.0 | 0.97 | 1.17 / 1.21 | 13.92 / 1.61 | 44.12 / 1.56 |
如表1所示,在分散气压不断升高的同时,样品分散度相应提升,粒径大小也在随之下降。在分散气压升高至2.5bar时,三组样品的变化趋势均相对平缓,由此可知,在分散压力达到一定程度后,样品能够充分分散,并使粒径分布达到相对稳定的状态。根据测定结果显示,RSD值均相对较小。但在分散气压进一步增大的情况下,颗粒发生破碎的可能性逐渐加大,综合来看,为避免出现颗粒破碎并保障样品充分分散,此次选择将分散气压设定在2.5bar。
2.3进样频率的设定
根据表1中得到的测定结果,在选择头孢克肟样品后,将分散气压设定在2.5bar,为确定最佳的进样频率,此次设置三组对照组,将其进样频率分别设置20.0%、50.0%和80.0%。
表2 不同进样频率下的测定结果(n=3)
进样频率(%) | 遮光度(%) | d(0.1) (μm) / RSD(%) | d(0.5) (μm) / RSD(%) | d(0.9) (μm) / RSD(%) |
20 | 1.31 | 1.35 / 0.89 | 16.91 / 2.19 | 46.91 / 1.41 |
50 | 1.69 | 1.35 / 0.47 | 17.32 / 1.31 | 47.21 / 0.69 |
80 | 1.98 | 1.38 / 0.69 | 17.02 / 1.29 | 47.22 / 0.79 |
如表2所示,通过对三组样品的对比分析,可以较为直观的发现,在进样频率为20.0%的情况下,测定结果的RSD值相对较高,相比之下,当进样频率达到50.0%和70.0%时,测得的RSD值明显较小。由此可见,在进样频率达到20.0%时,样品进样过程中的流动性并不理想,容易出现细分黏附于壁上的情况,但当进样频率达到50.0%和70.0%时,样品流动性得以显著提升,能够逐渐达到进样均匀的效果。进一步对比可知,在进样频率为50.0%的情况下,除RSD值偏低外,还能够保持相对适宜的进样速度,可以有效达到测定要求,综合来看,此次选择将进样频率设定为50.%。
2.4遮光度的选择
根据表2得到的测定结果,在选择头孢克肟样品后,将进样频率设定在50.0%,通过设置4组对照组,测定遮光度与粒径测定结果的关系。
表3 不同遮光度下的粒度分布情况(n=4)
遮光度(%) | d(0.1) (μm) | d(0.5) (μm) | d(0.9) (μm) |
0.5 | 1.34 | 17.21 | 47.12 |
1.0 | 1.34 | 17.19 | 47.21 |
2.0 | 1.37 | 17.24 | 47.20 |
5.0 | 1.39 | 17.26 | 47.23 |
如表3所示,在不同的遮光度下,各组对于头孢克肟粒径的测定结果区别不大,由此可见,遮光浓度的变化,并不会对测定结果造成较大影响,因此对于遮光度的设定在0.5%~5.0%的范围内均可。
2.5测量时间的设定
根据表3得到的测定结果,在选择头孢克肟样品后,通过设置4组对照组,测定测量时间与粒径测定结果的关系。
表4 不同进样频率下的测定结果(n=4)
测量时间(s) | 遮光度(%) | d(0.1) (μm) / RSD(%) | d(0.5) (μm) / RSD(%) | d(0.9) (μm) / RSD(%) |
3 | 1.79 | 1.35 / 0.99 | 16.89 / 2.47 | 46.86 / 1.29 |
5 | 1.53 | 1.35 / 0.71 | 16.91 / 2.01 | 47.08 / 1.09 |
7 | 1.69 | 1.38 / 0.57 | 16.99 / 1.31 | 47.29 / 0.66 |
9 | 1.51 | 1.38 / 0.51 | 17.01 / 1.29 | 47.31 / 0.79 |
如表4所示,在测量时间为3s的情况下,所测定的RSD数值较高,而当测量时间在5~9s范围内,所测得的RSD数值相对偏低,其中,当测量时间为7s时,RSD值最低,因此,此次将测量时间设定为7s。
2.6精密度试验
通过对上述研究结果的总结归纳,确定了最为适宜的测定参数,随后安排两名实验人员,分别于不同日期,各自选取适量的头孢克肟原料,对其进行4次平行测定,测得结果如表5所示。
表5 精度度测定结果(n1=n2=4)
实验者 | A | B | ||||||
测定 次数 | 遮光度 | d(0.1) (μm) | d(0.5) (μm) | d(0.9) (μm) | 遮光度 | d(0.1) (μm) | d(0.5) (μm) | d(0.9) (μm) |
1 | 1.21 | 1.34 | 17.12 | 46.71 | 1.19 | 1.35 | 16.78 | 46.95 |
2 | 1.23 | 1.37 | 16.52 | 46.82 | 1.59 | 1.33 | 16.89 | 47.26 |
3 | 1.49 | 1.36 | 16.72 | 46.92 | 1.71 | 1.33 | 16.91 | 47.68 |
4 | 2.39 | 1.36 | 17.14 | 46.78 | 1.62 | 1.35 | 17.12 | 47.26 |
平均 | 1.58 | 1.36 | 16.88 | 46.81 | 1.53 | 1.34 | 16.93 | 47.29 |
RSD(%) | - | 0.42 | 1.21 | 0.49 | - | 0.49 | 1.27 | 0.72 |
结合表5测定数据来看,根据美国要点中所制定的粒度测定要求来看,在粒度分布中心值(d=0.5)时,所测得RSD值应在10.0%以下,而在粒度边界值(d=0.1或0.9)时,所测得的RSD值应在15.0%以下。而在数值低于10μm的情况下,RSD数值可放宽一倍。以此次实验结果来看,重复性与中间密度值所测定的RSD值均在2.0%以下,由此可见,本测定方法的精度度较高。
3 样品的测定
依照上述的测定方法,对4个不同批次的头孢克肟粒度进行测定,所得结果如表6所示,d(0.1)测定结果保持在(1.39~8.34)μm范围内,d(0.5)测定结果保持在(17.12~89.32)μm范围内,d(0.9)测定结果保持在(46.32~153.24)μm范围内。
表6 不同批次头孢克肟粒度测定结果
批号 | 平均粒度(μm) | ||
d(0.1) | d(0.5) | d(0.9) | |
H20060688 | 1.36 | 17.12 | 46.32 |
H20040421 | 1.82 | 23.24 | 51.24 |
H20060932 | 2.67 | 34.24 | 81.53 |
H20060936 | 8.34 | 89.32 | 153.24 |
4 头孢克肟颗粒的制备
根据上述所测得的原料粒径,根据处方要求,称取相应剂量的头孢克肟,另外配备蔗糖、阿拉伯胶等材料,在对其进行混合搅拌2min后,在向其中添加湿润剂制软材,在软材制备完成后,再将其投入到旋转式颗粒机中,制粒完成后对其进行流化、干燥,随后再根据处方要求,添加适量的粉末香精,最后对其进行分装并得到自制的头孢克肟颗粒A、B、C、D。
5 头孢克肟颗粒溶出曲线测定
表7 头孢克肟颗粒在pH6.8介质中的溶出度测定结果(n=4)
样品 | d(0.9) | 不同时间点的平均累计溶出度(%) | ||
0min | 15min | 30min | ||
参比颗粒 | - | 0.0 | 86 | 95 |
自制颗粒A | 46.9 | 0.0 | 95 | 99 |
自制颗粒B | 52.9 | 0.0 | 82 | 102 |
自制颗粒C | 67.6 | 0.0 | 71 | 87 |
自制颗粒D | 131.2 | 0.0 | 56 | 65 |
如表7所示,根据2020年版中国药典的相关规定,将磷酸液pH值设定在6.8,转速设定为50r/min,静谧量取2ml滤液,随后将其转移至10ml量瓶中,在加入溶出介质后,经过稀释、摇匀后取5ml,于283nm波长处,对自制的头孢克肟与参比制剂分别测定溶出度。
结语:此次采取激光散射法,对头孢克肟原料粒度分布情况进行测定,从分散气压、进样频率、遮光度以及测量时间等方面,对比分析筛选出最为适宜的光学参数,在经过精密度试验后,结果证实,此次测定方法具有便于操作、重复性好等优势,在头孢克肟原料的粒度控制中具有较高的适用价值。
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