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激光粒度仪测试多潘立酮原料药粒度方法学研究

发布:丹东百特仪器有限公司
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[摘要] 目的:建立激光衍射法测定多潘立酮原料药粒度的方法学。方法:采用丹东百特 Bettersize 2600激光粒度分析仪,配置全自动干法 & 湿法分散系统,对多潘立酮原料药干法和湿法两种分析方式进行了系统研究;干法通过测试不同分散压力下药物颗粒的粒径,湿法则通过搅拌或者超声对结果的影响,系统考察分散能量对粒度测量结果的影响。结论:通过比对,Z终确认湿法分析结果测试精更高,数据相关性也更加合理。

丹东百特 Bettersize 2600激光粒度分析仪.png

[关键词] 激光衍射法;粒度检测;多潘立酮原料药

       0.前言

       多潘立酮 ( Domperidone ) 作为第二代胃动力药的代表,是一种合成的苯并咪睉类衍生物,主要作用于血脑屏障外的化学受体触发区,通过阻断外周多巴胺受体,从而增强胃及十二指肠的运动,增加下食管括约肌的压力,是一种具有抗呕吐作用的多巴胺受体阻断剂,临床广泛用于胃肠胀满、食管返流、以及放化疗病人恶心呕吐的ZL。由于该药物颗粒溶解性对体内吸收影响较大 , 因此必须考察其粒度对产品质量的影响 , 如果不同批次间粒度有差异 , 可能导致溶出的不一致 , 进而可能造成体内吸收的不一致 , 对药效及安全性都有直接的影响。

       虽然ZG药典和美国药典对于激光衍射法测试原辅料粒度有明确的法律法规,比如仪器的架构原理、干湿法测试的具体方式、测试过程中的影响因素等,但对于一款原辅料,到底选择干法测试还是湿法测试?如何评估干湿法测试的结果?却没有给出相应的说明。本文依照美国药典及激光粒度仪国际标准 ISO13320,对多潘立酮原料药进行了系统的研究。

       1. 实验

       1.1 仪器

       Bettersize 2600 激光粒度仪,丹东百特仪器有限公司;MS303S 电子天平,梅特勒托利多;SC 超声波清洗仪,上海声彦超声波仪器有限公司。

       1.2 原料及试剂

       两个多潘立酮原料药,其中 1 号为微粉化前样品(批次为 0068116-17),2 号为微粉化后样品;吐温 80 为分析纯,水为纯化水。

       2. 结果与讨论

       2.1 干法测定

       2.1.1 干法测试方法学摸索

       干法测试主要是通过压缩空气输送颗粒,利用颗粒和颗粒的碰撞、颗粒和管壁的碰撞以及气流剪切三种方式对粉体颗粒进行分散。由于药物本身是有机小分子颗粒,在较大的剪切压力以及碰撞下,有可能造成药物颗粒的“破碎”,为了保证将大的团聚颗粒分散开,同时又不将原始颗粒“打碎”,药典一般都要求,需要对不同的分散能量对于测试结果的影响进行考察(美国药典 USP429):

20200118-2079171002.png

       在干法测试中,我们采用的方式就是在不同的分散压力下,考察压力对粒度结果的影响。我们测试的压力从 0.05Mpa 到 0.4Mpa 之间,每隔 0.05Mpa 测试一组数据,其中横坐标是所加压力,纵坐标是颗粒粒径大小,其中蓝色、橙色以及灰色曲线分别代表 D10、D50 和 D90 数据:

图1.未粉碎样品的粒度压力滴定数据,图2.粉碎后样品的粒度压力滴定数据.jpg

       较为理想的压力滴定曲线,一般随着压力增大,颗粒粒径逐渐变小,逐渐达到一个稳定平稳期,如果压力进一步增大,可能曲线会进一步向下。这一般对应着随着压力增大,大的团聚体颗粒逐渐分散,达到单分散颗粒,如果压力进一步增大,可能会把药物颗粒“打碎”。但药物有时候复杂就在这个地方,团聚体分散和单颗粒破碎并没有严格的界限,因此需要进一步诊断。通过上述压力滴定曲线,样品 0068116-17 粉碎出现了明显的“稳定平台”区域,即 0.2Mpa 至 0.35Mpa 结果处于稳定期。然而 068116-17 未粉碎样品则随着压力增大,并没有看到理想状态中的平台期,样品粒径一直持续降低,这一般是颗粒发生破碎的信号。为了进一步诊断,我们给出了该样品的图像结果(图 3)。从该图像可以看出,该样品为不规则晶体颗粒,半透明状,从样品本身状态判断,样品比较容易破碎,干法压力一旦加大,颗粒破碎风险较高。

图3.未粉碎样品的图像数据.png

图3.未粉碎样品的图像数据

图4.未粉碎样品在不同压力下的粒径分布曲线.jpg

图4.未粉碎样品在不同压力下的粒径分布曲线

       为了进一步确定合适的干法分散压力,我们给出了未粉碎样品在不同分散压力下的粒度分布结果(图 4)。红色、绿色、深蓝以及浅蓝分别代表0.1、0.2、0.3以及0.4Mpa下压力的粒度分布曲线,可以看到随着分散压力的增大,样品Zda粒径由 150 微米到 100 微米左右,再到Z后二三十微米大小。进一步结合图像数据,可以看到,样品中还是有不少大的颗粒,粒径在 100 微米左右,而且从图像上看应该是单个大颗粒,并不是团聚状态(图 5和 6)。因此当压力加到 0.3 或者 0.4Mpa 时,其Zda颗粒只有二三十微米,显然这个结果不太合理,因此判断颗粒被打碎了。结合前面微粉化后样品的压力滴定曲线平台,同时考虑到样品本身易碎性,结合图像Z终选择小的压力进行测试,压力选择 0.2Mpa。

图5.未粉碎颗粒的图像数据,图6.未粉碎颗粒的图像数据.jpg

       2.1.2 干法测试精密度考察

       基于上述条件,在 0.2Mpa 下对样品粒度进行了精密度考察,图 7 和 8 分别为未粉碎颗粒和粉碎颗粒的粒度分布和精度数据。可以看出,两个样品的精密度都还是不错,D50 数据波动均小于 2.1%,D10/90 数据波动相对标准偏差也都在 3.5% 以下,远远高于美国药典和ZG药典相关要求,说明干法测试精度还是比较可靠。

图7.未粉碎颗粒的粒度分布及精度数据,图8.粉碎后颗粒的粒度分布及精度数据.jpg

       2.2 湿法测定

       2.1.1 湿法测试方法学摸索

       由于多潘立酮不溶于水,因此采用表面活性剂润湿,然后在水中搅拌超声分散的方式进行测试。由于该颗粒易碎,因此样品分散能量要低,同时为了考察分散能量对样品颗粒的影响,我们对搅拌和超声两种方式进行了考察(图9 和 10)。

图9.样品颗粒直接搅拌测试粒度分布,图10.样品颗粒超声分散测试分布.png

       可以看出,单纯搅拌的方式颗粒粒径结果不稳定,但采用低强度超声分散后的效果大大改善,同时超声对粒度分布影响很小,主要影响大颗粒拖尾部分的结果,结合湿法分散的特点,可以判断药物颗粒还是有一定粘附,直接搅拌分散稳定性还是不够,低强度超声后样品重复性大幅度提升,因此后续湿法测试均采用低强度超声的方式。

       2.2.2 湿法测试精密度考察

       基于上述条件,我们在低能量超声的条件下对样品粒度进行了精密度考察,图 11 和 12分别为未粉碎颗粒和粉碎颗粒的湿法粒度分布和精度数据。可以看出,相对于干法分散,湿法测试的结果精密大幅度提升,其 D50/90 的测试相对标注偏差只有 0.7% 以下,D10 也都在2.6% 以下,说明湿法测试结果可靠性更高。

图11.未粉碎样品湿法测试粒度分布及精密度数据,图12.粉碎后样品湿法测试粒度分布及精密度数据.jpg

       2.3 干湿法测试结果比对

       首先从测试精密度上来说,湿法测试明显要好于干法,这主要是由于干法测试样品颗粒一次性过样品池,而湿法是循环反复通过测试区域,采样频率更高。其次从数据相对合理性来说,图 13 和 14 分别是干湿法条件下粉碎前后粒度分布比对。湿法条件下,相对于未粉碎样品,粉碎后粒度分布峰整体向小颗粒方向移动,表现在D10/50/90整体变小,只是幅度不同。但在干法条件下,粉碎前后大颗粒上有较大变化,但小颗粒几乎没有变化。

图13.干法测试条件下粉碎和未粉碎结果比对,图14.湿法测试条件下粉碎和未粉碎比对.jpg

       3. 结论

       从整体来看,多潘立酮原料药干湿法都可以获得较高的测试精密度,但由于其属于易碎的颗粒,因此在测试时这一点必须考量,尤其是干法测试,需要足够的数据支持;相比较干法结果,湿法结果的重复性和精密度明显要高一个量级,同时数据的相关性和合理性更好,对多潘立酮原料药,湿法分散是一个相对合理的方案。



本文作者:丹东百特实验室  刘诗玘、李美、李雪冰

(来源:丹东百特仪器有限公司)


2020-01-18
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