差示扫描量热法对尼群地平晶型的定量分析研究_杨世颖

差示扫描量热法对尼群地平晶型的定量分析研究_杨世颖 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 差示扫描量热法对尼群地平晶型的定量分析研究_杨世颖 ChineseJournalofNewDrugs2015，24(12) 差示扫描量热法对尼群地平晶型的定量分析研究 1121杨世颖，张丽，杜冠华，吕扬 (中国医学科学院药物研究所1药物晶型研究中心晶型药物研究北京市重点实验室; 2国家药物筛选中心药物靶点研究与新药筛选北京市重点实验室，北京100050) ,摘要,目的:针对尼群地平晶I型与晶IV型，建立其混晶原料药中晶型含量的定量分析方法。方法:采用差示扫描量热法，在分别考察晶I型、晶IV型样品质量与热量线性关系的基础上，通过配制尼群地平晶I型与晶IV型的不同含量混晶样品，建立其吸热峰热焓值与晶型含量间的线性关系，实现尼群地平混晶样品中晶型含量的定量分析。结果:尼群地平晶I型与晶IV型的吸热峰Peak值相差2?，当混晶样品中晶I型含量小于10%或大于40%时，两种晶型的吸热峰无法区分，当混晶样品中晶I型含量在10%,40%范围内时，其含量与热焓具有良好的线性关系。结论:本方法具有试样微量化、操作简单、快速便捷、图谱易于分析等优势，可作为尼群地平晶型质量控制的限量方法使用。 ,关键词,尼群地平;差示扫描量热法;晶型;定量分析 ,,,中图分类号,,972(4文献标志码,A文章编号,1003,3734—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (2015)12,1423,05 Quantitativeanalysisofnitrendipinepolymorphusing differentialscanningcalorimetry YANGShi-ying1，ZHANGLi1，DUGuan-hua2，L Yang1 (1BeijingKeyLaboratoryofPolymorphicDrugs， InstituteofMateriaMedica;2BeijingKeyLaboratory ofDrugTargetsandScreening,esearch，InstituteofMateriaMedica， ChineseAcademyof MedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege，Beijing100050， China) ,Abstract,Objective: ToestablishaquantitativeanalysismethodforthedeterminationofcontentsofFormIandFormIVnitrendipineintherawmaterial(Methods: ThelinearelationshipbetweenthequalityandheatofFormIandFormIVwasinvestigatedfirst(MixedcrystalsamplesofnitrendipinewithdifferentcontentsofFormIandFormIVwerethenprepared(Finallythelinearrelationshipbet weentheenthalpyandpolymorphiccontentwasestablishedbydifferentialscanningcalorimetry(DSC) methodforquantitativeanalysisofpolymorphiccontent(,e-sults: ThetemperaturedifferenceofendothermicpeaksbetweenFormIandFormIVwas2?(Whenthecontentof —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ itwasimpossibletodistinguishthetwoendo-FormIinthemixedcrystalwaslow erthan10%orhigherthan40%， thermicpeaks(WhenthecontentofFormIinthemixedcrystalwasbetween1 0%and40%， agoodlinearrelation-shipwasobtainedbetweentheenthalpyofendothermi cpeaksandcrystalcontents(Conclusion:Theestablishedmethodissimple， rapid，accurateandeasytoanalyze， itcanbeusedasalimitcontrolmethodfornitrendipinepoly-morphs( ,Keywords,nitrendipine;differentialscanningcalorimetry; polymorph;quantitativeanalysis ,基金项目,国家十二五“重大新药创制”001-013; 2013ZX09102110)科技重大专项(2012ZX09301002- ,作者简介,杨世颖，E-mail:ysy@imm(ac(cn。女，助理研 究员，主要从事药物晶型研究。联系电话:(010)63161258， ,通讯作者,吕扬，E-mail:luy@imm(ac(cn。杜冠华，女， 研究员，博士生导师，主要从事药物分析研究。联系电话:(010) 63165212，男，研究 E-mail:dugh@imm(ac(cn。员，主要从事神经药理学与新药发 现。联系电话:(010)63165184， 1423 中国新药杂志2015年第24卷第12 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 期 ChineseJournalofNewDrugs2015，24(12 ) 差示扫描量热法(differentialscanningcalorime-try，DSC)是在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度关系的技术。差示扫描量热仪记录到的曲线称DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt(单位:毫焦/秒)为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标。DSC法可以测定多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、 ,1, 高聚物结晶度、样品纯度等，因此其在制药领域，尤其是在晶型药物研究方面的应用也越来越 ,1,3, 。广泛 差示扫描量热法可以用于药物晶型的定性和定美国、英国、欧洲等发达国家和地区的药典量分析， 中均收录了DSC方法作为晶型检测方法，即将公布《中华人民共和国药典》“药品也将DSC法纳入到的 ,4, 晶型研究及晶型质量控制指导原则”中。DSC法 ,5, 用于晶型药物定性分析，主要是基于药物的不同 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 反映在DSC图谱晶型物质常常具有不同的热效应， 中主要表现为吸热峰或放热峰数量和位置的差异;DSC法用于晶型药物的定量分析则是由于不同晶型在转变或熔融时产生不同的热效应，相应的热量变 通过测定纯化与晶型含量间存在一定的比例关系， 晶型的熔融焓或晶型转变焓，再利用曲线法可 ,6,10, 。以定量分析样品中各晶型的相对含量 尼群地平是临床常用的抗高血压药物，具有疗 价格便宜的特点。但是，长期临床应用和研效肯定、 究结果显示，目前临床应用的尼群地平制剂生产厂 尽管质量标准基本一致而且产品均检测合家众多， 但实际临床效果差异大，而且作用不稳定，严重格， 影响了疾病的治疗。为了探讨尼群地平临床疗效差异大的问题，本实验室对多家产品进行了比较研究，发现导致尼群地平药品临床疗效差异的原因是没有在制剂中控制尼群地平的晶型状态。为了提高并有 效控制尼群地平制剂的质量，本实验室过对尼群地 制备、质量控制、稳定性及生物平晶型进行了筛查、 并发现了尼群地平新的活性评价等多方面的研究， ——晶IV型，优势药物晶型—并以此作为药用晶型研 制开发了新的尼群地平制剂。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 为了控制尼群地平新晶型(晶IV型)原料药的质量，本实验根据尼群地平晶IV型易混入晶I型的特点，建立了能够控制混晶比例的差示扫描量热法，建立的方法可定量分析原料药中两种晶型的比例，作为尼群地平药物晶型质量控制的限量方法。 材料 DSC1型差示扫描量热仪(MettlerToledo公司)，已采用国家一级标准物质铟(GBW13202)作为标准来标定仪器;40μL的标准Al2O3坩埚。晶型纯品标准DSC图谱测量条件:初始温度设置为30?，终止温度设置为180?，升温速率设置为10 ,1 ?min;定量分析方法建立测量条件:初始温度设K 终止温度设置为180?，升温速率设置置为120?，,1 为5K?min。XS105型分析用天平(称量精度0(01mg，MettlerToledo 公司)。 尼群地平晶I型样品(大连弘丰制药有限公司，批号:060403);尼群地平晶IV型样品为中国医学科学院药物研究所自制样品，晶型纯度为100%。 方法与结果 1 晶型纯品的标准DSC图谱 对尼群地平晶I型与晶IV型纯品进行差示扫描量热分析，获得其晶型标准DSC图谱见图1。由图可尼群地平2种晶型均只存在一个熔—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 融吸热峰，其见， 吸热峰的Peak值分别为157(33和155(13?，二者相差约2?。差示扫描量热法可实现对尼群地平2种晶型的有效鉴别 。 图1 1424 中国新药杂志2015年第24卷第12期 尼群地平2种晶型的DSC图谱 ChineseJournalofNewDrugs2015，24(12) 2 晶I型样品质量与吸热峰热量间的线性关系考察 2(1精密度分别称取尼群地平晶I型样品2(92，2(98，2(96，2(96，2(95和2(92mg，“1”共6份，以项 Peak值和吸热下条件进行检测，计算样品Onset值、0(03%，0(22%，焓的相对标准偏差分别为0(09%， 均小于2(0%，表明DSC方法测定尼群地平晶I型样品具有良好的精密度。 2(2线性与范围考察尼群地平晶I型样品的质量与其吸热峰热量间的线性关系，为建立混晶样品的晶型定量分析方法提供依据。分别称取不同质量的尼群地平晶I型样品，记录其DSC热流值变化曲线，实验数据见表1。以尼群地平晶I型样品质量为横坐标，吸热峰热量为纵坐标绘制标准曲线，获得线性回归方程为:y=,103(98x+1(5245，—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 相关系数,2=0(9995，或r=0(9997(n=6)，表明在0(94,6(00mg范围内，尼群地平晶I型不同质量与其吸热峰热量值具有良好的线性关系。 表1 尼群地平晶I型样品不同质量与 热量实验数据信息 质量/mg0(942(003(053(995(036(00 热量/mJ,94(39,211(60,317(16,406(75,518(88,626(79 3(2 考察尼群地平晶IV型样品的质 量与其吸热峰热量间的线性关系，为建立混晶样品 线性与范围 的晶型定量分析方法提供依据。分别称取不同质量的尼群地平晶IV型样品，记录其DSC热流值变化曲线，实验数据见表2。以尼群地平晶IV型样品质量为横坐标，吸热峰热量为纵坐标绘制标准曲线，获得线性回归方程为:y=,98(156x,0(0096，相关系数r=0(9999(n=6)，表明在0(99,5(97mg范围内，尼群地平晶IV型不同质量与其吸热峰热量值具有良好的线性关系。 表2 尼群地平晶IV型样品不同质量与 热量实验数据信息 称样量/mg0(992(033(013(994(965(97 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 热量/mJ,98(16,197(73,297(57,388(30,488(42,586(24 4 混晶样品中晶IV型含量测定方法的建立 4(1精密度配置尼群地平晶I型?晶IV型=10?903(39，的混晶样品，备用。分别称取混晶样品3(38， 3(55，3(60，3(63和4(03mg，“1”以项下条件进行检Peak值和吸热焓的相对标准测，计算样品Onset值、 0(02%，1(24%，偏差分别为0(22%，均小于2(0%，表明DSC方法测定尼群地平混晶样品具有良好的 精密度。4(2 线性与范围精密称取尼群地平晶I型和晶IV型样品，3?97，分别配制成晶I型?晶IV型=1?99， 3晶IV型样品质量与吸热峰热量间的线性关系 考察 3(1精密度分别称取尼群地平晶IV型样品2.98，2(92，2(95，2(96，2(93和2(96mg，共6份，以“1”Peak值项下条件进行检测，计算样品Onset值、 0(08%，和吸热焓的相对标准偏差分别为0(04%，0(84%，均小于2(0%，表明DSC方法测定尼群地平晶IV型样品具有良好的精密度。 表3 混晶比例I%246810 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 156(27 外推起始温度/?I 152(66152(71152(45152(64 152(66 156(54 IV I 155(30155(23155(11155(24 155(08 4?96，10?90，16?84，20?80，30?70，40?60，50?50，60?40，70?30，80?20，90?10的13种不同晶型含量比例的混 晶样品。为降低混合样品均匀性对标准曲线建立的Peak影响，每个含量均平行测量3次，记录Onset值、 值和吸热量及吸热焓值，实验数据见表3。 晶I型与晶IV型不同混晶比例的DSC实验数据信息 峰温度/? IV I,2(84,8(37,17(45,29(21,42(55 吸热量/mJ IV,355(30,354(26,331(95,330(37,316(43 I,0(78,2(27,4(94,8(02,11(81 ?g,1吸热焓/J —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ IV,98(25,95(92,94(04,90(68,87(82 1425 中国新药杂志2015年第24卷第12 期 ChineseJournalofNewDrugs2015，24(12 ) 续表3 混晶比例I%1620243034405060708090 外推起始温度/?I154(77152(16153(83154(12154(66154(78 154(99156(23156(26156(60156(91 IV152(99152(89152(77153(06153(39153(91 I156(89157(02156(94157(02157(13157(37 157(57157(68158(13158(48158(66峰温度/? IV155(21155(32155(15155(10155(32155(46 I,78(76,103(03,115(79,154(45,170(93,210(82 吸热量/mJ IV,305(42,282(14,240(16,211(12,189(32,165(83 I,20(53,26(82,33(02,43(32,48(47,59(16 ?g,1吸热焓/J IV,79(70,73(59,68(47,59(18,53(70,46(42 ,103(98,104(52,105(58,105(62,107(77 ,372(32,383(48,401(46,425(14,409(50 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ DSC图谱结果表明，当晶I型含量小于10%时，中仅存在1个吸热峰，其Peak值约155?，主要体现晶I型吸热峰无法识别;当晶I型为晶IV型吸热峰， DSC图谱中存在2个吸含量大于10%小于40%时， Peak值分别位于157和155?左右，热峰，可明显区 分晶I型与晶IV型的吸热峰，并且，随着混晶样品中晶I型含量的增加，高熔点的吸热峰面积逐渐增大; 2种晶型无法区分，DSC当晶I型含量大于40%时， Peak值为158?左右。图谱中仅存在1个吸热峰， 在晶I型?晶IV型=10?90,40?60区间内，以尼群地平晶I型含量为横坐标，吸热峰焓值为纵坐标绘 获得线性回归方程为:y=,1(5779x+制标准曲线， 4(4881，相关系数r=0(9991(n=7)，表明晶I型含其含量与热焓具有良好的量在10%,40%范围内， 线性关系;以尼群地平晶IV型含量为横坐标，吸热峰焓值为纵坐标绘制标准曲线，获得线性回归方程为: 2y=,1(4008x+38(278，相关系数,=0(9991或r= 图3尼群地平混晶样品中晶IV型含量与 热焓的标准曲线 讨论 本文建立的尼群地平混晶样品的晶I型或晶 IV型标准曲线，均可实现一定范围内混晶样品中晶I型或晶IV—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 型含量定量测定目的，但由于两种晶型熔点相差较小，导致含量测定标准曲线的线性范围较窄。 对于尼群地平晶IV型原料药的晶型质量控制而言，其晶型质量标准要求原料药中晶IV型含量达到90%以上，而本实验所建立的方法，其晶I型含量 因此可作为创新药物尼群地的检测下限恰为10%， 平新晶型质量控制的限量方法使用。 鉴于尼群地平晶IV型原料药的制备工艺为:以晶I型为原料通过物理转晶获得晶IV型;并且差示扫描量热法具有试样微量化、操作简单、快速便捷、图谱易于分析等优势，因此本方法也适合作为尼群地平晶IV型原料药制备的过程控制方法，用于原料 0(9995(n=7)，表明晶IV型含量在90%,60%范围内，其含量与热焓具有良好的线性关系。晶I型与晶IV型的含量测定标准曲线如图2和图3所示。 图2尼群地平混晶样品中晶I型含量与 热焓的标准曲线 药制备合格与否的初步判断。 (下转) 1426 中国新药杂志2015年第24卷第12期 ChineseJournalofNewDrugs2015，24(12 ) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 的同时获得相对理想的释药速率。制片润滑剂选用较易得到的硬脂酸镁，在满足压片要求的同时可有效降低成本。 对自制的左乙拉西坦缓释片进行评价，以体外 pH4(5醋释放曲线为评价标准。在pH1(0盐酸、 pH6(8磷酸盐和水4种释放介质中，酸盐、分别对 自制左乙拉西坦缓释片与市售KeppraX,的释放曲线进行比较，自制样品与市售样品的释放曲线具有 80(8，75(9，74(7，高重合性，f2值分别为79(9，释放行为相似。可以认为自制的左乙拉西坦缓释片具有 与参比制剂一致的释放行为。 本研究依据左乙拉西坦的理化特性和缓释制剂特点，选择有效、经济的硬脂酸镁、乳糖、山嵛酸甘油酯作为材料进行筛选、制备，获得的自制片与市售片具有基本一致的释放曲线。本研究仅对新型左乙拉西坦的制备进行概括性研究，可在今后的研究中对每种药物成分进行定量分析，获得精确的药物成分及用量并努力加速应用于临床，开展相关研究，为国内癫痫患者提供更优化的治疗方式。 ,参 考 文 献, ,5, ,6, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ,7, ,8,,9, ,10, ,11, ,12, ,13, ,1,晏玉奎，王庄(左乙拉西坦基础研究进展,J,(中国现代应 2013，30(5):565,570(用药学， ,2,张少桦，王锦刚，蒋海松(HPLC法检查左乙拉西坦缓释片的 J,(中国药房，2014，25(13):1212,1215(有关物质, ,3,唐静文，廖红梅，王平，等(左乙拉西坦单药治疗?4岁儿童 (药学与临床研究，2013，21(4):癫痫112例临床观察,J, 366,368(,4,杜程钢，梁树立，梁爽爽，等(左乙拉西坦治疗中央颞区棘波 的儿童良性癫痫的随访,J,(中华临床医师杂志(电子版)， ,14,,15, 2012，6(6):151,152( SANCHEZPE，ZHUL，VE,,ETL， etal(Levetiracetamsup-pressesneuronalnetworkdysfunctionandreverse —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ssynapticand J,(ProcNatlcognitivedeficitsinanAlzheimer'sdiseasemodel, 2012，109(42):2895,2903(AcadSci， SZAFLA,SKIJP，SANGHAKS，LINDSELLCJ， etal(Prospec-blindedcomparativetrialofintravenoustive，randomized， single-levetiracetamversusphenytoinforseizureprophylaxis,J,(Neuro-critCare，2010，12(2):165,172(ALONSO-LOMILLOMA， DOMINGUEZ-,ENEDOO，MATOSP， etal(Electrochemicaldeterminationoflevetiracetambyscreen-printedbasedbiosensors,J,(Bioelectrochemistry，2009，74(2):306, 309(LYSENG-WILLIAMSONKA(Levetiracetam,J,(Drugs，2011， 71(4):489,514(MOTAMEDIM，NGUYENDK，ZAAT,EHM， etal(Levetirace-especiallyaftertamefficacyinrefractorypartialonsetseizures，failedepilepsysurgery,J,(Epilepsia，2003，44(2):211,214(ALVA ,EZV，JANUELJM，BU,NANDB，etal(Second‐ linestatusepilepticustreatment:comparisonofphenytoin，valproate， andlevetiracetam,J,(Epilepsia，2011，52(7):1292,1296(, AMANTANIG，IKONOMIDOUC，WALTE,B，etal(Leveti-racetam: safetyandefficacyinneonatalseizures,J,(EurJPaed-2011，15(1):1 ,7(iatrNeurol，KHANO，CHANGE，CIP,IANIC， etal(Useofintravenousle-vetiracetamformanagementofacuteseizuresinn—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ eonates,J,(Pe-diatrNeurol，2011，44(4):265,269(BE,AN,G， SPI,APJ(Levetiracetaminchronicdailyheadache:adouble-blind， randomisedplacebo-controlledstudy(TheAus-tralianKEPP, AHeadacheTrial,AUS-KHT,),J,(Cephalalgi-2011，31(5):530,536(a， AWAADY，,IZKT(Levetiracetaminthetreatmentofpediatricheadache ,J,(JTaibahUnivMedSci，2014，9(1):74,77(CONTINM，MOHAMEDS， ALBANIF， etal(Levetiracetamclin-icalpharmacokineticsinelderlyandveryelderlypati entswithep-J,(Epilepsy,es，2012，98(2):130,134(ilepsy, 编辑:周卓/接受日期:2015,03,20 櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌 櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌 (上接) ,参 考 文 献, (现代药物与临床(2013，28(5):815,818(中的应用,J, ,6,KA,ANM，CHADHA,，CHADHAK，etal(Identification， char-acterizationandevaluationofcrystalformsofquininesulphate ,J,(PharmacolPharm，2012，3(2):129,138( ,1,张晓楠，郭士岭，陈宜俍，等(差示扫描量热法在药物多 —————————————————————————————————————— 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