蔣德華,林錦明,陳建明,王小燕,李淵源,周長江(.第二軍醫(yī)大學研管大隊,上海 00433;.第二軍醫(yī)大學藥學院,上海 00433)
阿奇霉素是世界上第一個l5元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,其對革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、厭氧菌以及細胞內(nèi)病原體等敏感。臨床上主要用于呼吸道感染,泌尿系統(tǒng)感染、皮膚及軟組織感染、性傳播疾病等。目前,阿奇霉素依然是治療嬰幼兒呼吸道感染,以及用于搶救兒童極重型全身弓形蟲病常用的藥品[1],阿奇霉素存在多晶型[2~5],中國藥典(2010版)收載了該品種。
一般情況下,多晶型藥物要得到不同的晶型,改變?nèi)軇w系是最常用的方法,如尼莫地平、法莫替丁、棉酚等。我們以乙醇-水作為溶劑體系,通過改變條件對阿奇霉素進行結(jié)晶,采用差熱分析(DTA)、X射線衍射法(XRD)對阿奇霉素晶體進行了分析研究。
1.1 儀器與試藥 Diamond TG/DTA(日本精工);Rigaku D/max 2500 X射線衍射儀(日本理學株式會社);TD5A離心機(凱特實驗儀器公司);GZX干燥箱(上海楚柏設備有限公司)。阿奇霉素原料藥(浙江國邦藥業(yè)有限公司,批號:081027-1);無水乙醇(上海國藥公司,分析純),實驗用水為去離子水
1.2 阿奇霉素晶體的制備 稱取一定量的原料藥,完全溶解于適量乙醇中,將7倍體積的水倒入上述溶液中,3 000 r/min離心15 min,棄上清液,常溫真空干燥,得樣品A。將原料藥用乙醇溶解,加入適量水(無沉淀產(chǎn)生),分成3份,一份50℃常壓蒸發(fā)析晶,得樣品B;一份25℃真空蒸發(fā)析晶,得樣品C;一份25℃常壓蒸發(fā)析晶,得樣品D。測量前,所有樣品均在真空干燥箱中干燥24 h。
1.3 阿奇霉素的晶體表征 ①DTA/TG儀器參數(shù)設置:起始溫度35℃ ,終止溫度220℃,升溫速率10℃/min,樣品用量約為2mg。②粉末X-ray衍射測試條件:Cu K-Alpha1,40KV-60mA(工作電壓-電流),DS=SS=1°,RS=0.15 mm(狹縫),2θ。
圖1為原料藥及樣品A、B、C和D的DTA圖譜。
圖1 阿奇霉素晶體DTA圖譜
從圖1上可以看出,阿奇霉素原料藥的DTA圖譜出現(xiàn)2 個峰(I、II),I峰的熔距為 83.9 ~92.1 ℃,II峰的熔距為116.7~121.3℃;樣品 A的DTA圖譜峰為單峰(III),其熔距為117.1~121.2 ℃;樣品B的DTA圖譜峰為雙峰,IV峰的熔距為116.4~122.9℃,V 峰的熔距為130.9~138.1 ℃;樣品 C 存在單峰VI,熔距為119.9~124.7℃;樣品D 存在雙峰,VII峰的熔距為115.9~119.7 ℃,VIII峰的熔距為 124.4 ~130.0℃。
圖2為原料藥、樣品A、B、C和D的TG/DTG圖譜。
圖2 阿奇霉素晶體的TG/DTG圖譜
采用DTG作為TG失重峰的輔助判斷標準,由圖2可知,樣品A、B、C和D均具有兩次失重峰,第一個失重峰可能為表面吸附水和乙醇溶劑分子所引起的,70℃烘干24 h該峰消失;第二峰為結(jié)晶水失重峰。以原料藥進行重復性試驗,重現(xiàn)性良好。失重值見表1。
一水阿奇霉素理論失重值為2.35%,二水阿奇霉素的理論失水值為4.59%,由此推測:原料藥為二水阿奇霉素;樣品A為一水阿奇霉素;樣品B、C和D均以一水阿奇霉素為主,樣品D可能含有無水阿奇霉素。
表1 阿奇霉素晶體的失重值(%)
圖3為原料藥、樣品A、B、C和D的X-ray衍射(XRD)圖譜。
圖3 阿奇霉素的XRD圖譜
從圖3可以看出,以乙醇-水為溶劑體系制得的阿奇霉素晶體與原料藥晶型不同,通過將XRD圖譜與文獻[6]中樣品圖譜進行比照,可以判定原料藥為二水阿奇霉素,樣品A為一水阿奇霉素,樣品B、C和D均包含一水阿奇霉素晶體,與根據(jù)TG/DTG圖譜得出的推斷一致。通過C-NMR分析確證了樣品A、B、C和D均為阿奇霉素,在圖4中,樣品圖譜中出現(xiàn)了58.11 ppm的峰,表明樣品中含有溶劑乙醇分子。由此可知,以同一種溶劑體系和不同的結(jié)晶條件得到的阿奇霉素晶體之間,其XRD圖存在差異,晶型也不同。
圖4 阿奇霉素晶體的C-NMR圖譜
3.1 阿奇霉素晶體的制備 以乙醇-水為溶劑體系可以制備出一水阿奇霉素晶體。結(jié)晶時如果改變體系的溫度、壓強或結(jié)晶方式,獲得的固體阿奇霉素樣品的DTA圖譜及XRD圖譜不同,這可為阿奇霉素多晶型的制備或生產(chǎn)提供理論參考。
3.2 分析方法比較 通過比較粉末X-ray衍射圖譜可以看出,XRD圖譜可以提供更加豐富、細致的粉末晶體的數(shù)據(jù),但是無法從單一的圖譜上區(qū)分化合物的晶體是單晶還是混晶,而借助DTA圖譜,這種差異(峰位置、大小、形體、數(shù)量等)就顯得簡單、直觀,不需要再通過與單晶的數(shù)據(jù)進行比較。在難以得到單晶數(shù)據(jù)的情況下,使用DTA及TG/DTG圖譜表征、判斷晶體的情況比XRD法更加方便。
從DTA和X-ray衍射圖譜可以看出,以乙醇-水為溶劑,改變制備條件會得到不同晶型的阿奇霉素,可見在生產(chǎn)固體阿奇霉素的時候需要嚴格控制工藝參數(shù)。不同的阿奇霉素晶型具有不同的吸濕性[6,7],多晶型的存在往往使臨床準確用量產(chǎn)生困難,因而單一晶型的制備或混晶的純化工作具有非?,F(xiàn)實的意義。
[1]王英杰,李玉琴.阿奇霉素的一般藥理研究[J].山東醫(yī)藥工業(yè),2000,19(1):76.
[2]Ghobad M,Hadi V,Mohammad BJ,et al.Development of azithromycin-PLGA nanoparticles:Physicochemical characterization and antibacterial effect against Salmonella typhi[J].Colloid Surface B,2010,80:34.
[3]Gandhi R,Pillai O,Thilagavathi R,et al.Characterization of Azithromycin hydrates[J].Eur J Pharm Sci,2002,16:175.
[4]Blanco M,Valdés D,Bayod MS,et al.Characterization and analysis of polymorphs by near-infrared spectrometry[J].Anal Chim Acta,2004,502:221.
[5]Zhang Z,Zhu YH,Yang XL,et al.Preparation of azithromycin microcapsules by a layer-by-layer self-assembly approach and release behaviors of azithromycin[J].Colloid Surface A,2010,362:135.
[6]輝瑞產(chǎn)品公司.阿奇霉素的晶型[P].中國專利.CN1780847A,2006-05-31.
[7]韓國藥品株式會社.阿奇霉素水合物與1,2-丙二醇的包合物,其制備方法及包含其的藥物組合物[P].中國專利.CN1505629A,2004-06-16.