目的 建立鉴别尼莫地平不同晶型的新方法。方法 通过快速去溶剂法制备A、B 2种晶型,采用粉末X射线衍射法、红外光谱法和拉曼光谱法对尼莫地平2种晶型物质进行鉴别分析。对2种晶型样品在6种不同介质中进行溶出实验。结果 晶A型和晶B型实验所得粉末X射线衍射图谱可用于尼莫地平的晶型鉴别。晶B型在2θ=5°和2θ=13°处有特征衍射峰,而晶A型没有;晶A型在2θ=27°处存在特征衍射峰,而晶B型没有,根据特征衍射峰存在与否可有效区分2种晶型。晶A型和晶B型拉曼光谱图谱,在481 cm-1处晶A型存在特征散射峰;通过对晶A型和晶B型样品的拉曼光谱图分析比较,根据峰位置和峰强度的不同,可有效鉴别2种晶型。溶出度实验结果表明晶A型样品溶解性优于晶B型。结论 在晶型研究过程中,通过多种原理的分析技术,如粉末X射线衍射法、红外光谱法、拉曼光谱法等,可根据晶型性质,多角度对晶型进行鉴别分析,通过溶出实验确定晶A型溶解性优于晶B型。
Objective To establish an innovative methods for the identification of nimodipine polymorphs. Methods Nimodipine of two crystal forms were prepared by rapid solvent removal and identified by powder X-ray diffraction,infrared spectroscopy and Raman spectroscopy.The dissolution study of the powder samples were carried out in six different mediums. Results Powder X-ray diffraction patterns of crystal form A and B could be used for the identification of crystal forms of nimodipine.Crystal form B has characteristic diffraction peaks at 2θ=5° and 2θ=13° in the pattern,while crystal form A has characteristic diffraction peaks at 2θ=27° distinguishing two crystal forms effectively.Raman spectrum could be used to identify the crystal forms.Compared with Raman spectra of crystal form B, there exists characteristic scattering peak at 500 cm-1 in crystal form A.According to the position and intensity of the peaks of crystal form A and B, it could distinguish two crystal types effectively.The results of dissolution tests showed that the solubility of crystal form A is better than crystal form B. Conclusion Various analysis techniques in different principle were used in the research, such as Powder X-ray diffraction, Infrared spectroscopy and Raman Spectroscopy etc.Crystal forms were confirmed in several aspects according to the properties of different crystal form, and the solubility of crystal form A is better than crystal form B.
尼莫地平,商品名:尼立苏,新华制药股份有限公司生产,批号:1411112,含量>99%。
D/max-2550型粉末X射线衍射仪(日本Rigaku公司);LABRAM HR EVO型拉曼光谱仪(法国HORIBA公司);TU-1901型双光束紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);Spectrum400型傅里叶红外仪(英国PerkinElmer公司);XS-105型半微量分析天平(瑞士梅特勒-托利多仪器公司,感量:0.01 mg);Laborata4000型旋转蒸发仪(德国Heidolph公司);DZF-6020型真空干燥箱(上海一恒科技有限公司);RC8MD型溶出实验仪(天津市天大天发科技有限公司)。
甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮等均为分析纯,购自北京化工厂。水为娃哈哈纯净水。
对甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、叔丁醇、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮等有机溶剂制备方法进行筛查。晶A型:称取尼莫地平100 mg,在甲醇-水(1:1)溶剂40 mL中完全溶解,在50 ℃,-0.1 MPa条件下快速去溶剂得到黄色固体,在60 ℃,-0.06 MPa条件下干燥12 h,即可得到晶A型产物。 晶B型:称取尼莫地平100 mg,在丙酮10 mL中完全溶解,在40 ℃,-0.1 MPa条件下快速去溶剂得到黄色固体,在40 ℃,-0.06 MPa条件下干燥12 h,即可得到晶B型产物。两种晶型的粉末样品研磨后过筛孔内径(150.0±6.6) μm(100目)筛,备用。
精密称量尼莫地平晶A型和晶B型各50 mg,分别进行粉末X射线衍射分析,实验结果见
精密称量尼莫地平晶A型和晶B型各5 mg,分别进行红外光谱分析,实验结果见
精密称量尼莫地平晶A型和晶B型各30 mg,分别进行拉曼光谱分析。通过对晶A型和晶B型样品的拉曼光谱图的分析比较,根据峰位置和峰强度不同,可有效鉴别2种晶型。见
2种晶型样品在4 000~200 cm-1范围内主要拉曼光谱散射峰有:晶A型位于481,599,644,815,974,1 007,1 099,1 140,1 202,1 352,1 443,1 461,1 497,1 525,1 587,1 628,1 645,1 703,2 930,2 989,3 079,3 301 cm-1处有散射峰。晶B型在4 000~200 cm-1范围内位于598,644,815,990,1 007,1 099,1 138,1 202,1 351,1 443,1 495,1 528,1 587,1 627,1 645,1 702,2 927,2 987,3 079,3 306 cm-1处有散射峰。两种晶型拉曼光谱图的主要区别在于:①晶A型样品在481 cm-1处存在特征吸收峰,而晶B型样品则没有。将位于481 cm-1的散射峰归属为脂肪醚基团的变形振动,由于2种晶型在单晶结构中构象存在差异,晶A型的侧链处于直立状态,晶B型的侧链为平伏状态,导致晶A型在481 cm-1产生特征性散射峰。②2种晶型在部分峰强度上存在差异,其中在1 352 cm-1处主强峰和1 645 cm-1处的次强峰的峰强度之比,1 352cm-1的散射峰归属为苯环上的硝基取代基,1 645cm-1处的散射峰归属为杂环上多取代的烯烃的伸缩振动峰。晶A型两个强峰强度之比为10 192:10 174,晶B型的强峰比次强峰峰强度之比为8 274:6 411,推测与2种晶型的构象差别有关。由于两种构象中两个六元环的位置未能完全重合,取代基位置和烯烃的构象存在差异,导致振动强度不同。③晶A型样品在1 461 cm-1处存在尖锐小峰,而晶B型样品没有,小峰进行特征性归属的难度较大,推测由于晶A型属于单斜晶系,该晶系仅有1个二重轴或对称面,晶B型属于正交晶系,该晶系有三个互相垂直的二重轴;因此晶B型和晶A型对称性不同,可能导致基团和骨架的化学环境不同,从而导致振动强度产生变化[5],同时由于晶型不同,尤其是2种晶型在构象上明显差异,导致拉曼光谱图局部存在细微差别,可以作为晶A型和晶B型样品指纹特征图谱用于晶型鉴别分析。
样品在6种不同溶出介质中进行溶出实验,分别为纯化水、0.1 mol·L-1盐酸溶液、pH值=4.5醋酸缓冲溶液、pH值=6.8磷酸盐缓冲溶液、0.2%SDS缓冲液和0.5%SDS缓冲液。其中为纯化水、盐酸溶液、醋酸缓冲溶液和磷酸盐缓冲溶液在5,15,30,60,90 min及2,3,4,5,6,7 h分别取样至样品浓度基本不变。0.2%SDS缓冲液和0.5%SDS缓冲液在5,15,30,60,90 min及2,3,4,5,6,7,9,11 h分别取样至样品浓度基本不变。样品用紫外-可见分光光度计进行全波长扫描,在238 nm处有最大吸收波长,样品浓度在238 nm条件下测量,绘制浓度-时间曲线。尼莫地平在6种不同介质中溶解性质存在明显差异,在0.5%SDS缓冲液中溶解性最好,在0.2%SDS和0.5%SDS缓冲液中溶解速率和溶解度远高于其他4种介质。
在0.2%SDS缓冲液中,晶A型在约2 h达到最大溶出度,晶B型在约6 h达到最大溶出度,晶B型最大溶出度略高于晶A型。在0.5%SDS缓冲液中,晶A型在约2 h达到最大溶出度,晶B型在约4 h达到最大溶出度,晶A型最大溶出度略高于晶B型。0~2 h内,晶A型溶出度均高于晶B型。
尼莫地平在0.1 mol·L-1盐酸溶液中溶解性最差,晶A型溶出度为其在0.5%SDS缓冲液中溶出度3.07%,晶B型溶出度为其在0.5%SDS缓冲液中溶出度3.02%。尼莫地平在纯化水、盐酸溶液、醋酸缓冲液和磷酸盐缓冲液中均在约7 h达到最大溶出度。在醋酸缓冲液和磷酸盐缓冲液中,晶A型最大溶出度和溶解速率均明显高于晶B型。在纯化水中,晶A型最大溶出度略低于晶B型,在0~6 h时间段内,晶A型溶解度明显高于晶B型。在盐酸溶液中,尼莫地平溶出度和溶解速率最低,晶A型在约1.5 h开始溶出,晶B型在2~3 h内开始溶出,在1~3 h时间段,晶A型溶出度高于晶B型,在3~4 h内,两种晶型溶出度曲线相交,在4~6 h时间段,晶B型溶出度高于晶A型,两种晶型在盐酸中的最大溶出度没有明显差别。见
剑桥晶体数据中心(Cambridge Crystallographic Data Centre,CCDC)已报道尼莫地平存在晶A型和晶B型2种晶型[6]。1989年, WANG等[7]报道晶B型的单晶结构,属正交晶系,空间群为P212121,晶胞参数分别为a=12.590,b=14.641,c=11.636Å,晶胞体积
袁恒杰等[9-10]对晶A型和晶B型在光照和高湿条件下的稳定性影响因素实验结果表明,两种晶型在强光下均不稳定,稳定性顺序为晶B型>晶A型,湿度对于尼莫地平的稳定性没有明显影响。逄秀娟等[11]测定不同温度下,尼莫地平在水溶液中溶解度,通过绘制溶解度曲线两者交于47 ℃,由此推断尼莫地平在不同温度析出的晶型。王晋等[12]计算2种晶型的吉布斯自由能,推断晶A型的生物利用度高于晶B型。
粉末X射线衍射作为晶型鉴别分析的权威方法,可以有效鉴别尼莫地平两种晶型,以及确定样品中是否存在混晶成分,是鉴别尼莫地平2种晶型的特征分析方法。红外光谱和拉曼光谱用于研究分子基团和骨架振动和转动频率变化,相比于粉末X射线衍射和差示扫描量热法,具有应用范围更广,更快速、样品无损等优点,适用于微量样品分析。由于尼莫地平的2种晶型在构象和空间群存在差异,分子基团或分子骨架的振动频率不同,在拉曼光谱图存在明显差异,通过拉曼光谱和红外图谱对照,从分子水平解释不同晶型产生不同特征峰和峰强度改变的原因,从而有效区分晶A型和晶B型样品。
同种药物的不同晶型,其溶解性质、溶出速率等理化性质存在差异,影响药物的生物利用度,研究药物溶解性质对于药物的质量控制具有重要意义[13]。溶出实验过程由于在纯化水、盐酸溶液、醋酸缓冲液和磷酸盐缓冲液中溶出度很低,在实验过程中干扰因素较多。15 min时可能由于滤膜的滤过不完全或取样位置发生改变等因素,导致样品在前30 min浓度测量存在误差,但不影响说明两种晶型的溶出过程和趋势。
笔者在本研究通过快速去溶剂法获得尼莫地平的2种晶型,通过粉末X射线衍射技术所得图谱与理论粉末图谱对比,确证晶型种类。并通过粉末X射线衍射、红外光谱和拉曼光谱从晶型的不同性质、多角度地对2种晶型进行表征,为尼莫地平的2种晶型的鉴别和质量控制提供了重要的科学依据。
The authors have declared that no competing interests exist.