胃溶型丙烯酸树脂单体残留的测定及其去除*

董泽民，沈 雁，李慧义，涂家生**

1中国药科大学药剂教研室，南京 210009；2国家药典委员会，北京 100061

丙烯酸树脂是由丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯类按不同比例共聚而成的一类高分子聚合物，具有安全、稳定、惰性及无刺激性等优点，为各国药典所收载。根据构成单体及其比例、聚合度的不同，可以分成不同型号。国外的产品主要由德国罗姆药厂（Rohm Pharma）生产的Eudragit系列；国内产品为聚丙烯酸树脂Ⅰ～Ⅳ号。胃溶型丙烯酸树脂（见图1）国外产品为Eudragit E系列；国内产品为聚丙烯酸树脂Ⅳ号，常用于片剂及微丸的掩味和防潮包衣[1]。

胃溶型丙烯酸树脂由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲胺乙酯三种单体按1∶1∶2的比例共聚而成。但该聚合反应并未完全，从而导致残留单体的出现。残留单体除了影响聚合物本身的性质外，其本身可能具有毒性。甲基丙烯酸酯类单体与组织接触时表现出明显的毒性[2]。Diechmann[3]和Spealman[4]等对一系列甲基丙烯酸酯进行动物毒性测试，发现甲基丙烯酸甲酯毒性最强，其次为甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯。Yoshii[5]发现丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类具有明显的细胞毒性，且与自身的结构有关。Saillenfait[6]用SD大鼠进行甲基丙烯酸酯类的吸入毒性测试，甲基丙烯酸甲酯为100 ppm和甲基丙烯酸乙酯为1200 ppm，甲基丙烯酸丁酯为600 ppm时，具有显著的胚胎毒性。Moore等[7]以L5178Y小鼠的淋巴瘤细胞做实验发现，甲基丙烯酸酯类具有基因毒性。因此，建立对该聚合物单体残留的检测方法并将其残留单体量降至最低是一件非常有意义的事。

对于丙烯酸树脂单体的测定常用的方法有高效液相色谱法[8]和气相色谱法[9]。而对于胃溶型丙烯酸树脂单体检测还未见文献报道，《中国药典》2010版中该品种也未见单体残留项的收载。表1是国外药典收载的检测方法及其限度的规定。

本文参考美国药典USP34-NF29建立了对甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的检测方法。

目前关于聚合物残留单体去除的文献很少且多见于专利[14]。Nuber等[15]采用活性炭吸附去除聚乙烯吡咯烷酮中的残留单体。考虑到胃溶型丙烯酸树脂具有叔胺基，且叔胺基具有很强的亲水性，能够在pH＜5的酸性环境溶解，而在碱性条件下析出。采用调节pH值的方式对市售产品进行重结晶，并在该过程中使用活性炭吸附残留单体以达到去除的目的。

1 仪器与试剂

Dionex Utimate 3000系列高效液相色谱仪（德国戴安公司）；PHS-3C型pH计（上海雷磁仪器厂）。

甲基丙烯酸甲酯（梯希爱化成工业发展有限公司，纯度:99.8%）；甲基丙烯酸丁酯（J&K CHEMICA，纯度:99%）；胃溶型丙烯酸树脂（江苏A公司、江苏B公司、浙江某公司、德国罗姆药厂）；767型针剂用活性炭，（上海活性炭厂）；甲醇、乙腈均为色谱纯，其余试剂为分析纯。

2 HPLC方法学的建立

2.1 溶液的制备

混合对照品溶液:取甲基丙烯酸甲酯25 mg和甲基丙烯酸丁酯100 mg，精密称定，以pH 2.0磷酸盐缓冲液-乙腈（60∶40，v/v）稀释定容到 100 mL，再吸取该溶液1 mL于100 mL量瓶中，以相同溶剂稀释定容到100 mL，得到混合对照品溶液。

供试品溶液:取胃溶型丙烯酸树脂0.5 g，精密称定，以 pH 2.0 磷酸盐缓冲液-乙腈（60∶40，v/v）溶解，并超声10 min，以相同溶剂稀释定容到25 mL，用0.45 μm有机滤膜过滤，滤液直接用于进样分析。

2.2 色谱条件

色谱柱:XBridge誖C18柱（4.6 mm×150 mm，5 μm，Waters公司）；流动相:甲醇-pH 2.0磷酸盐缓冲液（55∶45，v/v）；柱温:30℃；流速:1.8 mL·min-1；进样量:50 μL；检测波长:205 nm。

2.3 线性范围、检出限和定量限

以溶剂为稀释剂，将混合对照品溶液逐级稀释，得到不同浓度的对照品溶液，进样50 μL进行色谱分析，以对照品质量浓度（X，μg·mL-1）对峰面积（Y，mAU·min-1）进行线性回归，得到线性方程；当信噪比（S/N）为3时，测定两种单体的检测限；当信噪比（S/N）为10时，测定两种单体的定量限，结果见表 2、表 3。

表2 低浓度线性范围（用于去除后的单体检测）

表3 高浓度线性范围（用于去除前的单体检测）

2.4 精密度试验

取混合对照品溶液和供试品溶液各1份，依法连续进样5次测定峰面积。5次测定对照品混合溶液的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的相对标准偏差（RSD）分别为0.20%、0.74%；5次测定供试品溶液的甲基丙烯甲酯、甲基丙烯酸丁酯的相对标准偏差（RSD）分别为0.47%、0.88%。

2.5 重复性试验

取同一样品5份，按“2.1”项方法制备供试品溶液，依法进样进行色谱分析，5次进样所得的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的相对标准偏差（RSD）分别为1.50%、1.59%。

2.6 稳定性试验

取混合对照品溶液和供试品溶液各1份，室温下分别放置 0、1、4、8、12 h 后，依法测定峰面积。5 次测定混合对照品溶液的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的相对标准偏差（RSD）分别为2.34%、2.28%；5次测定供试品溶液的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的相对标准偏差（RSD）分别为2.33%、1.67%。

2.7 加样回收率试验

精密称取已测知甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯含量的样品9份，分成三组。第一组加入混合对照品溶液2 mL，混合后按“2.1”项方法制备供试品溶液进行色谱分析，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的平均回收率分别为100.6%、97.66%，相对标准偏差（RSD）分别为2.80%、0.38%；第二组加入混合对照品溶液4 mL，混合后同法制备供试品溶液进行色谱分析，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的平均回收率分别为103.2%、96.69%。相对标准偏差（RSD）分别为1.46%、2.38%；第三组加入混合对照品溶液6 mL，混合后同法制备供试品溶液进行色谱分析，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的平均回收率分别为97.39%、99.89%，相对标准偏差（RSD）分别为 2.31%、2.49%。

3 市售产品中残留单体的测定

按“2.1”项方法制备供试品溶液进行色谱分析，测定结果见表4。

表4 各市售产品残留单体的比较

由表4可见，国内产品的单体残留量明显高于德国产品，因此尽可能将其去除。

4 市售产品单体残留物的去除

4.1 去除方法

步骤1:取聚丙烯酸树脂Ⅳ号5.0g混悬于50mL水中，不断搅拌，滴加1 mol·L-1磷酸调节该混悬液pH约为1.0，并超声使聚合物溶解，溶液呈淡黄色。

步骤2:加入药用活性炭0.01 g于该溶液中，室温下搅拌1 h。

步骤3:抽滤聚合物溶液以去除活性炭大颗粒，再过0.45 μm膜彻底去除活性炭小微粒，收集滤液。

步骤4:向滤液中滴加1 mol·L-1NaOH溶液调节pH＞8，聚合物会析出形成乳白色混悬液。

步骤5:抽滤该乳白色混悬液并用适量水洗涤沉淀。将沉淀转移至50℃烘箱内干燥3～5 h即得精制产品。

4.2 去除前后色谱图对比

按“2.1”项方法，取去除前后浙江某企业产品制备供试品溶液进行色谱分析，并以混合对照品溶液进行参照。结果见图2。

图2 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯的HPLC图

去除后的浙江产聚丙烯酸树脂Ⅳ号和尤特奇誖EPO的色谱图在对应位置上几乎看不到两种单体的色谱峰。对色谱峰放大积分可求得去除后浙江产聚丙烯酸树脂Ⅳ号的单体残留总量约10ppm，与尤特奇誖EPO 3.4 ppm的单体残留总量已十分接近，故去除方法简单有效，能达到与国外产品相近的单体残留水平。

4.3 去除过程的单因素分析

为了获得较好的去除效果，对去除过程中的一系列影响因素进行单因素考察，所得产品按“2.1”项方法制备供试品进行色谱分析。

从表5～10可以看出，在精制过程的各影响因素中，活性炭用量、处理温度、处理时间、搅拌速率对单体残留具有显著影响。随着活性炭用量增加，处理温度提高，处理时间延长，搅拌速率加快，总的单体残留量明显降低，但产品收率也略有降低。在实际操作中，活性炭用量过大则其去除较为困难；温度较高时溶剂水易蒸发而导致聚合物析出，同时对聚合物的稳定性也可能造成影响；处理时间过长则处理效率低下；故以上三因素宜选择中间值，而提高搅拌速率则较为可行。pH值和溶剂用量的影响较小，考虑到聚合物在pH 1.0时溶解较快，故应在该pH下进行处理，而当聚合物溶剂比为1∶20（w/w）时，单体残留量和产品收率都较为理想。

综合以上各因素，选择活性炭用量为0.5%，温度为50℃，处理时间为1 h，处理pH值为1.0，搅拌速率为 1800 r·min-1，聚合物溶剂比为 1∶20（w/w）。对该条件下去除结果进行分析，单体残留总量约0.3 ppm，已低至定量限附近，而产品收率则为80.76%，结果较为理想。

表5 活性炭用量的影响

表6 温度的影响

表7 处理时间的影响

表8 pH的影响

表9 搅拌速率的影响

表10 溶剂用量的影响

5 讨 论

本文建立了胃溶型丙烯酸树脂中甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的高效液相色谱检测方法。设计了高低浓度两个线性范围用于去除单体残留前后的检测，从定量限结果来看最低可以检测到0.1 ppm。精密度、重复性、稳定性实验结果的RSD基本符合要求，由于采用加样回收率实验，所得回收率范围略有加宽。总体来看，该方法简便快速，灵敏可靠。

从对各市售产品进行的色谱分析结果可以看出，国内产品与国外产品由于合成工艺的不同而导致单体残留量差距较大，国内产品单体残留量远高于国外产品。

通过去除单体残留物后的国内产品，单体残留量大大减少，已低至20 ppm以下，达到与国外产品相当的水平。《中国药典》2010版对本品的描述为淡黄色粒状或片状固体，有特臭，对去除后产品性状进行观察为类白色粒状固体，臭味很淡。从性状的改变和单体残留的降低可以说明该去除方法简单有效。

通过单因素考察并结合实际操作情况，最终确定了较佳的去除条件。在该条件下去除后产品的单体残留量已相近于国外产品。

综上，本文对胃溶型丙烯酸树脂残留单体的检测及其去除提供了参考，随着残留单体量的减少，能否增强该聚合物成膜后的力学性能，以及提高包衣制剂的质量还需要进一步实验予以验证。

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