左炔诺孕酮的多晶型研究

徐 娟 宁丽峰 李 鹏 王慧萍

国家卫生计生委科学技术研究所(北京，100081)

·基础研究·

左炔诺孕酮的多晶型研究

徐 娟 宁丽峰 李 鹏 王慧萍*

国家卫生计生委科学技术研究所(北京，100081)

目的：研究紧急避孕药左炔诺孕酮的多晶型现象。方法：通过多种物理(化学)方法对左炔诺孕酮进行多晶型筛选，采用粉末X射线衍射(PXRD)技术对筛选得到的多晶型样品进行表征。结果：左炔诺孕酮具有低溶解性与低渗透性性质，通过多晶型筛选获得左炔诺孕酮的α、β、B 3种晶型。3种晶型样品PXRD图谱的衍射峰位置、衍射峰数量、衍射峰强度、衍射峰几何拓扑等特征均存在明显差异。结论：左炔诺孕酮存在α、β、B 3种晶型，通过PXRD技术可对左炔诺孕酮3种晶型进行鉴别。

左炔诺孕酮；多晶型现象；晶型鉴别

左炔诺孕酮分子式为C21H28O2，分子量为312.45，系统命名为D(-)-17α-乙炔基-17β-羟基-18-甲基雌甾-4-烯-3-酮，CAS号为797-63-7[1]。 左炔诺孕酮与雌激素合并使用，组成短效或长效口服避孕药，作为探亲避孕药和紧急避孕药应用广泛[2]。固体药物一般都是晶型药物[3]。不同的药物晶型可影响药物的理化性质，从而影响临床治疗效果[4]。因此，对药物进行多晶型筛查，寻找其不同晶型状态，并对各种晶型状态进行成药性分析及安全性评价，以此确定药用优势晶型，对于控制药物生产质量，增加药物稳定性，保证药物临床疗效有重要意义[5-6]。研究发现，左炔诺孕酮存在多晶型现象，目前报道的物质状态有4种(α晶型，β晶型，B晶型，无定型)[7-9]。本研究对左炔诺孕酮原料药的晶型进行筛查，并采用粉末X射线衍射(PXRD)技术对筛选得到的晶型样品进行表征。

1 材料与方法

1.1 仪器及实验条件

渗透压摩尔浓度测定仪：SMC 30D，天河仪器分析有限公司(中国天津)。粉末X-射线衍射仪：Bruker D2 PHASER，布鲁克分析有限公司(德国)。测试条件：常温，光源为Cu Ka(1.5418 A)，电压为30 kV，电流为10 mA，测试步长为0.014o，扫描速度为0.1 s/step，扫描范围为5-40o(2θ)。

1.2 材料

左炔诺孕酮原料药来自华润紫竹药业有限公司，批号为20151210，纯度为99.90%。实验中使用溶剂均为分析纯。

1.3 方法

1.3.1 溶解性测定 根据《中国药典》规定方法对左炔诺孕酮样品的溶解性进行测定，溶剂包括：吡啶、四氢呋喃、三氯甲烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、甲酰胺、二氧六环、二氯甲烷、乙酸异丙酯、50%乙醇、正丙醇、丙二醇、仲丁醇、异丙醇、正丁醇、异戊醇、乙二醇、水、庚烷、环己烷、甲基叔丁基醚、异丙醚。

1.3.2 晶型筛选 依照溶解性质使用溶液挥发法、冷却结晶法、混悬法、反溶剂滴加法、气液扩散法、超声法、研磨法、混合溶剂挥发法等对左炔诺孕酮进行多晶型筛选。

1.3.3 渗透压摩尔浓度测定 用一定体积新鲜制备的蒸馏水调节渗透压摩尔浓度测定仪的零点，然后先用10%十二烷基硫酸钠(SDS)溶液校正仪器，再加入500mg左炔诺孕酮样品测定渗透压摩尔浓度。

1.3.4 PXRD样品制备 将获得的左炔诺孕酮晶型样品研磨后过100目筛，精密称取50mg作为PXRD样品。

2 结果

2.1 溶解性及渗透性

溶解性测定结果显示，左炔诺孕酮属于水不溶样品，即低溶解性样品(表1)。10%SDS溶液的渗透压摩尔浓度为 49mOsmol/kg，加入500mg左炔诺孕酮样品后的渗透压摩尔浓度为 65mOsmol/kg，故左炔诺孕酮为低渗透性样品。因此，左炔诺孕酮属于生物药剂学分类系统(BCS)中的第IV类药物，具有低溶解性与低渗透性性质。

表1 左炔诺孕酮在不同溶剂中的溶解性

2.2 晶型物质状态筛查

筛查获得左炔诺孕酮3种晶型物质：α晶型、β晶型、B晶型。见表2。

表2 左炔诺孕酮的晶型筛查结果

2.3 晶型样品制备工艺

称取左炔诺孕酮原料药1g，分别用适量甲醇、三氯甲烷、乙醇使样品完全溶解，微孔滤膜过滤，滤液放置于20℃，通过溶剂蒸发得块状晶体，研磨过筛得白色粉末样品，即为α、β、B晶型。

2.4 PXRD法的晶型表征

左炔诺孕酮α晶型、β晶型、B晶型的PXRD图谱见图1。α晶型的衍射峰：13.5°(45%)，14.0°(40%)，14.5°(15%)，17.1°(100%)；β晶型的衍射峰：13.6°(95%)，14.4°(100%)；B晶型的衍射峰：13.8°(100%)，14.1°(45%)，14.4°(98%)，15.2°(20%)，16.1°(70%)，17.5°(25%)，20.0°(40%)，21.2°(30%)，23.6°(20%)，25.2°(18%)。

图1 左炔诺孕酮α、β、B晶型样品的粉末X射线衍射图谱

3 讨论

左炔诺孕酮是甾体激素类药物，水溶性差，易出现多晶型现象。本研究通过对左炔诺孕酮进行多晶型筛查，获得并制备了左炔诺孕酮的3种晶型物质(α晶型、β晶型、B晶型)。PXRD是物理分析手段，待测物质的原子对X射线具有衍射效应，因此可以利用X 射线对所测物质进行结构、成分和晶型分析[10]。同一药物的不同晶型状态，其PXRD图谱非常可能具有专属性[11]。本研究采用PXRD法对左炔诺孕酮3种晶型物质进行表征，获得了3种晶型物质的PXRD标准图谱。PXRD图谱表明，左炔诺孕酮3 种晶型的衍射峰位置、衍射峰数量、衍射峰强度、衍射峰几何拓扑等特征均存在差异，因此这3种晶型物质的PXRD图谱可以为左炔诺孕酮的晶型识别、晶型定量分析、左炔诺孕酮的药品质量控制、工业生产工艺、杂质检测和药物产品质量均一性提供科学数据与标准[12]。左炔诺孕酮的多晶型现象可能对药效产生一定影响，生物利用度可能相差几倍乃至十倍以上[13]；使用不同晶型的左炔诺孕酮药效成分时，可能无法达到有效血药浓度，导致避孕失败。同时，对左炔诺孕酮多晶型的研究可以从原料药层面解决因晶型物质状态改变而造成的不同厂家、不同批次临床效果、毒副作用的不稳定问题。因此，左炔诺孕酮的多晶型研究对于提高避孕有效率，促进育龄人群的有效应用具有重要意义。

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[责任编辑：张 璐]

Study of polymorphs of Levonorgestrel

XU Juan, NING Lifeng, LI Peng, WANG Huiping*

NationalResearchInstituteforFamilyPlanning,Beijing, 100081*Correspondingauthor:wfwhp@163.com

Objective: To study polymorphs of Levonorgestrel as emergency contraceptive. Methods: Kinds of physical or chemical methods were used in order to get polymorphs of Levonorgestrel. These polymorphs were characterized by X-ray powder diffraction analysis (PXRD). Results: Levonorgestrel had nature of low permeability and low solubility. Three crystal forms of Levonorgestrel (form α, form β and form B) were discovered and their PXRD diffraction peaks were different in position, number, intensity and geometric topological characteristics. Conclusion: There are three polymorphism in Levonorgestrel, which include Form α, form β and form B, and the three forms can be identified by PXRD.

Levonorgestrel; Polymorphism; Useful characterization methods for polymorphs

2016年国家重点研发计划(2016YFC1000900)

2016-10-27

2016-11-24

10.3969/j.issn.1004-8189.2017.01

*通讯作者：wfwhp@163.com