聚乳酸－羥基乙酸－三亞甲基碳酸酯三元共聚物中單體殘留的測定*

馬麗霞，朱愛臣，董浩，劉陽，王憲朋，王勤，王傳棟

（山東省藥學(xué)科學(xué)院，山東省醫(yī)用高分子材料重點實驗室，濟南250101）

1 引 言

聚乳酸是一種生物可降解的人工合成高分子聚合物，因其具有良好的生物相容性和可降解性，在體內(nèi)無蓄積［1－2］，而廣泛應(yīng)用于骨科植入材料［3］、手術(shù)防粘連［4－5］、手術(shù)縫合線、緩控釋藥物等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域［6－8］。然而，聚乳酸作為醫(yī)用材料，也存在一些不足，比如材料的親水性差，使組織液不易進入；材料對細(xì)胞的親和力較弱；降解導(dǎo)致局部pH下降，誘發(fā)炎癥；柔韌性差；降解速率慢等缺點［9－10］，這些因素限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

研究者們通過與其它單體共聚合方式來改變聚乳酸的親水性、生物相容性、機械性能等，既保持聚乳酸原有的優(yōu)良性能，同時改善其不足之處，使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用［11－13］。

本研究以十二醇［14］為引發(fā)劑，以消旋丙交酯、乙交酯和三亞甲基碳酸酯三種單體為原料，通過開環(huán)聚合，合成聚乳酸－羥基乙酸－三亞甲基碳酸酯三元共聚物［15］。由于聚合時單體轉(zhuǎn)化率不可能達到100%，有部分未反應(yīng)單體殘留在聚合物中，對聚合物的理化和生物性能有一定的影響。本研究主要對聚丙交酯－乙交酯－三亞甲基碳酸酯中三種單體殘留的檢測進行研究，建立了丙交酯、乙交酯、三亞甲基碳酸酯三種單體測定的氣相色譜法。對聚丙交酯－乙交酯－三亞甲基碳酸酯材料中單體殘留進行有效控制，保證材料質(zhì)量。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

安捷倫6890N氣相色譜儀、氫火焰離子化檢測器（FID）（美國，Agilent公司）；BS210S型電子分析天平（感量：0.0001 g，德國 Sartorius公司）；

PLGA－TMC（自制），丙交酯（含量≥99.5%，惠州華陽醫(yī)療器械有限公司），乙交酯（含量≥99.5%，惠州華陽醫(yī)療器械有限公司），三亞甲基碳酸酯（含量≥99.5%，惠州華陽醫(yī)療器械有限公司），二氯甲烷（分析純，天津市百世化工有限公司）。

2.2 色譜條件

采用GsBP－5毛細(xì)管色譜柱（30.0 m×0.32 mm，0.25μm），進樣口溫度 250℃，檢測器溫度300℃，柱溫135℃，分流比 10：1，進樣量 3μL，流速0.4 ml／min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)液制備

取丙交酯、乙交酯和三亞甲基碳酸酯各0.1 g，精密稱定，分別置100 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，作為各自的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

分別取上述各標(biāo)準(zhǔn)儲備液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和1.0 ml于10 ml量瓶中，二氯甲烷定容，作為標(biāo)準(zhǔn)線性溶液。

2.4 對照品溶液制備

精密移取DL－LA、GA及TMC標(biāo)準(zhǔn)儲備液各0.5 ml，置10 ml量瓶中，二氯甲烷定容，搖勻，作為對照品溶液。

2.5 樣品溶液制備

取PLGA－TMC共聚物0.1 g，精密稱定，置10 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，作為樣品溶液。

3 結(jié)果

3.1 系統(tǒng)適用性考察

分別取空白溶劑二氯甲烷、對照品溶液，注入氣相色譜儀，照2.2項下的色譜條件進樣分析，記錄色譜圖。空白溶劑與對照品色譜圖見圖1。從圖1可以看出，在此條件下，GA、DL－LA和TMC得到有效分離，且空白溶劑對三種單體測定無干擾。

圖1 空白溶劑（a）及對照品（b）的氣相色譜圖。Fig 1 The GC chromatograms of blank solvent（a），reference substances（b）

3.2 線性關(guān)系

取2.3項下的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液各3μL，注入氣相色譜儀，照2.2項下的色譜條件測定，以峰面積A對濃度 C（mg／m l）作線性回歸，DL－LA的線性方程為 A＝1182.2C＋0.6787，（γ＝0.9998），GA的線性方程為A＝462.26C－0.182，（γ＝0.9998），TMC的線性方程為 A＝1243.9C＋0.3377，（γ＝0.9997）。三者的線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上。

3.3 精密度

取對照品溶液，照2.2項下的色譜條件，連續(xù)進樣6次。DL－LA、GA和TMC峰面積的RSD分別為1.39%、1.74%和1.74%，表明儀器精密度良好。

3.4 溶液穩(wěn)定性

取對照品溶液，分別于0、2、4、6和8 h取樣，按2.2項下的色譜條件進樣測定。DL－LA、GA和TMC峰面積的 RSD分別為 1.57%、1.69%和1.45%，表明溶液穩(wěn)定性良好。

3.5 回收率

取PLGA－TMC共聚物9份各0.1 g，精密稱定，置于9個10 ml量瓶中，加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備低、中、高三個水平濃度的回收率試驗用供試液，照2.2項下色譜條件進樣測定。測試結(jié)果見表1，DL－LA、GA和 TMC的回收率分別為100.82%、97.17%和 101.71%，RSD為 4.83%、4.95%和4.16%。

表1 DL－LA、GA和TMC不同添加量的回收率（n＝9）和RSD值Table 1 Recovery and relative standard deviation of DL－LA，GA and TMC at different concentrations added（n＝9）

3.6 檢測限和定量限

分別取DL－LA、GA和TMC標(biāo)準(zhǔn)儲備液適量，加二氯甲烷逐級稀釋成一定濃度的溶液，分別進樣測定，以S／N≥3作為檢測限，以S／N≥10作為定量限。DL－LA、GA和TMC的檢測限分別為0.4、1.0和0.3μg／ml，定量限分別1.0、3.0和 0.9μg／ml。

3.7 樣品測定

精密稱取不同批次的PLGA－TMC共聚物各0.1 g，置10 ml量瓶中，二氯甲烷溶解并定容，照2.2項下色譜條件進樣測定，測定結(jié)果見表2。

表2 樣品測定結(jié)果Table 2 Assay results of samples

采用本方法測得不同批次的PLGA－TMC材料中三種單體的殘留量均低于0.5%，且測試結(jié)果顯示，GA的殘留量較DL－LA、TMC的殘留量低得多。

4 結(jié)論

單體殘留在聚合物中，對聚合物的降解性能、機械性能和加工等產(chǎn)生不同程度的影響，因此對PLGA－TMC三元共聚物中三種單體殘留進行檢測十分必要。本實驗對PLGA－TMC中DL－LA、GA和TMC單體的檢測進行了研究，建立了PLGA－TMC三元共聚物中三種單體測定的氣相色譜法。實驗結(jié)果表明，該方法使三種單體能有效分離，溶劑對三種單體檢測無干擾，三種單體在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，精密度和重現(xiàn)性好，可以對PLGA－TMC材料中單體殘留進行有效檢測。

《中華人民共和國藥典》2015版四部藥用輔料中對PLGA單體殘留的限度要求為丙交酯殘留不大于1.5%，乙交酯殘留不大于0.5%［16］。采用本方法測得不同批次的PLGA－TMC材料中三種單體的殘留量均低于0.5%。PLGA－TMC材料中單體殘留得到了有效控制，保證了材料的質(zhì)量。

另外，測試結(jié)果顯示GA的殘留量較DL－LA、TMC的殘留量低得多，這可能是GA的競聚率較后兩者高的緣故［17］，因此，PLGA－TMC三元共聚物中GA的殘留量較DL－LA、TMC的殘留量低。