左旋多巴在不同釋放介質中的穩定性及其影響因素研究

馮作勛，徐 凡，龔鷺平

（河北醫科大學藥學院，河北 石家莊 050017）

左旋多巴（Levodopa，LDP）是臨床上常用的抗帕金森病藥物。其作為一種兒茶酚胺類前體藥物，可在中樞神經系統中于多巴脫羧酶的作用下轉化為多巴胺而產生藥理活性。目前國內外的藥物研究者基于左旋多巴開發了口服、吸入和腸內注射等多種制劑[1-5]，其中緩釋制劑能有效降低左旋多巴不良反應的發生風險，相關研究得到了廣泛關注。左旋多巴具有遇光和在氧氣環境中易被氧化的特點，使其在開發成為緩釋制劑時，在體外評價中難以維持長期穩定。左旋多巴結構中的鄰苯二酚結構易被氧化[6]，因此對該藥制備所得的緩釋制劑進行長期的體外評價時，需要建立相應的條件以確保左旋多巴在評價過程中的穩定。本研究對左旋多巴在3 種不同體外釋放介質中的穩定性進行了定量考察，現報道如下。

1 儀器與試藥

UV-1800 紫外可見光分光光度計（Shimadzu 公司）、KQ-500E 超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、精密酸度計（上海雷磁）、甲醇（TEDIA，HPLC）、左旋多巴（MACKLIN，99%）、二水合磷酸二氫鈉（南京化學試劑股份有限公司，AR）、十二水合磷酸氫二鈉（南京化學試劑股份有限公司，AR）、亞硫酸氫鈉（南京化學試劑股份有限公司，AR）、鹽酸（南京化學試劑股份有限公司，AR）。

2 實驗方法

2.1 左旋多巴含量檢測方法的建立

本研究采用紫外分光光度法測量左旋多巴溶液含量，經全波長掃描并結合文獻[7]，確定280 nm 為檢測波長。取左旋多巴粉末適量，以少量甲醇溶解后用蒸餾水定容，配制成濃度為10 μg/mL、20 μg/mL、40 μg/mL、60 μg/mL、80 μg/mL 和100 μg/mL 的系列標準品溶液。系列標準品溶液經紫外分光光度計測定，以溶劑為空白對照，繪制標準曲線（A=0.0135C+0.0021，R2=0.9998）。

2.2 穩定性試驗設計

本研究選取3 種常用pH 的體外釋放液，分別為pH 1.2 稀鹽酸溶液、pH 6.8 磷酸鹽緩沖液（0.2N）和pH 7.4 磷酸鹽緩沖液（0.2N），以模擬胃部、小腸和皮下組織等部位的體液酸堿環境[8-10]。取左旋多巴粉末以上述體外釋放液分別配制為終濃度約為80 μg/mL 的穩定性樣品溶液。為考察避光和加入抗氧化劑對左旋多巴釋放液穩定性的影響，穩定性樣品溶液根據溶液pH、是否加入抗氧化劑以及是否避光被分為A ～J 共10 個實驗組。其中抗氧化劑陽性組所加抗氧化劑為1% 亞硫酸氫鈉，陰性組未加入抗氧化劑；光照條件以日光燈營造，陽性組保持24 h 光照，陰性組避光保存。各組溶液于配制后立即經紫外分光光度法測定初始濃度，裝于50 mL 具塞離心管中密閉保存，另于室溫下靜置2 h、6 h、24 h、48 h 和72 h 后，觀察溶液外觀并搖勻取樣，以紫外分光光度法檢測藥物含量。各組溶液以初始濃度為100%，計算各時間點殘留藥物百分比，并繪制曲線。使用GraphPad Prism 軟件計算各組藥物殘留曲線下面積并進行t檢驗，以分析不同實驗組間藥物降解速度是否存在顯著差異。穩定性試驗中各實驗組條件設置見表1。

表1 穩定性試驗中各實驗組條件設置

3 實驗結果

各實驗組不同時間間隔采樣檢測結果平均值如下表2 所示，各組相對標準差（RSD）值（0.00%～1.04%）均小于2%。

表2 不同時間各實驗組藥物剩余百分比（均值，n=3）

初步分析表2 可知，左旋多巴在酸性環境下穩定性較好，而在接近中性和弱堿性的環境下則有彼此相近的不穩定性。因此，本研究將左旋多巴在釋放介質中的穩定性分為兩部分討論。（1）左旋多巴在酸性介質中的穩定性：由表2 可見，左旋多巴在pH 1.2 條件下（I 組、J 組），在介質中的濃度72 h 內保持穩定，且在試驗過程中觀察其溶液外觀均無明顯變化。通過對比在該pH 介質中光照前（J 組）和光照后（I 組）的藥物濃度變化可知，二者在72 h 內均未發生明顯降解，可見在該pH 條件下光照情況對其穩定性無影響（P= 0.8937 ＞0.05）。由于左旋多巴在pH 1.2 介質中本身較為穩定，且亞硫酸氫鈉在該pH 條件下會生成有毒氣體，因此在該條件下無需加入亞硫酸氫鈉等抗氧化劑進行保護。（2）左旋多巴在近中性及堿性介質中的穩定性：由表1 和表2 可知，在未加入抗氧化劑保護和進行避光保護的情況下，左旋多巴在pH 6.8（A組）和pH 7.4（G 組）介質中降解迅速，其溶液外觀狀態在試驗過程中由無色澄清液體逐漸轉變至黑色濁液。A 組和G 組的藥物殘留曲線如圖1 所示。經將各點數據取自然對數處理并進行線性擬合驗證，顯示無抗氧化劑和避光保護下左旋多巴在中性和堿性介質中的降解過程符合一級動力學特點（R2＞0.95）。分析A 組和G 組的藥物殘留曲線，對比二者曲線下面積可知，pH 7.4 組左旋多巴降解速率仍顯著高于pH 6.8組（P=0.0033 ＜0.05），這表明堿性液體環境加速了左旋多巴的降解。

圖1 A 組和G 組中左旋多巴溶液的穩定性（n=3）

本研究進一步探究了加入保護條件對左旋多巴在上述近中性和堿性介質環境中穩定性的影響。首先討論抗氧化劑對左旋多巴穩定性的影響：以pH 7.4 介質、避光條件為例，如圖2 所示加入抗氧化劑前后左旋多巴在介質中的穩定性變化顯著，未加入抗氧化劑（H組）時迅速降解，而加入抗氧化劑后（F 組）在72 h內溶液中藥物含量幾乎無變化。由表1 和表2，通過對比研究A 組與C 組、B 組與D 組、E 組與G 組、F組與H 組的溶液穩定性數據，并計算藥物殘留曲線下面積，證實無論在是否避光的條件下，加入抗氧化劑均可顯著提高左旋多巴在pH 6.8 及pH 7.4 釋放介質中的穩定性（P＜0.0001）。

圖2 加入抗氧化劑前（H 組）、后（F 組）pH 7.4 介質中左旋多巴穩定性的對比（n=3）

為考察避光對左旋多巴穩定性的影響，本研究還進一步對比了相同pH、無抗氧化劑條件下樣品溶液穩定性的差異。由表1 和表2，通過對比A 組與B 組、G 組和H 組的藥物殘留曲線下面積，可知在pH 6.8或pH 7.4 介質條件下，避光與否相同介質中的藥物殘留曲線無顯著差異（P＞0.05）。可見光照因素對左旋多巴在介質中的穩定性影響極小，因此僅采取避光操作對提高左旋多巴在中性和堿性溶液中的穩定性幾乎無幫助。

4 小結與討論

本研究對左旋多巴在模擬胃液、小腸液和皮下環境的3 種不同pH 溶出介質中的穩定性進行了為期72 h的研究，結果顯示左旋多巴在pH 1.2 的模擬胃液中穩定性較好，可在至少72 h 內保持外觀及藥物濃度的穩定，無需引入其他保護措施；而在pH 6.8 和pH 7.4 的緩沖液中穩定性較差。特別是在pH 7.4 條件下，僅放置24 h 便有超過20% 的左旋多巴降解。本研究證實，在pH 6.8 和pH 7.4 磷酸鹽緩沖液中加入1% 亞硫酸氫鈉作為抗氧化劑，可以在至少72 h 內使得左旋多巴保持穩定。此外，本研究還證實了在不加入抗氧化劑的情況下，光照組和避光組的左旋多巴降解速度并沒有顯著差異。據上述實驗結果，將影響左旋多巴在介質中穩定性的因素按影響程度由強到弱排序依次為：（1）介質pH；（2）抗氧化劑的加入；（3）避光條件。因此，本研究認為在相關的藥學研究中如需在較長的時間內對左旋多巴進行體外釋放等試驗，為維持其在近中性或堿性液體環境中的穩定，可以選擇加入適當的抗氧化劑，而在pH 約為1.2 的人工胃液中則不需要加入抗氧化劑，即可以保持左旋多巴的穩定性。本研究中選取的抗氧化劑為體外釋放試驗中常用的無機鹽亞硫酸氫鈉，其不會干擾左旋多巴的含量檢測，并且相較于抗壞血酸等抗氧化劑，其不會影響左旋多巴的體內過程。而在避光保護方面，鑒于本研究結果未見光照對左旋多巴在介質中的穩定性如外觀或含量等有明顯影響，因此筆者認為避光操作在不超過72 h 的相關體外釋放試驗等研究中，并非保持左旋多巴穩定的必要條件。