JP3983210B2

JP3983210B2 - Absolute molecular weight and molecular weight distribution analysis of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate

Info

Publication number: JP3983210B2
Application number: JP2003305761A
Authority: JP
Inventors: 美由紀深澤
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005077166A

Description

本発明は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの分析法に関する。さらに詳しくは、光散乱法によるゲルパーミエーションクロマトグラフ（以下、ＧＰＣ―ＭＡＬＬＳという）を用いた、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの品質管理、性能評価に好適な分析法に関する。 The present invention relates to a method for analyzing hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate. More specifically, the present invention relates to an analytical method suitable for quality control and performance evaluation of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate using a gel permeation chromatograph (hereinafter referred to as GPC-MALLS) by a light scattering method.

ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートは、医薬品添加物のセルロース誘導体であり、ｐＨ依存溶解性を示すことから主に薬物放出性の制御のコーティング剤として用いられる、アニオン性の高分子である。 Hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate is an anionic polymer mainly used as a coating agent for controlling drug release because it is a cellulose derivative of a pharmaceutical additive and exhibits pH-dependent solubility.

したがって、かかる材料に使用するためにも、その品質管理、性能評価等が必要で、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの絶対分子量と分子量分布を測定することが望まれている。 Therefore, quality control, performance evaluation, and the like are necessary for use in such materials, and it is desired to measure the absolute molecular weight and molecular weight distribution of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate.

これまで、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの分子量を光散乱法によるゲルパーミエーションクロマトグラフを用いて測定することができなかった。これは、適当な溶媒がなかったため、カラムとの相互作用によって、分子量分布に基づくクロマトグラフが得られず、正確な絶対分子量及び分子量分布測定ができなかったことによる。一方、光散乱法による高分子の分子量分布測定法は非特許文献１に例示されている。 Until now, the molecular weight of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate could not be measured using a gel permeation chromatograph by the light scattering method. This is because there was no appropriate solvent, so that a chromatograph based on the molecular weight distribution could not be obtained due to the interaction with the column, and an accurate absolute molecular weight and molecular weight distribution could not be measured. On the other hand, Non-Patent Document 1 illustrates a method for measuring the molecular weight distribution of a polymer by the light scattering method.

Ｋ．Ｊｕｍｅｌｅｔａｌ．，ＣａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅＰｏｌｙｍｅｒｓ２９（１９９６）１０５−１０９K. Jumel et al. , Carbohydrate Polymers 29 (1996) 105-109

本発明は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートを溶解する適当な溶媒を見つけ、光散乱法を用いることにより、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの絶対分子量と分子量分布分析法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an absolute molecular weight and molecular weight distribution analysis method of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate by finding a suitable solvent for dissolving hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate and using a light scattering method.

本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートがフタル酸の緩衝液に完全に溶解する事を見出し、本発明をなすに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate is completely dissolved in a phthalic acid buffer solution, and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートをフタル酸緩衝液で溶解したものを試料溶液とし、フタル酸緩衝液を移動相として、光散乱法によるゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳ）に付して分析することを特徴とするヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの絶対分子量および分子量分布測定方法を提供する。
試料溶液は、好ましくは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートをアルカリ水溶液に溶解し、これにフタル酸塩水溶液を加えて得られる。 That is, the present invention is a gel permeation chromatograph (GPC-MALLS) by a light scattering method using hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate dissolved in phthalate buffer as a sample solution and phthalate buffer as a mobile phase. A method for measuring the absolute molecular weight and molecular weight distribution of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate is provided.
The sample solution is preferably obtained by dissolving hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate in an aqueous alkaline solution and adding an aqueous phthalate solution thereto.

本発明によれば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの絶対分子量と分子量分布の測定を効率よく正確に行うことができ、得られた結果によりヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの品質管理、性能評価が簡単に行えるという効果を有する。 According to the present invention, the absolute molecular weight and molecular weight distribution of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate can be measured efficiently and accurately, and quality control and performance evaluation of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate can be easily performed based on the obtained results. It has the effect that it can be done.

本発明に用いるヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートは、置換基にアセチル基とサクシニル基とメトキシル基とヒドロキシプロポキシル基を持つセルロースであり、それぞれの好ましい置換度は、アセチル基が５〜１４重量％とサクシニル基が４〜１８重量％、メトキシル基が２０〜２６重量％、ヒドロキシプロポキシル基が５〜１０重量％である。 The hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate used in the present invention is a cellulose having an acetyl group, a succinyl group, a methoxyl group, and a hydroxypropoxyl group as substituents. The preferred degree of substitution of each is 5 to 14% by weight of acetyl groups. The succinyl group is 4 to 18% by weight, the methoxyl group is 20 to 26% by weight, and the hydroxypropoxyl group is 5 to 10% by weight.

本発明によれば、フタル酸緩衝液は、溶解用及び移動相用として用いられる。
本発明に用いるフタル酸緩衝液は、好ましくはアルカリ水溶液とフタル酸塩の組み合わせである。
アルカリ水溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液であり、好ましくは水酸化ナトリウム水溶液である。
フタル酸塩は、フタル酸水素ナトリウム、フタル酸水素カリウム等であり、好ましくはフタル酸水素カリウムである。フタル酸塩は、フタル酸塩水溶液としてアルカリ水溶液に加えることが好ましい。
特に、水酸化ナトリウム水溶液とフタル酸水素カリウムの組み合わせであるフタル酸緩衝液が好ましい。
アルカリ水溶液の濃度は、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートが完全に溶解する程度の濃度である必要があるが、あまり高濃度の水酸化ナトリウム水溶液に溶解すると、結合が切れてしまい、正確な分子量・分子量分布測定が行えない可能性があるので、希薄な濃度がよく、好ましくは、０．０１〜０．１規定、より好ましくは０．０３〜０．０５規定程度が望ましい。
フタル酸塩の添加量は、試料溶液・移動相溶液共に、緩衝液のｐＨが、好ましくは４．５〜５．０、より好ましくは４．８程度となる量である。これより低い、または高いｐＨ領域では、カラムとの相互作用により分子量分布に基づく適正なクロマトグラフが得られない場合がある。 According to the invention, the phthalate buffer is used for dissolution and for mobile phase.
The phthalate buffer used in the present invention is preferably a combination of an alkaline aqueous solution and a phthalate.
The alkaline aqueous solution is an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like, preferably an aqueous sodium hydroxide solution.
The phthalate is sodium hydrogen phthalate, potassium hydrogen phthalate or the like, preferably potassium hydrogen phthalate. The phthalate is preferably added to the alkaline aqueous solution as a phthalate aqueous solution.
In particular, a phthalate buffer solution that is a combination of an aqueous sodium hydroxide solution and potassium hydrogen phthalate is preferred.
The concentration of the alkaline aqueous solution must be such that hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate is completely dissolved, but if dissolved in a very high concentration sodium hydroxide aqueous solution, the bond is broken and the molecular weight and molecular weight are accurate. Since there is a possibility that the distribution measurement cannot be performed, a dilute concentration is good, preferably 0.01 to 0.1 N, more preferably about 0.03 to 0.05 N.
The amount of phthalate added is such that the pH of the buffer solution is preferably 4.5 to 5.0, more preferably about 4.8 for both the sample solution and the mobile phase solution. In a pH range lower or higher than this, an appropriate chromatograph based on the molecular weight distribution may not be obtained due to the interaction with the column.

試料溶液を作成するには、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートは腸溶性基材のため、通常酸性の水溶液には溶解しないため、初めにアルカリ溶液に溶解後、酸溶液を加えて、ｐＨを調製する事が望ましい。
溶解に必要なアルカリ水溶液、フタル酸塩の量は、試料量に左右されるのは勿論であるが、溶解されるヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの試料溶液中の濃度は、好ましくは０．０１〜０．５重量％、より好ましくは０．０５〜０．２重量％程度である。
なお、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートは、測定する前に、メンブランフィルター等を用いてろ過し、溶液中の不純物を除いておくとよい。 To prepare a sample solution, hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate is an enteric base material, and usually does not dissolve in an acidic aqueous solution. Therefore, after first dissolving in an alkaline solution, an acid solution is added to adjust the pH. Things are desirable.
The amount of alkaline aqueous solution and phthalate necessary for dissolution depends on the amount of sample, but the concentration of dissolved hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate in the sample solution is preferably 0.01 to It is about 0.5% by weight, more preferably about 0.05 to 0.2% by weight.
In addition, before measuring, a hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate is good to filter using a membrane filter etc. and to remove the impurity in a solution.

ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートを水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、フタル酸水素カリウム水溶液を加えると、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートが溶解し、それをＧＰＣ−ＭＡＬＬＳに付す。ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳに付すには公知の試料導入装置を使用でき、これにより、所定量の溶液をＧＰＣ−ＭＡＬＬＳに注入できる。 Hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate is dissolved in aqueous sodium hydroxide and potassium hydrogen phthalate aqueous solution is added to dissolve hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate, which is subjected to GPC-MALLS. For attaching to GPC-MALLS, a known sample introduction device can be used, whereby a predetermined amount of solution can be injected into GPC-MALLS.

ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳに注入された溶液は、フタル酸緩衝液を移動相として分離カラムに付される。ここで、ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳの移動相と溶解用の溶液とは塩濃度・水溶液のｐＨが同一であることが、装置の操作上好ましい。 The solution injected into GPC-MALLS is applied to a separation column using phthalate buffer as a mobile phase. Here, it is preferable in terms of the operation of the apparatus that the mobile phase of GPC-MALLS and the solution for dissolution have the same salt concentration and pH of the aqueous solution.

ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳでもちいる分離カラムとしては、汎用の高分子ゲルを充填したものが使用可能であり、例えば、ポリヒドロキシメタクリレート系ゲルの充填カラムが好適な例として挙げられる。 As a separation column used in GPC-MALLS, a column packed with a general-purpose polymer gel can be used. For example, a packed column of polyhydroxymethacrylate gel can be cited as a suitable example.

また、ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳの検出手段としては、例えば、多角度光散乱検出器と示差屈折率検出器を併用する。その他に、低角度光散乱検出器と示差屈折率検出器を組み合わせたＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ法も測定に使用できる。これは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートは紫外部に吸収を持たないからである。また、これらを併用することにより、測定試料のカラムへの吸着状態や、分子鎖の切断状態を知ることができ、絶対分子量の測定が可能になる。 As a GPC-MALLS detection means, for example, a multi-angle light scattering detector and a differential refractive index detector are used in combination. In addition, a GPC-LALLS method combining a low-angle light scattering detector and a differential refractive index detector can also be used for measurement. This is because hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate has no absorption in the ultraviolet region. Further, by using these together, it is possible to know the adsorption state of the measurement sample on the column and the state of cleavage of the molecular chain, and the absolute molecular weight can be measured.

本発明によれば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの溶解液についてのＧＰＣ−ＭＡＬＬＳからの分離液を分画して捕集することにより、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの絶対分子量と分子量分布を得られる。
本発明の絶対分子量は、好ましくは重量平均絶対分子量であり、異なる物質を標準として求められる相対的なものではなく、光散乱法における理論式から求められる絶対的な値の重量分率による平均値である。
本発明の分子量分布は、重量平均分子量を数平均分子量で割った値である。 According to the present invention, the absolute molecular weight and molecular weight distribution of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate can be obtained by fractionating and collecting the separated solution from GPC-MALLS for the solution of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate. .
The absolute molecular weight of the present invention is preferably a weight average absolute molecular weight, and is not a relative value obtained using different substances as a standard, but an average value based on a weight fraction of an absolute value obtained from a theoretical formula in the light scattering method. It is.
The molecular weight distribution of the present invention is a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight.

本発明の方法を実施する装置構成例を図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の方法を実施する装置の一例で、１は移動相貯流漕、２はオンラインデガッサー、３は送液ポンプ、４はマニュアルインジェクター、５はカラム、６はカラムオーブン、７は多角度光散乱検出器、８は示差屈折率検出器、９はデータ処理装置である。 An apparatus configuration example for carrying out the method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this.
FIG. 1 shows an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention. 1 is a mobile phase reservoir, 2 is an online degasser, 3 is a liquid feed pump, 4 is a manual injector, 5 is a column, 6 is a column oven, 7 is a multi-angle light scattering detector, 8 is a differential refractive index detector, and 9 is a data processing device.

分析に際しては、移動相貯流漕１からポンプ３によりあらかじめ移動相を流し、定常状態を作る。次に、マニュアルインジェクター４から試料を注入する。注入された試料は、移動相によりカラムオーブン６の中のカラム５に送られ、多角度光散乱検出器７と、示差屈折率検出器８により、絶対分子量および分子量分布が検出される。このデータをデータ処理装置９で処理し、分子量の計算を行う。 In the analysis, the mobile phase is flowed in advance from the mobile phase reservoir 1 by the pump 3 to create a steady state. Next, a sample is injected from the manual injector 4. The injected sample is sent to the column 5 in the column oven 6 by the mobile phase, and the absolute molecular weight and the molecular weight distribution are detected by the multi-angle light scattering detector 7 and the differential refractive index detector 8. This data is processed by the data processor 9, and the molecular weight is calculated.

以上の装置を用いて、次の分析条件で分析を行った。
試料の前処理
ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート（ＡＳ−ＬＧ：信越化学工業社製）１０ｍｇを５ｍｌの０．０３規定水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、さらに０．１規定のフタル酸水素カリウム溶液を加える。この溶液をメンブランフィルター（孔径０．４５μｍＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）で濾過した。 Using the above apparatus, analysis was performed under the following analysis conditions.
Sample pretreatment 10 mg of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate (AS-LG: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 5 ml of 0.03 N sodium hydroxide aqueous solution, and 0.1 N potassium hydrogen phthalate solution is further added. . This solution was filtered through a membrane filter (pore size 0.45 μm, manufactured by ADVANTEC).

移動相溶液の調製
１．３２ｇの水酸化ナトリウムを蒸留水１リットルに溶解し、０．０３３規定の水酸化ナトリウム溶液とした。また２０．４２ｇのフタル酸水素カリウム（和光純薬製）を蒸留水に溶解して、０．１規定のフタル酸水素カリウム水溶液を調製した。この２つの溶液を１：１（Ｖ／Ｖ）で混合し、フタル酸緩衝液を調製した（ｐＨ４．８）。この溶液を孔径０．４５μｍのミリカップ（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ社製）でろ過し移動相とした。 Preparation of mobile phase solution 1.32 g of sodium hydroxide was dissolved in 1 liter of distilled water to obtain a 0.033 N sodium hydroxide solution. Further, 20.42 g of potassium hydrogen phthalate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in distilled water to prepare a 0.1 N potassium hydrogen phthalate aqueous solution. The two solutions were mixed at 1: 1 (V / V) to prepare a phthalate buffer (pH 4.8). This solution was filtered through a millicup (manufactured by MILLIPORE) having a pore size of 0.45 μm to obtain a mobile phase.

屈折率の濃度変化の比例係数（以下ｄｎ／ｄｃ）
ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート（ＡＳ−ＬＧ：信越化学工業社製）を、上記の様に溶解して、濃度の異なる（０．０５Ｗ／Ｖ％〜０．３Ｗ／Ｖ％）５種類の溶液を作成する。これを高感度示差屈折率系（ＤＲＭ−１０２１：大塚電子社製）を用いて、静的光散乱法によりｄｎ／ｄｃを測定した。 Proportional coefficient of refractive index concentration change (hereinafter dn / dc)
Hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate (AS-LG: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is dissolved as described above, and five types of solutions having different concentrations (0.05 W / V% to 0.3 W / V%) are prepared. create. Dn / dc was measured by a static light scattering method using a high-sensitive differential refractive index system (DRM-1021: manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

分析条件
カラム：ＳｈｏｄｅｘＯＨｐａｋＳＢ−８０６ＭＨＱ（昭和電工社製）
移動相：フタル酸緩衝液（ｐＨ４．８）
デガッサー：ＥＲＣ−３１１５（ＥＲＣＩｎｃ．社製）
流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
温度：４０℃
インジェクター：モデル７１２５（レオダイン社製）
多角度光散乱検出器：ＤＡＷＮＤＳＰ（ＷｙａｔｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）
示差屈折率検出器：ＲＩ−７１（昭和電工社製）
ｄｎ／ｄｃ：０．１２８ｍＬ／ｇ Analysis conditions Column: Shodex OHpak SB-806MHQ (manufactured by Showa Denko KK)
Mobile phase: phthalate buffer (pH 4.8)
Degasser: ERC-3115 (manufactured by ERC Inc.)
Flow rate: 1.0 ml / min
Temperature: 40 ° C
Injector: Model 7125 (made by Leodyne)
Multi-angle light scattering detector: DAWN DSP (manufactured by Wyatt Technology Corporation)
Differential refractive index detector: RI-71 (Showa Denko)
dn / dc: 0.128 mL / g

分析結果
上記分析条件で分析した結果、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの重量平均分子量は１８，２４０ｇ／ｍｏｌで、分子量分布（重量平均分子量を数平均分子量で割った値）は１．４３であった。
測定したヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの重合度が、原料であるヒドロキシプロピルメチルセルロースの重合度よりも低くなったことから、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートの重合度が正しく測定されたと推測される。
また、その結果を図２に示す。図２のピークはヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートのピークで、本発明によれば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネートが感度良く分析できることが分かる。なお、図２において、縦軸は光散乱強度と屈折率の信号強度、横軸は保持時間を表わす。 Analysis results As a result of analysis under the above analysis conditions, the weight average molecular weight of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate was 18,240 g / mol, and the molecular weight distribution (value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight) was 1.43. .
Since the measured degree of polymerization of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate was lower than the degree of polymerization of hydroxypropylmethylcellulose as a raw material, it is presumed that the degree of polymerization of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate was correctly measured.
The results are shown in FIG. The peak in FIG. 2 is that of hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate. According to the present invention, it can be seen that hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate can be analyzed with high sensitivity. In FIG. 2, the vertical axis represents the light scattering intensity and the refractive index signal intensity, and the horizontal axis represents the holding time.

本発明の構成を実施するための装置を示す図である。It is a figure which shows the apparatus for implementing the structure of this invention. 本発明の方法により分析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result analyzed by the method of this invention.

Explanation of symbols

１移動相貯流漕
２オンラインデガッサー
３送液ポンプ
４マニュアルインジェクター
５カラム
６カラムオーブン
７多角度光散乱検出器
８示差屈折率検出器
９データ処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile phase storage tank 2 Online degasser 3 Liquid feed pump 4 Manual injector 5 Column 6 Column oven 7 Multi-angle light scattering detector 8 Differential refractive index detector 9 Data processor

Claims

Hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate dissolved in phthalate buffer is used as a sample solution, and phthalate buffer is used as a mobile phase for analysis by gel permeation chromatography using light scattering method. A method for measuring the absolute molecular weight and molecular weight distribution of propylmethylcellulose acetate succinate.

The method for measuring the absolute molecular weight and molecular weight distribution of hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate according to claim 1, wherein the sample solution is obtained by dissolving the hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate in an aqueous alkaline solution and adding an aqueous phthalate solution thereto. .