一种碳酸镧或其制剂中碱式碳酸镧杂质的检定方法与流程

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种使用粉末x射线衍射法(pxrd)分析检测碱式碳酸镧杂质的方法，更具体地说，涉及一种分析检测碳酸镧或其制剂中的杂质碱式碳酸镧的方法。

技术背景

高磷血症是慢性肾脏病(ckd)、尤其是终末期肾脏病(esrd)患者的常见并发症，可见于80％的透析患者。目前高磷血症的治疗措施主要限制磷摄入、充分透析、使用磷结合剂以及必要时采用甲状旁腺切除加自体移植术。

传统的磷结合剂主要为含铝、含钙磷结合剂，传统的磷结合剂铝盐会导致抗促红细胞生成素性贫血、铝相关性骨营养不良和中枢神经系统损害等铝蓄积的毒副作用；钙盐增加高钙血症的危险，高钙血症可导致心血管等软组织钙化及低转换性骨病，引起加速的肾功能减退。

碳酸镧(fosrenol)由英国夏尔(shire)公司首家开发的新型非铝、非钙磷结合剂，用于血液透析或持续非卧床腹膜透析的慢性肾功能衰竭患者高磷血症的治疗。现已经在全世界20多个国家上市销售，包括美国、英国、法国、德国、日本、加拿大、瑞士等国家。2012年2月10日中国批准进口夏尔公司的碳酸镧咀嚼片(商品名：福斯利诺)。镧三价阳离子与磷有很强的亲和力，通过口服进入消化道后，碳酸镧释放出三价镧离子，其与磷结合后形成不溶性的不易被消化道吸收的镧盐，且镧不影响脂溶性维生素的吸收。碳酸镧在胃肠道几无吸收，在体内组织中积聚也很少。碳酸镧是目前治疗肾病中高磷酸盐血症选择性最好的新药。

碳酸镧的分子式为la2(co3)3·xh2o(x代表4～5摩尔)，无水物分子量为457.8。

为了用药安全，各国和国际组织现行的新药开发指导原则中均要求研究药物中的潜在降解杂质。碳酸镧在湿热条件下会通过脱羧形成杂质碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii，分子式均为la(co3)oh，它们与磷的结合是不同的，故疗效也是有差异的。现有的研究药物杂质的技术(包括色谱技术和光谱技术)基本上均要求将药物及其杂质溶于适宜的溶剂中，而碳酸镧及其降解杂质碱式碳酸镧均不溶于除酸之外的各种溶剂，而在酸溶剂中碳酸镧和碱式碳酸镧均会解离成镧离子，无法区分碳酸镧和其杂质碱式碳酸镧。

夏尔国际许可有限公司申请的专利(cn101484798)采用粉末x射线衍射法通过rietveld精修全谱拟合的方法来检定碱式碳酸镧，但采用rietveld精修的前提条件是各物相的晶体结构参数必须是已知的，而该专利并未公开各物相的晶体结构参数，因此所属领域技术人员无法仅通过该专利来实施该发明，该专利申请现已被视为撤回，该专利申请并未真正解决碳酸镧原料或其制剂中碱式碳酸镧杂质的定量分析检测。另外，rietveld精修比较耗时和繁琐，无法快速简便的检测碳酸镧或其制剂中的碱式碳酸镧杂质含量。除该篇专利申请及其国外的同族专利外，到目前为止，国内外尚无其他公开的用以检测分析碳酸镧原料及其制剂中的碱式碳酸镧杂质的方法。随着碳酸镧及其制剂研究开发工作的日益深入，为了产品最终上市后公众的用药安全，现亟需开发一种简便快速而准确的检测方法用以检测碳酸镧原料及其制剂中的碱式碳酸镧杂质。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服常规技术无法分析检测碳酸镧或其制剂中降解杂质碱式碳酸镧的技术难题，本发明提供了一种在固体状态下检测碳酸镧或其制剂中碱式碳酸镧杂质含量的方法。

本发明提供的技术方案是：采用粉末x射线衍射技术，通过采用内标定量分析方法快速准确而且简便的检测固体状态下的碳酸镧或其制剂中碱式碳酸镧杂质的含量。碳酸镧或其制剂中的碱式碳酸镧杂质的检定方法，包括，但不限定于碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii。

本发明提供的碳酸镧原料或碳酸镧制剂中碱式碳酸镧含量的检定方法，具体包括如下步骤：

a.标准曲线样品的制备：称取碳酸镧或碳酸镧制剂样品细粉适量若干份，分别定量加入不同量的碱式碳酸镧，然后再在各混合物中按与其质量一定比例的加入刚玉，充分混合均匀，制成系列标准曲线样品；

b.将步骤a制备的标准曲线样品采用x-射线衍射仪分别进行扫描；

c.定量测定：分别读出各标准曲线样品pxrd衍射图谱中碱式碳酸镧和刚玉特征的衍射强度，以碱式碳酸镧与刚玉特征衍射峰衍射强度之比为纵坐标，以样品中碱式碳酸镧与刚玉质量之比为横坐标，绘制出标准曲线，得到线性方程；

d.待测样品的制备：将待测碳酸镧或待测碳酸镧制剂充分研细，按一定比例定量加入刚玉，充分混合均匀，制备待测样品；

e.将步骤d制备的待测样品采用x-射线衍射仪进行扫描；

f.计算出待测样品含量：分别读出样品pxrd衍射图谱中碱式碳酸镧和刚玉特征衍射峰的衍射强度，计算二者的比值，将其代入步骤d获得的线性方程中，从而可以计算出碱式碳酸镧与刚玉质量之比；再根据刚玉质量的质量求出碱式碳酸镧的质量，进而求出待测碳酸镧或待测碳酸镧制剂中的碱式碳酸镧的含量。

步骤a中所述的碳酸镧或碳酸镧制剂样品是不含碱式碳酸镧的样品。

所述的碱式碳酸镧为碳酸镧原料或碳酸镧制剂的潜在降解杂质，其分子式为la(co3)oh。

所述的碱式碳酸镧选自碱式碳酸镧多晶型中至少一种。

所述的碱式碳酸镧选自碱式碳酸镧晶i型，碱式碳酸镧晶ii型。

所述的步骤a中，称取上述细粉份数至少是5份，可以是5份、6份、7份。

所述的步骤a中，称取上述细粉份数优选是6份。

所述的步骤a中，称取上述细粉适量若干份，分别定量加入不同量的碱式碳酸镧，使得每种碱式碳酸镧晶型占碳酸镧的重量为0.10％～10.00％的范围内。

本发明所述的刚玉选自α型al2o3。

当测定碳酸镧原料中的碱式碳酸镧杂质时：

所述的步骤a中，称取的细粉为碳酸镧原料时，分别定量加入不同量的碱式碳酸镧，使得每种碱式碳酸镧晶型占碳酸镧的重量为0.10％～3.00％的范围内。

标准曲线样品的制备时，加入不同量的碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii至不含碱式碳酸镧的碳酸镧中，碱式碳酸镧占碳酸镧，使混合物中碱式碳酸镧i的质量分数分别为2.7％、1.8％、1.44％、0.9％、0.36％、0.18％，碱式碳酸镧ii的质量分数分别为3.0％、2.0％、1.6％、1.0％、0.4％、0.2％。

再在该混合物中加入刚玉，所述的碳酸镧原料细粉与碱式碳酸镧i和(或)碱式碳酸镧ii混粉与刚玉(α-al2o3)质量的比值为5～1∶1，优选1.5～2.5∶1，更优选2∶1。

优选的碱式碳酸镧i的特征衍射峰2θ为17.6°或24.3°或30.2°处的衍射峰，更优选2θ为17.6°或24.3°处的衍射峰，最优选2θ为17.6°处的衍射峰。

优选的碱式碳酸镧ii的特征衍射峰2θ为15.7°或20.3°或26.0°或29.8°处的衍射峰，更优选2θ为15.7°或20.3°处的衍射峰，最优选2θ为20.3°处的衍射峰。

优选的刚玉的特征衍射峰2θ为25.4°或35.0°或37.6°处的衍射峰，更优选2θ为25.4°或35.0°处的衍射峰，最优选2θ为35.0°处的衍射峰。

当测定碳酸镧制剂中的碱式碳酸镧杂质时：

所述的步骤a中，称取的细粉为碳酸镧制剂时，分别定量加入不同量的碱式碳酸镧，使得每种碱式碳酸镧晶型占碳酸镧的重量为0.50％～10.00％的范围内。

标准曲线样品的制备过程中加入不同量的碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii至不含碱式碳酸镧的碳酸镧制剂细粉中，使混合物中碱式碳酸镧i的质量分数分别为8.16％、6.8％、5.44％、3.4％、1.36％、0.68％，碱式碳酸镧ii的质量分数分别为7.12％、7.6％、6.08％、3.8％、1.52％、0.76％。

再在该混合物中加入刚玉，所述的碳酸镧制剂细粉与碱式碳酸镧i和(或)碱式碳酸镧ii混粉与刚玉(α-al2o3)质量的比值为10～1∶1，优选4～6∶1，更优选5∶1。

优选的碱式碳酸镧i的特征衍射峰2θ为17.6°或24.3°或30.2°处的衍射峰，更优选2θ为17.6°或24.3°处的衍射峰，最优选2θ为17.6°处的衍射峰。

优选的碱式碳酸镧ii的特征衍射峰2θ为15.7°或20.3°或26.0°或29.8°处的衍射峰，更优选2θ为15.7°或26.0°处的衍射峰，最优选2θ为26.0°处的衍射峰。

优选的刚玉的特征衍射峰2θ为25.4°或35.0°或37.6°处的衍射峰，更优选2θ为25.4°或35.0°处的衍射峰，最优选2θ为35.0°处的衍射峰。

本发明提供的检定方法中，步骤c中的优选的标准曲线的线性方程如下：

y＝ax+b，式中

y为ij/i刚，即pxrd谱图中碱式碳酸镧i和(或)碱式碳酸镧ii与刚玉特征峰衍射强度的比值，

x为mj/m刚，即混合物中碳酸镧i和(或)碱式碳酸镧ii与刚玉质量的比值，

斜率a为即pxrd谱图中碱式碳酸镧i和(或)ii与相对于刚玉的特征峰衍射的参比强度。

本发明中所述的碳酸镧制剂包括但不限定于碳酸镧咀嚼片，碳酸镧颗粒，碳酸镧干混悬剂，碳酸镧胶囊，碳酸镧分散片。

本发明中所述的粉末x射线衍射仪可以选用本领域常规的x射线衍射仪，扫描的测定条件优选为：采用rigakud/max-rax-射线衍射仪或其他品牌的x-射线衍射仪，cukα靶，管压和管流分别为40kv和100ma；发散狭缝和防散射狭缝为1°，接收狭缝为0.30mm，探测器为碘化钠闪烁记数器，θ-2θ联动连续扫描，扫描速率为2°/分(0.02°步宽)，扫描范围为3～50°，优选9～40°。

本发明所述的x射线衍射仪是经过校准的，当然，当使用不同的粉末x射线衍射仪，和/或在不完全相同的实验条件下，本发明中各种物质的特征衍射峰2θ角会有±0.01°或±0.02°的偏差；这是本领域技术人员都可以理解的。

本发明的提供检定方法，并不一定需要根据上述步骤顺序进行，可以根据实际情况调整上述步骤的先后顺序，这同样是在本发明的保护范围内。例如，可以按照如下步骤进行：

a.先分别制备标准曲线样品和待测样品；

b.将标准曲线样品和待测样品粉末x射线衍射(pxrd))扫描；

c.定量测定，绘制得到两条标准曲线和两个线性方程；

d.计算出待测样品含量。

具体而言，本发明提供的检定方法的步骤如下：

a、标准曲线样品的制备

在不含碱式碳酸镧的碳酸镧或其制剂中加入不同量的碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii，再按与该混合物质量成一定比例地加入内标参比物质刚玉(α-al2o3)，研磨使混合均匀，制得系列标准曲线样品。

b、待测样品的制备

在待测碳酸镧或其制剂(预先研成细粉)粉末中按与其质量成一定比例地加入内标参比物质刚玉(α-al2o3)，研磨使混合均匀，制得供试品。

c、粉末x射线衍射(pxrd))扫描

将系列标准曲线样品和待测样品分别制样后，采用粉末x射线衍射仪在一定检测条件下进行扫描测定。

d、定量测定

读取各标准曲线样品pxrd谱图中碱式碳酸镧i，碱式碳酸镧ii和刚玉的特征衍射峰的衍射强度，以各pxrd谱图中碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii分别与刚玉特征衍射峰衍射强度的比值为纵坐标，以标准曲线样品中碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii分别与刚玉质量的比值为横坐标，绘制得到两条标准曲线和两个线性方程。

e、计算出待测样品含量

分别将供试品pxrd谱图中碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii与刚玉特征衍射峰衍射强度的比值代入各线性方程中，计算出供试品中碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii分别与刚玉的质量比，从而可以计算出待测样品中碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii的含量。

有益技术效果

本发明的碱式碳酸镧检测方法操作简便、线性范围宽、线性关系良好、精密度好、准确性高、耐用性好、检测灵敏度高，可以简便快速而准确的检测检测碳酸镧原料及其制剂中的碱式碳酸镧杂质。

检测灵敏度高：在分析检测碳酸镧原料中的碱式碳酸镧杂质时，碱式碳酸镧i最低检测限约为0.21％，定量限约为0.63％，碱式碳酸镧ii最低检测限约为0.18％，定量限约约为0.56％，以上均以在碳酸镧原料中的质量分数计；

在分析检测碳酸镧制剂中的碱式碳酸镧杂质时，碱式碳酸镧i最低检测限约为0.10％，定量限约为0.17％，碱式碳酸镧ii最低检测限约为0.29％，定量限约为0.51％，以上均以在碳酸镧制剂中的质量分数计；

线性范围宽、线性关系良好：在分析检测碳酸镧原料中的碱式碳酸镧杂质时，碱式碳酸镧i在碳酸镧原料中的质量分数为0.68％～34％的范围内有良好的线性关系，相关系数为0.9986，碱式碳酸镧ii在碳酸镧原料中的质量分数为0.76％～38％的范围内有良好的线性关系，相关系数为0.9984。

在分析检测碳酸镧制剂中的碱式碳酸镧杂质时，碱式碳酸镧i在制剂中的质量分数在0.18％～10.8％的范围内有良好的线性关系，相关系数为0.9973，在碱式碳酸镧ii在制剂中的质量分数在0.20％～12％的范围内有良好的线性关系，相关系数为0.9963。

附图说明

图1实施例1碱式碳酸镧i的pxrd谱图

图2实施例1碱式碳酸镧ii的pxrd谱图

图3实施例1碳酸镧原料的pxrd谱图

图4实施例1碳酸镧咀嚼片细粉的pxrd谱图

图5实施例1刚玉(α-al2o3)的pxrd谱图

图6实施例1碳酸镧+碱式碳酸镧i+碱式碳酸镧ii+刚玉混合物的pxrd谱图

图7实施例1碳酸镧咀嚼片+碱式碳酸镧i+碱式碳酸镧ii+刚玉混合物的pxrd谱图

图8实施例1(附图1～3，附图5～6)pxrd谱图叠加

图9实施例1(附图1～2，附图4～5，附图7)pxrd谱图叠加

图10实施例2碳酸镧原料标准曲线样品的pxrd谱图叠加

图11：碱式碳酸镧i的标准曲线和线性方程

图12：碱式碳酸镧ii的标准曲线和线性方程

图13实施例5碳酸镧原料干扰性试验湿热5天样品pxrd谱图

图14实施例5碳酸镧原料干扰性试验湿热10天样品pxrd谱图

具体实施方式

为便于理解发明内容，下面结合具体实施例进一步描述本发明的技术方案，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

专属性试验

仪器试验条件：rigakud/max-rax-射线衍射仪，采用cukα靶，管压和管流分别为40kv和100ma；发散狭缝和防散射狭缝为1°，接收狭缝为0.30mm，探测器为碘化钠闪烁记数器，θ-2θ联动连续扫描，扫描速率为2°/分(0.02°步宽)，扫描范围为9～40°。

试验步骤：分别将1)碱式碳酸镧i，2)碱式碳酸镧ii，3)碳酸镧原料(不含碱式碳酸镧i和ii)，4)碳酸镧咀嚼片细粉，5)刚玉，6)碳酸镧+碱式碳酸镧i+碱式碳酸镧ii+刚玉混合物，7)碳酸镧咀嚼片细粉+碱式碳酸镧i+碱式碳酸镧ii+刚玉混合物，分别制样后进行pxrd扫描，记录谱图，结果分别见图1～图7。

附图1表明，在该试验条件下，碱式碳酸镧i特征衍射峰2θ角为：17.620°、24.321°、30.239°；

附图2表明，在该试验条件下，碱式碳酸镧ii特征衍射峰2θ角为：15.740°、20.399°和20.621°(双峰)、23.699°、26.120°、29.860°，从其谱图中可以看出少量的碱式碳酸镧1的特征衍射峰(17.719°、24.379°、30.301°)，可知在碱式碳酸镧ii中含有少量的碱式碳酸镧i。

附图3表明，在该试验条件下，碳酸镧原料的pxrd谱图

本发明中的碳酸镧、碱式碳酸镧i和ii的pxrd谱图与专利(cn101484798)中描述的基本一致。

附图5表明，在该试验条件下，刚玉(α-al2o3)的特征衍射峰为2θ角为：25.481°、35.061°、37.681°。

附图6和7表明，在该试验条件下，两个混合物中均显示出了碱式碳酸镧i，碱式碳酸镧ii和刚玉的特征衍射峰，而且均有不受干扰的特征峰可以用以分析检测。

实施例2

线性与范围试验

a.将不含碱式碳酸镧i和ii的碳酸镧样品充分研细获得碳酸镧样品细粉；

b.在不含碱式碳酸镧i和ii的碳酸镧中分别加入不同质量的碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii，

标准曲线样品1：碳酸镧中含碱式碳酸镧i8.16％，碱式碳酸镧ii9.12％；

标准曲线样品2：碳酸镧中含碱式碳酸镧i6.8％，碱式碳酸镧ii7.6％；

标准曲线样品3：碳酸镧中含碱式碳酸镧i5.44％，碱式碳酸镧ii6.08％；

标准曲线样品4：碳酸镧中含碱式碳酸镧i3.4％，碱式碳酸镧ii3.8％；

标准曲线样品5：碳酸镧中含碱式碳酸镧i1.36％，碱式碳酸镧ii1.52％；

标准曲线样品6：碳酸镧中含碱式碳酸镧i0.68％，碱式碳酸镧ii0.76％。

再加入一定质量的刚玉，碳酸镧+碱式碳酸镧i+碱式碳酸镧ii混合物质量与刚玉的质量比为2∶1，研磨10分钟使之混合均匀，分别制成系列标准曲线样品：

c.将步骤b制备的标准曲线样品采用x-射线衍射仪分别进行扫描衍射谱图(图10)，

d.分别读出pxrd衍射谱图中碱式碳酸镧i，碱式碳酸镧ii及刚玉特征衍射峰(分别为17.6°，20.3°和35.0°)的衍射强度。

为标准曲线样品中碱式碳酸镧i和刚玉校正后的质量比值；

为标准曲线样品中碱式碳酸镧ii和刚玉校正后的质量比值；

为标准曲线样品的pxrd谱图中碱式碳酸镧i17.6°特征衍射峰和刚玉35.0°特征衍射峰衍射强度之比；

为标准曲线样品的pxrd谱图中碱式碳酸镧ii20.3°特征衍射峰和刚玉35.0°特征衍射峰衍射强度之比；

将碱式碳酸镧i与刚玉特征衍射峰衍射强度之比对二者质量之比进行线性回归，绘制碱式碳酸镧i的标准曲线，得到碱式碳酸镧i的线性方程。碱式碳酸镧i的标准曲线和线性方程如图11所示。

将碱式碳酸镧ii与刚玉特征衍射峰衍射强度之比对二者质量之比进行线性回归，绘制碱式碳酸镧ii的标准曲线，得到碱式碳酸镧ii的线性方程。碱式碳酸镧ii的标准曲线和线性方程如图12所示。

结论：在碳酸镧中含碱式碳酸镧i0.68％～8.16％的范围内，碱式碳酸镧i和刚玉特征衍射峰衍射强度之比对二者质量之比的线性关系良好，线性方程为：y＝3.1636x-0.0045(r²＝0.9951)：

碳酸镧中含碱式碳酸镧ii0.76％～9.12％的范围内，碱式碳酸镧ii和刚玉特征衍射峰衍射强度之比对二者质量之比的线性关系良好，线性方程为：y＝2.4324x-0.0046(r²＝0.9992)

实施例3

重复性试验

考察重复性时按标准曲线样品2的方法平行制备6份样品，分别扫描pxrd后，将测定结果代入实施例2标准曲线方程中，计算碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii的回收量，考察6份样品间的计算结果的rsd，结果如下：

结论：由试验结果可知本方法的重复性良好。

实施例4

样品测定结果

碳酸镧在湿热条件下(60℃/rh92.5％)5天和10天均降解产生了该两个杂质，因此测定该两个湿热条件破坏降解之后的样品。

试验测定步骤如下：

(a-d)按实施例2的方法测定标准曲线，得到线性方程；

碱式碳酸镧i的线性方程如下：

y＝3.1636x-0.0045

碱式碳酸镧ii的线性方程如下：

y＝2.4324x-0.0064

(e)待测样品中加入刚玉，待测样品与刚玉的质量比为2∶1，研磨5分钟使之混合均匀，制得供试品。

(f)在实施例2相同的试验条件下分别扫描pxrd，平行扫描两次(如图13和图14所示，图13实施例4碳酸镧原料干扰性试验湿热5天样品pxrd谱图，图14实施例4碳酸镧原料干扰性试验湿热10天样品pxrd谱图)。

(g)读出供试品pxrd谱图中碱式碳酸镧i(17.6°)和碱式碳酸镧ii(20.3°)分别与刚玉(35.0°)特征衍射峰之比，将该值代入标准曲线线性方程，即得出碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii分别与刚玉的质量比，从而计算出降解破坏之后的碳酸镧中的碱式碳酸镧i和碱式碳酸镧ii含量。

测定结果的计算

湿热条件降解破坏5天和10天碳酸镧原料中碱式碳酸镧杂质测定结果