甲基纤维素（methyl cellulose，MC）是1种长链取代纤维素，是纤维素醚类中带有起支配作用的甲基取代基的最简单的形式，其中约27%~32%的羟基以甲氧基的形式存在。MC是1种常用的药用辅料，通常作为包衣材料、助悬剂、崩解剂和黏合剂，广泛用于口服制剂和局部用制剂中^[1]，通常被认为无毒、无致敏、无刺激性。

MC在国内外药典中均有收载^[2-5]，但作为药用辅料的功能性指标之一的分子量及分子量分布的检测方法未见收载，国外有报道^[6]MC的分子量及分子量分布可影响泊洛沙姆的胶凝行为并进一步影响制剂中药物的释放。目前，多国药典及相关文献采用单纯的分子排阻色谱法或凝胶渗透色谱法测定高聚物的分子量及分子量分布^{[2-4, 7-11]}，该方法一般需采用标准物质进行标准曲线的校正，获得的仅是依赖于标准物质的相对分子质量。近年来，国内外相关报道^[12-16]中，采用分子排阻色谱、示差检测器和多角度激光光散射仪联用技术测定高聚物及生物大分子的分子量及分子量分布已逐渐成为主流。该技术采用分子排阻色谱与激光光散射仪联用，分子排阻色谱实现不同分子量高聚物分子的分离，分子按大小顺序依次进入多角度激光光散射仪确定分子量，绘制出分子量分布图，直接测出绝对重均分子量及分子量分布。该方法的准确度不依赖于标准物质的选取，可方便快速地测定样品的分子量和分子量分布。本文拟采用该项技术建立甲基纤维素的分子量和分子量分布的测定方法，并对实验参数及条件进行优化。

1 材料 1.1 仪器

Waters e2695高效液相色谱系统（配备Waters 2414示差检测器），Wyatt miniDAWN TREOS激光光散射检测器，ASTRA V 5.3.4.20激光光散射数据采集及处理软件。

1.2 试剂

甲基纤维素（A厂：Y1~Y4，B厂：Y5~Y7，C厂：Y8~Y10）；硝酸钠（MACKLIN公司，纯度99.0%）。

2 方法与结果 2.1 样品溶液配制

取适量样品，加适量0.1 mol·L^-1硝酸钠溶液使分散，于沸水浴中加热20 s，放冷至室温，于4 ℃冰箱中放置过夜。各样品配制浓度见表 1。

2.2 色谱条件

色谱柱：相同填料保护柱（PW_XL，6 mm×4 cm）和TSKgel GMPW_XL凝胶色谱柱（7.8 mm×300 mm，13 μm）；流动相：0.1 mol·L^-1硝酸钠溶液；流速：0.5 mL·min^-1；柱温及示差检测温度：34 ℃；激光检测器波长：658 nm；折光指数增量dn/dc设为0.138；各样品溶液进样体积见表 1。

2.3 样品测定结果及准确性

在“2.2”项色谱条件下，采用表 1样品浓度及进样体积，对样品的分子量及分子量分布进行测定，测定结果及误差见表 2。从表 2可以看出，各样品重均分子量（M_w）、数均分子量（M_n）及分布系数（M_w/M_n）的误差均不大于5%，且M_w和M_n与标示黏度呈现同步增加趋势，说明该方法准确度良好。

2.4 重复性

在“2.2”项色谱条件下，选取Y2样品进行多次测定并将M_w、M_n及M_w/M_n的结果及RSD列于表 3。从表中可以看出，各结果的RSD均未超过1.0%，说明该方法重复性良好。

3 讨论 3.1 dn/dc值的确定

因本实验室未配备Wyatt公司的示差检测器，不具备直接测定样品dn/dc值的能力，但通过样品进样量和样品测定结果，利用ASTRA V软件提供的程序可估算dn/dc值为0.138，与文献值（0.136）^[20]极为接近，遂采用估算值进行样品的测定及数据处理。

3.2 样品溶剂及流动相选择

甲基纤维素在水中以溶胀的方式缓慢地形成溶液，选择0.1 mol·L^-1硝酸钠溶液作为溶剂，避免样品分子间氢键的形成，使其溶解得更均匀。流动相方面，分别考察了不同浓度硝酸钠溶液的测定结果，发现盐的浓度变化对样品测定结果影响不大，为了保护色谱柱柱效，便于色谱柱清洗，且减小溶剂峰对样品峰的影响，最终选择0.1 mol·L^-1硝酸钠溶液作为流动相进行测定。

3.3 色谱柱的选择

实验分别考察了市面上2个主流品牌的凝胶色谱柱（TSKgel GMPW_XL凝胶色谱柱和SHODEX SB804HB凝胶色谱柱）对样品的分离效果和测定结果。当采用TSKgel GMPW_XL凝胶色谱柱时，样品保留时间适当、峰型对称（图 1），说明甲基纤维素不同分子量组分分离线性较好，故选用该柱。

3.4 柱温及检测器温度的选择

实验中分别于30、34、38 ℃对不同标示黏度样品进行测定，结果见表 4。从表 4中可以看出，随着温度的增加，各样品M_w变化不大，可能的原因是在易溶溶剂中，样品溶解已很充分，所以温度的上升对分子量的影响不大。综合考虑各样品结果的分散度和不可信度，选取34 ℃作为实验温度，为保证示差检测器信号平稳，示差检测器池温与柱温保持一致。

3.5 流速的选择

因实验中所使用色谱柱的最佳流速要求为0.3~0.6 mL·min^-1，为保护色谱柱，延长其使用寿命，仅选取0.3 mL·min^-1和0.5 mL·min^-1 2个流速进行考察。当流速为0.3 mL·min^-1时，出峰时间明显延长，色谱峰展宽严重，分离效果不理想，影响分子量测定结果，故选择0.5 mL·min^-1作为测定流速。

3.6 样品浓度及进样体积的选择

分子量及分子量分布的测定依赖于示差折光信号和激光信号的测定，测定结果由两者计算得来。甲基纤维素的折光信号和激光信号都较弱，为了获得较高的信噪比，以保证结果的可靠性，只能增加进样量。进样量取决于进样体积与样品浓度，样品浓度过高，黏度增加，会使色谱柱过载，峰形变差，增大测定误差；进样体积增加，会使色谱峰明显展宽，柱效降低。因此，实验中针对不同黏度样品分别配制3个不同浓度（表 5）的样品，各进样100 μL，通过比较样品测定结果的误差及色谱图峰形，确定各样品的进样浓度，再逐步增加进样体积至500 μL，使激光信号信噪比达到10以上，保证测定结果的准确性，最终获得与不同黏度样品相匹配的样品浓度及进样体积（表 1）。

3.7 样品测定结果分析

从样品测定结果（表 2）可知，样品M_n的误差大于M_w的误差，这与激光散射仪的测定原理是吻合的。M_w、M_n与标示黏度呈现同步增大趋势，即标示黏度越大，重均M_w越大，这是符合客观实际的。不同厂家各批次样品中，标示黏度相同的样品，M_w也基本一致，但其中有同一厂家的2批样品（Y8、Y10）存在分布系数较大的现象，可能与样品的生产工艺有关，具体原因有待进一步探索研究。

4 结论

本文建立的方法准确度和精密度良好，可以用于甲基纤维素分子量及分子量分布的测定，为进一步提高和控制甲基纤维素的质量提供了依据。

致谢: 美国怀雅特仪器公司北京代表处为本文提供技术指导和帮助。