化学法与气相法测定羟丙纤维素含量.doc

中 文 摘 要 目的：比较化学法与气相法测定羟丙纤维素含量的差异。方法：分别采用化学法与气相法测定羟丙纤维素中羟丙氧基的含量，比较两种方法的测定结果及优缺点。结果：分析了三批样品，化学法测定羟丙纤维素含量分别为8.32%、8.22%、8.45%,相对偏差分别为1.08%、0.18%、0.71%；气相法测定结果分别为9.20%、8.90%、9.25%。相对偏差分别为0.27%、0.45%、0.22%。结论：化学法测定结果偏低，准确度、重现性较差；气相法专属性强、操作简便、结果准确，为更好地控制羟丙纤维素的质量提供了切实可行的方法。关键词：羟丙纤维素；化学法；气相法；比较ABSTRACT0bjective: To compare the differences between chemical method and GC in determination of Hyprolose.Methods: Measuring the hydroxypropoxy in Hyprolose by using chemical method and GC separately,compare the merits and demerits of the two methods.Results: By analyzing three samples, the content of Hyprolose using chemical method are 8.32%、8.22%、8.45%,relative divergence are 1.08%、0.18%、0.71%;the result of using GC are 9.20%、8.90%、9.25%,relative divergence are 0.27%、0.45%、0.22%. Conclusions: The result of chemical method is low, the accuracy rating and the reproducibility are worse; GC have good specificity、easy and simple to handle and the result is accuracy,providing a good method for determining the quality of Hyprolose.Key words：Hyprolose；Chemical method；GC；Comparison化学法与气相法测定羟丙纤维素含量的比较1前言1.1简介 羟丙纤维素（Hyprolose）系低取代2-羟丙基醚纤维素，是具有优良性能的离子型纤维素醚 ,为白色或类白色晶性粉末 , 在水中不易溶解 ,但有很好的吸湿性和吸水量 ,主要用作固体药物制剂的崩解剂、粘合剂和增稠剂。由于它的粉末有很大的表面积和孔隙率，故加快了吸湿速度，增加了溶涨性。用于片剂时，使片剂更易于崩解，同时，它的孔隙结构与药物颗粒之间有较大的镶嵌作用，从而提高了片剂的硬度和光泽度。对不易成型的药物可促进其成型并能提高硬度，对崩解差的片剂可加速其崩解，从而加快药物的溶出速度，提高生物利用度。羟丙纤维素作为崩解剂和粘合剂具有下特点: 容易压制成型 ,适应性较强。对塑性、 脆性、 疏散性等较强的不易成型的片剂加入后都能得到善 ,并有较好的硬度 ,外观也较好。能使片剂崩解迅速 ,释放药物 ,作用于人体 ,既提高片剂的内在质量 ,提高了疗效。经对比实验发现 ,加入淀粉、 糖粉等一辅料的片剂贮存后崩解普遍延长 ,而加入羟丙纤维素的崩解度几乎不受贮存时间的影响。与加淀粉、糖粉相比 ,片剂不易发霉变质。它能减小片重 ,节约辅料1。羟丙纤维素可在湿法制粒中加入 ,一般用量应为片重的 4 %6 %才能产生较好的崩解及成型作用。用水或酒精作湿润剂制软材 ,可用内加法也可用外加法。应用羟丙纤维素解决了不少生产中遇到的问题 ,效果非常理想.目前国内对羟丙纤维素含量测定主要依据2005年版中国药典附录F将羟丙纤维素和三氧化铬反应生成醋酸，用氢氧化钠滴定，计算其中羟丙氧基含量2。USP30版3和JP15版4中均采用填充柱气相色谱法测定羟丙纤维素和氢碘酸反应生成的2-碘丙烷来计算其中羟丙氧基的含量。2010年版中国药典也新增了用填充柱（毛细管柱）气相色谱法测定羟丙氧基含量。BP2007版5和EP5.0版6均未进行羟丙纤维素中羟丙氧基的含量测定。为此，本实验以羟丙纤维素中羟丙氧基为检测指标，利用化学法与气相法对羟丙纤维素含量进行测定，通过实验得出两种方法测定结果是否一致，并比较出两种方法的优缺点。1.2合成方法1.2.1 反应原理：精制棉中的a-纤维素与工业用液体氢氧化钠进行碱化反应生成碱纤维，碱纤维在加温的条件下与工业用环氧丙烷进行醚化反应，经工业盐酸溶液中和水解即得。1.2.2化学反应式：碱化：C6H7(OH)3nnNaOH C6H7(OH)3n.nNaOH 醚化：C6H7(OH)3n.nNaOHn CH2CHCH3 O C6H7(OH)2OCH2CHOHnn NaOH CH32 仪器与试药2.1仪器PHS-3B型精密酸度计（上海精科）；FA1004电子天平（上海天平仪器厂）；双颈蒸馏瓶（25 mL）；油浴锅；直型冷凝管(外管长100mm)；分馏柱（95mm）；接流管(末端内径为0.5mm);蒸汽发生器（25mm150mm）;带玻塞锥形瓶(125 mL);碱式滴定管;GC1650型气相色谱仪（杭州科晓）；N2000色谱工作站(浙江大学智达信息工程有限公司）；顶空进样瓶；容量瓶（100mL）；移液管（2mL、5 mL）；2.2试药羟丙纤维素样品：由安徽山河药用辅料股份有限公司提供，批号分别为140428-2、140505-1、140505-2。氢氧化钠、硫代硫酸钠、铬酸、己二酸、甲苯、邻二甲苯均为分析纯；氢碘酸（570g/L,Alfa Aesar,批号：5002E19W)、碘代异丙烷对照品（GC 纯度98.8%，Chemservice,批号:431-4A）；淀粉指示液；酚酞指示液；纯化水；3方法与结果3.1化学法3.1.1原理羟丙氧基测定法系利用供试品中的羟丙氧基（-OCH2CHOHCH3）在下述装置的蒸馏瓶D中与三氧化铬反应生成醋酸，蒸汽发生器B产生的水蒸气馏入锥形瓶G中，用氢氧化钠滴定液滴定含量，由于在反应过程中会带出少量铬酸进入馏出液，也要消耗氢氧化钠滴定液，因此再采用碘量法测定铬酸的含量，并从计算中扣除后，得出羟丙氧基的含量。图1 羟丙氧基测定仪器装置3.1.2操作步骤a.精密称定0.1g供试品，置蒸馏瓶D中，加入30%（g/g）三氧化铬溶液10 mL。b.于蒸汽发生管B中装水近接头处，连接蒸馏装置。c.将B与D均浸入油浴中，油浴面应与D瓶中液面相一致，开启冷却水，通入氮气流，并控制流速为每秒钟约一个气泡，与30分钟内将油浴升温至155，并维持反应温度至收集馏液约为50 mL，将冷凝管自分馏柱上取下，并用水冲洗，洗液并入收集液中。d.在上述收集液中，用氢氧化钠滴定液（0.02moL/L）滴至PH为6.97.1(用酸度计)记录消耗的体积V1（mL），然后加碳酸氢钠0.5g与稀硫酸10 mL，静置至不再产生二氧化碳为止，加碘化钾1.0g，密塞，摇匀，暗处放置5分钟，加淀粉指示液1 mL，用硫代硫酸钠滴定液（0.02moL/L）滴定至终点，记录消耗的体积V2（mL）。e.另做空白试验，分别记录消耗氢氧化钠滴定液（0.02moL/L）的体积Va(mL)与消耗硫代硫酸钠滴定液（0.02moL/L）的体积Vb（mL）。f.计算OCH2CHOHCH3%=(V1M1-KV2M2)(0.0751/W) 100%K为空白校正系数，K=M1Va/M2VbV1, Va分别为供试品与空白试验消耗氢氧化钠滴定液（0.02moL/L）的体积（mL）；V2，Vb分别为供试品与空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液（0.02moL/L）的体积（mL）；W为供试品的重量（g）；M1为氢氧化钠滴定液的浓度（moL/L）;M2为硫代硫酸钠滴定液的浓度（moL/L）;0.0751羟丙氧基（-OCH2CHOHCH3）的毫摩尔质量。3.1.3样品含量测定按3.1.2方法做空白试验，结果K=1.03。按3.1.2方法分别测定三批样品，结果见表1表1 化学法测定羟丙氧基含量结果样品批号 编号 称重 (g) 羟丙氧基含量(%) 平均含量 (%) 相对偏差 (%) 100428-2 样1 0.0992 8.23 8.32 1.08 样2 0.1012 8.41 100505-1 样1 0.0995 8.24 8.22 0.18 样2 0.1008 8.21 100505-2 样1 0.1013 8.51 8.45 0.71 样2 0.1004 8.39 试验结果表明: 本品含量按干燥品计算符合中国药典2010年版羟丙氧基含量在7.016.0%之间的规定。100428-2、100501-2相对偏差分别为1.08%、0.71%，不符合中国药品检验标准操作规范中相对偏差不得过0.5%的规定7。3.2气相法3.2.1色谱条件色谱柱：Stainless Steel Columns（3002mm，5m）；柱箱温度：100;汽化室温度：150;检测室温度：150;检测器：TCD;载气流速：50mL/min；进样量：1L;在此条件下标准溶液、供试品溶液的色谱图如图2、3所示。图2 标准溶液气相色谱图图3 供试品溶液气相色谱图3.2.2内标溶液的配制称取2.5g甲苯（精确至0.0001g），实际称取2.5003g,置于100mL的容量瓶中，用邻二甲苯定容稀释至刻度，混匀。计算甲苯的准确浓度。3.2.3标准溶液的制备在已称重的反应瓶（10mL的顶空进样瓶）中加入80mg己二酸，实际加入80.6mg；用移液管准确加入2.0mL内标溶液，2.0mL 57%氢碘酸溶液，密封后精密称量反应瓶的重量，称重为17.4259g。然后用微量注射器向瓶中注入15L的碘代异丙烷标准品，准确称量反应瓶的重量，称重为17.4512g。两次称量结果相减即为对照品的加入量，加入量为0.0253g。振摇约30s，暗处静置3045min后备用。3.2.4 供试品溶液的制备称取65mg供试品（经105干燥2h）于干燥至恒重的反应瓶（10mL的顶空进样瓶）中，加入80mg己二酸，用移液管准确加入2.0mL内标溶液，2.0mL 57%氢碘酸溶液，密封后准确称量反应瓶的重量。上述物质称量均精确至0.0001g。振荡反应瓶30s，在150下反应30min，取出反应瓶剧烈振荡5 min，再继续反应30min。置于干燥器中冷却至室温，称重，要求减失重量不大于反应瓶内容物的0.50%，否则需重新制备供试品溶液。3.2.5 专属性试验反应瓶中加入己二酸80 mg，分别精密加入邻二甲苯和氢碘酸各2 mL，密封，振荡反应瓶30s，在150下反应30min，取出反应瓶剧烈振荡5 min，再继续反应30min。冷却，取混合液的上层液体作为空白溶液，注入气色谱仪测定，在1.490min、4.265min处未有峰出现，说明空白溶液无干扰。空白溶液气相色谱图见图4。 图4 空白溶液气相色谱图3.2.6线性关系考察与标准曲线的制备 反应瓶中加入己二酸80 mg，分别精密加入内标溶液和氢碘酸各2 mL，密封，精密称定；注射器依次加入2-碘丙烷1，2，4，8，10，15，20L七个点，分别精密称定；摇匀，取上层液体，按3.2.1色谱条件测定峰面积。以2-碘丙烷与甲苯的峰面积比值A对2-碘丙烷折算成羟丙氧基（转换系数为0.441 7）的质量m(mg)进行线性回归,得回归方程及相关系数：A=0.0244m+0.0021。结果表明羟丙氧基的质量在0.751mg14.885mg范围内线性关系良好。表2 羟丙氧基线性范围考察表2-碘丙烷 加入量 （L） 1 2 4 8 10 15 20 质量(mg) 0.751 1.458 2.959 5.963 7.465 11.175 14.885 峰面积比 0.0172 0.0373 0.0754 0.1522 0.1843 0.2721 0.3645 回归分析 结果 A=0.0244m+0.0021,r=0.9996 图5 羟丙氧基标准曲线3.2.7精密度试验按3.2.4方法制备一份样品,重复进样6次,每次1L,按3.2.1色谱条件测定峰面积,结果2-碘丙烷峰面积积分值的RSD为1.50%。结果表明本品精密度良好。表3 羟丙氧基精密度试验结果编号123456峰面积值2320.72289.62345.22362.12298.72376.4统计学处理=2332.1 RSD=1.50%3.2.8稳定性试验按3.2.4方法制备一份样品,分别于0、2、4、8、16 、24h精密吸取1L,按3.2.1色谱条件测定,记录2-碘丙烷峰面积积分值,结果2-碘丙烷峰面积积分值的RSD为1.68%,表明供试品溶液在24 h内稳定。表4 羟丙氧基稳定性试验结果放置时间(h)02481624峰面积积分值2403.92479.22398.52468.82377.42431.0统计学处理=2426.5 RSD=1.68%3.2.9重复性试验取同批样品6份,按3.2.4方法制备供试品，按3.2.1色谱条件测定,结果羟丙氧基含量的RSD为0.77%。结果表明本品重复性良好。表5 羟丙氧基重复性试验结果编号 1 2 3 4 5 6含量(%)9.259.179.109.219.149.06统计学处理=9.16 RSD=0.77%3.2.10回收率试验精密称取批号为100505-1的样品32.5 mg，共9份（高、中、低浓度各3份），分别加入己二酸80 mg，分别精密加入内标溶液和氢碘酸各2 mL，称重，依次加入2-碘丙烷2，4和6L（每个浓度3份，n=3），密封，精密称定，振荡反应瓶30s，在150下反应30min，取出反应瓶剧烈振荡5 min，再继续反应30min，冷却，精密称定，取混合液的上层液体分别注入气相色谱仪测定羟丙氧基回收率，平均回收率为99.63%，RSD为0.63%。实验结果表明回收率良好,结果见表6。加样回收率( %)（ 测得值- 样品中含量）/加入量100 %表6 羟丙氧基加样回收率试验结果编号取样量(g)羟丙氧基量（mg）加入2-碘丙烷量(mg)测得总量(mg)回收率(%)10.03292.92813.37346.292399.7320.03212.85693.37336.2319100.0530.03362.99043.37346.314798.5440.03272.91036.74679.7071100.7450.03383.00826.74659.715799.4260.03162.81246.74689.541199.7370.03403.026010.119913.103699.5880.03242.883610.112112.892398.9890.03312.945910.119813.056799.91统计学处理=99.63 RSD=0.63%3.2.11样品含量测定称取65mg供试品（经105干燥2h）于干燥至恒重的反应瓶（10mL的顶空进样瓶）中，加入80mg己二酸，用移液管准确加入2.0mL内标溶液，2.0mL57%氢碘酸溶液，密封后准确称量反应瓶的重量。上述物质称量均精确至0.0001g。振荡反应瓶30s，在150下反应30min，取出反应瓶剧烈振荡5 min，再继续反应30min。置于干燥器中冷却至室温，称重，要求减失重量不大于反应瓶内容物的0.50%，否则需重新制备供试品溶液。然后按3.2.1的色谱条件试验，精密量取上述溶液的上层液体1l注入气相色谱仪，记录色谱图，记录2-碘丙烷和甲苯的峰面积。按内标法以峰面积计算羟丙氧基含量。检测结果见表7，2-碘丙烷和甲苯的气相色谱图见图6。表7 气相法测定羟丙氧基含量结果样品批号 编号称重(g)羟丙氧基含量(%)平均含量(%)相对偏差(%)100428-2样10.06589.229.200.27样20.06639.17100505-1样10.06518.868.900.45样20.06428.94100505-2样10.06679.279.250.22样20.06539.23试验结果表明: 本品含量按干燥品计算符合中国药典2010年版羟丙氧基含量在7.016.0%之间的规定。图6 2-碘丙烷和甲苯的气相色谱图a. 2-碘丙烷(1.490min) b. 甲苯（2.465min） 4讨论4.1 供试品制备时温度选择JP15版中羟丙纤维素与氢碘酸的反应温度为130，USP30版中的反应温度为150。实验时温度选择参考相关文献8,并取供试品分别在130、150条件下进行试验，结果反应温度在130时，测得羟丙氧基含量明显偏低，故实验时反应温度选择150.4.2 化学法与气相法的比较表8 化学法与气相法测定羟丙纤维素含量结果 样品批号化学法测定结果 相对偏差（%） （%）气相法测定结果 相对偏差（%） （%）100428-28.321.089.200.27100505-18.220.188.900.45100505-28.450.719.250.22由表8可知：化学法测定结果较气相法偏低。化学法测定羟丙氧基的含量所用玻璃仪器具多个磨口接口