药物分析
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第三节 一般杂质检查

一般杂质系指自然界中分布比较广泛,在许多药物的生产和贮存过程中容易引入的杂质。《中国药典》现行版多采用对照法对一般杂质进行检查。一般杂质的检查须遵循平行操作原则,通过正确比较供试管与对照管的浊度、颜色等来确定供试品中杂质限量是否符合规定。

一、氯化物检查法

氯化物广泛存在于自然界中,在药物的生产过程中,常用到盐酸或制成盐酸盐形式。氯离子对人体无害,但它能反映药物的纯度及生产过程是否正常,因此氯化物常作为信号杂质进行检查。

1.原理

药物中的微量氯化物在硝酸酸性条件下与硝酸银反应,生成氯化银胶体微粒而显白色浑浊,与一定量的标准氯化钠溶液在相同条件下产生的氯化银浑浊程度比较,判定供试品中氯化物是否符合限量规定。

2.方法

除另有规定外,取各药品项下规定量的供试品,加水溶解使成25ml(溶液如显碱性,可滴加硝酸使成中性),再加稀硝酸10ml;溶液如不澄清,应滤过;置50ml纳氏比色管中,加水使成约40ml,摇匀,即得供试溶液。另取各药品项下规定量的标准氯化钠溶液,置50ml纳氏比色管中,加稀硝酸10ml,加水使成40ml,摇匀,即得对照溶液。于供试溶液与对照溶液中,分别加入硝酸银试液1.0ml,用水稀释至50ml,摇匀,在暗处放置5min,同置黑色背景上,从比色管上方向下观察,比较,即得。

标准氯化钠溶液的制备称取氯化钠0.165g,置1000ml量瓶中,加水适量使溶解并稀释至刻度,摇匀,作为贮备液。

临用前,精密量取贮备液10ml,置100ml量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得(每1ml相当于10μg的Cl)。

3.注意事项

(1)硝酸的作用 硝酸可以除去等杂质的干扰,同时,硝酸还可以加速氯化银的生成,使之产生较好的乳浊。

(2)氯化物的检测浓度范围 在测定条件下,氯化物浓度(以Cl-计)以50ml中含有0.02~0.08mg(即相当于标准氯化钠溶液2~8ml)为宜,所显浑浊梯度明显。实验时,应根据限量规定,考虑供试品取样量,使氯化物的量在此范围内。

(3)温度对产生氯化银的浊度的影响 以30~40℃产生的浑浊最大,结果也恒定,但如果标准品与供试品在相同条件下操作后比较,仍可在室温进行。

(4)操作中注意平行原则 供试品管和对照液管应同时操作,试剂的加入顺序应一致。摇匀后应在暗处放置5min,避免阳光直接照射,以防单质银生成。

(5)浊度观察比较的方法 若两管的浊度接近,应将供试品管与对照液管同时置黑色台面上,摘下纳氏比色管塞子,自上向下观察浊度,较易判断。必要时,可变换供试品管和对照液管的位置后观察。

(6)比色管的使用注意事项 比色管用后应立即冲洗,避免久置。不应用毛刷刷洗,以免划出条痕损伤比色管壁而影响比色。

(7)供试液中有不溶物 供试液需滤过时,滤纸中如含有氯化物,可预先用含有硝酸的水溶液洗净后使用。

(8)有机氯的检查 选择适宜的方法破坏,使有机氯成为无机氯离子,再依法检查。破坏的方法根据有机氯结合的牢固程度而定,一般对于结合不是很牢固的(如与有机结构侧链共价结合),可用碱加热水解法;当氯与环状有机物结合牢固时,可用氧瓶燃烧法破坏。

(9)检查碘或溴化物中的氯化物 碘中氯化物的检查,先加锌粉将碘还原为无色的碘离子,再加入氨试液与硝酸银试液,利用碘化银不溶于氨溶液,而氯化银在氨溶液中与氨形成配位离子,滤去沉淀。滤液加硝酸又析出氯化银,与一定量标准氯化钠溶液生成的浑浊比较,即得。检查溴化物中氯化物时,因溴离子也可与银离子生成溴化银沉淀,可利用溴离子比氯离子易于氧化的性质,用硝酸与30%过氧化氢溶液氧化溴离子成游离的溴,加热去溴,再依次测定供试品中氯化物的限度。

课堂活动

思考供试品溶液有色时该如何处理?

答:可以采用两种方法处理,第一种方法为内消色法,即用去除杂质的供试品溶液作为标准品溶液的溶剂来溶解标准品,使标准品溶液颜色与供试品溶液颜色保持一致;第二种方法为外消色法,即向供试品溶液中加入某种试剂,使溶液颜色褪去后再依法检查。

4.应用

谷氨酸钠中氯化物的检查:取本品0.10g,依法检查(通则0801),与标准氯化钠溶液5.0ml制成的对照液比较,不得更深(0.05%)。

二、硫酸盐检查法

1.原理

药物中微量的硫酸盐在稀盐酸酸性条件下与氯化钡反应,生成硫酸钡微粒显白色浑浊,与一定量标准硫酸钾溶液在相同条件下产生的硫酸钡浑浊程度比较,判定供试品硫酸盐是否符合限量规定。

2.方法

除另有规定外,可取供试溶液两份,分别置50ml纳氏比色管中,一份加25%氯化钡溶液5ml,摇匀,放置10min,如显浑浊,可反复滤过,至滤液完全澄清,再加规定量的标准硫酸钾溶液与水适量使成50ml,摇匀,放置10min,作为对照溶液;另一份加25%氯化钡溶液5ml与水适量使成50ml,摇匀,放置10min,按上述方法比较所产生的浑浊。

供试溶液的配制除另有规定外,取各品种项下规定量的供试品,置50ml纳氏比色管中,加水溶解使成约40ml;溶液如显碱性,可滴加盐酸使遇pH试纸显中性;溶液如不澄清,应滤过;加稀盐酸2ml,摇匀,即得。

对照溶液的配制取该品种项下规定量的标准硫酸钾溶液,置另一50ml纳氏比色管中,加水使成约40ml,加稀盐酸2ml,摇匀,即得。

3.注意事项

①供试溶液如需过滤,应预先用盐酸酸化的水洗净滤纸中可能带来的硫酸盐,再滤过供试溶液,使其澄清。

②加入25%氯化钡溶液后,应充分摇匀,以免影响浊度。

③25%氯化钡溶液存放时间过久,如有沉淀析出,即不能使用,应予重配。

④应将供试品管与对照液管同置黑色台面上,自上向下观察浊度,较易判断。必要时,可变换供试品管和对照液管的位置后观察。

⑤纳氏比色管用后应立即用水冲洗,不应用毛刷刷洗,以免划出条痕损伤比色管。

4.应用

尿素中硫酸盐的检查:取本品4.0g,依法检查(通则0802),与标准硫酸钾溶液4.0ml制成的对照液比较,不得更深(0.010%)。

苯丙氨酸中硫酸盐检查:取本品0.70g,依法检查(通则0802),与标准硫酸钾溶液1.4ml制成的对照液比较,不得更深(0.02%)。

三、铁盐检查法

1.原理

铁盐在盐酸酸性溶液中与硫氰酸铵反应生成红色可溶性的硫氰酸铁配位离子,与一定量的标准铁溶液用同法处理后的颜色进行比较,以判断供试品中铁盐的限量是否符合限量规定。

课堂活动

思考铁盐检查的目的是什么?

答:药物中过量的Fe3+是一种氧化剂,可氧化具有还原性的药物;Fe2+、Fe3+还可催化某些氧化还原反应的发生,故应控制药物中的Fe2+、Fe3+

2.方法

除另有规定外,取各品种项下规定量的供试品,加水溶解使成25ml,移置50ml纳氏比色管中,加稀盐酸4ml与过硫酸铵50mg,用水稀释使成35ml后,加30%硫氰酸铵溶液3ml,再加水适量稀释成50ml,摇匀;如显色,立即与标准铁溶液一定量制成的对照溶液(取该品种项下规定量的标准铁溶液,置50ml纳氏比色管中,加水使成25ml,加稀盐酸4ml与过硫酸铵50mg,用水稀释使成35ml,加30%硫氰酸铵溶液3ml,再加水适量稀释成50ml,摇匀)比较,即得。

3.注意事项

①标准铁贮备液。配制标准铁贮备液时,加入2ml硫酸是为了防止铁盐的水解。铁贮备液应存放于阴凉处,存放期间如出现浑浊或其他异常情况,不得再使用。

②Fe3+最佳比色浓度梯度范围。本法Fe3+适宜的反应浓度为50ml含10~50μg的Fe3+,在此范围内色泽梯度明显,易于区别。

③反应在盐酸的酸性溶液中进行,既可防止铁盐水解,又能避免醋酸盐、磷酸盐、砷酸盐等弱酸盐的干扰。

④铁盐与硫氰酸根离子的作用为可逆反应,加入过量硫氰酸铵试剂,可提高反应灵敏度。

⑤加入氧化剂过硫酸铵,一方面可以氧化供试品中Fe2+成Fe3+,同时可防止光线导致的硫氰酸铁还原或分解褪色。某些药物如葡萄糖、糊精等在前处理时加入氧化剂硝酸,则不再形成过硫酸铵;但在加入硫氰酸铵前,应加热除去残留的氧化氮,否则HNO2可与SCN-作用,形成红色的亚硝酰硫氰化物,干扰比色。

⑥增加反应的酸度或硫氰酸铵的加入量,可以抑制某些酸根阴离子,如Cl-等与Fe3+的反应,消除它们的干扰。此外,由于硫氰酸铁配位离子在正丁醇等有机溶剂中的溶解度大,所以也可用正丁醇提取后比色。这样既能增加颜色深度,提高显色反应灵敏度,又能排除这些干扰物质的影响。

⑦某些有机药物,特别是环状有机药物,在实验条件下不溶解或对检查有干扰,需经炽灼破坏,使铁盐呈三氧化二铁留于残渣,处理后再依法检查。

4.应用

阿苯达唑中铁盐检查:取炽灼残渣项下遗留的残渣,加盐酸2ml,置水浴上蒸干,再加稀盐酸4ml,微温溶解后,加水30ml与过硫酸铵50mg,依法检查(通则0807),与标准铁溶液3.0ml制成的对照液比较,不得更深(0.03%)

四、重金属检查法

重金属系指在实验条件下能与硫代乙酰胺(CH3CSNH2)或硫化钠作用显色的金属杂质,如银、铅、汞、铜、镉、锡、锑、铋等。重金属离子的存在,要么对人体有较大危害,如铅离子,要么会催化和参与药物的化学反应,影响药物的稳定性,故有必要严格控制重金属离子在药物中的量。在药品生产过程中遇到铅的机会较多,铅在体内又易积蓄中毒,故检查时以铅为代表,作为限量对照。

1.原理

重金属检查主要使用硫代乙酰胺或硫化钠试液作为显色剂。硫代乙酰胺在醋酸盐缓冲液的酸性(pH3.5)条件下水解,产生硫化氢,与微量重金属杂质(以Pb2+为代表)反应生成黄色至棕黑色的硫化物混悬液。或在氢氧化钠的碱性条件下,硫化钠与微量重金属杂质反应生成黄色到棕黑色的硫化物混悬液。与一定量的标准铅溶液经同法操作后生成的有色混悬液所呈颜色进行比较,不得更深。

课堂活动

思考反应试剂为什么不用H2S代替硫代乙酰胺呢?

答:H2S试液有恶臭和毒性,不稳定,易被空气氧化而析出单质硫,浓度难以控制。

2.方法

由于药物性质、重金属的杂质限量以及重金属杂质在药物中的存在状态等因素的不同,现行版《中国药典》规定的重金属检查法包括以下三种方法。

(1)第一法(也称为硫代乙酰胺法) 适用于无需有机破坏,在酸性条件下可以溶解的药物中的重金属检查。

除另有规定外,取25ml纳氏比色管三支,甲管中加标准铅溶液一定量与醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml后,加水或各品种项下规定的溶剂稀释成25ml,乙管中加入按各品种项下规定的方法制成的供试品溶液25ml,丙管中加入与乙管相同重量的供试品,加配制供试品溶液的溶剂适量使溶解,再加与甲管相同量的标准铅溶液与醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml后,用溶剂稀释成25ml;若供试品溶液带颜色,可在甲管中滴加少量的稀焦糖溶液或其他无干扰的有色溶液,使之与乙管、丙管一致;再在甲、乙、丙三管中分别加硫代乙酰胺试液各2ml,摇匀,放置2min,同置白纸上,自上向下透视,当丙管中显出的颜色不浅于甲管时,乙管中显示的颜色与甲管比较,不得更深。如丙管中显出的颜色浅于甲管,应取样按第二法重新检査。

(2)第二法(又称为炽灼后的硫代乙酰胺法) 适用于在水中难溶、或能与重金属离子反应生成配位化合物而影响重金属检查的有机药物。

除另有规定外,当需改用第二法检査时,取各品种项下规定量的供试品,按炽灼残渣检查法(通则0841)进行炽灼处理,然后取遗留的残渣;或直接取炽灼残渣项下遗留的残渣;如供试品为溶液,则取各品种项下规定量的溶液,蒸发至干,再按上述方法处理后取遗留的残渣;加硝酸0.5ml,蒸干,至氧化氮蒸气除尽后(或取供试品一定量,缓缓炽灼至完全炭化,放冷,加硫酸0.5~1ml,使恰湿润,用低温加热至硫酸除尽后,加硝酸0.5ml,蒸干,至氧化氮蒸气除尽后,放冷,在500~600℃炽灼使完全灰化),放冷,加盐酸2ml,置水浴上蒸干后加水15ml,滴加氨试液至对酚酞指示液显微粉红色,再加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml,微热溶解后,移置纳氏比色管中,加水稀释成25ml作为乙管;另取配制供试品溶液的试剂,置瓷皿中蒸干后,加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml与水15ml,微热溶解后,移置纳氏比色管中,加标准铅溶液一定量,再用水稀释成25ml,作为甲管;再在甲、乙两管中分别加硫代乙酰胺试液各2ml,摇匀,放置2min,同置白纸上,自上向下透视,乙管中显出的颜色与甲管比较,不得更深。

(3)第三法(又称为硫化钠法) 适用于溶于碱性水溶液而难溶于稀酸或在稀酸中即生成沉淀的药物的重金属杂质的检查。

方法,除另有规定外,取供试品适量,加氢氧化钠试液5ml与水20ml溶解后,置纳氏比色管中,加硫化钠试液5滴,摇匀,与一定量的标准铅溶液同样处理后的颜色比较,不得更深。

药物中所含的重金属的检查方法较多,各国药典收载的检查方法也有一定的差异。对于不同的药物,应选择恰当的方法进行检测。

3.注意事项

①用硝酸铅配制标准铅贮备液,并加入一定量的硝酸防止铅盐水解。标准铅溶液须于临用前取适量贮备液稀释而得,浓度为每1ml标准铅溶液相当于10μg的Pb。本法适宜目视比色的浓度范围为25ml溶液中含10~20μgPb,相当于标准铅溶液1~2ml。

②第一法中,溶液的pH会影响金属离子与硫化氢的呈色反应,而当pH为3.0~3.5时,硫化铅沉淀较完全。若酸度继续增大,重金属离子与硫化氢呈色变浅,酸度太大时甚至不显色。所以如果供试品用强酸溶解或在处理过程中使用了强酸,则应在加入醋酸盐缓冲液进行比色前加氨水至对酚酞指示剂显中性。

供试液如有色,应在加硫代乙酰胺试液前于对照溶液管中滴加少量稀焦糖溶液或其他无干扰的有色溶液,使之与供试品溶液管的颜色相一致,然后再加硫代乙酰胺试液进行比色。如按照以上方法仍不能使两管的颜色相一致,应取样按照第二法重新检查。

供试品中如有微量的高铁盐存在,在弱酸性溶液中可氧化硫化氢而析出单质硫,产生浑浊,干扰检测。可分别于甲、乙、丙三支试管中加入抗坏血酸0.5~1.0g,使Fe3+还原成Fe2+,再依法检查。

③在用第二法检查时,炽灼温度控制在500~600℃使完全灰化,温度太低灰化不完全,温度越高,重金属挥发损失越严重,如铅在700℃经6h炽灼,回收率仅32%。炽灼残渣加硝酸加热处理从而进一步使有机物破坏完全,一定要蒸干除尽氧化氮,否则亚硝酸会氧化硫代乙酰胺水解产生的硫化氢而析出单质硫,影响比色。

④第三法中,硫化钠试液作为显色剂对玻璃有一定的腐蚀性,而且久贮会有絮状物产生,应临用前新鲜配制。

4.应用

泛昔洛韦中重金属检查:取炽灼残渣项下遗留的残渣,依法检查(通则0821第二法),含重金属不得超过百万分之二十。

阿司匹林中重金属检查:取本品1.0g,加乙醇23ml溶解后,加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml依法检查(通则0821第一法),含重金属不得过百万分之十。

五、砷盐检查法

砷盐是有毒的物质,多由药物生产过程所使用的无机试剂引入。砷盐和重金属一样,在多种药物中要求检查。《中国药典》现行版采用古蔡法和二乙基二硫代氨基甲酸银法(简称Ag-DDC法)检查药物中微量的砷盐。

1.原理

(1)古蔡氏法 该法检查药物中微量砷盐的原理是利用金属锌与酸作用生成新生态的氢,与药物中微量砷盐作用生成具有挥发性的砷化氢气体,遇溴化汞试纸,产生黄色至棕色的砷斑,如图4-1所示,与相同条件下一定量标准砷溶液所生成的砷斑比较,以判定药物中砷盐的含量。其反应方程式如下:

砷化氢与溴化汞试纸作用:

图4-1 砷斑

(2)二乙基二硫代氨基甲酸银法(Ag-DDC法) 本法的检查原理是先按照第一法利用金属锌与酸反应生成新生态的氢,与微量砷盐作用生成具挥发性的砷化氢气体后,再与二乙基二硫代氨基甲酸银试液作用,二乙基二硫代氨基甲酸银中的银被砷化氢还原,生成红色的胶态银,与同一条件下一定量的标准砷溶液所制成的对照液进行目视比色或在510nm波长处测定吸光度,以判定所含砷盐的限度或测定含量。

本反应可逆,加入有机碱能与产物HDDC(二乙基二硫代氨基甲酸)结合,从而吸收反应中产生的HDDC,有利于加速反应向正方向定量进行完全,所以《中国药典》现行版规定采用0.25%Ag-DDC的三乙胺-三氯甲烷(1.8:98.2)溶液。

2.方法

(1)古蔡氏法检查砷的装置 见图4-2。

图4-2 古蔡氏法检砷装置

A—标准磨口锥形瓶;B—中空的标准磨口塞;C—导气管;D—具孔的有机玻璃旋塞;E—中央具有圆孔的有机玻璃旋塞

测试时,于导气管C中装入醋酸铅棉花60mg(装管高度为60~80mm),再于旋塞D的顶端平面上放一片溴化汞试纸(试纸大小以能覆盖孔径而不露出平面外为宜),盖上旋塞盖E并旋紧,即得。

标准砷斑的制备:精密量取标准砷溶液2ml,置检砷瓶(A瓶)中,加盐酸5ml与水21ml,再加碘化钾试液5ml与酸性氯化亚锡试液5滴,在室温放置10min后,加锌粒2g,立即将装妥的导气管C密塞于A瓶上,并将A瓶置25~40℃的水浴中,反应45min,取出溴化汞试纸,即得。

供试品检查:取按各药品品种项下规定方法制成的供试液,置A瓶中,照标准砷斑的制备方法制备,自“再加碘化钾试液5ml”起,依法操作,将生成的砷斑与标准砷斑比较,颜色不得更深。

(2)Ag-DDC法装置 见图4-3。

图4-3 二乙基二硫代氨基甲酸银法检砷装置

A—标准磨口锥形瓶;B—中空的标准磨口塞;C—导气管;D—平底玻璃管

取照各品种项下规定方法制成的供试品溶液,置A瓶中,照标准砷对照液的制备,自“再加碘化钾试液5ml”起,依法操作。将所得溶液与标准砷对照液同置白色背景上,从D管上方向下观察、比较,所得溶液的颜色不得比标准砷对照液更深。必要时,可将所得溶液转移至1cm吸收池中,照紫外-可见分光光度法(通则0401)在510nm波长处以二乙基二硫代氨基甲酸银试液作空白,测定吸光度,与标准砷对照液按同法测得的吸光度比较,即得。

3.注意事项

①碘化钾及氯化亚锡的主要作用之一是将五价砷还原成为三价砷,因为五价砷在酸性溶液中被金属锌还原为砷化氢的速度比三价砷慢,在反应液中加入碘化钾及氯化亚锡,可以使供试品中可能存在的As5+还原成As3+,然后再与金属锌反应,从而加快了反应速度。同时,碘化钾被五价砷氧化生成的碘又可被氯化亚锡还原为碘离子,而新生成的碘离子又可与反应中产生的锌离子形成稳定的配离子,有利于砷化氢源源不断地生成。

氯化亚锡与碘化钾的另一个作用是还能抑制锑化氢的生成,因为锑化氢也能与溴化汞试纸反应生成锑斑。在实验条件下,100μg锑存在也不致干扰测定。氯化亚锡还能催化锌与盐酸反应,即单纯的锌与盐酸作用较慢,而当加入氯化亚锡时,锌可以置换出锡沉积在锌的表面,形成锌锡齐,从而加快了锌与盐酸的反应速度,使氢气连续而均匀地产生。

②供试品和锌粒中可能含有少量的硫化物,在酸性溶液中产生硫化氢气体,与溴化汞作用生成硫化汞色斑,干扰试验,故须在检砷器的导管中装入醋酸铅棉花以吸收硫化氢,除去干扰。

③砷斑不够稳定,在反应中应保持干燥及避光,并立即与标准砷斑比较。

④供试品若为亚硫酸盐、硫代硫酸盐等或为含锑、磷的药物,因在酸性下可生成二氧化硫或反应生成锑化氢、磷化氢等而有干扰,故应先处理后再检查,或改用其他方法检查。

⑤供试品若为铁盐,能与碘化钾、氯化亚锡等还原剂反应而消耗还原剂,影响测定条件,并能氧化新生成的砷化氢,干扰砷斑检查,应先加酸性氯化亚锡试液作为还原剂,与高铁离子反应生成低铁离子后再依法检测。如枸橼酸铁铵中砷盐的检查。

⑥多数环状结构的有机药物,因砷在分子中可能以共价键结合,要先进行有机破坏,否则检出结果偏低或难以检出。常用的有机破坏方法有:碱破坏法和酸破坏法。

⑦锑化氢与Ag-DDC的反应灵敏度较低,约为砷化氢的1/35。测定时反应液中加入40%氯化亚锡溶液3ml、15%碘化钾溶液5ml,500μg的锑也不致干扰测定。

知识拓展

醋酸铅棉花制作及使用方法

醋酸铅棉花系指1.0g脱脂棉浸入12ml由等比例的醋酸铅试液和水组成的混合溶液中,经湿透挤压并在100oC以下干燥制得。醋酸铅棉花用来除去供试品及锌粒中可能存在的硫化物在酸性溶液中生成的硫化氢气体,后者能与溴化汞作用生成硫化汞的色斑,影响测定结果。但醋酸铅棉花用量过多或塞得过紧会影响砷化氢气体的通过,用量过少或填塞稀疏,无法起到阻挡硫化氢的作用,因此导气管中的醋酸铅棉花用量与填装应按《中国药典》规定进行。

4.应用

苯丙氨酸中砷盐检查:取本品2.0g,加水23ml溶解后,加盐酸5ml,依法检查(通则0822第一法),应符合规定(0.0001%)。

六、干燥失重测定法

1.原理

药品的干燥失重系指药品在规定条件下干燥后所减失重量的百分率。减失的重量主要是水、结晶水及其他挥发性物质,如乙醇等。由减失的重量和取样量计算供试品的干燥失重。

2.方法

取供试品,混合均匀(如为较大的结晶,应先迅速捣碎使成2mm以下的小粒),取约1g或各品种项下规定的重量,置与供试品相同条件下干燥至恒重的扁形称量瓶中,精密称定,除另有规定外,在105℃干燥至恒重。由减失的重量和取样量计算供试品的干燥失重。

3.注意事项

①供试品干燥时,应平铺在扁形称量瓶中,厚度不可超过5mm,如为疏松物质,厚度不可超过10mm。放入烘箱或干燥器进行干燥时,应将瓶盖取下,置称量瓶旁,或将瓶盖半开进行干燥;取出时,须将称量瓶盖好。置烘箱内干燥的供试品,应在干燥后取出置干燥器中放冷,然后称定重量。

②供试品如未达规定的干燥温度即融化时,除另有规定外,应先将供试品在低于熔化温度5~10℃的温度下干燥至大部分水分除去后,再按规定条件干燥。生物制品应先将供试品于较低的温度下干燥至大部分水分除去后,再按规定条件干燥。

③当用减压干燥器(通常为室温)或恒温减压干燥器(温度应按各品种项下的规定设置,生物制品除另有规定外,温度为60℃)时,除另有规定外,压力应在2.67kPa(20mmHg)以下。干燥器中常用的干燥剂为五氧化二磷、无水氯化钙或硅胶;恒温减压干燥器中常用的干燥剂为五氧化二磷。应及时更换干燥剂,使其保持在有效状态。

4.应用

肝素钠干燥失重检查:取本品,置五氧化二磷干燥器内,在60℃减压干燥至恒重,减失重量不得超过5.0%(通则0831)。

苯佐卡因干燥失重检查:取本品,置五氧化二磷干燥器中干燥至恒重,减失重量不得过0.5%(通则0831)。

知识拓展

五氧化二磷干燥剂与硫酸干燥剂的干燥性能及使用方法

①五氧化二磷的吸水效率、吸水容量和吸水速度均较好。使用时需将干燥剂铺于培养皿中,置于干燥器内。若发现干燥剂表层结块、出现液滴,应将表层刮去,另加新的五氧化二磷再使用;弃去的五氧化二磷不可倒入下水道,应埋入土中。五氧化二磷价格较贵,且不能反复使用。

②硫酸的吸水效率与吸水速度次于五氧化二磷,但吸水容量比五氧化二磷大,价格也较便宜;使用时,应将硫酸盛于培养皿或烧杯中,不能直接倾入干燥器;搬动干燥器时,应注意勿使硫酸溅出;用过的硫酸经加热除水后可再用。除水的方法是:将含水硫酸置烧杯中加热至冒白烟、保持在110℃左右约30min,即可。

七、水分测定法

药物中水分的存在,可使药物发生水解、霉变等,《中国药典》现行版采用费休法及甲醛法测定药物中的水分,但主要采用费休法。该法也叫卡尔费休水分滴定法,其特点是操作简便,专属性强、准确度高,适用于受热易破坏的药物。

1.原理

费休水分测定,是非水溶液中的氧化还原滴定,采用的标准滴定液称为费休试液,是由碘、二氧化硫、吡啶和甲醇按一定比例组成。测定原理是利用碘氧化二氧化硫为三氧化硫时,需要一定量的水分参加反应。

上述反应是可逆的,为了使反应向右进行完全,加入无水吡啶能定量地吸收HI和SO3,生成氢碘酸吡啶(2C5H5N·HI)和亚硫酸吡啶(C5H5N·SO3)。但生成的亚硫酸吡啶不够稳定,加入无水甲醇可使其转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶(C5H5NHSO4CH3)。

滴定的总反应为:

由滴定总反应可知,每1mol水需要2mol碘、1mol二氧化硫、3mol吡啶和1mol甲醇。吡啶和甲醇不仅参与滴定反应,是反应产物的组成部分,而且还起溶剂作用。指示滴定终点的方法有如下两种。

(1)自身作指示剂 即利用碘的颜色指示终点,终点前溶液呈浅黄色,终点时为红棕色(微过量的费休试剂中的碘的颜色)。

(2)永停滴定法 按永停滴定法操作,终点时电流计指针突然偏转,并持续数分钟不退回。该法灵敏、准确,尤其适用于有颜色溶液的测定。

2.方法

《中国药典》现行版采用水分测定仪直接标定费休试液,或取干燥的具塞玻瓶,精密加入重蒸水约30mg,除另有规定外加入无水甲醇2~5ml,用费休试液滴至溶液由浅黄变为红棕色,或用永停滴定法指示终点;另作空白试验校正,按下式计算费休试液的滴定度。

式中 F——滴定度(每1ml费休试液相当于水的重量),mg/ml;

W——重蒸馏水的重量,mg;

A——滴定所消耗费休试液容积,ml;

B——空白所消耗费休试液容积,ml。

供试品的测定:取供试品适量(约消耗费休试液1~5ml),精密称定,置干燥具塞玻璃瓶中,通过贮有无水甲醇的滴定装置加入无水甲醇2ml,在不断振摇下用费休试液滴定至溶液由浅黄色变为红棕色,另以2ml无水甲醇作空白试验,按下式计算。

式中 A——供试品所消耗费休试液的量,ml;

B——空白所消耗费休试液容积,ml;

W——供试品的重量,mg。

3.注意事项

①测定供试品中水分时可根据费休试液的F值及供试品的含水限量来确定供试品的取样量,供试品的取样量一般以消耗费休试液1~5ml为宜,费休试液的F值以在4.0mg/ml上下为宜,F值降低至3.0mg/ml以下时,滴定终点不敏锐,不宜再用。整个操作应迅速,且不宜在阴雨或空气湿度太大时进行。

②费休法不适用于测定氧化剂、还原剂以及能与试液生成水的药物。一些羰基化合物如活泼的醛酮可与试剂中的甲醇作用,生成缩醛和水,也会干扰测定。

③《中国药典》现行版还采用甲苯法测定药物的水分。该法常用于测定颜色较深的药品或氧化剂、还原剂、皂类、油类等。

【例4-4】 氨苄西林钠水分测定:精密称取本品0.7823g,置于干燥具塞玻瓶中,加无水甲醇5ml充分振摇后,用费休试液滴至溶液由浅黄色变为红棕色,消耗费休试液2.36ml;另取无水甲醇5ml,同法测定,消耗费休试液0.14ml,求氨苄西林钠的含水量(已知每1ml费休试液相当于3.65mg的水)。

4.应用

阿奇霉素干混悬剂中水分检查:取本品适量,照水分测定法(通则0832第一法)测定,含水分不得过2.0%。

环磷酰胺中水分检查:取本品,照水分测定法(通则0832第一法)测定,含水分应为6.0%~7.0%。

八、炽灼残渣检查法

1.原理

有机药物经炭化或无机药物加热分解后,加硫酸湿润,先低温再高温(700~800℃)炽灼,使完全灰化,有机物分解挥发,残留的非挥发性无机杂质(多为金属氧化物或无机盐类)成为硫酸盐,称为炽灼残渣(BP称硫酸灰分)。药典对某些不含金属的有机药物,规定进行炽灼残渣检查,应符合限量规定。

课堂活动

思考样品在灰化之前为什么先炭化?

答:防止在灼烧时,因温度高,试样中的水分急剧蒸发使试样飞扬;防止糖、蛋白质、淀粉等易发泡膨胀的物质在高温下发泡膨胀而溢出坩埚;防止直接灼烧时炭粒易被包住,使灰化不完全。

2.方法

精密称取规定重量的供试品,于坩埚中,先缓缓加热(为了避免供试品骤然膨胀逸出,可采用坩埚斜置方式)直至完全炭化,放冷,加硫酸0.5~1ml使湿润,低温加热至硫酸蒸气除尽后,在700~800℃炽灼使完全灰化,移至干燥器内,放冷至室温。精密称定后,再在700~800℃炽灼至恒重,计算限量。公式为:

药物的炽灼残渣限量一般为0.1%~0.2%,供试品的取用量应根据炽灼残渣限量和称量误差决定。取量过多,炭化和灰化时间太长;过少,加大称量相对误差。一般应使炽灼残渣量为1~2mg。因此,如限量为0.1%以上者,取样可在1g以下。如贵重药物或供试品数量不足时,取样可酌情减少。

课堂活动

思考什么是恒重?

答:恒重是指连续两次炽灼或干燥后的重量差异在0.3mg以下。

3.注意事项

①重金属在高温下易挥发,如供试品需将残渣留作重金属检查,则炽灼温度控制在500~600℃。

②含氟的药物对瓷坩埚有腐蚀,应采用铂坩埚。

4.应用

环磷腺苷中炽灼残渣检查:取本品1.0g,置铂坩埚中,依法检查(通则0841),遗留残渣不得过0.1%。

九、易炭化物检查法

1.原理

易炭化物检查是检查药物中夹杂的遇硫酸易炭化或易氧化而呈色的微量有机杂质。此类杂质多数是结构未知的,用硫酸呈色的方法可以简便地控制此类杂质的总量。

2.方法

取内径一致的两支比色管,甲管中加放各种项下规定的对照液5ml;乙管中加硫酸[含H2SO494.5%~95.5%(g/g)]5ml后,分次缓缓加入规定量的供试品,振摇使溶解。除另有规定外,静置15min后,将两管同置白色背景前比色,乙管中所显颜色不得较甲管更深。

对照液主要有三类:①用“溶液颜色检查”项下的标准比色液作为对照液;②用比色用氯化钴液、比色用重铬酸钾液和比色用硫酸铜液按规定方法配成的对照液;③一定浓度的高锰酸钾液。

3.注意事项

供试品如为固体,应先研细,如需加热才能溶解时,可取供试品与硫酸混合均匀,加热溶解后,放冷至室温,再移置比色管中。

4.应用

乳酸中易炭化物检查:取95%(g/g)硫酸5ml,置洁净的试管中,注意沿管壁加本品5ml,使成两液层,在15℃静置15min,接界面的颜色不得比淡黄色更深。

十、溶液颜色检查法

1.原理

本法系将药物溶液的颜色与规定的标准比色液比较,或在规定的波长处测定其吸光度。

品种项下规定的“无色”系指供试品溶液的颜色相同于水或所用溶剂,“几乎无色”系指供试品溶液的颜色不深于相应色调0.5号标准比色液。

2015年版《中国药典》收载了三种检查方法,分别是目视比色法、分光光度法及色差计法。

2.方法

第一法,除另有规定外,取各品种项下规定量的供试品,加水溶解,置于25ml的纳氏比色管中,加水稀释至10ml。另取规定色调和色号的标准比色液10ml,置于另一25ml纳氏比色管中,两管同置白色背景上,自上向下透视,或同置白色背景前,平视观察,供试品管呈现的颜色与对照管比较,不得更深。如供试品管呈现的颜色与对照管的颜色深浅非常接近或色调不完全一致,使目视观察无法辨别两者的深浅时,应改用第三法(色差计法)测定,并将其测定结果作为判定依据。

比色用重铬酸钾液,精密称取在120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾0.4000g,置500ml量瓶中,加适量水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得。每1ml溶液中含0.800mg的K2Cr2O7

比色用硫酸铜液,取硫酸铜约32.5g,加适量的盐酸溶液(1→40)使溶解成500ml,精密量取10ml,置碘量瓶中,加水50ml、醋酸4ml与碘化钾2g,用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定,至近终点时,加淀粉指示液2ml,继续滴定至蓝色消失。每1ml硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)相当于24.97mg的CuSO4。根据上述测定结果,在剩余的原溶液中加适量的盐酸溶液(1→40),使每1ml溶液中含62.4mg的CuSO4·5H2O,即得。

比色用氯化钴液,取氯化钴约32.5g,加适量的盐酸溶液(1→40)使溶解成500ml,精密量取2ml,置锥形瓶中,加水200ml摇匀,加氨试液至溶液由浅红色转变至绿色后,加醋酸-醋酸钠缓冲液(pH6.0)10ml,加热至60℃,再加二甲酚橙指示液5滴,用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液显黄色。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于11.90mg的CoCl2·6H2O。根据上述测定结果,在剩余的原溶液中加适量的盐酸溶液(1→40),使每1ml溶液中含59.5mg的CoCl2·6H2O,即得。

各种色调标准贮备液的制备,按表4-1精密量取比色用氯化钴液、比色用重铬酸钾液、比色用硫酸铜液与水,混合摇匀,即得。

表4-1 各种色调标准贮备液的配制

各种色调色号标准比色液的制备按表4-2精密量取各色调标准贮备液与水,混合摇匀,即得。

表4-2 各种色调色号标准比色液的配制

第二法,除另有规定外,取各供试品项下规定量的供试品,加水溶解并使成10ml,必要时滤过,滤液照紫外-可见分光光度法(通则0401)于规定波长处测定,吸光度不得超过规定值。

第三法(色差计法),本法是使用具备透射测量功能的测色色差计直接测定溶液的透射三刺激值,对其颜色进行定量表述和分析的方法。当目视比色法较难判定供试品与标准比色液之间的差异时,应采用本法进行测定与判断。

供试品溶液与标准比色液之间的颜色差异,可以通过分别比较它们与水之间的色差值来测定,也可以通过直接比较它们之间的色差值来测定。

3.注意事项

①所用纳氏比色管均应洁净、干燥,洗涤时不能用刷子,应用铬酸洗液浸泡,然后冲洗,避免表面粗糙。

②检查时光线应明亮。

③如果供试管中的颜色与对照管中溶液颜色相近时应将比色管互换位置后再行观察。

4.应用

乳酸依沙吖啶溶液颜色检查:取此溶液5ml加水稀释至10ml,与对照液(取1%三硝基苯酚溶液9.5ml与比色用三氯化铁液0.22ml及水0.28ml混合制成)比较,颜色不得更深。

乳果糖口服溶液溶液颜色检查:取本品,照紫外-可见分光光度法(通则0401),以水为空白,在420nm的波长处测定吸光度,不得过0.5。

十一、澄清度检查法

澄清度是检查药品溶液的浑浊程度,即浊度。一定程度上可反映药品的质量和生产工艺水平,尤其是对于注射用原料药,检查其溶液的澄清度,有较为重要的意义。

1.原理

药品溶液中如存在细微颗粒,当直射光通过溶液时,可引致光散射和光吸收的现象,致使溶液微显浑浊。现行版《中国药典》是用规定级号的浊度标准溶液与供试品溶液比较,以判定药品溶液的澄清度或其浑浊程度。

2.方法

(1)浊度标准液的配制方法

①浊度标准贮备液的制备 称取105℃干燥至恒重的硫酸肼1.00g,置100ml量瓶中,加水适量使溶解,必要时可在40℃的水浴中温热溶解,并用水稀释至刻度,摇匀,放置4~6h,取此溶液与等容量的10%乌洛托品溶液混合,摇匀,于25℃避光静置24h,即得。该溶液置冷处避光保存,可在2个月内使用,用前摇匀。

②浊度标准原液的制备 取浊度标准贮备液15.0ml,置1000ml量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,取适量,置1cm吸收池中,照紫外-可见分光光度法(通则0401),在550nm的波长处测定,其吸光度值应在0.12~0.15范围内。该溶液应在48h内使用,用前摇匀。

③浊度标准液的制备 取浊度标准原液与水,按表4-3配制,即得。浊度标准液应临用时制备,使用前充分摇匀。

表4-3 浊度标准液的配制

(2)操作方法 除另有规定外,将一定浓度的供试品溶液与该品种项下规定的浊度标准液,分别置于配对的比浊用玻璃管中,液面高度为40mm,在浊度标准液制备5min后,同置黑色背景上,在漫射光下从比色管上方向下观察,比较,或置于伞棚灯下,照度为1000lx,从水平方向观察比较,用以检查溶液的澄清度或其浑浊程度。在进行比较时,如供试品溶液管的浊度接近标准管时,应将比浊管交换位置后再行观察。

3.注意事项

①制备澄清度检查用的浊度标准贮备液、原液和标准液,均应用澄清的水(可用0.45μm孔径滤膜或G5垂熔玻璃漏斗滤过而得)。

②浊度标准贮备液、浊度标准原液、浊度标准液,均应按规定制备、使用,否则影响结果。

③温度对浊度标准贮备液的制备影响显著,因此规定两液混合时的反应温度应保持在25℃±1℃。

④用于配制供试品溶液的水,均应为注射用水或新沸放冷的澄清水。

⑤供试品溶液配制后,应在5min内进行检视。

4.应用

注射用乳糖酸红霉素溶液澄清度检查:取本品5瓶,按标示量分别加水制成每1ml中含红霉素50mg的溶液,溶液应澄清无色,如显浑浊,与1号浊度标准液(通则0902第一法)比较均不得更浓。

十二、残留溶剂测定法

1.原理

药品中的残留溶剂系指在原料药或辅料的生产中,以及在制剂制备过程中使用的,但在工艺过程中未能完全去除的有机溶剂。药品中常见的残留溶剂及限度见表4-4,除另有规定外,第一、第二、第三类溶剂的残留限度应符合表4-4中的规定;对其他溶剂,应根据生产工艺的特点,制定相应的限度,使其符合产品规范、《药品生产质量管理规范》(GMP)或其他基本的质量要求。

表4-4 药品中常见的残留溶剂及限度

①通常含有60%间二苯、14%对二甲苯、9%邻二甲苯和17%乙苯。

②药品生产企业在使用时应提供该类溶剂在制剂中残留水平的合理性论证报告。

本方法参照气相色谱法(通则0521)测定。

2.方法

(1)第一法(毛细管柱顶空进样等温法)当需要检査有机溶剂的数量不多,且极性差异较小时,可采用此法。

色谱条件:柱温一般为40~100℃;常以氮气为载气,流速为每分钟1.0~2.0ml;以水为溶剂时顶空瓶平衡温度为70~85℃,顶空瓶平衡时间为30~60min;进样口温度为200℃;如采用火焰离子化检测器(FID),温度为250℃。

测定法,取对照品溶液和供试品溶液,分别连续进样不少于2次,测定待测峰的峰面积。

(2)第二法(毛细管柱顶空进样系统程序升温法)当需要检査的有机溶剂数量较多,且极性差异较大时,可采用此法。

色谱条件:柱温一般先在40℃维持8min,再以每分钟8℃的升温速率升至120℃,维持10min;以氮气为载气,流速为每分钟2.0ml;以水为溶剂时顶空瓶平衡温度为70~85℃,顶空瓶平衡时间为30~60min;进样口温度为200℃;如采用FID检测器,进样口温度为250℃。

具体到某个品种的残留溶剂检査时,可根据该品种项下残留溶剂的组成调整升温程序。

测定法,取对照品溶液和供试品溶液,分别连续进样不少于2次,测定待测峰的峰面积。

(3)第三法(溶液直接进样法)可采用填充柱,亦可采用适宜极性的毛细管柱。

测定法,取对照品溶液和供试品溶液,分别连续进样2~3次,测定待测峰的峰面积。

计算法:①限度检查除另有规定外,按各品种项下规定的供试品溶液浓度测定。以内标法测定时,供试品溶液所得被测溶剂峰面积与内标峰面积之比不得大于对照品溶液的相应比值。以外标法测定时,供试品溶液所得被测溶剂峰面积不得大于对照品溶液的相应峰面积。②定量测定按内标法或外标法计算各残留溶剂的量。

3.注意事项

①供试品中的未知杂质或其挥发性热降解物易对残留溶剂的测定产生干扰。干扰作用包括在测定的色谱系统中未知杂质或其挥发性热降解物与待测物的保留值相同(共出峰);或热降解产物与待测物的结构相同(如甲氧基热裂解产生甲醇)。

②当测定的有机溶剂残留量超出限度,但未能确定供试品中是否有未知杂质或其挥发性热降解物对测定有干扰作用时应通过实验排除干扰作用的存在。

③测定含氮碱性化合物时普通气象色谱的不锈钢管路、进样器的衬管等对有机胺等含氮碱性化合物具有较强的吸附作用,导致其检出灵敏度降低。通常采用弱极性的色谱柱或经碱处理过的色谱柱分析含氮碱性化合物。

④药物中残留有机溶剂顶空测定时,对照品溶液与供试品溶液必须使用相同的顶空条件。

4.应用

法罗培南钠中残留溶剂检查:取本品1.0g,精密称定,置顶空瓶中,精密加二甲基亚砜5ml使溶解,密封,作为供试品溶液;分别精密称取正己烷、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、甲苯、二甲苯对照品适量,用二甲基亚砜定量稀释制成每1ml中分别含正己烷0.058mg、丙酮1.0mg、四氢呋喃0.144mg、二氯甲烷0.12mg、乙腈0.082mg、甲苯0.178mg、二甲苯0.434mg的混合溶液,精密量取5ml,置顶空瓶中,密封,作为对照品溶液。照残留溶剂测定法(通则0861第二法)试验,以聚乙二醇(或极性相近)为固定液的毛细管柱为色谱柱,起始温度为30℃,维持15min,再以每分钟50℃的速率升至150℃,维持5min;进样口温度为170℃;检测器温度为200℃;顶空瓶平衡温度为80℃,平衡时间为30min。取对照品溶液顶空进样,按正己烷、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、甲苯、二甲基亚砜(溶剂)的顺序依次洗脱,各主峰之间的分离度均应符合要求。取供试品溶液和对照品溶液分别顶空进样,记录色谱图,按外标法以峰面积计算,正己烷、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、甲苯与二甲苯的残留量均应符合规定。