分光光度法測定丙酸氯倍他索的含量

辛明楊，王坦，關夢涵，賈鑫漪，胡端羽，顧佳麗

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分光光度法測定丙酸氯倍他索的含量

辛明楊，王坦，關夢涵，賈鑫漪，胡端羽，顧佳麗*

（渤海大學 化學化工學院，遼寧 錦州 121013）

在堿性介質中，丙酸氯倍他索能與高錳酸鉀發生氧化還原反應生成錳酸鉀。在608 nm處吸光度與丙酸氯倍他索濃度呈良好線性關系，因此建立了光度法測定丙酸氯倍他索含量的新方法。在單因素實驗的基礎上，采用響應面法優化了光度法測定的最佳條件為：NaOH濃度為0.7 mol·L-1，NaOH用量為1.0 mL，KMnO4濃度為7.5×10-3mol·L-1。丙酸氯倍他索測定的線性范圍為20~100 mg·L-1。方法用于測定藥物乳膏中丙酸氯倍他索含量的相對標準偏差為3.0%~6.0%，加標回收率為90.9% ~ 107.0%。

分光光度法；丙酸氯倍他索；高錳酸鉀

丙酸氯倍他索（Clobetasol Propionate, CBT）化學名稱為16-甲基-11-羥基-17-（1-氧代丙基）-9-氟-21-氯-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮，是治療慢性濕疹、神經性皮炎、銀屑病等皮膚病的常見外用糖皮質激素類藥物。目前測定CBT的方法主要為高效液相色譜法[1]、氣質聯用[2]和液質聯用[3]等，但這些方法設備昂貴、前處理復雜、成本高且準備樣品時間長。本實驗以CBT與高錳酸鉀氧化還原反應為基礎，建立了一種成本較低、操作簡單且快速的檢測丙酸氯倍他索的方法—分光光度法。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

U-3900型紫外可見分光光度計（日本日立）。丙酸氯倍他索對照品（中國藥品生物制品檢定所）；丙酸氯倍他索標準貯備液（40 mg·L-1）：準確稱取40 mg丙酸氯倍他索對照品，用甲醇溶解后定容于1 000 mL容量瓶中；高錳酸鉀儲備液（1.0×10-2mol·L-1）用時稀釋，棕色試劑瓶中于暗處保存；其它所用試劑均為分析純，實驗用水為二次石英蒸餾水。

1.2 實驗方法

于10 mL比色管中依次加入一定量的丙酸氯倍他索溶液1.0 mL，0.7 mol·L-1NaOH溶液1.0 mL，7.5×10-3mol·L-1的KMnO4標準溶液1.0 mL，二次蒸餾水定容，搖勻，于40 ℃水浴中靜置10 min。在608 nm處測定試劑空白吸光度0和試樣吸光度，以Δ（-0）對丙酸氯倍他索濃度作標準曲線。

1.3 實驗設計

1.3.1 單因素試驗

考察4個影響吸光度的因素，獲得單因素對吸光度的影響規律并確定單因素最佳值。固定其中3個因素，分別變化另1個因素進行試驗。因素變化范圍為：NaOH濃度0.4~1.8 mol·L-1；NaOH用量0.2~1.2 mL；KMnO4濃度（1.0~13）×10-3mol·L-1；溫度10~100 ℃；時間2~120 min。

1.3.2 中心組合設計和響應面分析

在單因素實驗基礎上，采用中心組合設計實驗（Central Composite Design, CCD）對影響CBT含量的主要因素和水平進一步優化，實驗設計的因素和水平見表1。對數據進行二次多項式回歸擬合，建立自變量數學模型，并結合方差分析、各因素水平及其交互作用評價結果，預測最佳提取條件，最后根據回歸方程繪制響應面分析圖[4]。

表1 Central Composite的因素和水平

1.3.2 數據分析

利用Design-Expert.V8.0.6軟件進行CCD響應面分析。

2 結果與討論

2.1 吸收光譜

CBT、KMnO4和CBT-KMnO4在400～700 nm波長范圍內的吸收光譜見圖1。KMnO4在525 nm和545 nm處有最大吸收，但加入CBT后，在608 nm處產生了一個新的吸收峰，這說明CBT與KMnO4發生了氧化還原反應，生成了綠色的錳酸鉀[5]。

2.2 單因素試驗結果

最終選擇單因素最佳試驗條件為：NaOH濃度0.8 mol·L-1；NaOH用量1.0 mL；KMnO4濃度7.0×10-3mol·L-1；溫度40 ℃；KMnO4與CBT反應5 min即可完成且吸光度值達到最大，并至少在1 h內基本保持穩定。1.5 h后綠色褪色明顯，2 h后幾乎呈無色。

2.3 CCD試驗及響應面分析

2.3.1 回歸模型的建立

根據CCD原理設計3因素3水平共20組試驗，表2為試驗設計及結果。對表2實驗數據進行回歸擬合，得到3個自變量的二次多項回歸方程：

Δ=+1.33-0.031+6.823×10-3+0.088+0.094

-0.029+0.056-0.0732-0.102-0.182。

實驗模型方差分析結果（見表3）表明，回歸模型的一次項、顯著，交互項、和二次項2、2、2均顯著（<0.05）。該二次回歸模型<0.000 1，表明該回歸方程關系極顯著，失擬項P值為0.169 6＞0.05，表明失擬不顯著，說明該方程擬合合理[6]。模型的相關系數2為0.973 2，調整確定系數2Adj為0.949 1，說明該模型能解釋94.91%響應值的變化，即模型與實際試驗擬合程度較好[7]，用該模型分析和預測丙酸氯倍他索的含量是合適的。

表2 CCD設計與結果

表3 CCD方差分析

2.3.2 響應面分析及優化

根據回歸方程進行響應面分析，確定3個因素及其交互作用對Δ含量的影響，響應面曲面如圖2所示。響應面坡度越陡峭說明此因素對響應值影響越顯著[8]。如圖2(a)可見，當KMnO4濃度處于零水平時，Δ隨NaOH濃度和NaOH用量的增大均呈現先增大后減小的趨勢，說明在適中的NaOH濃度和NaOH用量交互作用下，Δ可達到最大值。如圖2(b)可見，KMnO4濃度曲線較陡峭，說明其影響顯著。

圖2 各因素交互作用的響應面圖

利用軟件預測得最佳實驗條件為：NaOH濃度0.68 mol·L-1，NaOH用量0.99 mL，KMnO4濃度7.51×10-3mol·L-1時，Δ最大值為1.35。根據上述最佳條件并考慮實際操作可行性適當修正實驗條件為NaOH濃度0.7 mol·L-1，NaOH用量1.0 mL，KMnO4濃度7.5×10-3mol·L-1時，取平行三次實驗結果平均值，以驗證模型可靠性，Δ最大值為1.23。

2.4 共存物質的干擾

當相對誤差不超過±5.0%時，下列常見共存物質不影響測定：500倍的Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-；50倍的蔗糖、可溶性淀粉。對于Fe3+、Co2+等離子的干擾可加入EDTA掩蔽；葡萄糖、抗壞血酸等干擾在測定時應避免[9]。

2.5 標準曲線及線性范圍

在最佳條件下分別用不同濃度的CBT與KMnO4作用，考察Δ值與CBT濃度的關系。結果表明，線性回歸方程為:Δ=0.006 1+0.593 7，線性范圍為20~100 mg·L-1，相關系數= 0.995 6。

2.4 樣品的測定與驗證

取丙酸氯倍他索乳膏10 g（約相當于丙酸氯倍他索2 mg）精密稱定，加甲醇30 mL，置于60 ℃水浴中加熱5 min溶解，冷卻至室溫，甲醇定容于50 mL容量瓶中，置于冰浴中冷卻2 h，取出后迅速過濾，取續濾液放置室溫后，按照實驗方法1.2實驗，同時作空白實驗。實驗結果表明丙酸氯倍他索樣品標示量在92.5%~98.0% 范圍內，加標回收率90.9%~107.0%，相對標準偏差(RSD) 3.0%~ 6.0%，結果見表4。

表4 樣品測定結果（n=6）

3 結論

在堿性介質中，基于CBT和KMnO4的氧化還原反應，建立了測定丙酸氯倍他索乳膏中CBT含量的光度分析新方法。本方法簡便快速，成本較低，適合大批量樣品的檢測。

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Determination of Clobetasol Propionate by Spectrophotometry

（College of Chemistry & Chemical Engineering, Bohai University, Liaoning Jinzhou 121013, China）

Clobetasol propionate can react with potassium permanganate to from potassium manganate in alkaline medium. The absorbency has a good linear relationship with the content of clobetasol propionate at 608 nm. A new method for determination of clobetasol propionate by spectrophotometry was established. The optimized determination conditions of clobetasol propionate were obtained by response surface methodology on the basis of single factor experiment. The results indicated that the optimum conditions were as follows: NaOH concentration0.7 mol·L-1, NaOH dosage 1.0 mL, KMnO4concentration 7.5×10-3mol·L-1. The linear range was 20~100 mg·L-1. The method was used for determination of clobetasol propionate in emulsifiable paste, the relative standard deviation were 3.0%~6.0% and recovery were 90.9% ~ 107.0%.

spectrophotometry; clobetasol propionate;potassium permanganate

國家自然科學基金項目(21676028)；2017年大學生創新創業訓練計劃項目(20171016700100)資助。

2017-11-06

辛明楊（1997-），男，遼寧鐵嶺人，從事分析檢測等工作。

顧佳麗（1980-），女，副教授，研究方向：分析檢測。

TQ 9

A

1004-0935（2017）12-1219-04