注射用冷凍干燥用鹵化丁基橡膠塞殘留水分不同測定方法的比較

吳倩，胡星宇，熊馬劍，左軍鳳，朱碧君*

1.江西中醫藥大學，江西 南昌 330041；2.江西省藥品檢驗檢測研究院、江西省藥品與醫療器械質量工程技術研究中心，江西 南昌 330029

1 引言

凍干制劑在儲存過程中容易吸濕，制劑的殘余水分會嚴重影響其穩定性和有效期[1]。凍干膠塞常用于制劑密封，而膠塞的殘余水分易遷移至凍干制劑中并嚴重影響制品的質量。有些企業將膠塞滅菌后直接封裝藥品，沒有考慮到滅菌時進入膠塞的殘余水分，由于滅菌后膠塞沒有進行烘干，致使殘留在膠塞中的水分對封裝藥物的相容性產生了不良影響，尤其是對水分敏感的藥物，影響更大。

目前國內尚未對凍干膠塞的殘余水分進行嚴格控制，在所收集的企業注冊產品標準中，許多企業采用干燥法測量凍干膠塞的殘余水分，且干燥時間和殘余水分限度都各不相同。ISO8362中提及卡爾費休-庫倫法測量凍干膠塞中的殘余水分。卡爾費休法測定水分的原理是在吡啶和甲醇存在的情況下，水參與碘、二氧化硫的氧化還原反應，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在陽極電解產生，從而使氧化還原反應不斷進行，直至水分被全部耗盡[2]。相對于干燥法，卡爾費休法靈敏度更高，但考慮到儀器的易得性與便利性，本文比較了干燥法和卡爾費休法兩種方法的水分失重比例。

2 儀器

917型卡氏庫倫法水分測定儀器(配860型卡氏水分加熱爐，瑞士萬通)；MS105DU微量分析天平(德國METTLER TOLEDO)；GFL-230型恒溫干燥箱(天津市萊玻瑞儀器設備有限公司)；YXQ-LS-70A全自動立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海博訊)。

3 試劑試藥

KFR-C02無吡啶電解液(分析純，天津賽孚瑞科技有限公司)。

注射用冷凍干燥用鹵化膠塞20批(其中氯化膠塞和溴化膠塞各10批)，來源于國內7家生產企業，共有12種規格，詳細信息見表1。

4 方法與結果

4.1 樣品的前處理ISO 8871規定了3種膠塞前處理方法，包括無預處理、蒸汽滅菌后吸拭表面水分、蒸汽滅菌后110℃熱空氣加熱方式。本實驗結合廠家生產工藝，采用蒸汽滅菌后110℃熱空氣加熱的方式對樣品進行前處理，除去凍干膠塞因儲存吸附的水分、揮發性物質及硅油等對水分測定的干擾，但蒸汽滅菌的同時也能使得膠塞表面水分增加，影響測定水分結果。因此需要對前處理加熱時長進行考察，本文從6個廠家中挑選了6批樣品蒸汽滅菌后在110℃熱空氣中分別加熱1、2、3、4、5、6、8、9、10、12h比較水分失重變化，測定結果見圖1。比較發現，蒸汽滅菌后110℃加熱2小時水分失重比例變化較大，在3小時后失重比例變化較小，參照《國家藥包材標準》注射用無菌粉末用鹵化丁基橡膠塞(YBB00052005-2015)[3]，決定將凍干膠塞蒸汽滅菌后在110℃加熱3小時作為膠塞的前處理。

4.2 干燥法選取4.1項下的凍干膠塞適量，制成不大于3mm的顆粒，取膠塞冠部混勻，精密稱取M1 2.0g，置入110℃恒溫干燥箱中，分別加熱1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12h后精密稱重M0。計算減失重量W(%)，結果見表2和表3。

W(%)=(M1-M0)/M1×100%

4.3卡爾費休法

4.3.1 儀器參數 917型瑞士萬通卡氏庫倫法水分測定儀器電極電流為400mA，終點電位50.0mV，終點相對停止漂移值為5ug·min-1，開始漂移值為12ug·min-1；860型卡氏水分加熱爐溫度為150℃，吹掃速率50mL·min-1。

表1 試驗樣品信息Tab 1 Test sample information

4.3.2 試驗方法 ①開啟卡爾費休儀，用卡爾費休試劑將滴定池內的水分中和，使其不含水分。②儀器平衡后，將空白頂空瓶置入卡氏爐中，待漂移停止時，儀器自動計入空白水分值。③將3.1項下的待測樣品迅速裝入頂空瓶中用鋁蓋密封，置入卡氏爐中，輸入膠塞質量待儀器平衡后開始，儀器檢測完畢后，自動校準空白頂空瓶中的水分含量并得出結果，平行試驗兩份，試驗結果見表4和表5。

表2 氯化膠塞干燥法加熱不同時長水分失重比例結果Tab 2 Result of water weight loss ratio of different time length heated by chlorinated rubber plug drying method

表3 溴化膠塞干燥法加熱不同時長水分失重比例結果Tab 3 Result of water weight loss ratio of brominated rubber plug drying heating at different time lengths

表4 氯化膠塞卡爾費休法測定結果Tab 4 Determination results of chlorinated rubber by Sekal Fischer method

表5 溴化膠塞卡爾費休法測定結果Tab 5 Determination of brominated rubber by Sekal Fischer method

4.3.3 回收率和精密度試驗 取冷凍干燥用氯化膠塞和冷凍干燥用溴化膠塞各一批用卡爾費休法進行加標回收率和精密度試驗(n=5)，樣品A1的添加水平為1.14、1.71和2.05 ug·g-1，B6的添加水平為1.61、2.02和2.42 ug·g-1，結果見表6。由表6可知樣品A1的加標回收率在101.2%～104.4%之間，樣品B6的加標回收率在96.2%～102.1%之間，回收率較好。相對標準偏差在3.5%～4.9%，精密度符合方法學要求。

4.4 干燥法與卡爾費休法的比較將干燥法加熱5～8小時與卡爾費休法結果進行比較，結果見表7和表8。

表6 加標回收率和精密度試驗結果(n=5)Tab 6 Test results of recovery and precision of standard addition(n=5)

表7 氯化膠塞干燥法與卡爾費休法結果比較Tab 7 Comparison of the results of chlorinated rubber stopper drying method and Karl Fischer method

表8 溴化膠塞干燥法與卡爾費休法結果比較Tab 8 Comparison of the results of brominated rubber stopper drying method and Karl Fischer method

比較發現，兩者的水分失重比例均符合ISO8365-5的限值(0.1%～1.5%)，干燥法加熱不同時長，水分失重比例逐漸增加，但水分失重速率逐漸減緩。大部分樣品干燥法加熱6小時水分失重結果與卡爾費休法結果較接近，樣品B4、F1和G1的卡爾費休法的結果大于干燥法加熱12小時的結果，可能與膠塞的生產工藝、規格及大小有關，此時應以卡爾費休法的測量結果為仲裁結果。

5 討論

凍干膠塞用于凍干粉針劑的密封，凍干膠塞的殘余水分將嚴重影響藥品質量，目前，國內尚未有關于凍干膠塞水分含量測定的標準，不同廠家生產的不同類型不同規格的膠塞在使用時均需經過清洗滅菌的處理過程(免洗膠塞除外)，因此在對樣品進行水分測定時，應模擬使用要求對樣品進行前處理，本實驗參照ISO 8871及《國家藥包材標準》注射用無菌粉末用鹵化丁基橡膠塞(YBB00052005-2015)，將凍干膠塞蒸汽滅菌后在110℃熱空氣中加熱3小時作為前處理。

干燥法相對于卡爾費休法，實驗成本低，各企業常用干燥法測定凍干膠塞的含水量，但干燥法加熱時間較長，且干燥后稱重時易吸收空氣中的水分，而膠塞中可能含有的揮發性成分也會造成結果偏高，使結果不夠準確；卡爾費休法試驗時間短，靈敏度高，實驗誤差小，但儀器及耗材較貴，對于干燥法結果較卡爾費休法結果相差較大的樣品，應以卡爾費休法為準，對于干燥法測定結果超限度要求的，則應以卡爾費休法作為仲裁方法。