注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉的測(cè)定

劉 晟

頭孢孟多酯鈉是第二代半合成頭孢菌素，1978年由美國(guó)禮來(lái)公司研發(fā)上市，其對(duì)革蘭陽(yáng)性菌的抗菌作用相當(dāng)強(qiáng)，對(duì)流感嗜血菌、大腸埃希菌等革蘭陰性菌的抗菌活性也較為突出，適用于敏感細(xì)菌所致的肺部感染、尿路感染、膽道感染、皮膚軟組織感染、骨和關(guān)節(jié)感染以及敗血癥、腹腔感染等［1］。注射用頭孢孟多酯鈉處方中加入一定比例的碳酸鈉能使其制劑水溶液澄清度更不易變化［2］，有保證產(chǎn)品安全有效的作用。已有文獻(xiàn)報(bào)道［3］，頭孢孟多酯鈉化學(xué)結(jié)構(gòu)中有甲酯基團(tuán)，在水溶液中很容易水解產(chǎn)生甲酸，尤其在碳酸鈉存在下水解更快。當(dāng)有0.063 g碳酸鈉存在時(shí)，1.11 g頭孢孟多酯鈉水溶液的水解率在1 min時(shí)為12%，2 min時(shí)已達(dá)到24%。而水解產(chǎn)生的甲酸又會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)，消耗一定量的碳酸鈉，因此從反應(yīng)原理上來(lái)講，直接測(cè)定注射用頭孢孟多酯鈉水溶液中的碳酸鈉是不可行的。通過(guò)ISI Web of Science進(jìn)行查詢，不能夠準(zhǔn)確測(cè)定頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉含量的相關(guān)報(bào)道，僅有一篇文獻(xiàn)［4］是報(bào)道美國(guó)藥典和歐洲藥典的方法但它卻不能準(zhǔn)確測(cè)定注射用頭孢孟多酯鈉中的碳酸鈉。筆者通過(guò)測(cè)定碳酸鈉的回收率，對(duì)歐洲藥典和美國(guó)藥典的方法進(jìn)行了考察，歐洲藥典和美國(guó)藥典方法的回收率分別為80%和69%，不符合AOAC分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則中回收率的限度參考值［5］。

為了能夠準(zhǔn)確測(cè)定注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉的含量，該文開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的新方法，在非水溶液狀態(tài)下，將碳酸鈉從注射用頭孢孟多酯鈉混粉中分離出來(lái)，用甲基紅-溴甲酚綠作為指示劑進(jìn)行酸堿滴定。

1 材料與方法

1.1試劑與設(shè)備Metller Toledo XSE204分析天平、Binder VD23型真空恒溫干燥箱、KQ2200DB型數(shù)控超聲波清洗器、Whatman paper no.4濾紙 （通用電氣生物科技有限公司，批號(hào)：9821962）、布氏漏斗、SHZ-D循環(huán)水式真空泵、無(wú)水碳酸鈉（外購(gòu)，含量99.0%）、頭孢孟多酯鈉（不含碳酸鈉）、注射用頭孢孟多酯鈉的上市樣品 （某制藥公司，批號(hào)：10160601 和 10160602，規(guī)格：1.0 g）、二甲亞砜（色譜級(jí)，水分≤0.04%，美國(guó)Honeywell公司）、鹽酸滴定液（0.1001 mol/L，批號(hào)20170614A，深圳市博林達(dá)科技有限公司）、甲基紅-溴甲酚綠指示劑、純化水。

甲基紅-溴甲酚綠指示劑的配制：取0.1%甲基紅的乙醇溶液20 ml，加0.2%溴甲酚綠的乙醇溶液30 ml，搖勻，即得。

1.2方法稱取約2 g的注射用頭孢孟多酯鈉樣品，精密稱定，110℃減壓（絕對(duì)真空度：14 kPa）干燥4 h，加入30 ml色譜級(jí)的二甲亞砜，超聲溶解，置于干燥器中靜置5 min，溶液用已放置Whatman paper no.4濾紙的布氏漏斗進(jìn)行抽濾，并用二甲亞砜40 ml洗滌沉淀，用50 ml水溶解沉淀以及洗滌布氏漏斗，合并溶液于燒杯中，滴加甲基紅-溴甲酚綠指示劑10滴，用鹽酸滴定液（0.1 mol/L）滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變成紫紅色，煮沸2 min，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榘底仙⒌味ǖ慕Y(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1 ml鹽酸滴定液（0.1 mol/L）相當(dāng)于5.3 mg的碳酸鈉。

2 結(jié)果

2.1溶劑的選擇該方法的關(guān)鍵就是選擇一種既能易溶頭孢孟多酯鈉，又不溶碳酸鈉的非水溶劑，因此分別考察了頭孢孟多酯鈉在二甲亞砜、甲醇、三氯甲烷、四氫呋喃、乙醚的溶解性，結(jié)果顯示，頭孢孟多酯鈉易溶于二甲亞砜，略溶于甲醇，不溶于三氯甲烷、四氫呋喃和乙醚。分別用二甲亞砜和甲醇作為溶解溶劑，初步考察了注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉的回收率（回收率的考察方式：頭孢孟多酯鈉中加入已知量的無(wú)水碳酸鈉，充分混合，再進(jìn)行測(cè)定），結(jié)果顯示，使用二甲亞砜作為溶解溶劑時(shí)碳酸鈉的回收率超過(guò)90%，而使用甲醇作為溶解溶劑時(shí)碳酸鈉的回收率不到80%。因此該方法選擇二甲亞砜作為溶解溶劑。

2.2溶劑洗滌體積的考察該方法分離出的碳酸鈉沉淀需要進(jìn)行洗滌，避免碳酸鈉沉淀上殘留的頭孢孟多酯鈉在水溶液中水解并消耗碳酸鈉，因此筆者對(duì)洗滌體積進(jìn)行了考察。注射用頭孢孟多酯鈉用30 ml二甲亞砜超聲溶解，過(guò)濾，分別用0 ml、20 ml、40 ml和60 ml二甲亞砜洗滌沉淀，再加水溶解后滴定，碳酸鈉的回收率分別為88.8%、93.4%、94.4%、94.2%。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為用40 ml二甲亞砜已經(jīng)能夠?qū)⑻妓徕c沉淀上殘留的頭孢孟多酯鈉洗滌干凈，因此該方法溶劑的洗滌體積定為40 ml。

2.3 二甲亞砜的含水量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響色譜級(jí)的二甲亞砜本身含有微量水分（≤0.04%），同時(shí)具有一定吸濕性，已有文獻(xiàn)［6］報(bào)道在（22±2） ℃、50%相對(duì)濕度的環(huán)境下，二甲亞砜敞口放置130 min時(shí)含水量從0.07%增加到0.36%。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中［實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期維持溫度（22±2）℃和（50±2）%相對(duì)濕度］，二甲亞砜作為溶劑暴露于空氣中會(huì)從空氣中吸收水分，因此向二甲亞砜中加入一定量的水，分別考察了不同含水量（0.04%、0.15%、0.25%、0.35%）的二甲亞砜對(duì)注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉回收率的影響，見(jiàn)圖1。由于該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行溶解、過(guò)濾時(shí)間一般不會(huì)超過(guò)30 min，由圖1可知二甲亞砜在該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的吸濕性不會(huì)對(duì)注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉的回收率產(chǎn)生明顯影響。

圖1 不同含水量的二甲亞砜對(duì)碳酸鈉回收率的影響

2.4樣品預(yù)處理?xiàng)l件的選擇注射用頭孢孟多酯鈉是頭孢孟多酯鈉和無(wú)水碳酸鈉的混粉，美國(guó)藥典40版規(guī)定總水分應(yīng)不得過(guò)3.0%。由于水和二甲亞砜互溶，如未將混粉干燥預(yù)處理，會(huì)使少量碳酸鈉溶于微量水中而被過(guò)濾掉，導(dǎo)致碳酸鈉回收率偏低。因此筆者考察了干燥溫度、干燥時(shí)間以及減壓真空度對(duì)碳酸鈉回收率的影響。

2.4.1 干燥溫度和干燥時(shí)間的選擇 在相同的真空度條件下，干燥溫度越高，干燥速率越快。在絕對(duì)真空度14kPa條件下，筆者分別考察了混粉在50℃、80℃及110℃干燥溫度下的碳酸鈉回收率。50℃條件下，混粉的干燥速度較慢，持續(xù)干燥24 h時(shí)的碳酸鈉的回收率與未干燥前相比幾乎無(wú)改變，為94.8%。80℃條件下，干燥8 h，碳酸鈉的回收率為95.6%，與未干燥前相比提高約1%，符合AOAC分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則中回收率限度的參考值［5］，已能滿足實(shí)際分析的需要。但是干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于實(shí)際操作，由于碳酸鈉（固態(tài)）分解溫度為400℃，同時(shí)頭孢孟多酯鈉（固態(tài)）在110℃時(shí)降解速度很慢［7］，因此筆者考察了110℃條件下不同的干燥時(shí)間對(duì)混粉中碳酸鈉回收率的影響，見(jiàn)表1。干燥4 h時(shí)的碳酸鈉回收率最高，為96.7%，比未干燥前提高約2%，且干燥4 h后的碳酸鈉回收率已無(wú)明顯提高。因此該方法的干燥時(shí)間定為4 h。

表1 不同干燥時(shí)間下頭孢孟多酯鈉和碳酸鈉混粉中碳酸鈉的回收率

2.4.2 減壓真空度的選擇 在干燥溫度110℃、干燥時(shí)間4 h條件下，考察了不同的真空度對(duì)碳酸鈉回收率的影響，見(jiàn)表2，絕對(duì)真空度為14 kPa時(shí)的碳酸鈉的回收率最高。因此該方法的真空度定為14 kPa。

表2 不同的絕對(duì)真空度下頭孢孟多酯鈉和碳酸鈉混粉中碳酸鈉的回收率

2.5濾紙的選擇在干燥溫度110℃、絕對(duì)真空度14 kPa、干燥時(shí)間4 h條件下，考察了Whatman paper no.4和Whatman paper no.43濾紙對(duì)碳酸鈉回收率的影響，見(jiàn)表3，使用這兩種濾紙過(guò)濾后的碳酸鈉回收率幾乎相同，無(wú)明顯差別，綜合考慮濾紙過(guò)濾速度以及濾紙成本，該方法選用Whatman paper no.4濾紙。

表3 不同型號(hào)濾紙下頭孢孟多酯鈉和碳酸鈉混粉中碳酸鈉的回收率

2.6準(zhǔn)確度（回收率）根據(jù)歐洲藥典9.0版頭孢孟多酯鈉的規(guī)定，碳酸鈉的含量應(yīng)在4.8%～6.4%之間。以含5.6%的碳酸鈉作為100%的濃度水平，分別向藥品基質(zhì)（不含碳酸鈉的頭孢孟多酯鈉）中加入80%，100%，120%三個(gè)濃度水平的碳酸鈉，按照1.2方法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如表4所示，碳酸鈉的平均回收率在96.0%～96.8%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4%，符合AOAC分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則中回收率限度參考值［5］，能滿足實(shí)際分析的要求。

表4 頭孢孟多酯鈉和碳酸鈉混粉中碳酸鈉的回收率

2.7精密度按照該文1.2方法考察了同一批注射用頭孢孟多酯鈉上市樣品的日內(nèi)精密度和日間精密度，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.6%和0.8%，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5和表6，符合AOAC分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則中日內(nèi)精密度和日間精密度的限度參考值［5］。

表5 日內(nèi)精密度（n=6）

表6 日間精密度（n=4）

2.8上市樣品的分析照該文1.2方法對(duì)購(gòu)自同一廠家的兩批注射用頭孢孟多酯鈉樣品進(jìn)行檢測(cè)，分別測(cè)定了3份樣品，碳酸鈉的平均含量分別為5.29%和5.38%，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 樣品中碳酸鈉的含量

2.9與歐洲藥典、美國(guó)藥典方法的比較筆者采用測(cè)定注射用頭孢孟多酯鈉中碳酸鈉的回收率來(lái)評(píng)判歐洲藥典和美國(guó)藥典的方法。歐洲藥典9.0版［8］采用電位滴定法，9份樣品的碳酸鈉平均回收率為80.1%，RSD 為 1.9%，見(jiàn)表 8。 美國(guó)藥典 35 版［9］用甲基橙作為指示劑采用硫酸直接滴定，滴定終點(diǎn)顏色應(yīng)從黃色變?yōu)槌赛S色，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中滴定終點(diǎn)顏色變化非常不明顯，無(wú)法判斷滴定終點(diǎn)。由于甲基橙變色閾值為pH4.4，因此滴定終點(diǎn)溶液的pH值應(yīng)在4.4～4.3，筆者用pH計(jì)輔助判斷滴定終點(diǎn)，9份樣品的碳酸鈉平均回收率為69.4%，RSD為1.8%，見(jiàn)表9。

用該文開(kāi)發(fā)的新方法測(cè)定9份樣品，碳酸鈉的平均回收率為96.4%，能滿足實(shí)際樣品的準(zhǔn)確測(cè)定，優(yōu)于歐洲藥典和美國(guó)藥典的測(cè)量方法。

表8 碳酸鈉回收率（歐洲藥典9.0版）

表9 碳酸鈉回收率（美國(guó)藥典35版）

3 結(jié)論

該方法是將碳酸鈉從注射用頭孢孟多酯鈉混粉中全部分離出來(lái)，所得到的碳酸鈉除用指示劑法進(jìn)行酸堿滴定外，還可以用電位法進(jìn)行測(cè)定。該方法成本低、簡(jiǎn)單、可靠，不需要使用原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等大型精密儀器，利于推廣應(yīng)用。

該方法為其他頭孢類注射劑中助溶劑碳酸鈉的測(cè)定提供了一個(gè)新的參考方法。