阿莫西林燃燒穩定性研究

周利兵 陳 琪

(廣西科技師范學院,廣西 來賓 546199)

目前,學者對藥物的研究多是對活性成分進行研究探討[1-3],而對藥物的熱值、熱重分析等指標進行測定并進行綜合分析,在國內的報道中較少,甚至是空白。選擇4個廠家生產的阿莫西林作為研究對象,利用氧彈量熱計測定燃燒熱,熱重分析阿莫西林的燃燒穩定性[4-6]。建立阿莫西林的多指標綜合評價體系,為藥物燃燒穩定性研究提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

儀器:HR-15BH系列燃燒熱測定實驗裝置、點火絲(鎳鉻絲)、壓片機,湖南長沙長興高教儀器設備開發有限公司;FW135型粉碎機,天津市泰斯特儀器有限公司;FA200電子天平,上海舜宇恒平科學儀器有限公司;NETZSCH STA 2500熱重分析儀,德國NETZSCH公司。

試劑:苯甲酸,分析純,天津市科密歐化學試劑有限公司;2006003藥用膠囊,廣東生物有限公司。

選取4個廠家生產的阿莫西林作為分析樣本,樣品均用研缽研細并過60目藥典篩。

1.2 各指標測定方法

利用氧彈量熱計測定藥品的恒容燃燒熱,參閱文獻[7];熱重測定參閱文獻方法[8]。每個樣品重復試驗3次。

1.3 多指標綜合評價方法

構建阿莫西林燃燒熱、燃燒穩定性、熵聚類的多指標的綜合評價體系。

2 結果與討論

2.1 阿莫西林燃燒熱的測定

通過測定標準物苯甲酸燃燒熱,確定儀器的水當量(W卡),W卡=12 066.65 J·℃-1。

根據△m×Qv=W卡×△T-Q點火絲×△m點火絲-Q膠囊×△m膠囊,計算藥物燃燒熱,其中△m為藥品質量,g;Qv為藥品燃燒熱,J·g-1;Q點火絲為點火絲燃燒熱,J·g-1;△m點火絲為點火絲質量,g;Q膠囊為膠囊燃燒熱,J·g-1;△m膠囊為膠囊質量,g;△T為體系燃燒前后溫差,℃。

圖1為廠家1阿莫西林的雷諾曲線圖,根據圖1可得,△T=0.319 ℃。

圖1 廠家1阿莫西林雷諾曲線

△m廠家1 阿莫西林=0.134 6 g,△m點火絲=0.019 8 g,△m膠囊=0.097 0 g,W卡=12 066.65 J·℃-1,Q膠囊=17 585.78 J·g-1,由燃燒熱計算公式求得Qv廠家1阿莫西林=15 718.46 J·g-1。

同樣,可測得廠家2、3、4阿莫西林的燃燒熱,每家取3個樣品測試燃燒熱,平均值見表1。

表1 4廠家阿莫西林燃燒熱(n=3)

2.2 熱重分析

2.2.1 廠家1 阿莫西林熱重結果

廠家1 阿莫西林熱重(TG)曲線、微商熱重(DTG)曲線、差熱分析(DTA)曲線圖見圖2。由圖2可看出,廠家1 阿莫西林樣品開始分解的溫度為40.3 ℃,經過第一階段的分解,損失率為13.53%;當溫度達到161.4 ℃,進入分解的第二階段,損失率為49.77%;當溫度到達390.5 ℃時,進一步分解,損失率為9.33%[9]。

圖2 廠家1 阿莫西林TG曲線、DTG曲線和DTA曲線

廠家1 阿莫西林DTG曲線呈現出兩個峰形,峰形的拐點分別為118.2 ℃、220.3 ℃。

廠家1 阿莫西林的DTA曲線有一個較大的放熱峰,峰值為128.0 ℃,溫度范圍為66.5～185.2 ℃,峰面積為590.9 J·g-1;一個吸熱峰,峰值為297.0 ℃,溫度范圍為255.3～337.7 ℃,峰面積為104.6 J·g-1[10]。

2.2.2 廠家2 阿莫西林TG結果

廠家2阿莫西林TG曲線、DTA曲線圖見圖3。由圖3可看出:廠家2 阿莫西林樣品開始分解的溫度為40.5 ℃;經過第一階段的分解,損失率為15.78%;當溫度達到158.3 ℃,進入分解的第二階段,損失率為63.63%;當溫度到達383.4 ℃時,進一步分解,損失率為14.97%。

圖3 廠家2 阿莫西林TG曲線、DTG曲線和DTA曲線

廠家2 阿莫西林DTG曲線呈現出兩個峰形,峰形的拐點分別為119.1 ℃、220.5 ℃。

廠家2 阿莫西林的DTA曲線有一個較大的放熱峰,峰值為129.3 ℃,溫度范圍為74.1～190.0 ℃,峰面積為799.2 J·g-1;有一個較小的吸熱峰,峰值為292.3 ℃,溫度范圍為257.6～330.4 ℃,峰面積為244.0 J·g-1。

2.2.3 廠家3 阿莫西林TG結果

廠家3阿莫西林TG曲線、DTA曲線圖見圖4。

圖4 廠家3 阿莫西林TG曲線、DTG曲線和DTA曲線

由圖4可看出:廠家3 阿莫西林樣品開始分解的溫度為40.5 ℃;經過第一階段的分解,損失率為9.58%;當溫度達到151.9 ℃,進入分解的第二階段,損失率為37.64%;當溫度到達399.7 ℃時,進一步分解,損失率為8.14%。

廠家3 阿莫西林DTG曲線呈現出兩個峰形,峰形的拐點分別為111.2 ℃、217.5 ℃。廠家3 阿莫西林的DTA曲線有一個較大的放熱峰,峰值為121.0 ℃,溫度范圍為67.2～192.1 ℃,峰面積為481.5 J·g-1;有一個較小的吸熱峰,峰值為253.4 ℃,溫度范圍為230.8～281.0 ℃,峰面積為157.5 J·g-1。

2.2.4 廠家4 阿莫西林TG結果

廠家4阿莫西林熱重TG曲線、DTA曲線圖見圖5。由圖5可看出:廠家4 阿莫西林樣品開始分解的溫度為44.9 ℃;經過第一階段的分解,損失率為8.44%;當溫度達到155.6 ℃,進入分解的第二階段,損失率為36.27%;當溫度到達407.5 ℃時,進一步分解,損失率為5.84%。

圖5 廠家4 阿莫西林TG曲線、DTG曲線和DTA曲線

廠家4 阿莫西林DTG曲線呈現出兩個峰形,峰形的拐點分別為113.8 ℃、220.0 ℃。

廠家4 阿莫西林的DTA曲線有一個放熱峰,峰值為123.1 ℃,溫度范圍為60.2～191.1 ℃,峰面積為452.6 J·g-1。

3 討論

3.1 4廠家阿莫西林燃燒熱大小比較

4廠家阿莫西林燃燒熱大小順序為:廠家4藥品>廠家3藥品>廠家1藥品>廠家2藥品。測試樣燃燒熱在9 012.70～20 370.59 J·g-1之間,CV<5%。把燃燒熱作為衡量藥品質量的一個重要物理數據,藥品的能量價值,在一定程度上也可從藥品的燃燒熱反映。

3.2 4廠家阿莫西林燃燒穩定性分析

通過熱重分析儀研究阿莫西林在不同升溫速率中的燃燒特性指數,判斷藥品的燃燒穩定性。本研究根據灰色模式識別的方法, 求各個方案與由最佳指標組成的理想方案的關聯系數,由關聯系數得到關聯度,再按關聯度的大小進行排序、分析,得出結論。關聯度F越大,樣本效果越好。最終比較所有的F值,得出評價結論,根據文獻的方法[11],采用EXCEL計算,4種藥品F值分別為0.505 9、0.905 5、0.248 4、0.220 8,從熱重分析結果、燃燒熱方面分析,4種藥品燃燒穩定性排序為:廠家2藥品>廠家1藥品>廠家3藥品>廠家4藥品。4種藥品失重最快溫度為217.50～220.50 ℃。熱重參數通過灰色模式識別應用于藥品燃燒穩定性評價,為熱重分析方法研究藥品燃燒穩定性評價與研究提供依據。

3.3 4種藥品熵聚類分析

熵聚類分析是在樣品諸多性質的基礎上, 按照樣品性質的親疏程度進行分類[12],結果見圖6。

圖6 熵聚類分析的樹形圖

由圖6可見,不同廠家生產的阿莫西林分為三大類。廠家2藥品為一類,廠家1藥品為一類,廠家3藥品和廠家4藥品為一類。熵聚類分析應用于藥物的分類學研究,為大規模開發藥品資源以及分類研究提供依據。

4 結論

構建阿莫西林燃燒熱、燃燒穩定性、熵聚類的多指標的綜合評價體系。

本研究對藥物的多指標測定與綜合評價可為阿莫西林的質量及分類研究提供科學依據。