標(biāo)際課堂 | 純化水的不揮發(fā)物檢測(cè)技術(shù)革新與應(yīng)用
純化水的不揮發(fā)物測(cè)試原理是通過檢測(cè)100mL純化水在蒸發(fā)和干燥后,所得的不揮發(fā)物固體的質(zhì)量。其難點(diǎn)在于測(cè)試人員需重復(fù)操作才能達(dá)到中國(guó)藥典要求的0.3mg恒重值。傳統(tǒng)測(cè)試方法具有效率低,需人工值守等缺點(diǎn),經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐與反復(fù)驗(yàn)證,采用集成自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),搭載快速水浴蒸干與氣體平衡技術(shù),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料、水浴蒸發(fā)、鼓風(fēng)干燥、冷卻平衡、恒溫稱重五位一體全自動(dòng)測(cè)試。通過重復(fù)性實(shí)驗(yàn)與梯度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:2輪稱重可達(dá)0.3mg恒重誤差值,加標(biāo)量為9.4mg/100mL時(shí),精密度(RSD)為0.73%,梯度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度高,平行樣之間無(wú)偏差。結(jié)論:純化水的不揮發(fā)檢測(cè)技術(shù)革新后,恒重時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與精密度良好。
關(guān)鍵詞:純化水;不揮發(fā)物;恒重;自動(dòng)化測(cè)試
在藥品生產(chǎn)中,純化水用途廣泛,被用做溶劑、清潔劑、輔料、純蒸汽和注射用水的原料等,從原料到制劑產(chǎn)品,對(duì)純化水的使用貫穿生產(chǎn)的全過程。因此純化水的質(zhì)量控制在制藥企業(yè)的生產(chǎn)管理中至關(guān)重要。純化水不揮發(fā)物項(xiàng)目測(cè)試屬基礎(chǔ)必檢項(xiàng)目之一,其難點(diǎn)在于中國(guó)藥典要求的0.3mg恒重值,測(cè)試人員需在水浴鍋、鼓風(fēng)干燥箱、干燥器和分析天平間反復(fù)操作以達(dá)到實(shí)驗(yàn)停止條件。傳統(tǒng)測(cè)試方法具有效率低、操作重復(fù)繁瑣、恒重難、需人工值守等缺點(diǎn)。
根據(jù)中國(guó)藥典2020版二部《純化水》的要求:取本品100mL,置105℃恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干,并在105℃干燥至恒重,遺留殘?jiān)坏眠^1mg。而中國(guó)藥典對(duì)恒重的定義為恒重,除另有規(guī)定外,系指供試品連續(xù)兩次干燥或熾灼后稱重的差異在0.3mg以下的重量;干燥至恒重的第二次及以后各次稱重均應(yīng)在規(guī)定條件下繼續(xù)干燥1小時(shí)后進(jìn)行。
中國(guó)藥典、美國(guó)藥典和歐洲藥典對(duì)恒重(constant mass)、純化水不揮發(fā)物限值的要求見表1。值得注意的是美國(guó)藥典對(duì)純化水不揮發(fā)物項(xiàng)目并無(wú)做要求,而歐洲藥典中的散裝純化水(Purified water in bulk)無(wú)不揮發(fā)物的檢測(cè)項(xiàng)目,而桶裝純化(Purified waterin containers)有不揮發(fā)物檢測(cè)項(xiàng)目,限值要求也是≤10mg/L,但是并無(wú)恒重的要求。散裝純化水通常是指在管路中流動(dòng)的水,也就是通常說(shuō)的“活水”,而桶裝純化水則是裝在桶里,俗稱“死水”;相對(duì)來(lái)說(shuō),桶裝純化水的要求更高。
總的來(lái)說(shuō),中國(guó)藥典對(duì)純化水的項(xiàng)目要求和歐美藥典相比,指標(biāo)上較為嚴(yán)苛。
針對(duì)分析測(cè)試人員操作純化水不揮發(fā)項(xiàng)目的難點(diǎn),經(jīng)過大量測(cè)試驗(yàn)證與經(jīng)驗(yàn)總結(jié),對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)革新,具體表現(xiàn)如下:
集成自動(dòng)加料、水浴蒸發(fā)、加熱烘干、干燥冷卻、恒溫稱量等功能為一體的全自動(dòng)總遷移量及不揮發(fā)物測(cè)試儀。冷熱雙腔集成控制系統(tǒng),全部操作在同一個(gè)密閉腔體進(jìn)行,隔絕外接因素對(duì)測(cè)試的影響,測(cè)試高效便利自動(dòng)化。突破傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化測(cè)試。
為滿足高通量、高精度的測(cè)試需求,設(shè)計(jì)36個(gè)測(cè)試工位,配置3個(gè)高精度進(jìn)口天平(分辨率0.01mg),高于標(biāo)準(zhǔn)要求的天平精度。
核心零部件稱重模板(天平)隔絕測(cè)試腔,采用穩(wěn)固結(jié)構(gòu)置于儀器下端,天平置于連接循環(huán)水的保溫罩中,設(shè)備天平模塊還設(shè)計(jì)有隔離裝置,執(zhí)行稱重步驟的時(shí)候,隔離裝置才打開進(jìn)行稱重,水浴蒸發(fā)、加熱烘干等步驟時(shí)關(guān)閉。
軟件實(shí)時(shí)顯示稱重?cái)?shù)據(jù),具有審計(jì)追蹤、權(quán)限管理等功能,可滿足制藥行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)溯源性的需求。
3.1 材料與儀器
蒸餾水(一級(jí)),邦飛;
氯化鈉(分析純),西隴科學(xué);
純化水(添加氯化鈉),樣品1~樣品5,客戶提供;
分析天平(分度0.1mg),AR224CN,OHRUS;
AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測(cè)定儀,廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司
3.2 測(cè)試過程
樣品準(zhǔn)備:稱取0.0940g氯化鈉加入到裝有1000mL蒸餾水的容量瓶中,搖勻。分別用量筒量取100mL到AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測(cè)定儀的自動(dòng)加料的溶劑放置皿中,取7個(gè)平行樣,同時(shí)做3個(gè)空白溶液。共10份待測(cè)溶液。另用量筒量取100 mL樣品1加入到溶劑放置皿,每個(gè)樣品取3個(gè)平行樣。共15份待測(cè)溶液。
參數(shù)設(shè)置:空杯加熱時(shí)間60min,空杯冷卻時(shí)間60min,水浴蒸發(fā)時(shí)間300min,殘?jiān)阒丶訜釙r(shí)間60min,殘?jiān)阒乩鋮s時(shí)間60min,腔體加熱溫度105℃,腔體冷卻溫度29℃,水浴溫度100℃。加料方式:自動(dòng)(非暫停),恒重標(biāo)準(zhǔn)值0.30mg。
3.3 結(jié)果與討論
通過添加已知量的氯化鈉為不揮發(fā)物到純化水中,模擬已知結(jié)果的純化水不揮發(fā)物項(xiàng)目測(cè)試,來(lái)驗(yàn)證AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測(cè)定儀的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度與精密度。空杯恒重稱量,殘?jiān)阒胤Q量均2 輪完成恒重,恒重差值<0.3mg。氯化鈉溶液重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。氯化鈉溶液梯度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表2的數(shù)據(jù)分析可知,設(shè)計(jì)添加量為9.4mg/100mL,實(shí)測(cè)不揮發(fā)物為9.4mg,RSD 為0.73%,AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測(cè)定儀在重復(fù)性測(cè)試中有良好的精密度。
由表3數(shù)據(jù)分析可知,在添加量較低的值(0.3 mg)和藥典規(guī)定限值附近的值(0.9mg、1.1mg)均能準(zhǔn)確稱量,結(jié)果準(zhǔn)確性良好,平行樣之間無(wú)偏差。
純化水中的不揮發(fā)物項(xiàng)目是制藥行業(yè)的基礎(chǔ)必檢項(xiàng)目之一,其質(zhì)量直接影響到藥品質(zhì)量。使用傳統(tǒng)測(cè)試方法,難以滿足中國(guó)藥典規(guī)定的0.3mg恒重標(biāo)準(zhǔn)值。現(xiàn)階段,智能化儀器采用集成化的技術(shù)革新,可輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高效化的測(cè)試。本文通過研究添加已知量的氯化鈉作為不揮發(fā)物,對(duì)純化水樣品進(jìn)行重復(fù)性與梯度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,純化水不揮發(fā)物項(xiàng)目使用智能化設(shè)備后,測(cè)試結(jié)果具有良好的準(zhǔn)確度與精密度,同時(shí)解決了純化水不揮發(fā)物項(xiàng)目恒重難,耗時(shí)長(zhǎng),數(shù)據(jù)無(wú)法溯源等行業(yè)難題。
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