滴定儀在醫(yī)藥行業(yè)的應用

滴定儀在醫(yī)藥行業(yè)的應用

正如在其它化學分支領(lǐng)域一樣，滴定始終作為標準分析方法之一，被廣泛應用在醫(yī)藥行業(yè)：進行簡單，快速，具有重現(xiàn)性和準確性的有效成分，藥品及其原料的分析（含量測定）。滴定尤其適合于生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制和常規(guī)分析。以下我們介紹一些主要的應用：
　　
　　1.具有藥物活性物質(zhì)的純度分析
　　滴定主要用于測定藥物活性成分的含量，如：阿斯匹林中的乙酰水楊酸或復合維他命片劑中的維生素C，以及用于藥物合成的藥物添加劑的含量測定和純度控制。酸堿中和反應等酸堿滴定是醫(yī)藥行業(yè)用得最多的滴定。一個典型的例子就是鹽酸麻黃堿的純度控制[1]。該成分通常出現(xiàn)在咳嗽糖漿中，用以治療支氣管哮喘。其含量的測定是在含有無水醋酸和醋酸汞的有機溶劑中，用高氯酸作滴定劑進行滴定：
　　2R-NH3+-Cl-+Hg(OAc)2 =2R-NH2+HgCl2+2HOAc
　　R-NH2+HClO4 =R-NH3+-ClO4-
　　
　　2.用氧化還原滴定進行成分分析
　　氧化還原滴定通常被用來檢測原料、填充物和防腐劑的純度。例如，4-苯甲酸甲酯（一種對羥基苯甲酸酯）中溴值的測定。這種化合物作為防腐劑被應用于眼藥制劑和外用眼藥膏中。硫代硫酸鈉被用作滴定劑。整個分析由下述幾個步驟組成：
　　2.1酯與氫氧化鈉的皂化作用(水解)
　　2.2羥基氧化到酮基的過程
　　2.3苯環(huán)的(親電)溴化
　　2.4過量的溴與碘離子反應，生成滴定過程中所需的游離碘
　　2.5碘經(jīng)硫代硫酸鹽滴定， 還原成碘離子：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
　　
　　3.沉淀滴定
　　某些藥品由于其結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在滴定過程中會有沉淀析出。例如，氯化亞芐翁。通常用四苯基硼酸鈉或是十二烷基磺酸鈉作為滴定劑，用梅特勒-托利多DS500表面活性劑電極或是DP550光度電極就可以進行滴定。
　　
　　4.恒pH滴定
　　恒pH滴定主要用于鑒定藥品、檢測酶制品純度以及研究化學反應動力學。恒pH表示pH值恒定，即在某一特定時段內(nèi)保持pH值恒定。這項技術(shù)尤其被用于測定諸如酶的活性等反應動力學參數(shù)。
　　生成或消耗H+的酶反應可以通過pH電極來跟蹤。這些生成或被消耗的H+可以通過分別添加一定量的堿或酸來中和，由此來控制使pH值恒定。滴定劑的添加速率與被測樣品（如酶）的反應速率成正比。脂肪酶的活性測定就是一個很典型的例子。恒pH滴定在制藥工業(yè)中的另一個應用領(lǐng)域則是用來測定解酸藥[2]的緩沖能力。解酸藥作為治療用劑被用來中和由胃炎引起的胃酸過多或是由腸功能紊亂引起的腸酸過多。這類抗酸劑有氫氧化鎂，氧化鎂，碳酸鎂，硅酸鎂，氫氧化鋁，磷酸鋁和硅酸鋁鎂等。解酸藥必須要能夠在大約一個小時的平均停留時間內(nèi)保持胃部或腸部內(nèi)的pH值恒定。這就意味著測定反應速率、酸中和能力、緩沖能力等特性是非常重要的。
　　
　　5.卡爾費休水份測定
　　藥品中的水份含量是藥品檢驗指標之一，因為它關(guān)系到藥品的活性/藥效以及存儲有效期。當藥品中的水份含量過高或過低時，藥品中的有效成分會降解或是達不到其最高活性點。從而降低藥劑的有效性。另外，水份含量亦會從很大程度上影響藥品的存儲有效期。專用于水份測定的卡爾費休方法是經(jīng)過長期實踐后確立的常規(guī)方法[4、5、6]。水份含量可以通過藥品與碘在乙醇溶液中反應直接測得。
　　幾個百分比的水份含量可以通過添加含有碘的溶液由容量法進行測定（容量法卡爾費休水份測定，[4]）。用容量法卡爾費休水份測定的一個典型例子就是測定阿司匹林中的水份含量。經(jīng)硯磨的阿司匹林粉末轉(zhuǎn)移至滴定容器后可以直接進行滴定，測得水份，樣品溶解后，阿司匹林中的活性成分水楊酸會使溶液的pH值降低而影響卡爾費休水份測定結(jié)果。在這種情況下，需要加入咪唑來中和水楊酸，使pH值保持在最佳值pH6-pH7之間。
　　對于水份含量低于0.5-1.0%的情況，測定所需的碘量可以由滴定容器中電解產(chǎn)生。（庫侖法水份測定[5、6]）。用庫侖法卡爾費休水份測定的一個典型例子就是測定凍干樣品中水份含量.由于經(jīng)過凍干處理的物質(zhì)的水份含量極低（ppm數(shù)量級），樣品需要在經(jīng)過預滴定至無水狀態(tài)的陽極液中溶解后再直接滴定。
　　在卡爾費休滴定中只有游離水才能夠被測得，故而對樣品進行適當?shù)念A處理就顯得尤為重要。在卡爾費休水份測定之前，使得樣品中的水份處于游離水狀態(tài)是相當必要了。可以通過如下方法實現(xiàn)這個目的：在滴定池中長時間充分地攪拌樣品；減小樣品顆粒的大小；樣品均質(zhì)化；對樣品進行加熱；用溶劑對樣品進行外部萃取等等。
　　同時，對于不溶或難溶物質(zhì)、與卡爾費休試劑發(fā)生副反應的物質(zhì)或是釋放水份特別緩慢的物質(zhì)，在測定時建議使用干燥爐。干燥爐的熱能使得樣品的水份釋放出來，然后通過干燥的惰性氣體吹入滴定容器。如果使用干燥爐，則樣品需為對熱穩(wěn)定的物質(zhì)。
　　
　　為提高效率，所有費時的步驟都可實現(xiàn)自動化：
　　要滴定幾個系列的樣品和定期的取樣都是費時費力的，因為用戶必須重復進行每一步的操作。此外，由于操作過程必須嚴格按照標準程序進行，操作者會感到單調(diào)乏味。這些問題都可以通過提高常規(guī)工作的自動化程度來解決。