作者：葉秀金，陳英*

(廣東省藥品檢驗所，廣州 510663)

 

摘要  目的：建立了氣相色譜法對羥丙基二淀粉磷酸酯中羥丙氧基的含量測定法。方法：采用內標法，使用Agilent 7890A氣相色譜儀，FID檢測器，ZB-624(30m×0.25 mm，1.40μm)毛細管色譜柱。結果：2-碘丙烷在2.104～51.06mg·mL-1范圍內呈良好的線性關系(r=0.999 8)；兩次測定樣品平均回收率分別為101.0%和100.6%(n=6)。樣品中羥丙氧基含量在2.5%～6.8%范圍內。結論：該方法的檢測靈敏度高、精密度好、準確度高、線性關系良好，可用于羥丙基二淀粉磷酸酯中羥丙氧基的測定。

 

關鍵詞：羥丙基二淀粉磷酸酯；測定；羥丙氧基

 

  羥丙基二淀粉磷酸酯系淀粉在堿性條件下，通過醚化反應和交聯反應后，經洗滌、過濾、干燥、粉碎等處理制得[1-2]。該品種主要用于食品添加劑中作為增稠劑和穩定劑，也可用于紡織工業、造紙工業等。其在醫藥工業的應用，可提高前列腺素對熱的穩定性，可作為標記放射性的診斷劑，用甘油-山梨醇(2∶30)混合物增塑過的淀粉磷酸酯薄膜包扎皮膚創傷和燒傷，能促進創傷迅速愈合，減少污染等[3]。作為藥用輔料，已有企業作為增稠劑用于兒童口服溶液。

 

  羥丙基淀粉屬于非離子型，取代醚鍵的穩定性高。由于引入了羥丙基，削弱了淀粉分子間的氫鍵，使之易于膨脹和糊化，也具有良好的黏度穩定性和成模性[4]。羥丙氧基的含量影響變性淀粉的特性，故測定羥丙氧基的含量具有重要的意義。其檢測方法主要有氣相色譜法、紫外分光光度法、核磁共振法等[5-8]。其中，核磁共振法對實驗條件和儀器設備要求較高，考慮方法的普及性，故不采用。目前未有文獻報道羥丙基二淀粉磷酸酯中羥丙氧基的含量，可以參考GB29931- 2013食品添加劑羥丙基二淀粉磷酸酯[9]和2015年版《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)四部通則0712第一法[10]中羥丙氧基的測定方法，前者使用紫外分光光度計法，后者使用氣相色譜法，這兩種方法均為常規方法。文中采用上述兩種方法進行了比較研究，建立羥丙基二淀粉磷酸酯中羥丙氧基的含量測定方法，為控制藥用輔料質量提供方法依據。

 

1  儀器與試劑

 

    儀器：島津GC-2100氣相色譜儀，安捷倫7890A氣相色譜儀，北京普析T9S紫外分光光度計，phenomenex ZB-624(30 m×0.25 mm，1.40 μm)，賽多利斯 CP225D電子天平(十萬分之一)。

 

   試劑：羥丙基二淀粉磷酸酯(A廠，批號：FFS1070、LGB2301，B廠，批號：20171114、20171115、20180125、20181023、20181126、20181219、20190504)，預膠化羥丙基二淀粉磷酸酯(A廠，批號：170369K、180089R、180113R、MFC296)，2-碘丙烷(麥克林，批號：C10113392，含量：99.75%)，己二酸、57%氫碘酸、正辛烷、硫酸、茚三酮、亞硫酸氫鈉等均為分析純。

 

2  方法與結果

 

2.1 色譜條件

 

  用6%氰丙基苯基-94%二甲基硅氧烷(或極性相近的固定液)為固定液的毛細管色譜柱；起始溫度為100 ℃，維持8 min，再以每分鐘50℃的速率升溫至230 ℃，維持2 min；進樣口溫度為200℃；檢測器為氫火焰離子化檢測器(FID)，檢測器溫度為250 ℃。

 

2.2  溶液的制備

 

2.2.1 對照品溶液

 

   取己二酸80 mg，置頂空瓶中，精密加入內標溶液2 mL與57%氫碘酸溶液4 mL，密封，根據供試品預試驗中所含羥丙氧基的量，用注射器穿刺加入相應的2-碘丙烷的量，精密稱定。振搖30 s，靜置，取上層液體作為對照品溶液。

 

2.2.2 內標溶液

 

  取正辛烷0.5 g，置100mL量瓶中，加鄰二甲苯溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得。

 

2.2.3 供試品溶液

 

  取本品約0.2 g，精密稱定，置頂空瓶中，加己二酸80 mg，精密加入內標溶液2 mL與57%氫碘酸溶液4mL，密封，精密稱定，于130～150 ℃加熱30 min，劇烈振搖5 min，繼續在130～150 ℃加熱30 min，冷卻，精密稱定，若減失重量小于反應瓶中內容物的0.50%，且無滲漏，可直接取混合液的上層液體作為供試品溶液；若減失重量大于反應瓶中內容物的0.50%，則應按上法重新制備供試品溶液。

 

2.3 專屬性與系統適用性試驗

 

 分別精密量取空白溶劑、內標溶液、對照品溶液與供試品溶液各1 μL，按“2.1”項下色譜條件，分別直接進樣，記錄色譜圖。理論塔板數按正辛烷峰計算不低于10 000，實際為30 880，對照品峰與內標物質峰的分離度符合要求，空白溶劑不干擾試驗，見圖1。

 

2.4 線性與范圍

 

 取對照品適量，稀釋成2.104、4.168、12.11、18.21、24.46、34.25、42.24、51.06mg·mL-1系列濃度的對照溶液，按“2.1”項下色譜條件，分別進樣，以濃度為橫坐標，校正因子為縱坐標，得2-碘丙烷的線性方程為：

Y=0.129 2X＋0.011 6  r=0.999 8

結果表明，2-碘丙烷在2.104～51.06 mg·mL-1濃度范圍線性關系良好。

 

2.5 精密度

 

 取對照品溶液，按“2.1”項下色譜條件，連續進樣6次，記錄色譜圖，計算校正因子，RSD%為0.2%。結果表明，儀器精密度良好，能滿足羥丙氧基測定需要。

 

2.6 定量限

 

 取對照品溶液逐級稀釋，按擬定的色譜條件，進樣，記錄色譜圖，獲得2-碘丙烷的定量限。結果定量限濃度為10.35 μg·mL-1。

 

2.7 重復性試驗

 

 取批號為FFS1070及170369K的樣品，按供試品溶液的配制方法制備供試品溶液。按“2.1”項下色譜條件進樣，記錄色譜圖，計算羥丙氧基的含量。結果RSD%均為1.1%，表明該供試品處理方法重復性良好。

 

2.8 加樣回收試驗

 

 取批號為FFS1070及170369K的樣品約0.1 g各6份，加入等量對照品，按“2.2”供試品溶液制備方法制備加樣回收溶液。按“2.1”色譜條件進樣，記錄色譜圖，內標法計算羥丙氧基的含量及加樣回收率，結果見表1。結果表明，該方法用于羥丙氧基的測定準確度良好。

 

 

A.空白溶劑(blank solvent)  B.內標溶液(internal reference solution)  C.對照品溶液(reference solution)  D.供試品溶液(sample solution)  1.2-碘丙烷(2-iodopropane)  2.內標(internal reference)

圖1  專屬性色譜圖

Fig.1   The specificity chromatograms

 

表1  加樣回收試驗結果

Tab.1  The results of recovery tests

 

2.9 耐用性

 

 取批號為FFS1070及170369K的供試品溶液，使用不同色譜柱，不同儀器考察對羥丙基檢測結果的影響，結果均對羥丙氧基測定結果無影響，表明該方法耐用性較好。

 

2.10 含量測定

 

  取各批次樣品，依法測定，結果見表2。

 

表2  含量測定結果

Tab.2  The contents of samples

 

3  討論

 

 羥丙氧基的檢測方法比較常用的是氣相色譜法、紫外分光光度法和核磁共振法。核磁共振法對實驗條件和儀器設備要求較高，可及性不高，故不采用。

 

3.1 氣相色譜法

 

 在《中國藥典》2015年版四部通則0712第一法[10]中采用氣相色譜法，根據羥丙醚類化合物與氫碘酸作用，使醚鍵斷裂，生成揮發性的2-碘丙烷。試樣中加入己二酸的作用是將羥基保護起來，使反應生成2-碘丙烷的方向定量進行。分別考察“取樣量”、“不同氫碘酸溶液的量”及“加熱時間”等因素。

 

3.1.1  取樣量的選擇

 

 根據《中國藥典》通則0712第一法，如取樣品65mg(生產單位提供檢驗報告20180125批含量約為3.1%)，則2-碘丙烷對照品取用量的計算值為小于5 mg(2-碘丙烷轉換為羥丙氧基系數為0.441 7)，必須使用百萬分之一天平。但頂空瓶加上2 mL內標溶液及4 mL氫碘酸溶液，百萬分之一天平已超載，故需更改取樣量。根據計算及評估，取樣量修改為0.2 g時，對照品取樣量大于10 mg，可使用十萬分之一天平。

 

3.1.2 不同氫碘酸溶液的量

 

 取樣量不同意味著加入反應試劑的量可能不同。基于羥丙基測定原理，加入的試劑分別為57%氫碘酸溶液、己二酸。其中己二酸為羥基保護作用，羥基的量在范圍內，故不用做考察。57%氫碘酸溶液加入目的是為了使醚鍵斷裂，如樣品取樣量增多，氫碘酸溶液需同時增多。故應考察不同氫碘酸加入量對結果的影響。試驗中取FFS1070和170369K批次樣品，考察了57%氫碘酸溶液2、4、6mL的加入量。結果FFS1070批次樣品X分別為2.765、3.221、3.056，170369K批次樣品X分別為1.361、1.622、1.589，顯示4 mL的加入量羥丙氧基完全反應。故57%氫碘酸溶液加入量為4 mL。

 

3.1.3 加熱時間的影響

 

 加熱時間對醚鍵的斷裂也有影響，加熱時間太短，醚鍵斷裂不完全，加熱時間太長，亦會阻礙2-碘丙烷的生成。故取FFS1070和170369K批樣品考察共加熱40、60、80、100min對測定結果的影響。結果FFS1070批樣品X分別為3.790、4.098、3.191、3.188，170369K批樣品X分別為1.448、1.636、1.561、1.617。結果表明共加熱60min，羥丙氧基完全反應。故選擇加熱30 min，劇烈振搖5 min，再加熱30min。

 

3.2 紫外分光光度法

 

 紫外分光光度法在國家藥品標準中有收載，在美國藥典中用于鑒別預膠化羥丙基淀粉中的羥丙基，是根據羥丙基在硫酸中生成丙二醇，丙二醇再進一步脫水生成丙醛和丙烯醇，這兩種脫水產物在硫酸介質中可與茚三酮生成紫色絡合物，可用分光光度計在590 nm處測其吸光度。

 

 因該法為兩步水解后與茚三酮發生絡合反應，反應為動態變化過程，影響因素較多。經驗證，線性、溶液穩定性及重復性結果均不理想，且實驗過程中使用硫酸量較大，存在危險，故不采用該方法。

 

3.3 小結

 

 驗證結果表明，本文建立的氣相色譜法專屬性強、檢測靈敏度高、精密度好、準確度高、線性關系良好，可用于羥丙基二淀粉磷酸酯中羥丙氧基的測定。

 

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