第三節(jié) 熔點測定
一、原理
熔點是指一種物質(zhì)按規(guī)定方法測定,由固體熔化成液體的溫度或融熔同時分解的溫度或在熔化時初熔至全熔經(jīng)歷的溫度范圍。融熔同時分解是指某一藥品在一定溫度產(chǎn)生的氣泡、上升、變色或渾濁等現(xiàn)象。
測定熔點的藥品,應(yīng)是遇熱晶型不轉(zhuǎn)化,其初熔和終熔點容易分辨的藥品。測定熔點可以鑒別藥物,檢查藥物的純雜程度。
二、方法
熔點測定一般有三種方法,第一法:測定易粉碎的固體藥品;第二法:測定不易粉碎的固體藥品(如脂肪、脂肪酸、石蠟、羊毛脂等);第三法:測定凡士林或其他類似物質(zhì)。各品種項下未注明時,均系指第一法。
(一)測定方法
1.第一法:測定易粉碎的固體藥品
(1)儀器與用具
①加熱用容器 硬質(zhì)高型玻璃燒杯,或可放入內(nèi)熱式加熱器的大內(nèi)徑圓底玻璃管,供盛裝傳溫液用。
②攪拌器 電磁攪拌器,或用垂直攪拌的杯狀玻璃攪拌棒,用于攪拌加熱的傳溫液,使之溫度均勻。
③溫度計 具有0.5℃刻度的分浸型溫度計,其分浸線的高度宜在50~80mm之間(分浸線低于50mm的,因汞球距離液面太近,易受外界氣溫的影響;分浸線高于80mm的,則毛細(xì)管容易漂浮,均不宜使用),溫度計的汞球宜短,汞球的直徑宜與溫度計柱身的粗細(xì)接近(便于毛細(xì)管裝有供試品的部位能緊貼在溫度計汞球上)。溫度計除應(yīng)符合國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的規(guī)定外,還應(yīng)經(jīng)常采用藥品檢驗用熔點標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行校正。
④毛細(xì)管 用潔凈的中性硬質(zhì)玻璃管拉制而成,內(nèi)徑為0.9~1.1mm,壁厚為0.10~0.15mm,分割成長9cm以上;最好將兩端熔封,臨用時再鋸開其一端(用于第一法)或兩端(用于第二法),以保證毛細(xì)管內(nèi)潔凈干燥。
⑤傳溫液與熔點標(biāo)準(zhǔn)品
a.水 用于測定熔點在80℃以下者。用前應(yīng)先熱至沸使脫氣,并放冷。
b.硅油或液狀石蠟 用于測定熔點在80℃以上者。硅油或液狀石蠟經(jīng)長期使用后,硅油的黏度易增大而不易攪拌均勻,液狀石蠟色澤易變深而影響熔融過程的觀察,應(yīng)注意更換。
c.藥品檢驗用熔點標(biāo)準(zhǔn)品 由中國食品藥品檢定研究院分發(fā),專供測定熔點時校正溫度計用。用前應(yīng)在研缽中研細(xì),并按所附說明書中規(guī)定的條件干燥后,置五氧化二磷干燥器中避光保存?zhèn)溆谩?/p>
(2)測定法 取供試品適量,研成細(xì)粉,除另有規(guī)定外,應(yīng)按照各藥品項下干燥失重的條件進(jìn)行干燥。若該藥品為不檢查干燥失重、熔點范圍低限在135℃以上、受熱不分解的供試品,可采用105℃干燥;熔點在135℃以下或受熱分解的供試品,可在五氧化二磷干燥器中干燥過夜或用其他適宜的干燥方法干燥,如恒溫減壓干燥。
分取供試品適量,置熔點測定用毛細(xì)管(簡稱毛細(xì)管,由中性硬質(zhì)玻璃管制成,長9cm以上,內(nèi)徑0.9~1.1mm,壁厚0.10~0.15mm,一端熔封;當(dāng)所用溫度計浸入傳溫液在6cm以上時,管長應(yīng)適當(dāng)增加,使露出液面3cm以上)中,輕擊管壁或借助長短適宜的潔凈玻璃管,垂直放在表面皿或其他適宜的硬質(zhì)物體上,將毛細(xì)管自上口放入使自由落下,反復(fù)數(shù)次,使粉末緊密集結(jié)在毛細(xì)管的熔封端。裝入供試品的高度為3mm。另將溫度計(分浸型,具有0.5℃刻度,經(jīng)熔點測定用對照品校正)放入盛裝傳溫液(熔點在80℃以下者,用水;熔點在80℃以上者,用硅油或液狀石蠟)的容器中,使溫度計汞球部的底端與容器的底部距離2.5cm以上(用內(nèi)加熱的容器,溫度計汞球與加熱器上表面距離2.5cm以上);加入傳溫液以使傳溫液受熱后的液面適在溫度計的分浸線處。將傳溫液加熱,待溫度上升至較規(guī)定的熔點低限約低10℃時,將裝有供試品的毛細(xì)管浸入傳溫液,貼附在溫度計上(可用橡皮圈或毛細(xì)管夾固定),位置須使毛細(xì)管的內(nèi)容物部分適在溫度計汞球中部。繼續(xù)加熱,調(diào)節(jié)升溫速率為每分鐘上升1.0~1.5℃,加熱時須不斷攪拌使傳溫液溫度保持均勻,記錄供試品在初熔至全熔時的溫度,重復(fù)測定3次,取其平均值,即得。
(3)說明及注意事項
①“初熔”系指供試品在毛細(xì)管內(nèi)開始局部液化出現(xiàn)明顯液滴時的溫度。“全熔”系指供試品全部液化時的溫度。
②測定熔融同時分解的供試品時,方法如上述,但調(diào)節(jié)升溫速率使每分鐘上升2.5~3.0℃;供試品開始局部液化時(或開始產(chǎn)生氣泡時)的溫度作為初熔溫度;供試品固相消失全部液化時的溫度作為全熔溫度。遇有固相消失不明顯時,應(yīng)以供試品分解物開始膨脹上升時的溫度作為全熔溫度。某些藥品無法分辨其初熔、全熔時,可以其發(fā)生突變時的溫度作為熔點。
③初熔之前,毛細(xì)管內(nèi)的供試物可能出現(xiàn)“發(fā)毛”、“收縮”、“軟化”、“出汗”等現(xiàn)象,在未出現(xiàn)局部液化的明顯液滴和持續(xù)熔融過程時,均不作初熔判斷。但如上述現(xiàn)象嚴(yán)重,過程較長,或因之影響初熔點的觀察時,應(yīng)視為供試品純度不高的標(biāo)志而予以記錄;并設(shè)法與正常的該藥品作對照測定,以便于最終判斷。
“發(fā)毛”系指毛細(xì)管內(nèi)的柱狀供試物因受熱而在其表面呈現(xiàn)毛糙。
“收縮”系指柱狀供試物向其中心聚集緊縮,或貼在某一邊壁上。
“軟化”系指柱狀供試物在收縮后變軟,而形成軟質(zhì)柱狀物,并向下彎塌。
“出汗”系指柱狀供試物收縮在毛細(xì)管內(nèi)壁出現(xiàn)細(xì)微液滴,但尚未出現(xiàn)局部液化的明顯液滴和持續(xù)的熔融過程。
④全熔時毛細(xì)管內(nèi)的液體應(yīng)完全澄清,個別藥品在熔融成液體后會有小氣泡停留在液體中,此時容易與未熔融的固體相混淆,應(yīng)仔細(xì)辨別。
2.第二法:測定不易粉碎的固體藥品(如脂肪、脂肪酸、石蠟、羊毛脂等)
取供試品,注意用盡可能低的溫度熔融后,吸入兩端開口的毛細(xì)管(同第一法,但管端不熔封)中,使高達(dá)約10mm。在10℃或10℃以下的冷處靜置24h,或置冰上放冷不少于2h,凝固后用橡皮圈將毛細(xì)管緊縛在溫度計(同第一法)上,使毛細(xì)管的內(nèi)容物部分適在溫度計汞球中部。照第一法將毛細(xì)管連同溫度計浸入傳溫液中,供試品的上端應(yīng)適在傳溫液液面下約10mm處;小心加熱,俟溫度上升至較規(guī)定的熔點低限尚低約5℃時,調(diào)節(jié)升溫速率使每分鐘上升不超過0.5℃,至供試品在毛細(xì)管中開始上升時,檢讀溫度計上顯示的溫度,即得。
3.第三法:測定凡士林或其他類似物質(zhì)
取供試品適量,緩緩攪拌并加熱至溫度達(dá)90~92℃時,放入一平底耐熱容器中,使供試品厚度達(dá)到12mm±1mm,放冷至較規(guī)定的熔點上限高8~10℃;取刻度為0.2℃、水銀球長18~28mm、直徑5~6mm的溫度計(其上部預(yù)先套上軟木塞,在塞子邊緣開一小槽),使冷至5℃后,擦干并小心地將溫度計汞球部垂直插入上述熔融的供試品中,直至碰到容器的底部(浸沒12mm),隨即取出,直立懸置,俟黏附在溫度計球部的供試品表面渾濁,將溫度計浸入16℃以下的水中5min,取出,再將溫度計插入一外徑約25mm、長150mm的試管中,塞緊,使溫度計懸于其中,并使溫度計球部的底端距試管底部約為15mm;將試管浸入約16℃的水浴中,調(diào)節(jié)試管的高度使溫度計上分浸線同水面相平;加熱使水浴溫度以每分鐘2℃的速率升至38℃,再以每分鐘1℃的速率升溫至供試品的第一滴脫離溫度計為止;檢讀溫度計上顯示的溫度,即可作為供試品的近似熔點。再取供試品,照前法反復(fù)測定數(shù)次;如前后3次測得的熔點相差不超過1℃,可取3次的平均值作為供試品的熔點;如3次測得的熔點相差超過1℃時,可再測定2次,并取5次的平均值作為供試品的熔點。
(二)結(jié)果與判定
(1)對第一法中的初熔、全熔或分解突變時的溫度,以及第二法中熔點的溫度,都要估讀到0.1℃,并記錄突變時或不正常的現(xiàn)象。每一檢品應(yīng)至少重復(fù)測定3次,3次讀數(shù)的極差不大于0.5℃且不在合格與不合格邊緣時,可取3次的均值加上溫度計的校正值后作為熔點測定的結(jié)果。如3次讀數(shù)的極差為0.5℃以上,或在合格與不合格邊緣時,應(yīng)再重復(fù)測定二次,并取5次的均值加上溫度計的校正值后作為熔點測定的結(jié)果。必要時可選用正常的同一藥品再次進(jìn)行測定。記錄其結(jié)果并進(jìn)行比較。
(2)測定結(jié)果的數(shù)據(jù)應(yīng)按修約間隔為0.5進(jìn)行修約,即0.1~0.2℃舍去,0.3~0.7℃修約為0.5℃,0.8~0.9℃進(jìn)為1℃,并以修約后的數(shù)據(jù)報告。但當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的熔點范圍,其有效數(shù)字的定位為個位數(shù)時,則其測定結(jié)果的數(shù)據(jù)應(yīng)按修約間隔為1進(jìn)行修約。即一次修約到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的個位數(shù)。
(3)經(jīng)修約后初熔、全熔或分解突變時的溫度均在各該藥品“熔點”項下規(guī)定的范圍以內(nèi)時,判為“符合規(guī)定”。但如有下列情況之一者,即判為“不符合規(guī)定”:
①初熔溫度低于規(guī)定范圍的低限;
②全熔溫度超過規(guī)定范圍的高限;
③分解點或熔點溫度處于規(guī)定范圍之外;
④初熔前出現(xiàn)嚴(yán)重的“發(fā)毛”、“收縮”、“軟化”、“出汗”現(xiàn)象,且其過程較長,并與正常的該藥品作對照比較后有明顯的差異者。
(三)注意事項
①樣品需先干燥后才能測定熔點。
②毛細(xì)管內(nèi)裝入供試品的量應(yīng)以高度為3mm為宜,并應(yīng)研細(xì)裝緊,無氣泡。
③溫度計應(yīng)先進(jìn)行校正。
④熔點管必須潔凈。
⑤熔點管底未封好會產(chǎn)生漏管。
⑥樣品粉碎要細(xì),填裝要實,否則產(chǎn)生空隙,不易傳熱,造成熔程變大。
三、應(yīng)用
熔點測定法主要用于固體藥物的鑒別和純度判斷,用測定的結(jié)果與《中國藥典》(2015年版)中藥物的熔點進(jìn)行比較,以判定藥品是否符合規(guī)定。如己烯雌酚的熔點為169~172℃。丙磺舒的熔點為198~201℃。
知識拓展
顯微熔點測定法
用毛細(xì)管法測定熔點,操作簡便,但樣品用量較大,測定時間長,同時不能觀察出樣品在加熱過程中晶形的轉(zhuǎn)化及其變化過程。為克服這些缺點,實驗室常采用顯微熔點測定儀。
顯微熔點測定儀有兩種,透射式和反射式。透射式光源在熱臺的下面,熱臺上有個孔,光線從孔中透上來,視野便于觀察,但熱臺中心有孔,熱電偶不能測量熱臺中心的溫度,因此有時溫度測得不準(zhǔn)。反射式光源在側(cè)上方,使用時開燈直接照射加熱臺,目前顯微熔點測定儀多是這種結(jié)構(gòu),反射式有時視野不清不便觀察,但溫度測得準(zhǔn),制造也比較簡單。
顯微熔點測定儀的優(yōu)點為:①可測微量樣品的熔點;②可測高熔點(熔點可達(dá)350℃)的樣品;③通過放大鏡可以觀察樣品在加熱過程中變化的全過程,如失去結(jié)晶水,多晶體的變化及分解等。
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