梅特勒－托利多滴定仪在医药行业的应用

　　正如在其它化学分支领域一样，滴定始终作为 标准分析方法之一，被广泛应用在医药行业：进行 简单，快速，具有重现性和准确性的有效成分，药 品及其原料的分析（含量测定）。滴定尤其适合于 生产过程中的质量控制和常规分析。以下我们介绍 一些主要的应用： 　　1. 具有药物活性物质的纯度分析 　　滴定主要用于测定药物活性成分的含量，如： 阿斯匹林中的乙酰水杨酸或复合维他命片剂中的维 生素C，以及用于药物合成的药物添加剂的含量测 定和纯度控制。酸碱中和反应等酸碱滴定是医药行 业用得最多的滴定。一个典型的例子就是盐酸麻黄 碱的纯度控制[1]。该成分通常出现在咳嗽糖浆 中，用以治疗支气管哮喘。其含量的测定是在含有 无水醋酸和醋酸汞的有机溶剂中，用高氯酸作滴定 剂进行滴定： 　　2R-NH3+-Cl-+Hg(OAc)2 =2R-NH2+HgCl2+2HOAc 　　R-NH2+HClO4 =R-NH3+-ClO4- 　　2.　用氧化还原滴定进行成分分析 　　氧化还原滴定通常被用来检测原料、填充物和 防腐剂的纯度。例如，4-苯甲酸甲酯（一种对羟基 苯甲酸酯）中溴值的测定。这种化合物作为防腐剂 被应用于眼药制剂和外用眼药膏中。硫代硫酸钠被 用作滴定剂。整个分析由下述几个步骤组成： 　　2.1 酯与氢氧化钠的皂化作用(水解) 　　2.2 羟基氧化到酮基的过程 　　2.3 苯环的(亲电)溴化 　　2.4 过量的溴与碘离子反应，生成滴定过程 中所需的游离碘 　　2.5 碘经硫代硫酸盐滴定， 还原成碘离 子：I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 　　3.　沉淀滴定 　　某些药品由于其结构的关系，在滴定过程中会 有沉淀析出。例如，氯化亚苄翁。通常用四苯基硼 酸钠或是十二烷基磺酸钠作为滴定剂，用梅特勒- 托利多DS500表面活性剂电极或是DP550光度电极就 可以进行滴定。 　　4.　恒pH滴定 　　恒pH滴定主要用于鉴定药品、检测酶制品纯度 以及研究化学反应动力学。恒pH表示pH值恒定，即 在某一特定时段内保持pH值恒定。这项技术尤其被 用于测定诸如酶的活性等反应动力学参数。 　　生成或消耗H+的酶反应可以通过pH电极来跟 踪。这些生成或被消耗的H+可以通过分别添加一定 量的碱或酸来中和，由此来控制使pH值恒定。滴定 剂的添加速率与被测样品（如酶）的反应速率成正 比。脂肪酶的活性测定就是一个很典型的例子。恒 pH滴定在制药工业中的另一个应用领域则是用来测 定解酸药[2]的缓冲能力。解酸药作为治疗用剂被 用来中和由胃炎引起的胃酸过多或是由肠功能紊乱 引起的肠酸过多。这类抗酸剂有氢氧化镁，氧化 镁，碳酸镁，硅酸镁，氢氧化铝，磷酸铝和硅酸铝 镁等。解酸药必须要能够在大约一个小时的平均停 留时间内保持胃部或肠部内的pH值恒定。这就意味 着测定反应速率、酸中和能力、缓冲能力等特性是 非常重要的。 　　5.　卡尔费休水份测定 　　药品中的水份含量是药品检验指标之一，因为 它关系到药品的活性/药效以及存储有效期。当药 品中的水份含量过高或过低时，药品中的有效成分 会降解或是达不到其最高活性点。从而降低药剂的 有效性。另外，水份含量亦会从很大程度上影响药 品的存储有效期。专用于水份测定的卡尔费休方法 是经过长期实践后确立的常规方法[4、5、6]。水 份含量可以通过药品与碘在乙醇溶液中反应直接测 得。 　　几个百分比的水份含量可以通过添加含有碘的 溶液由容量法进行测定（容量法卡尔费休水份测 定，[4]）。用容量法卡尔费休水份测定的一个典 型例子就是测定阿司匹林中的水份含量。经砚磨的 阿司匹林粉末转移至滴定容器后可以直接进行滴 定，测得水份，样品溶解后，阿司匹林中的活性成 分水杨酸会使溶液的pH值降低而影响卡尔费休水份 测定结果。在这种情况下，需要加入咪唑来中和水 杨酸，使pH值保持在最佳值pH6-pH7之间。 　　对于水份含量低于0.5-1.0%的情况，测定所需 的碘量可以由滴定容器中电解产生。（库仑法水份 测定[5、6]）。用库仑法卡尔费休水份测定的一个 典型例子就是测定冻干样品中水份含量.由于经过 冻干处理的物质的水份含量极低（ppm数量级）， 样品需要在经过预滴定至无水状态的阳极液中溶解 后再直接滴定。 　　在卡尔费休滴定中只有游离水才能够被测得， 故而对样品进行适当的预处理就显得尤为重要。在 卡尔费休水份测定之前，使得样品中的水份处于游 离水状态是相当必要了。可以通过如下方法实现这 个目的：在滴定池中长时间充分地搅拌样品；减小 样品颗粒的大小；样品均质化；对样品进行加热； 用溶剂对样品进行外部萃取等等。 同时，对于不溶或难溶物质、与卡尔费休试剂发生 副反应的物质或是释放水份特别缓慢的物质，在测 定时建议使用干燥炉。干燥炉的热能使得样品的水 份释放出来，然后通过干燥的惰性气体吹入滴定容 器。如果使用干燥炉，则样品需为对热稳定的物 质。 　　为提高效率，所有费时的步骤都可实现自动 化： 　　要滴定几个系列的样品和定期的取样都是费时 费力的，因为用户必须重复进行每一步的操作。此 外，由于操作过程必须严格按照标准程序进行，操 作者会感到单调乏味。这些问题都可以通过提高常 规工作的自动化程度来解决。 　　梅特勒-托利多QUANTO和Rondo 60样品转换器 为实现自动化提供了合适的方案。当它与自动电位 滴定仪连用的时候，每一个步骤都由系统自动来控 制：滴定仪自动控制多个样品的分析，而无需人工 干预。此外，梅特勒-托利多DU200加液器，SU24自 动进样单元和AOE06辅助输出放大器则进一步增强 了系统的灵活性，提高了系统的自动化程度。