聚乙二醇1000黏度測定方法的研究及驗證

120中國醫藥工業(yè)雜志 Chinese Joumal of Pharmaceuticals2012,43(2)聚乙二醇1000黏度測定方法的研究及驗證王林波,楊美成’,王浩2,陳桂良',韓鵬(1.上海市食品藥品檢驗所,上海201203:2.中國醫藥工業(yè)研究總院上海醫藥工業(yè)研究院,上海2000403.國家藥典委員會(huì ),北京100061)摘要:聚乙二醇100(PEG100)是較有代表性的牛頓流體類(lèi)藥用輔料,各國藥典收載的PEG100的黏度測定方法各不相同。本研究通過(guò)試驗確定了測定其運動(dòng)黏度的方法:制備50%的PEG1000水溶液,用流出時(shí)間不少于200s的平氏毛細管黏度計,在(2001)℃條件下測定。并采用流變儀驗證該方法。結果表明,該方法簡(jiǎn)便、準確、重現性好。關(guān)鍵詞:聚乙二醇1000;運動(dòng)黏度;測定中圖分類(lèi)號:065791文獻標志碼:A文章編號:1001-8255(2012)02012003Research and validation of viscosity Determination Method for PEG 1000WANG Linbo, YANG Meicheng, WANG Hao, CHEN Guiliang, HAN Peng(1. Shanghai Institute for Food and Drug Control, Shanghai 201203; 2. Shanghai Institute of Pharmaceutical IndustryChina State Institute of Pharmaceutical Industry, Shanghai 200040: 3. Chinese Pharmacopoeia Commission, Beijing 100061)ABSTRACT: Polyethylene glycol ( PEG)1000 is a representative Newtonian fluid pharmaceutical excipientHowever its viscosity determination methods in pharmacopoeias are different. A method was established for thedetermination of the kinematic viscosity of 50% PEG 1000 solution at(20+0. 1)C with a U-tube viscometer, whose fluidtime was more than 200 seconds. Then the method was validated by a rheometer method. The results demonstrated thatthe U-tube viscometer method was simple, accurate and reproducibleKey Words: PEG 1000; kinematic viscosity; determination聚乙二醇(PEG)由環(huán)氧乙烷與水加成聚合得方法的研究,并采用流變儀對毛細管黏度計的測定到,是穩定的親水性物質(zhì),易被清洗,不易穿透皮方法及結果進(jìn)行驗證膚,在注射劑、眼用制劑、口服和直腸用制劑等劑型中應用廣泛。室溫下,PEG200~600是液體;表1各國藥典測定PEG運動(dòng)黏度方法的比較PEG1000及以上是固體。PEG1000是較有代表性USP34BP2011 ChP2010的牛頓流體類(lèi)藥用輔料,美國藥典34版(USP34)、樣品溶液的質(zhì)量濃度直接進(jìn)樣分析約33%英國藥典2011年版(BP2011)和中國藥典2010年毛細管黏度計規格流出時(shí)間>200sT℃989±0.340 mm版(ChP2010)均采用毛細管黏度計測定其運動(dòng)黏度,但采用的毛細管黏度計規格、樣品溶液的質(zhì)量1儀器與試劑濃度以及測定溫度等差異較大(見(jiàn)表1)。本試驗Kinexus Ultra同軸圓筒式旋轉流變儀[馬爾文儀器以PEG1000為代表進(jìn)行PEG類(lèi)藥用輔料黏度測定(中國)有限公司,內筒直徑25mm/外筒直徑27mm];平氏毛細管黏度計[上海前峰橡塑玻璃制品廠(chǎng),內徑0.8mm,收稿日期:2011-08-31:修回日期:201-125基金項目:國家藥典委員會(huì )立項課題(1678)黏度計常數(K)為0.04538mm/s2;內徑1.2mm,K為作者簡(jiǎn)介:王林波(1976-),男,碩士,主管藥師,從事藥物分析0.1609mm2/s;內徑15mm,K為0.3078mm3s3:PEG1000和質(zhì)量管理Te:02138839900×26712(中國醫藥集團化學(xué)試劑有限公司,批號201000629);水E-mail:wanglinbosifdc(@163.com為自制去離子水。中國醫藥工業(yè)雜志 Chinese Journal of pharmaceuticals2012,43(2)2方法與結果表2平氏黏度計測定PEG100溶液運動(dòng)黏度的結果21溶液配制精密稱(chēng)取PEG1000250g,共2份,各置500ml內徑規格流出時(shí)間/s運動(dòng)黏度RSD/%和250ml量瓶中,加水溶解并定容,配制成濃度175(555)798(2521)0.56(0.03)743(2435)1.07(0.06)約33%和50%的溶液。6.79(2201)0.53(0.17)22溶液運動(dòng)黏度的測定注:"括號內外分別是濃度為50%和3%樣品的試驗數據分別取內徑規格為08、1.2和1.5mm的平氏毛細管黏度計,20℃下測定濃度為33%和50%的取兩種濃度的PEG1000溶液適量,分別在PEG1000溶液的運動(dòng)黏度,結果見(jiàn)表220、25和40℃溫度條件下繪制剪切速率與剪切應23試驗方法和測定結果的驗證力和動(dòng)力黏度的關(guān)系曲線(xiàn)(圖1、2)。各溫度條件2.3.1溶液流變學(xué)性質(zhì)的研究和動(dòng)力黏度的測定下動(dòng)力黏度的測定結果見(jiàn)表3。450s350350150忌50-5001020304050剪切速率/s1剪切速率s剪切速率slBA:20℃,B:25℃,C:40℃◆動(dòng)力黏度;■剪切應力圖133%的PEG1000溶液在各溫度條件下的剪切應力曲線(xiàn)和動(dòng)力黏度曲線(xiàn)30表3PEG1000溶液在各溫度點(diǎn)動(dòng)力黏度目20溶液濃度T℃動(dòng)力黏度mPasRSD/2633%2.069801020304050剪切速率s-1◆20℃;■-25℃;▲40℃圖250%的PEG1000溶液的動(dòng)力黏度曲線(xiàn)m=18,“m=15232溶液相對密度的測定在相同溫度下的密度,g/cm3。除另有規定外,測按ChP010二部附錄ⅥA的方法,在20℃條定溫度應為(20±0.1)℃,此時(shí),p=d20×0.9982,件下測得33%和50%PEG1000溶液的相對密度為d20為供試品在20℃時(shí)的相對密度。10611和1.0925。將33%和50%兩種PEG1000溶液的動(dòng)力黏度23.3動(dòng)力黏度與運動(dòng)黏度的換算折算成運動(dòng)黏度,結果分別為8.018和25034mm2/s依據BP動(dòng)力黏度折算成運動(dòng)黏度的公式n=Krp分別采用旋轉式流變儀和毛細管黏度計測定得到運動(dòng)黏度v=K=n/p。式中,η為溶液的動(dòng)力黏PEG1000溶液運動(dòng)黏度的結果見(jiàn)表4度,mPas;K為用已知黏度的標準液測得的黏度計常3討論數,mm2/3;t為測得的平均流出時(shí)間,s:p為供試品31PEG1000的水溶液為牛頓流體,其運動(dòng)黏度122中國醫藥工業(yè)雜志 Chinese Journal of Pharmaceuticals2012,43(2)表4兩種方法測定PEG100液運動(dòng)黏度的結果規定)才能滿(mǎn)足將公式簡(jiǎn)化為v=Kt的要求。USP比較/mm2slBP以及《藥品檢驗標準操作規范》2010年版均毛細管黏度計溶液濃度流變儀明確要求流出時(shí)間應大于200s。本試驗結果也證0.8mm3%7436.79明只有使用流出時(shí)間大于或接近200s的毛細管黏50%243522.01度計,測定結果才與絕對黏度計的測定結果(理論真值)相近?？梢杂妹毠莛ざ扔嫓y定,也可以用流變儀測定。3.6K的選擇在所選用的毛細管黏度計適當時(shí),兩種方法測得的毛細管黏度計內徑越細,其K值越小,流出時(shí)運動(dòng)黏度結果無(wú)顯著(zhù)差異?？紤]到方法的簡(jiǎn)易性和間越長(cháng)。但K僅取決于毛細管的物理特性(如玻璃普適性,以及流變儀較昂貴,一般可選擇毛細管的特性、毛細管內壁的摩擦系數、實(shí)際內徑等),即黏度計(相對黏度)測定牛頓流體的運動(dòng)黏度,并使毛細管黏度計規格相同,其K的變化范圍也可以很用旋轉流變儀(絕對黏度)進(jìn)行方法和結果的驗證。大,無(wú)法保證待測樣品的流出時(shí)間一致。故在標準中32凝膠劑、軟膏劑和滴眼液等藥物制劑以及纖維直接指定使用毛細管黏度計規格(內徑)的做法是不素類(lèi)藥用輔料往往具有非牛頓流體的流變學(xué)特性。合適的。毛細管黏度計規格的選擇本質(zhì)上是選擇具制定其黏度測定方法時(shí),應充分考慮到模擬藥物制有適當常數K的毛細管黏度計,以保證待測樣品的流劑使用時(shí)的剪切情況23或藥用輔料應用特性。出時(shí)間大于200s故宜采用旋轉黏度計或旋轉流變儀測定其動(dòng)力黏度綜上所述,以PEG1000為例,采用毛細管黏33影響毛細管黏度計測定牛頓流體運動(dòng)黏度的主度計測定牛頓流體運動(dòng)黏度較為合適的表述方式為要因素為測定溫度、毛細管黏度計的規格(內徑)、“運動(dòng)黏度精密稱(chēng)取本品50g,加水50m振搖使毛細管黏度計的流出時(shí)間以及樣品的質(zhì)量濃度等,溶解。用流出時(shí)間大于200s的平氏毛細管黏度計所以在建立測定方法時(shí)應詳細考察上述因素。在20℃測定運動(dòng)黏度(附錄ⅥG第一法),應為3.4在無(wú)特殊情況時(shí)應首選20℃作為測定溫度。207~277m/”主要原因為:①毛細管黏度計法是一種相對黏度測定法,需要用到毛細管黏度計的常數。而該常數參考文獻般都是采用具有20℃指定值的標準黏度油檢定后[1]王林波,陳?？?劉蔚,等.黏度測定方法的介紹及藥典中3個(gè)藥用輔料黏度測定方法的討論[J.中國藥品標準,給出的。②毛細管黏度計測定運動(dòng)黏度時(shí),樣品的2009,10(6):433436測定時(shí)間一般較長(cháng),溫度較高更易造成溶劑揮發(fā),[2]王林波,金薇,樂(lè )健,等.阿達帕林凝膠劑動(dòng)力黏度測定從而影響結果的準確性。如PEG1000,USP中要方法的研究[.藥物分析雜志,2008,28(12):2040-2043求保持水浴溫度為(989±0.3)℃,需要換油浴或使]王林波,劉蔚,陳?？?等.維生素A棕櫚酸酯凝膠動(dòng)力用機械加熱的裝置,設備復雜。故一般建議采用黏度測定方法的研究[J.藥物分析雜志,2009,29(11)1808-18l120℃為宜。[4]陳燕平,王林波,邵泓,等.乙基纖維素動(dòng)力黏度測定3.5毛細管黏度計測定運動(dòng)黏度的完整計算公式,6[J.中國醫藥工業(yè)雜志,201142(8):622-624為[5]國家標準化管理委員會(huì ),GB102472008黏度測量方法v=Kt-(E/r)[S].北京:中國標準出版社,2008式中E為動(dòng)能系數。只有當待測樣品的流出時(shí)間6中國食品藥品檢定研究院,藥品檢驗標準操作規范(2010t大于200s時(shí)(內徑特別細的毛細管黏度計另有年版)M].北京:中國醫藥科技出版社,2010