Vc加速试验测定稳定性

实验四维生素C 注射液稳定性加速实验

一、目的和要求

1．了解应用化学动力学方法预测注射液稳定性的原理。

2．掌握应用恒温加速实验法测定维生素C 注射液的贮存期的方法。

二、基本概念和实验原理

在研究制剂的稳定性以确定其有效期（或贮存期）时，室温留样考察法虽然结果可靠但所需时间较长（一般考察2～3年），而加速试验法（如恒温加速试验法等）可以在较短得时间内对有效期或贮存期作出初步的估计。 维生素C （V C ）的氧化降解反应已由实验证明为一级反应。一级反应的速度方程为：

（ －1） 式中:

－ 表示V C 浓度减少的瞬时速度，

C 表示V C 在瞬间t 的浓度。

对式（ －1）积分，以C 0表示反应开始时（t ＝0）V C 的浓度，则得：

（ －2） 式中k 为V C 得氧化降解速度常数。

由式（ －2）可知，以lgC 对t 作图呈一直线关系，其斜率为－k ∕2.303,截距为lgC O ，由斜率可求出速度常数k 。

反应速度常数k 和绝对温度T 之间的关系，可用Arrhenius 公式表示： （ －3）

或 （ －4）

式中：

A —频率因子；

Ea —活化能；

R —气体常数（1.987卡•度－1•摩尔－1）。

由式（－4）可知，以lgk 对1/T作图呈一条直线，其斜率为－Ea ∕2.303R，截距为lgA ，由此可求出反应活化能Ea 和斜率因子A 。将Ea 和A 再代回式（－4），可求出室温（25℃）或任何温度下得氧化降解速度常数和贮存期。

三、仪器和材料

仪器：恒温水浴，酸式滴定管（25ml ）, 锥形瓶（50～250ml ）等。

材料：维生素C 注射液（2ml ∶0.25g ），0.1mol ∕L碘液，丙酮，稀醋酸，淀粉指示液等。

四、实验内容

（一）试验方法

1、放样 将同一批号的V C 注射液样品（2ml ∶0.25g）分别置4个不同温度（如70、80、90和100℃）的恒温水浴中，间隔一定时间（如70℃为间隔24h ，80℃为12h,90℃为6h ，100℃为3h ）取样，每个温度的间隔取样次数均为5次。样品取出后，立即冷却或置冰箱保存，供含量测定。

2、V C 含量测定方法 精密量取样品液1ml ，置150ml 锥形瓶中，加蒸馏水15ml 与丙酮2ml ，摇匀，放置5分钟，加稀醋酸4ml 与淀粉指示液1ml, 用碘液（0.1mol∕l）滴定，至溶液显蓝色并持续30秒不褪。每1ml 碘液（0.1mol∕l）相当于8.806mg 的V C （C 6H 8O 6）, 分别测定各样品中的V C 的含量, 同时测定未经加热试验的原样品中V C 含量，记录消耗碘液的毫升数。

（二）实验数据处理

1．数据整理 由于含量测定所用的是同一种碘液，故不必考虑碘液的精确浓度，只要比较消耗碘液的毫升数即可。将未经加热的样品（表1－1中时间项为0）所消耗碘液的毫升数（即初始浓度）作为100％相对浓度，各加热时间内的样品所消耗碘液的毫升数与其相比，得出各自的相对浓度百分数（C 相，％）。实验数

据如表 －1。

表 －1 70℃恒温加速试验各时间内样品的测定结果

在其它温度下考察的实验数据，均按表（ －1）的格式记录并计算。

2．求4种试验温度的

V C 氧化降解速度常数（k 70~k100） 用回归方法求各温度的k 值时，先将各加热时间（x ）与其对应的lg(C相，％) 值（y ）列表（表 －

2）

表16－2 加热时间及其相对浓度（％）对数值的回归计算表（70℃）

用具有回归功能的计算器，将x 和y 值回归，直接得出截距，斜率和相关系数。

由斜率b 即可计算出降解速度常数k ，例如在70℃：

k 70=b×（－2.303） （ －5）

同上, 求出各温度的k 值。

3. 根据

Arrhenius 公式求V C 氧化降解反应的活化能（Ea ）和频率因子（A ）

将计算求得的降解速度常数k 和对应温度（T ）记录在表－3。

表 －3 不同温度下V 注射液的降解速度常数

以x’为横坐标y’为纵坐标, 进行回归计算。计算出直线斜率b’，截距a’和相关系数r’，故V C 氧化降解活化能为：

Ea ＝b'×(-2.303)×R （ －6）

式中，R 为气体常数；频率因子即为直线截距的反对数。

4．求室温（25℃）时的氧化降解速度常数（k 25） 根据式（ －4）有： （ －7）

或

（ －8）

代入Ea 、A 、R 或已知温度T 及对应的氧化降解速度常数k ，即可计算k 25。该值亦可将 lgk－ 图中的直线外推至室温求出。

5．求室温贮存期t 0.9 (损失10％所需的时间) 由下式计算：

t 0.9＝0.1054∕k25 ( －9)

实验指导

一、预习要求

1．掌握研究药物制剂稳定性的意义。

2．了解药物制剂稳定性实验方法。

3．熟悉V C 注射液用碘量法测定时的操作要点。

4．列出实验步骤、要点及掌握数据处理方法。

二、操作要点和注意事项

1．实验中所用V C 注射液的批号应全部相同。按规定间隔时间加热、取出后，应立即测定V C 含量，否则应置冰箱保存，以免含量起变化。

2．测量V C 含量时，所用碘液的浓度应前后一致（宜用同一瓶的碘液），否则含量难以测准。因各次测定所用的是同一碘液，故碘液的浓度不必精确标定，注射液V C 含量亦可不必计算，只比较各次消耗的碘液毫升数即可。一般将零时间样品（即未经加热的V C 注射液）消耗的碘液毫升数作为100％相对浓度，其它各时间消耗的碘液毫升数与它比较，从而得出各时间的C 相，％（见表16－1）

3．经典恒温法常采用4个温度进行加速实验，各温度的加热间隔时间点一般应取5个。间隔时间的确定，应以各次消耗的碘液毫升数有明显差别为宜。

4．测定V C 含量时，加丙酮的作用是：因V C 注射液中加有亚硫酸氢钠等抗氧剂，其还原性比烯二醇基更强，因此要消耗碘；加丙酮后就可避免发生这一作用，因为丙酮能与亚硫酸氢钠起发应。

5．测定V C 含量时，加稀醋酸的作用是：V C 分子中的烯二醇基具有还原性，能被碘定量地氧化成二酮基，在碱性条件下更有利于反应的进行，但V C 还原性很强，在空气中极易被氧化，特别在碱性时；所以，加适量醋酸保持一定的酸性，以减少V C 受碘以外其它氧化剂的影响。

三、思考题

1．药物制剂稳定性研究的范围是什么？

2．留样观察法有何特点？

3．经典恒温加速试验法的理论依据是什么？设计实验时应考虑那些步骤及注意点？

4．参考数理统计方法等有关内容，试计算加速试验预报的贮存期的可信区间。计算结果说明什么问题，为什么？