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純化水的不揮發(fā)物測試原理是通過(guò)檢測100mL純化水在蒸發(fā)和干燥后,所得的不揮發(fā)物固體的質(zhì)量。其難點(diǎn)在于測試人員需重復操作才能達到中國藥典要求的0.3mg恒重值。傳統測試方法具有效率低,需人工值守等缺點(diǎn),經(jīng)過(guò)長(cháng)期實(shí)踐與反復驗證,采用集成自動(dòng)化的結構設計,搭載快速水浴蒸干與氣體平衡技術(shù),可實(shí)現自動(dòng)加料、水浴蒸發(fā)、鼓風(fēng)干燥、冷卻平衡、恒溫稱(chēng)重五位一體全自動(dòng)測試。通過(guò)重復性實(shí)驗與梯度設計實(shí)驗,結果表明:2輪稱(chēng)重可達0.3mg恒重誤差值,加標量為9.4mg/100mL時(shí),精密度(RSD)為0.73%,梯度設計實(shí)驗準確度高,平行樣之間無(wú)偏差。結論:純化水的不揮發(fā)檢測技術(shù)革新后,恒重時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便,數據準確性與精密度良好。
關(guān)鍵詞:純化水;不揮發(fā)物;恒重;自動(dòng)化測試
在藥品生產(chǎn)中,純化水用途廣泛,被用做溶劑、清潔劑、輔料、純蒸汽和注射用水的原料等,從原料到制劑產(chǎn)品,對純化水的使用貫穿生產(chǎn)的全過(guò)程。因此純化水的質(zhì)量控制在制藥企業(yè)的生產(chǎn)管理中至關(guān)重要。純化水不揮發(fā)物項目測試屬基礎必檢項目之一,其難點(diǎn)在于中國藥典要求的0.3mg恒重值,測試人員需在水浴鍋、鼓風(fēng)干燥箱、干燥器和分析天平間反復操作以達到實(shí)驗停止條件。傳統測試方法具有效率低、操作重復繁瑣、恒重難、需人工值守等缺點(diǎn)。
根據中國藥典2020版二部《純化水》的要求:取本品100mL,置105℃恒重的蒸發(fā)皿中,在水浴上蒸干,并在105℃干燥至恒重,遺留殘渣不得過(guò)1mg。而中國藥典對恒重的定義為恒重,除另有規定外,系指供試品連續兩次干燥或熾灼后稱(chēng)重的差異在0.3mg以下的重量;干燥至恒重的第二次及以后各次稱(chēng)重均應在規定條件下繼續干燥1小時(shí)后進(jìn)行。
中國藥典、美國藥典和歐洲藥典對恒重(constant mass)、純化水不揮發(fā)物限值的要求見(jiàn)表1。值得注意的是美國藥典對純化水不揮發(fā)物項目并無(wú)做要求,而歐洲藥典中的散裝純化水(Purified water in bulk)無(wú)不揮發(fā)物的檢測項目,而桶裝純化(Purified waterin containers)有不揮發(fā)物檢測項目,限值要求也是≤10mg/L,但是并無(wú)恒重的要求。散裝純化水通常是指在管路中流動(dòng)的水,也就是通常說(shuō)的“活水",而桶裝純化水則是裝在桶里,俗稱(chēng)“死水";相對來(lái)說(shuō),桶裝純化水的要求更高。
總的來(lái)說(shuō),中國藥典對純化水的項目要求和歐美藥典相比,指標上較為嚴苛。
針對分析測試人員操作純化水不揮發(fā)項目的難點(diǎn),經(jīng)過(guò)大量測試驗證與經(jīng)驗總結,對此項目進(jìn)行了技術(shù)革新,具體表現如下:
集成自動(dòng)加料、水浴蒸發(fā)、加熱烘干、干燥冷卻、恒溫稱(chēng)量等功能為一體的全自動(dòng)總遷移量及不揮發(fā)物測試儀。冷熱雙腔集成控制系統,全部操作在同一個(gè)密閉腔體進(jìn)行,隔絕外接因素對測試的影響,測試高效便利自動(dòng)化。突破傳統手動(dòng)測試,實(shí)現了全自動(dòng)化測試。
為滿(mǎn)足高通量、高精度的測試需求,設計36個(gè)測試工位,配置3個(gè)高精度進(jìn)口天平(分辨率0.01mg),高于標準要求的天平精度。
核心零部件稱(chēng)重模板(天平)隔絕測試腔,采用穩固結構置于儀器下端,天平置于連接循環(huán)水的保溫罩中,設備天平模塊還設計有隔離裝置,執行稱(chēng)重步驟的時(shí)候,隔離裝置才打開(kāi)進(jìn)行稱(chēng)重,水浴蒸發(fā)、加熱烘干等步驟時(shí)關(guān)閉。
軟件實(shí)時(shí)顯示稱(chēng)重數據,具有審計追蹤、權限管理等功能,可滿(mǎn)足制藥行業(yè)對數據溯源性的需求。
3.1 材料與儀器
蒸餾水(一級),邦飛;
氯化鈉(分析純),西隴科學(xué);
純化水(添加氯化鈉),樣品1~樣品5,客戶(hù)提供;
分析天平(分度0.1mg),AR224CN,OHRUS;
AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測定儀,廣州標際包裝設備有限公司
3.2 測試過(guò)程
樣品準備:稱(chēng)取0.0940g氯化鈉加入到裝有1000mL蒸餾水的容量瓶中,搖勻。分別用量筒量取100mL到AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測定儀的自動(dòng)加料的溶劑放置皿中,取7個(gè)平行樣,同時(shí)做3個(gè)空白溶液。共10份待測溶液。另用量筒量取100 mL樣品1加入到溶劑放置皿,每個(gè)樣品取3個(gè)平行樣。共15份待測溶液。
參數設置:空杯加熱時(shí)間60min,空杯冷卻時(shí)間60min,水浴蒸發(fā)時(shí)間300min,殘渣恒重加熱時(shí)間60min,殘渣恒重冷卻時(shí)間60min,腔體加熱溫度105℃,腔體冷卻溫度29℃,水浴溫度100℃。加料方式:自動(dòng)(非暫停),恒重標準值0.30mg。
3.3 結果與討論
通過(guò)添加已知量的氯化鈉為不揮發(fā)物到純化水中,模擬已知結果的純化水不揮發(fā)物項目測試,來(lái)驗證AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測定儀的數據準確度與精密度??毡阒胤Q(chēng)量,殘渣恒重稱(chēng)量均2 輪完成恒重,恒重差值<0.3mg。氯化鈉溶液重復性實(shí)驗結果見(jiàn)表2。氯化鈉溶液梯度設計實(shí)驗結果見(jiàn)表3。
由表2的數據分析可知,設計添加量為9.4mg/100mL,實(shí)測不揮發(fā)物為9.4mg,RSD 為0.73%,AUTO ZF3600總遷移量及不揮發(fā)測定儀在重復性測試中有良好的精密度。
由表3數據分析可知,在添加量較低的值(0.3 mg)和藥典規定限值附近的值(0.9mg、1.1mg)均能準確稱(chēng)量,結果準確性良好,平行樣之間無(wú)偏差。
純化水中的不揮發(fā)物項目是制藥行業(yè)的基礎必檢項目之一,其質(zhì)量直接影響到藥品質(zhì)量。使用傳統測試方法,難以滿(mǎn)足中國藥典規定的0.3mg恒重標準值?,F階段,智能化儀器采用集成化的技術(shù)革新,可輕松實(shí)現自動(dòng)化、高效化的測試。本文通過(guò)研究添加已知量的氯化鈉作為不揮發(fā)物,對純化水樣品進(jìn)行重復性與梯度設計實(shí)驗,結果表明,純化水不揮發(fā)物項目使用智能化設備后,測試結果具有良好的準確度與精密度,同時(shí)解決了純化水不揮發(fā)物項目恒重難,耗時(shí)長(cháng),數據無(wú)法溯源等行業(yè)難題。