滴定儀在醫藥行業(yè)的應用

正如在其它化學(xué)分支領(lǐng)域一樣，滴定始終作為標準分析方法之一，被廣泛應用在醫藥行業(yè)：進(jìn)行簡(jiǎn)單，快速，具有重現性和準確性的有效成分，藥品及其原料的分析（含量測定）。滴定尤其適合于生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制和常規分析。以下我們介紹一些主要的應用：
　　
　　1.具有藥物活性物質(zhì)的純度分析
　　滴定主要用于測定藥物活性成分的含量，如：阿斯匹林中的乙酰水楊酸或復合維他命片劑中的維生素C，以及用于藥物合成的藥物添加劑的含量測定和純度控制。酸堿中和反應等酸堿滴定是醫藥行業(yè)用得最多的滴定。一個(gè)典型的例子就是鹽酸麻黃堿的純度控制[1]。該成分通常出現在咳嗽糖漿中，用以治療支氣管哮喘。其含量的測定是在含有無(wú)水醋酸和醋酸汞的有機溶劑中，用高氯酸作滴定劑進(jìn)行滴定：
　　2R-NH3+-Cl-+Hg(OAc)2 =2R-NH2+HgCl2+2HOAc
　　R-NH2+HClO4 =R-NH3+-ClO4-
　　
　　2.用氧化還原滴定進(jìn)行成分分析
　　氧化還原滴定通常被用來(lái)檢測原料、填充物和防腐劑的純度。例如，4-苯甲酸甲酯（一種對羥基苯甲酸酯）中溴值的測定。這種化合物作為防腐劑被應用于眼藥制劑和外用眼藥膏中。硫代硫酸鈉被用作滴定劑。整個(gè)分析由下述幾個(gè)步驟組成：
　　2.1酯與氫氧化鈉的皂化作用(水解)
　　2.2羥基氧化到酮基的過(guò)程
　　2.3苯環(huán)的(親電)溴化
　　2.4過(guò)量的溴與碘離子反應，生成滴定過(guò)程中所需的游離碘
　　2.5碘經(jīng)硫代硫酸鹽滴定， 還原成碘離子：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
　　
　　3.沉淀滴定
　　某些藥品由于其結構的關(guān)系，在滴定過(guò)程中會(huì )有沉淀析出。例如，氯化亞芐翁。通常用四苯基硼酸鈉或是十二烷基磺酸鈉作為滴定劑，用梅特勒-托利多DS500表面活性劑電極或是DP550光度電極就可以進(jìn)行滴定。
　　
　　4.恒pH滴定
　　恒pH滴定主要用于鑒定藥品、檢測酶制品純度以及研究化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)。恒pH表示pH值恒定，即在某一特定時(shí)段內保持pH值恒定。這項技術(shù)尤其被用于測定諸如酶的活性等反應動(dòng)力學(xué)參數。
　　生成或消耗H+的酶反應可以通過(guò)pH電極來(lái)跟蹤。這些生成或被消耗的H+可以通過(guò)分別添加一定量的堿或酸來(lái)中和，由此來(lái)控制使pH值恒定。滴定劑的添加速率與被測樣品（如酶）的反應速率成正比。脂肪酶的活性測定就是一個(gè)很典型的例子。恒pH滴定在制藥工業(yè)中的另一個(gè)應用領(lǐng)域則是用來(lái)測定解酸藥[2]的緩沖能力。解酸藥作為治療用劑被用來(lái)中和由胃炎引起的胃酸過(guò)多或是由腸功能紊亂引起的腸酸過(guò)多。這類(lèi)抗酸劑有氫氧化鎂，氧化鎂，碳酸鎂，硅酸鎂，氫氧化鋁，磷酸鋁和硅酸鋁鎂等。解酸藥必須要能夠在大約一個(gè)小時(shí)的平均停留時(shí)間內保持胃部或腸部?jì)鹊膒H值恒定。這就意味著(zhù)測定反應速率、酸中和能力、緩沖能力等特性是非常重要的。
　　
　　5.卡爾費休水份測定
　　藥品中的水份含量是藥品檢驗指標之一，因為它關(guān)系到藥品的活性/藥效以及存儲有效期。當藥品中的水份含量過(guò)高或過(guò)低時(shí)，藥品中的有效成分會(huì )降解或是達不到其最高活性點(diǎn)。從而降低藥劑的有效性。另外，水份含量亦會(huì )從很大程度上影響藥品的存儲有效期。專(zhuān)用于水份測定的卡爾費休方法是經(jīng)過(guò)長(cháng)期實(shí)踐后確立的常規方法[4、5、6]。水份含量可以通過(guò)藥品與碘在乙醇溶液中反應直接測得。
　　幾個(gè)百分比的水份含量可以通過(guò)添加含有碘的溶液由容量法進(jìn)行測定（容量法卡爾費休水份測定，[4]）。用容量法卡爾費休水份測定的一個(gè)典型例子就是測定阿司匹林中的水份含量。經(jīng)硯磨的阿司匹林粉末轉移至滴定容器后可以直接進(jìn)行滴定，測得水份，樣品溶解后，阿司匹林中的活性成分水楊酸會(huì )使溶液的pH值降低而影響卡爾費休水份測定結果。在這種情況下，需要加入咪唑來(lái)中和水楊酸，使pH值保持在最佳值pH6-pH7之間。
　　對于水份含量低于0.5-1.0%的情況，測定所需的碘量可以由滴定容器中電解產(chǎn)生。（庫侖法水份測定[5、6]）。用庫侖法卡爾費休水份測定的一個(gè)典型例子就是測定凍干樣品中水份含量.由于經(jīng)過(guò)凍干處理的物質(zhì)的水份含量極低（ppm數量級），樣品需要在經(jīng)過(guò)預滴定至無(wú)水狀態(tài)的陽(yáng)極液中溶解后再直接滴定。
　　在卡爾費休滴定中只有游離水才能夠被測得，故而對樣品進(jìn)行適當的預處理就顯得尤為重要。在卡爾費休水份測定之前，使得樣品中的水份處于游離水狀態(tài)是相當必要了�？梢酝ㄟ^(guò)如下方法實(shí)現這個(gè)目的：在滴定池中長(cháng)時(shí)間充分地攪拌樣品；減小樣品顆粒的大��；樣品均質(zhì)化；對樣品進(jìn)行加熱；用溶劑對樣品進(jìn)行外部萃取等等。
　　同時(shí)，對于不溶或難溶物質(zhì)、與卡爾費休試劑發(fā)生副反應的物質(zhì)或是釋放水份特別緩慢的物質(zhì)，在測定時(shí)建議使用干燥爐。干燥爐的熱能使得樣品的水份釋放出來(lái)，然后通過(guò)干燥的惰性氣體吹入滴定容器。如果使用干燥爐，則樣品需為對熱穩定的物質(zhì)。
　　
　　為提高效率，所有費時(shí)的步驟都可實(shí)現自動(dòng)化：
　　要滴定幾個(gè)系列的樣品和定期的取樣都是費時(shí)費力的，因為用戶(hù)必須重復進(jìn)行每一步的操作。此外，由于操作過(guò)程必須嚴格按照標準程序進(jìn)行，操作者會(huì )感到單調乏味。這些問(wèn)題都可以通過(guò)提高常規工作的自動(dòng)化程度來(lái)解決。