注射液穩(wěn)定性加速試驗(yàn)

1、Vc注射液穩(wěn)定性加速試驗(yàn)預(yù)備提前一星期讓學(xué)生準(zhǔn)備加速實(shí)驗(yàn)正式實(shí)驗(yàn)（1）講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和要求，大約 30mi n。（2） 告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)所需玻璃儀器、化學(xué)試劑和注意事項(xiàng)，大約8min。實(shí)驗(yàn)一、目的和要求1、了解應(yīng)用化學(xué)動(dòng)力學(xué)方法預(yù)測(cè)注射劑穩(wěn)定性的原理。2、掌握應(yīng)用恒溫加速實(shí)驗(yàn)法測(cè)定維生素 C的注射液的貯存期的方法。二、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)維生素C（Vc）的氧化降解反應(yīng)已由試驗(yàn)證明為一級(jí)反應(yīng)。一級(jí)反應(yīng)的速度方程為：dCkC（ 10-1）dt式中YC dt表示vc濃度減少的瞬時(shí)速度，C表示Vc在瞬間t的濃度。對(duì)式（10-1） 積分，以C0表示反應(yīng)開始時(shí)（t=0）Vc的濃度，則得：kIgCt lg C0（ 10

2、-2）2.303式中k為Vc的氧化降解速度常數(shù)。由式（10-2）可知，以IgC對(duì)t作圖呈一直線關(guān)系，其斜率為- k/2303，截距為|gC0,由斜率即可求出速度常數(shù)k。反應(yīng)速度常數(shù)k和絕對(duì)溫度T之間的關(guān)系，可用阿累尼烏斯（Arrhenius）公式表示：k 二 Ae£（RT）（ 10-3）或邸心T lgA（10-4）式中：A頻率因子；Ea活化能；R氣體常數(shù)（1.987卡度摩爾'）設(shè)溫度Ti時(shí)的速度常數(shù)為kT2時(shí)為k2,則由式（10-4）得:Ealg k1lg A(10-5)2.303RT1Ealg k2-lg A(10-6)2.303 RT2兩式相減得：k 1E aTp T1l

3、g(-:)(10-7)k22.303R T1T21由式（10-4）可知，以lgk對(duì)-作圖呈一直線，其斜率為-Ea 2.303R ，截?fù)?jù)為IgA，由此可求出反應(yīng)活化能 Ea和頻率因子A0將Ea和A再代回式（10-4）或應(yīng)用式（10-7），可求出室溫（25r）或任何溫度下的氧化降解速度常數(shù)和貯存期。在研究制劑的穩(wěn)定性以確定其有效期（或貯存期）時(shí)，室溫留樣考察法雖結(jié)果可靠 但所需時(shí)間較長(zhǎng)（一般考察23年），而加速實(shí)驗(yàn)法（如恒溫加速實(shí)驗(yàn)法等）可在較短 的時(shí)間內(nèi)對(duì)有效期或貯存期做出初步的估計(jì)三、儀器和材料儀器：恒溫水浴，酸式滴定管（25ml），錐形瓶（50250ml）等。原料：維生素C注射液（2ml:

4、0.25g ），0.1mol/L碘液，丙酮，稀醋酸，淀粉指示 液等。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）穩(wěn)定性加速實(shí)驗(yàn)方法1、 放樣；將同一批號(hào)的Vc注射液樣品（2ml: 0.25g）分別置四個(gè)不同溫度（如70、 80、90和100C）的恒溫水浴中，間隔一定時(shí)間（如70E為間隔24h,80 C為間隔12h,90 C 為間隔6h,100 °C為間隔3h）取樣，每個(gè)溫度的間隔取樣次數(shù)均為5次。樣品取出后，立即冷卻或置冰箱保存，然后分別測(cè)定樣品中的Vc含量。2、Vc含量測(cè)定方法：精密量取Vc注射液1ml，置150ml錐形瓶中，加蒸餾水15ml 與丙酮2ml，搖勻，放置5分鐘，加稀醋酸4ml與淀粉指示液1ml

5、，用碘液（0.1mol/L ） 滴定，至溶液顯藍(lán)色并持續(xù) 30秒鐘不褪。每1ml的碘液（0.1mol/L ）相當(dāng)于8.806mg 的 Vc（CeHQ）。'（二）操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)中所用Vc注射液的批號(hào)全部相同。按規(guī)定間隔時(shí)間加熱、取出后，應(yīng)立即 測(cè)定Vc含量，否則應(yīng)置冰箱保存，以免含量起變化。2、 測(cè)定Vc含量時(shí)，所用碘液的濃度應(yīng)前后一致（宜用同一瓶的碘液），否則含量難 以測(cè)準(zhǔn)。因各次測(cè)定所用的是同一碘液，故碘液的濃度不必精確標(biāo)定，注射液 Vc含量 亦可不必計(jì)算，只比較各次消耗的碘液毫升數(shù)即可。一般將零時(shí)間樣品（即未經(jīng)加熱的Vc注射液）消耗的碘液毫升數(shù)作為 100%相對(duì)濃度，其

6、它各時(shí)間消耗的碘液毫升數(shù)與它 比較，從而得出各時(shí)間的C相% （見表10-1 ）。3、 經(jīng)典恒溫法常采用4個(gè)溫度進(jìn)行加速實(shí)驗(yàn)，各溫度的加熱間隔時(shí)間點(diǎn)一般應(yīng)取5 個(gè)。間隔時(shí)間的確定，應(yīng)以各次消耗的碘液毫升數(shù)由明顯差別為宜。4、測(cè)定Vc含量是，加丙酮的作用是：因Vc注射液中加有亞硫酸氫鈉等抗氧劑，其 還原性比烯二醇基更強(qiáng)，因此要消耗碘；加丙酮就可避免發(fā)生這一作用，因?yàn)楸芘c 亞硫酸氫鈉起反應(yīng)。5、測(cè)定Vc含量是，加稀醋酸的作用是：Vc分子中的烯二醇基具有還原性，能被碘定量地氧化成二酮基，在堿性條件下更有利于反應(yīng)的進(jìn)行，但Vc還原性很強(qiáng)，在空氣中極易被氧化，特別在堿性時(shí)；所以，加適量醋酸保持一定的酸

7、性，以減少 Vc受碘以 外其它氧化劑的影響。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、數(shù)據(jù)整理：對(duì)在每個(gè)溫度個(gè)加熱時(shí)間內(nèi)取出的樣品與未經(jīng)加熱試驗(yàn)的原樣品分別 測(cè)定Vc含量，記錄消耗碘液的毫升數(shù)。由于所用的都是同一種碘液，故碘液的精確度 不必加以考慮，只要比較消耗碘液的毫升數(shù)即可。 將未經(jīng)加熱的樣品（10-1中時(shí)間項(xiàng)為 0）所消耗的毫升數(shù)（即初始濃度）作為 100%目對(duì)溫度，各加熱時(shí)間內(nèi)的樣品所消耗碘 液的毫升數(shù)與其相比，得出各自的相對(duì)濃度百分?jǐn)?shù)（C相，。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表10-1。表10-170C恒溫加速試驗(yàn)各時(shí)間內(nèi)樣品的測(cè)定結(jié)果加熱間隔時(shí)間（h）消耗碘液（ml）C相，%lg（C 相，%）123平均02448729612

8、01002.000在其它溫度下考察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，均按表（10-1）的格式記錄并計(jì)算。2、求4種實(shí)驗(yàn)溫度的Vc的氧化降解速度常數(shù)（k7。k100）用回歸方法求各溫度的k 值時(shí)，先將個(gè)加熱時(shí)間（x）與其對(duì)應(yīng)的lg（C相,）值（y）列表（表10-2 ）。根據(jù)回歸方程，直線斜率 b = lxy /lxx（ 10-8 ）相關(guān)系數(shù) r =lxy / . lxx l yy（ 10-10 ）其中，x、y分別為x和y的平均值，并有xy = xy - y ' x(10-11 )2 xxX-X、x(10-12 )2 r y)2yy -y(10-13 )n由斜率b即可計(jì)算出降解速率常數(shù)k，例如在70CK 70=

9、bx （-2.303）（10-14 ）10-2 加熱時(shí)間及其相對(duì)濃度（%）對(duì)數(shù)值的回歸計(jì)算表（70C）X,加熱時(shí)間y,lg(C 相, %)X22 yxy0244872961202040刀刀2表10-2亦可不列出，用具有回歸功能的計(jì)算器，將 x和y值回歸，直接得出截距、 斜率，和相關(guān)系數(shù)。此外，斜率b亦可通過作圖法求出。即以表中各加熱時(shí)間為橫坐標(biāo)， lg（C 相, %）值 為縱坐標(biāo)，用目測(cè)法通過各點(diǎn)作一直線，求出些率 b值。但用回歸法求出的斜率b值比 較準(zhǔn)確。3、用回歸法求Vc氧化降解反應(yīng)的活化能（Ea）和頻率因子（A）（1）數(shù)據(jù)整理將上述計(jì)算求得的降解速度常數(shù) k和反應(yīng)溫度（T）記錄在表（10

10、-3）表10-3不同溫度下Vc注射液的降解速度常數(shù)343(273+70 C)353 (273+80 C)363 (273+90 C)373(273+100C)X'f y2.9152.8332.7552.681利用表10-3的數(shù)據(jù)，以x' ,y '分別為橫縱坐標(biāo)作Igk-*圖（2）按表10-4進(jìn)行回歸計(jì)算表10-4溫度與反應(yīng)速度常數(shù)回歸計(jì)算表3X'，(1/T) X 10， 2(X')y' ,lgk(y ' )2x' y'2.9152.8332.7552.684刀刀/n刀2同法按式（10-8）至（10-13）計(jì)算出直線斜率b',截距a'和相關(guān)系數(shù)，故Vc 氧化降解活化能為：Eve=b'x （-2.303） X R式中，R為氣體常數(shù)（1.987卡度摩爾或8.315焦耳度摩爾）:頻率 因子即為直線截距的反對(duì)數(shù)。4、求室溫（25C）時(shí)的氧化降解速度常數(shù)（k25）根據(jù)式（10-4）或式（10-7）有:lgk25kE 12.303R 298ig A(10-16)Ea “ T-298、 ( ) 2.303R298T(10-17 )代入Ea、A R或已知溫度T及對(duì)應(yīng)的氧化降解速度常數(shù)k,即可計(jì)算k25。該值亦可1將lg k -一圖中的直線外推至室溫求出。T5、室溫貯存期t&#