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第五章 中药制剂的含量测定 ( Content Determination ). 概 述 一、含量测定的定义和意义 中药制剂的含量测定是指用适当的化学方法或仪器分析方法对制剂中某种(些)有效成分或有效部位进行的定量分析。并以其测定结果是否符合药品标准的规定来判断药品的优劣,是控制和评价药品质量的重要方法。. 二、含量测定方法 中药制剂含量测定的方法包括化学分析法和仪器分析法两大类。由于中药制剂组成复杂,仪器分析法更为常用。 《 中国药典 》 中药制剂含量测定方法概况见下表。
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第五章 中药制剂的含量测定(Content Determination) 概 述 一、含量测定的定义和意义 中药制剂的含量测定是指用适当的化学方法或仪器分析方法对制剂中某种(些)有效成分或有效部位进行的定量分析。并以其测定结果是否符合药品标准的规定来判断药品的优劣,是控制和评价药品质量的重要方法。
二、含量测定方法 中药制剂含量测定的方法包括化学分析法和仪器分析法两大类。由于中药制剂组成复杂,仪器分析法更为常用。《中国药典》中药制剂含量测定方法概况见下表。 本章重点介绍浸出物测定法、挥发油测定法、分光光度法 、TLCS、 HPLC 和GC等。
仪器分析法 方法 总数 修订 新增 删除 HPLC 339 30 282 0 TLC 32 3 12 12 GC 23 3 19 0 分光光度法 18 0 3 9 滴定法 13 0 3 0 重量法 5 0 1 1 氮测定法 5 1 1 0 挥发油测定法 3 0 0 1 浸出物测定法 13 1 2 1 总计 456 37 327 23 化学分析法
第一节 浸出物测定法 (Determination of Extractive) 一、定义 浸出物测定法系根据制剂中化学成分的溶解性,选择适当的溶剂浸提(提取)样品,并测定浸出物(提取物)的含量,以此来控制药品的质量。
二、意义 这是一种较为粗略的定量分析方法。但对于有效成分不明确或无法建立确切的定量分析方法的中药材及其制剂,尚具有一定的意义。 《中国药典》附录收载了三种测定方法:水溶性浸出物测定法、醇溶性浸出物测定法和挥发性醚浸出物测定法。有的品种还采用了乙酸乙酯浸出物测定法。《中国药典》收载的中成药浸出物测定品种及其规定见表4-18。 供试品需粉碎,使能通过二号筛,并混合均匀。
类别 品名 溶剂 方法 限度(%) 醇溶性浸出物测 定 七厘散 乙醇 热浸法 ≥60.0 刺五加浸膏 甲醇 热浸法 ≥60.0 刺五加片 甲醇 热浸法 ≥80mg/片 儿康宁糖浆 正丁醇 ≥3.0 独一味胶囊 正丁醇 ≥8.0 鼻窦炎口服液 正丁醇 ≥1.2 挥发性醚浸出物测定 午时茶颗粒 乙醚 ≥0.35 沉香化气丸 乙醚 ≥0.40 乙醚 ≥0.10 九味羌活丸 乙醚 ≥0.30 龟龄集 乙醚 ≥0.25 水浸出物测 定 暑症片 冷浸法 ≥25.0 乙酸乙脂浸出物测定
三、水溶性浸出物测定法 本法系以水为溶剂,对制剂中水溶性成分进行提取,并计算其在制剂中的含量(%)。本法包括冷浸法和热浸法。后者适用于不含或少含淀粉、粘液质等成分的样品。 1.冷浸法 取供试品约4g,称定重量,置250~300ml的锥形瓶中,精密加入水100ml,塞紧,冷浸,前6小时内时时振摇,再静置18小时,用干燥滤器迅速滤过,弃去初滤液,精密量取滤液20ml,置己干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴蒸干后,于105℃干燥3小时,移置干燥器中,冷却30分钟,迅速精密称定重量,除另有规定外,以干燥品计算供试品中水溶性浸出物的含量(W/W %)。
mi×100 20 × ms 含量(W/W %) = ×100% mi为水溶性浸出物重量(g) ms为干燥供试品的重量(g)=供试品重量×(1﹣含水量%)) 2.热浸法(中成药较少用 自学) 3.实例 暑症片的水溶性浸出物测定(P128)
四、醇溶性浸出物测定法 本法系以甲醇、乙醇或正丁醇为溶剂,提取药品中相应的醇溶性成分,并计算其含量( %)。正丁醇浸出物测定法主要用于含较多皂苷类成分的制剂,更具专属性。 1.甲醇、乙醇浸出物的测定 照水溶性浸出物测定法测定。 2.正丁醇浸出物的测定 按各品种项下规定的方法测定。一般说来,水溶液制剂可直接用水饱和的正丁醇提取数次,合并提取液,置已干燥恒重的蒸发皿中,蒸干,置105℃干燥3小时,移置干燥皿中,冷却30分钟,迅速精密称定重量,计算供试品中正丁醇浸出物的含量(W/V %)。固体制剂可先加水溶解,移至分液漏斗中,用水饱和的正丁醇提取数次,合并提取液,照上述方法蒸干,干燥,称定浸出物重量,计算出制剂中正丁醇浸出物的含量(W/W %)。
3.注意事项 (1)回流加热乙醚须在水浴上进行。 (2)蒸发皿中挥去乙醚须在室温下风橱中进行。 (3)加热挥去浸出物中挥发性成分时,应缓缓加热至 105℃ 4.实例 (1)儿康宁糖浆正丁醇浸出物的测定 (2)刺五加浸膏的甲醇浸出物测定
m1- m2 ms 五、挥发性醚浸出物测定法 本法以乙醚为溶剂,对制剂中挥发性醚溶性成分进行提取,并计算其在制剂中的含量(W/W %)。本法主要用于含挥发性成分较多的制剂,专属性较强。 1.测定法 取供试品(过四号筛)2~5g,置五氧化二磷干燥器中,干燥12小时,精密称定重量(ms),置索氏提取器中,加乙醚适量,除另有规定外,加热回流提取8小时,取乙醚液,置干燥至恒重的蒸发皿中,放置,挥去乙醚,残渣置五氧化二磷干燥器中,干燥18小时,精密称定(m1),缓缓加热至105℃,并于105℃干燥至恒重(m2)。其减失重量即为挥发性醚浸出物的重量(m1-m2)。计算,即得。 含量(W/W %) = ×100%
2.实例 九味羌活丸的挥发性醚浸出物测定 本品由羌活、防风、苍术、细辛、川芎、白芷、黄芩、甘草、地黄等九味中药组成,其主要有效成分为挥发油,故测定其中挥发性醚浸出物的含量。
第二节 挥发油测定法 ( Determination of Volatile Oil) 一、意义 某些药品中的主要有效成分为挥发油,故《中国药典》收载了挥发油测定法,采用水蒸气蒸馏法对药品中挥发油总量进行测定,以控制药品质量。例如,正骨水、牡荆油胶丸、保妇康栓和满山红油滴丸等中挥发油的测定。 二、测定原理 首先利用挥发油的挥发性用水蒸气蒸馏法将其提取完全;再利用其较强的亲脂性与水不相溶而分层,即可读取油的总量并求算出含量。
四、测定方法 供试品需粉碎后过二号至三号筛,混匀再测定。 1.甲法 本法适用于测定相对密度在1.0以下的挥发油。取供试品适量(约相当于挥发油0.5ml~1.0ml),称重(准至0.01g),置烧瓶中,加水300ml~500ml(或适量)与玻璃珠数粒,振摇混合后,连接挥发油测定器与回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充满挥发油测定器的刻度部分,并溢流入烧瓶时为止。置电热套中或用其他适宜方法缓缓加热至沸,并保持微沸约5小时,至测定器中油量不再增加,放置片刻,开启测定器下端的活塞,将水缓缓放出,至油层上端到达刻度0线上面5mm处为止。放置1小时以上,再开启活塞使油层下降至其上端恰与刻度0线平齐,读取挥发油量,计算即得。
2.乙法 本法适用于测定相对密度在1.0以上的挥发油。取水约300ml与玻璃珠数粒,置烧瓶中,连接挥发油测定器。自测定器上端加水使充满刻度部分,并溢流入烧瓶时为止,再用移液管加入二甲苯1ml,然后连接回流冷凝管。将烧瓶内容物加热至沸,并继续蒸馏,其速度以保持冷凝管的中部呈冷却状态为度。30分钟后,停止加热,放置15分钟以上,读取二甲苯的容积。然后照甲法自“取供试品适量”起,依法测定,自油层中减去二甲苯量,即为挥发油量,计算即得。
VO WS VO ×DO 五、含量计算 含量(V/W %)= ×100% 含量(V/W %)= ×100% 含量(V/W %)= ×100% 挥发油体积(ml) 样品体积(ml) 样品重量(g) 挥发油密度(g/ml) WS VO VS VO VS WS DO
第三节 可见-紫外分光光度法 (Ultraviolet and Visible Spectrophotometry) 一、定义 根据被测物质在可见-紫外光的特定波长处或一定波长范围内光的吸收度对该物质进行定性定量分析的方法称可见-紫外分光光度法。 紫外分光光度计工作原理 紫外吸收光谱图
二、特点 本法操作简便,灵敏度高,常用于中成药含测。但本法不具分离功能,常用于总成分的测定。 三、定量分析的理论基础 朗伯比尔定律 A = K C L A为吸收度 K为吸收系数 C为溶液浓度 L为溶液厚度
四、药典收载了三种测定方法 1.吸收系数法 仅用于UV,不需对照品。 2.对照品比较法 主要用于Vis,需用对照品。 3.标准曲线法 主要用于Vis,需用对照品。 (原计算分光光度法取消)
第四节 薄层扫描法 ( Thin Layer Chromatography Scan TLCS ) 一、定义 薄层扫描法(TLCS)系指用一定波长的光照射在薄层板上,对薄层色谱中有紫外或可见吸收的斑点或经照射能激发产生荧光的斑点进行扫描,将扫描得到的图谱及积分值用于药品定性定量分析的方法。
二、特点 具有分离分析双重功能。与高效液相色谱法比较,具有多通道效应,可同时平行分离分析多个样品;流动相用量少且选择范围宽、更换方便;固定相为一次性使用,对样品的预处理要求不高等优点。目前随着制板、点样、展开等操作的仪器化及仪器性能的改进,该法检测的灵敏度,结果的精密度与准确度均大大提高,在中药及其制剂检验中,已成为重要的分析方法。《中国药典》中有32个中成药品种采用该法进行含量测定。
三、仪器及其工作原理 1.薄层扫描仪 中国药典采用双波长薄层扫描仪。常用的有岛津CS-930型和CAMAG-Ⅱ型等。 2.扫描仪工作原理
3.测定方式 (1)吸收法 适用于有紫外(可见)吸收的成分,较常用。该法又可采用反射法或透射法测定。理论上讲,透射法比反射法优越,但实际工作中常用反射法,因为紫外光不能通过玻板。 (2)荧光法 适用于有荧光性质的成分,例如小檗碱等。该法仅采用反射法测定,其灵敏度比吸收法高。
4.测定波长 (1)单波长 一般用于荧光测定法,即用某一波长的紫外光(激发光)进行扫描。对玻板和斑点的质量要求较高。 (2)双波长 主要用于吸收测定法。该法可消除背景干扰,对玻板和斑点的质量要求不高,故较常用。测定时,样品波长(λs)和参比波长(λR)依次扫描斑点,所测吸收度为ΔA=Aλs -AλR 样品波长(λs):即被测成分的λmax 参比波长(λR):即被测成分的λmin或此波长处无吸收。
5.光束扫描方式 (1)直线扫描 适用于规则的斑点,仅用于荧光测定法。 (2)锯齿扫描 适用于不规则的斑点,测量误差小,被测成分积分值重现性好,故吸收测定法常用此扫描方式。 6.光源 (1)钨灯(W) 供可见光(350~800nm)测定,扫描有色成分的斑点。 (2)氘灯(D2) 供紫外光(200~400nm)测定,扫描有紫外吸收的成分斑点。 (3)氙灯(Xe) 供荧光测定,发射不连续光谱,常用波长为365nm。
四、含量测定方法(外标法) TLCS含量测定有外标法和内标法,中国药典仅采用外标法。 1.原理 外标法系将一定量的供试品溶液和对照品溶液分别点加在同一块薄层板上,展开,显色,定位,扫描被测成分和对照品斑点,测得相应的吸收度或荧光强度积分值,根据定量关系,计算出被测成分的含量。 2.类型 根据对照品标准曲线性质的不同,外标法又分为外标一点法和外标两点法。 若标准曲线通过原点,采用外标一点法。 若标准曲线不通过原点,采用外标两点法。
外标一点法的直线方程: C = F A F 为斜率外标两点法的直线方程: 、 F1为斜率 F2为截距
3.操作步骤 (1)对照品溶液的制备 (2)供试品溶液的制备 (3)点样 一般要求使用市售薄层板。 ①外标一点法:至少6个原点 对照品(R)2个(同一质量):2R 供试品(S)4个(同一质量)分2组:2S1 2S2
对照品(R)4个 分2组 大质量的2个:2R1 小质量的2个:2R2 供试品(S)4个(同一质量)分2组: 2S12S2 对照品与供试品应交叉点加在同一块薄层板上,目的在于消除各种误差。测定时应保证供试品原点的量在线性范围内,必要时可适当调整供试品溶液的点样量。 ②外标两点法:至少8个原点 外标一点法 外标两点法
As Ms = MRX AR (4)展开 (5)显色定位 供试品色谱中待测斑点的比移值(Rf值)和光谱扫描得到的吸收光谱最大吸收与最小吸收应与对照品相符,以保证测定结果的准确性。 (6)扫描 应沿展开方向扫描,不得横向扫描。 (7)含量计算 ①外标一点法 ▲求出供试品被测成分(斑点)的质量 __ Ms被测成分的质量(M n=2) MR被测对照品的质量 As被测成分吸收度(荧光强度)积分值(A n=2) AR被测对照品吸收度(荧光强度)积分值(A n=2) _ _
Ms X 稀释倍数 含量(W/W) = 取样量 ▲求出供试品中被测成分的含量 Ms X 稀释倍数 X 平均片重 含量(W/片) = 取样量 ②外标两点法 ▲求出供试品斑点中被测成分的质量 (V2-V1) (A-A1) Ms = • C +V1C (A2-A1) __ Ms被测成分的质量(mg n=2) A1对照品小点样量吸收度 V1对照品小点样量(μl) (荧光强度)积分值(A n=2 ) V2对照品大点样量( μl ) A2对照品大点样(荧光强度) A被测成分吸收度(荧光强度) 积分值(A n=2) 积分值(A n=2) C对照液的浓度(mg/ml) - - -
五、应用实例 1.九分散中士的宁的含量测定 九分散是由马钱子粉、麻黄、乳香和没药等制成。马钱子粉中含有士的宁、番木鳖碱等生物碱,具生理活性但也有毒性,故需控制马钱子含量。中国药典规定按干燥品计每包含马钱子以士的宁计应为4.5~5.5mg。 供试品溶液的制备 取本品10包,混合研匀。精密称取2g置具塞锥形瓶中,精密加氯仿20ml与浓氨试液1ml,轻轻摇匀,称重,于室温下放置24小时,再称重,补足氯仿减失的重量,充分振摇,滤过。精密量取滤液10ml,用硫酸溶液(3→300)分次提取,至生物碱提尽,合并硫酸液,置另一分液漏斗中,加浓氨试液使呈碱性,用氯仿分次提取,合并氯仿液,蒸干,放冷,残渣中精密加氯仿5ml使溶解,作为供试品溶液。
对照品溶液的制备 取士的宁对照品,加氯仿制成每1ml含0.4mg的溶液,作为对照品溶液。 测定法 吸取上述两种溶液各5μl,分别点于同一硅胶GF254薄层板上,以甲苯-丙酮-乙醇-浓氨试液。(16∶12∶1∶4)的上层溶液为展开剂,展开,取出,晾干。照薄层色谱法进行扫描,波长:λs=254nm ,λR=325nm ,测量供试品吸收度积分值与对照品吸收度积分值,计算,即得。已知:AR=19663.07, As=20617.25,取样量2.098g。 解答问题 ①采用外标一点法还是外标两点法? ②采用什么方法显色定位? ③计算每包药品中马钱子的含量。(保留两位有效数字)
As 20617.25 Ms = MRX =5 μl x 0.4 μg/ μl x =2.1μg AR ①求出供试品斑点中士的宁的质量 ②求出供试品中士的宁的含量 19663.07 Ms X稀释倍数 X标示重量 含量(mg/包)= 取样量 0.0021mg X 5ml X 20ml X 2.5g/包 = 0.005ml X 10ml X 2.098g = 5.0(mg/包)
2.枳实导滞丸中橙皮苷的含量测定 本品系由枳实、大黄和黄连等八味药材制成的水丸。中国药典规定按干燥品计算,每1g含枳实以橙皮苷(C28H34O15) 计,不得少于20.0mg。 供试品溶液的制备 取本品粉末(过三号筛)约0.5g,精密称定(0.5124g),置索氏提取器中,加甲醇90ml,加热回流4 小时,趁热滤过至100ml 量瓶中,用少量甲醇洗涤容器,洗液与滤液合并,放冷,加甲醇至刻度,摇匀,精密量取5ml ,置25ml量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,作为供试品溶液。
对照品溶液的制备 精密称取橙皮苷对照品,加甲醇制成每1ml 含0.05mg的溶液,作为对照品溶液。 测定法 精密吸取供试品溶液5㎕、对照品溶液2 ㎕ 与5 ㎕ ,分别点于同一聚酰胺薄膜上,以甲醇为展开剂,展开,展距约3cm ,取出,晾干,喷以 1%三氯化铝的甲醇溶液,放置3 小时,在紫外光灯(365nm) 下定位。上机进行荧光扫描,激发波长:330nm ,线性扫描,测量供试品与对照品荧光强度的积分值(AR(2 ㎕) =885.7 AR (5 ㎕) =979.4 AS=835.6),计算,即得。 ★①聚酰胺TLC分离黄酮类成分效果较好故选之。 ②橙皮苷与AlCl3反应显色,在330nm紫外光下发射较强的绿色荧光(波长:500nm)。
回答问题: ①本法采用的是吸收测定法还是荧光测定法?外标一点法还是外标两点法?透射法还是反射法?直线扫描还是锯齿扫描?光源是什么? ②求算枳实(橙皮苷)的含量(保留三位有效数字),并判断是否符合药典规定。
(V2-V1) (A-A1) (A2-A1) ①求算出斑点中橙皮苷的质量 Ms = •C +V1C (5ul-2ul) (835.6-885.7) = • 0.05mg/ml +2ul • 0.05mg/ml (979.4 -885.7) =0.0198ug(1.98 X10 mg) -5 ②求算出枳实(橙皮苷)在药品中的含量 Ms X 稀释倍数 含量(mg/g)= 取样量 -5 5 5 1.98 X10 mg X 2.5 X 10 ul X 1.0 X 10 ul = 3 5ul X 5 X 10 ul X 0.5124g =38.6
第五节高效液相色谱法 (High Performance Liquid Chromatograph HPLC) 一、定义 以高压液体为流动相的液相色谱分析法称为高效液相色谱法。 二、特点 高分辨,高灵敏,快速,适用范围宽,自动化程度高。 特别适合中药的定性定量分析,《中国药典》中大多 数中成药的含量测定采用此法。
三、类型 按原理分类主要有: ①键合相HPLC 正相键合相HPLC 少用 反相键合相HPLC 最常用十八烷基键合固定相 (C18或ODS)常用甲醇-水、乙腈-水作为流动相 ②吸附HPLC ③ 离子交换HPLC ④凝胶过滤HPLC ⑤亲和HPLC ⑥胶束HPLC ⑦手性HPLC
四、色谱仪及其工作原理(P图) 1.高效液相色谱仪 一般由高压输液泵、进样阀、色谱柱、检测器和数据处理系统或色谱工作站组成。 2.工作原理 系用高压泵将流动相泵入装有填充剂的色谱柱,通过进样阀注入样品溶液,流动相携带样品进入色谱柱进行分离,被分离成分依次进入检测器,转变成相应的电信号,由数据处理系统或色谱工作站进行处理而得到分析结果。
二、含量测定方法(外标法 ) 内标法 外标法 药物分析大多采用此法 1.系统适应性试验 包括色谱柱的理论板数、分离度、重复性和拖尾因子等四个指标。其中分离度和重复性更具实用意义。 系统适应性试验即用各品种项下规定的对照品和条件对色谱系统进行试验,应符合要求。否则可对色谱分离条件作适当的调整。
(1)色谱柱的理论板数(n)考察柱效 在选定的条件下,注入供试品溶液或各品种项下规定的对照物质溶液,记录色谱图,量出供试品主成分或内标物质峰的保留时间tR(以分钟或长度计,下同,但应取相同单位)和半高峰宽(Wh/2),按下式计算色谱柱的理论板数。如果测得理论板数低于各品种项下规定的最 小理论板数,应改变色 谱柱的某些条件(如柱 长、载体性能、色谱柱 充填 的优劣等),使 理论板数达到要求。
(2)分离度(R) 考察分离效果 在规定的条件下,注入对照液或供试液,记录色谱图,按下式计算待测峰(定量峰)与相邻峰的分离度。除另有规定,分离度应大于1.5。
(3)重复性 考察测量的精密度 在规定条件下,取一定量的对照液,连续进样3~5次,除另有规定外,其峰面积测量值的相对标准偏差(RSD)应不大于2.0%。 (4)拖尾因子(T) 考察色谱峰的对称性,保证测量的准确度。特别是采用峰高法测量时,应检查待测峰的T是否符合规定。除另有规定外,T应在0.95~1.05之间。 式中: W0.05h为0.05峰高处的峰宽; d1为峰极大至峰前沿之间的距离。
2.对照品溶液的制备 3.供试品溶液的制备 4.测定法 将上述两种溶液分别注入色谱仪,记录色谱图,按下式计算被测成分的含量。 (1)求出供试液中被测成分的浓度C供 (2)求出药品中被测成分的含量 A供 C供=C对 A对 C供 X 稀释倍数 含量(W/W)= 取样量