鹵素水分儀在藥用輔料醋酸鈉水分檢測中的應用

甄 琦 強鵬俠 秦 翔 馮 瀟 傅元欣 馮德杰

(蘭州生物制品研究所有限責任公司質量檢定室 甘肅省疫苗工程技術研究中心，蘭州 730046)

對生物制品生產用原材料和輔料進行嚴格的質量控制可以降低制品中有毒雜質以及外源因子的污染風險，是保證生物制品安全有效的必要措施[1]。根據《中華人民共和國藥典》2020版(以下稱為《中國藥典》)三部《凡例》描述，檢查項下的“干燥失重”結果影響原材料和輔料樣品的物理常數檢測結果如比旋度等，同時也影響原材料和輔料樣品的最終含量檢測結果[2]。醋酸鈉是收錄于《中國藥典》2020版四部的藥用輔料，在生物制品的生產中廣泛作為pH調節劑和緩沖劑等[3]，也可用于多糖疫苗的提純工藝[4,5]。“干燥失重”是醋酸鈉的必須檢定項目之一，規定的范圍是38.0%～41.0%。干燥失重對于無機鹽來說，高溫失去的主要是水分，根據《中國藥典》2020版通則0831，烘箱法主要運用精密電子天平和鼓風烘箱[6]，優點是檢測結果準確度高，但過程較繁瑣，耗時較長，因此找到一個能夠高效快速且準確度高的代替方法尤為重要。鹵素水分儀是一種新型、快速測試待測樣揮發性成分(主要是水分)含量的儀器，同干燥失重法原理，通過鹵素燈快速加熱樣品，使待測樣中水分能夠在短時間之內完全蒸發，從而快速檢測出待測樣的含水值。其集稱重和烘烤為一體，在碳酸鈣水分[7]、橡膠揮發分[8]、污泥含水率[9]等的測定中表現突出，因此也可用于對輔料醋酸鈉水分的檢測。本實驗以烘箱法作為仲裁法，通過使用鹵素水分儀成功地對醋酸鈉中的水分進行了快速檢定，并討論了影響測定結果準確度的因素，以達到快速準確地得出水分檢定結果的目的。

1 實驗部分

1.1 試劑及儀器

鹵素水分儀(HX204型)；電子天平(AG204型)；鼓風烘箱(PHG-9076型)；醋酸鈉(三水，批號為20150708、20200305、20201019)；稱量盤；變色硅膠。

1.2 方法

1.2.1烘箱法

在120℃的烘箱中將扁形稱量瓶干燥若干小時后，將扁形稱量瓶放入干燥器中冷卻至室溫，用電子天平精密稱定扁形稱量瓶；在120℃的烘箱中再將扁形稱量瓶干燥至少1小時后，將扁形稱量瓶放入硅膠干燥器中冷卻至室溫，用電子天平精密稱定扁形稱量瓶。兩次稱重質量以小于0.0003g視為恒重。

用電子天平精密稱定約1g樣品，置于干燥至恒重的扁形稱量瓶中在120℃的烘箱中干燥若干小時后，放入硅膠干燥器中冷卻至室溫，用電子天平精密稱定裝有樣品的扁形稱量瓶；再將裝有樣品的扁形稱量瓶在120℃的烘箱中干燥至少1小時后，放入硅膠干燥器中冷卻至室溫，用電子天平精密稱定裝有樣品的扁形稱量瓶。兩次稱重質量以小于0.0003g視為恒重。結果計算：干燥失重=(M1+M2-M3)×100%÷M2，其中M1為扁形稱量瓶質量兩次平均值，M2為樣品質量，M3為(裝有樣品的扁形稱量瓶)質量的兩次平均值。

1.2.2鹵素水分儀法

1.2.2.1測定初始參數設定

顯示模式：g；初始質量：關閉；控制極限值：關閉；分辨率：高；啟動模式：手動；預熱：關閉；烘干模式：標準；烘干溫度：120℃；關機判定：4(1mg/90s)。

1.2.2.2測定準備

開始測試時，接好電源，開機預熱至少半小時待儀器穩定，調水平，進行內部溫度校準及內部天平校準，設定好參數方法后，調用該方法。根據界面提示將稱量盤放入儀器進行去皮，然后將約1g樣品放入稱量盤，開始按參數進行試驗。

1.3 方法的驗證

考察用鹵素水分儀在優化參數下平行檢測6次的結果，以烘箱法結果為仲裁值，并計算結果的回收率。回收率%=實測值÷仲裁值×100%，以此評價準確度。計算6次結果的RSD，以此評價精密度。在不同的日期由同一操作人員使用同一儀器重復測定3次，計算3次結果的RSD，以此考察日間精密度。

2 結果與討論

2.1 烘箱法測定醋酸鈉的干燥失重結果

批號為20150708、20200305、20201019樣品烘箱法的干燥失重結果分別為39.3%、39.4%、40.1%。

2.2 鹵素水分儀法測定醋酸鈉的干燥失重結果

2.2.1參數優化

2.2.1.1關機判定試驗

鹵素水分儀關機判定模式是指水分干燥的速度(1mg/Ns)，即干燥1mg的水分需要多少秒時間。試驗使用的鹵素水分儀的關機判定方法共有5種模式，分別是1mg/10s(1)、1mg/20s(2)、1mg/50s(3)、1mg/90s(4)以及為1mg/140s(5)，關機判定能夠影響結果的準確性。表1為批號為20201019的醋酸鈉在不同關機判定下的干燥失重測定結果，其中烘干模式為標準，取樣量約為1g。

表1 不同關機判定模式測定結果

由表1數據可知，模式4(1mg/90s)以及5(1mg/140s)的測定結果與烘箱法值基本一致，但模式5的耗時相對更小。因此從該模式干燥失重結果的準確性及耗時考慮，關機判定5(1mg/140s)為方法最佳選擇。

2.2.1.2烘干模式試驗

試驗使用的HX204型鹵素水分儀根據不同的烘干溫度及升溫速率，提供了4種模式，分別是溫和、快速、標準及階梯。選擇不同的烘干模式對待測樣的測定結果及耗時有不同程度的影響。表2考察了在關機判定5的條件下，在烘干模式為標準、快速及溫和的條件下，批號為20201019的醋酸鈉的測定結果及耗時。

表2 不同烘干模式測定結果

由表2數據可知，標準、快速及溫和3種烘干模式的測定結果均接近仲裁法結果，但標準模式與仲裁結果基本一致，相對誤差最小。根據3種烘干模式的特點，標準模式亦適合大多數樣品。綜合試驗結果，因此選取標準模式為最優烘干模式。

2.2.1.3取樣量試驗

直接影響檢測結果誤差的參數還有取樣量的多少。表3是條件在關機判定模式為5，烘干模式為標準，批號為20201019的醋酸鈉在不同取樣量下干燥失重的測定結果，分別稱取的質量為約0.2g、0.5g、1g、1.5g和2g。

表3 不同取樣量測定結果

隨著樣品取樣量的增加，與仲裁法的差值有逐漸減少的趨勢。因此必須在保證結果準確的情況下，盡可能減少樣品的消耗，建議選取約1g作為最優取樣量。

綜上，確定溫度設置為120℃，樣品取樣量設置為約1g，烘干模式設置為標準，關機判定模式設置為5(1mg/140s)，顯示設置模式為g，初始質量設置為關閉，控制極限值設置為關閉，分辨率設置為高，啟動模式設置為手動，預熱設置為關閉是鹵素水分儀的優化試驗條件。

2.2.2工作曲線

鹵素水分儀測定藥用輔料醋酸鈉水分的工作曲線如圖1所示，其水分結果隨時間逐漸增大且數值逐漸趨于平穩，最終根據關機判定模式的參數結束實驗進程。

圖1 醋酸鈉水分測定工作曲線

2.3 方法的驗證

2.3.1準確度與精密度

從表4可以看出，試驗所用批號為20150708、20200305和20201019的樣品平行6次的回收率分別為100.3%、100.5%、99.8%，RSD分別為0.6%、0.8%、0.3%。在不同的日期由同一試驗操作人員使用同一儀器重復測定3次，計算3次結果的日間精密度為分別為0.4%、0.6%和0.3%，同時對批號為20201019樣品的干燥失重用烘箱法進行了6次重復性考察，RSD為0.3%。

表4 準確度與精密度試驗

2.3.2顯著性差異

對批號為20201019的醋酸鈉的兩種方法的各6組數據進行了顯著性差異考察。結果表明在方差齊性檢驗中p值均大于0.05，說明鹵素水分儀法與烘箱法檢測結果的方差不存在顯著性差異。在均值的t檢驗中，均值檢驗的p值均大于0.05，也說明鹵素水分儀法與烘箱法的檢測結果均值不存在顯著性差異，且差分的95%置信區間包含0，也證實了二者檢測結果不存在顯著性差異。

3 結論

《中國藥典》2020版測干燥失重主要用的是烘箱法，鹵素水分儀法并未收錄。研究參照“干燥失重測定法”和藥用輔料醋酸鈉的溫度條件及規定的結果范圍，用鹵素水分儀法對藥用輔料醋酸鈉的水分進行了檢測，回收率及RSD均滿足《中國藥典》2020版“分析方法驗證指導原則”。鹵素水分儀法作為一種高效快速地檢測物質揮發性成分的方法，有望能夠代替烘箱法用于《中國藥典》2020版規定的具有“干燥失重”檢測項目的藥用原輔料的檢測，以加快檢定周期，提升生物制品的生產效益。