120·中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志 Chinese Jourmal of Pharmaceuticals2012,43(2)聚乙二醇1000黏度測(cè)定方法的研究及驗(yàn)證王林波',楊美成浩2,陳桂良',韓(1.上海市食品藥品檢驗(yàn)所,上海201203:2中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)研究總院上海醫(yī)藥工業(yè)研究院,上海20003國(guó)家藥典委員會(huì),北京100061)摘要:聚乙二醇100(PEG1000是較有代表性的牛頓流體類藥用輔料,各國(guó)藥典收載的PEG1000的黏度測(cè)定方法各不相同。本研究通過(guò)試驗(yàn)確定了測(cè)定其運(yùn)動(dòng)黏度的方法:制備50%的PEG1000水溶液,用流出時(shí)間不少于200s的平氏毛細(xì)管黏度計(jì),在(200.1)℃條件下測(cè)定。并采用流變儀驗(yàn)證該方法。結(jié)果表明,該方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好。關(guān)鍵詞:聚乙二醇1000;運(yùn)動(dòng)黏度;測(cè)定中圖分類號(hào):O65791文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1001-8255(2012)020120-03Research and validation of viscosity determination Method for PEG 1000WANG Linbo, YANG Meicheng, WANG Hao, CHEN Guiliang, HAN Peng(L Shanghai Institute for Food and Drug Control, Shanghai 201203; 2. Shanghai Institute of PharmaceuticalChina State Institute of Pharmaceutical Industry, Shanghai 200040: 3. Chinese Pharmacopoeia Commission, Beijing 100061)ABSTRACT: Polyethylene glycol(PEG)1000 is a representative Newtonian fluid pharmaceutical excipientHowever its viscosity determination methods in pharmacopoeias are different. a method was established for thedetermination of the kinematic viscosity of 50% PEG 1000 solution at(20-0. 1)C with a U-tube viscometer, whose fluidtime was more than 200 seconds. Then the method was validated by a rheometer method. The results demonstrated thatthe U-tube viscometer method was simple, accurate and reproducibleKey Words: PEG 1000; kinematic viscosity; determination聚乙二醇(PEG)由環(huán)氧乙烷與水加成聚合得方法的研究,并采用流變儀對(duì)毛細(xì)管黏度計(jì)的測(cè)定到,是穩(wěn)定的親水性物質(zhì),易被清洗,不易穿透皮方法及結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證膚,在注射劑、眼用制劑、口服和直腸用制劑等劑型中應(yīng)用廣泛。室溫下,PEG200~600是液體表1各國(guó)藥典測(cè)定PEG運(yùn)動(dòng)黏度方法的比較PEG1000及以上是固體。PEG1000是較有代表性項(xiàng)目USP34BP2011 ChP2010的牛頓流體類藥用輔料,美國(guó)藥典34版(USP34)、樣品溶液的質(zhì)量濃度直接進(jìn)樣分析50%約33%英國(guó)藥典2011年版(BP2011)和中國(guó)藥典200年毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格流出時(shí)間>200sT℃C989±0.340 mm版(ChP2010)均采用毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定其運(yùn)動(dòng)黏度,但采用的毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格、樣品溶液的質(zhì)量1儀器與試劑濃度以及測(cè)定溫度等差異較大(見(jiàn)表1)。本試驗(yàn)Kinexus Ultra同軸圓筒式旋轉(zhuǎn)流變儀[馬爾文儀器以PEG1000為代表進(jìn)行PEG類藥用輔料黏度測(cè)定(中國(guó))有限公司,內(nèi)筒直徑25mm/外筒直徑27mm];平氏毛細(xì)管黏度計(jì)[上海前峰橡塑玻璃制品廠,內(nèi)徑0.8mm,收稿日期:2011-08-31:修回日期:2011-11-25基金項(xiàng)目:國(guó)家藥典委員會(huì)立項(xiàng)課題(1678)黏度計(jì)常數(shù)(K)為0.04538mm2/s2;內(nèi)徑1.2mm,K為作者簡(jiǎn)介:王林波(1976-),男,碩士,主管藥師,從事藥物分析0.1609中國(guó)煤化工8mms-PEG1000和質(zhì)量管理Te:021-38839900×26712(中國(guó)醫(yī)CNMHG號(hào)201000629);水E-mail:wanglinbosifdc@163.com為自制去離子水中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志 Chinese journal of pharmaceuticals2012,43(2)2方法與結(jié)果表2平氏黏度計(jì)測(cè)定PEG1000溶液運(yùn)動(dòng)黏度的結(jié)果21溶液配制精密稱取PEG1000250g,共2份,各置500ml內(nèi)徑規(guī)格/流出時(shí)間/s運(yùn)動(dòng)黏度RSD/%和250ml量瓶中,加水溶解并定容,配制成濃度175(555)98(2521)743(2435)約33%和50%的溶液。6.79(2201)0.53(0.17)22溶液運(yùn)動(dòng)黏度的測(cè)定注:括號(hào)內(nèi)外分別是濃度為50%和33%樣品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別取內(nèi)徑規(guī)格為0.8、1.2和1.5mm的平氏毛細(xì)管黏度計(jì),20℃下測(cè)定濃度為33%和50%的取兩種濃度的PEG1000溶液適量,分別在PEG1000溶液的運(yùn)動(dòng)黏度,結(jié)果見(jiàn)表220、25和40℃溫度條件下繪制剪切速率與剪切應(yīng)23試驗(yàn)方法和測(cè)定結(jié)果的驗(yàn)證力和動(dòng)力黏度的關(guān)系曲線(圖1、2)。各溫度條件23.1溶液流變學(xué)性質(zhì)的研究和動(dòng)力黏度的測(cè)定下動(dòng)力黏度的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。5505504501250§250倒150150忌50010203040500102030405001020304050剪切速率/s剪切速率/s剪切速率/s1A:20℃,B:25℃,C:40℃動(dòng)力黏度;■剪切應(yīng)力圖133%的PEG1000溶液在各溫度條件下的剪切應(yīng)力曲線和動(dòng)力黏度曲線表3PEG1000溶液在各溫度點(diǎn)動(dòng)力黏度20溶液濃度T℃動(dòng)力黏度mPasrSD/26010203027,3剪切速率/s-122.0◆20℃;■-25℃;▲40℃圖250%的PEG1000溶液的動(dòng)力黏度曲線18,23.2溶液相對(duì)密度的測(cè)定在相同溫度下的密度,g/cm3。除另有規(guī)定外,測(cè)按ChP2010二部附錄ⅥA的方法,在20℃條定溫度應(yīng)為(20±0.1)℃,此時(shí),p=d20×0.9982,件下測(cè)得3%和50%PEG1000溶液的相對(duì)密度為d20為供試品在20℃時(shí)的相對(duì)密度。1.0611和10925。將33%和50%兩種PEG1000溶液的動(dòng)力黏度233動(dòng)力黏度與運(yùn)動(dòng)黏度的換算折算成運(yùn)動(dòng)黏度,結(jié)果分別為8018和25034mm2/s依據(jù)BP動(dòng)力黏度折算成運(yùn)動(dòng)黏度的公式n=Krp分別采用旋轉(zhuǎn)式流變儀和毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定得到運(yùn)動(dòng)黏度v=K=n/p。式中,n為溶液的動(dòng)力黏PEG100內(nèi)向故氣表4度,mPas;K為用已知黏度的標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)得的黏度計(jì)常3討論CNMHG數(shù),mm2/s;t為測(cè)得的平均流出時(shí)間,s;p為供試品3.1PEd100的水溶液為牛流體,其運(yùn)動(dòng)黏度122中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志 Chinese Journal of Pharmaceuticals2012,43(2)表4兩種方法測(cè)定PEG1000溶液運(yùn)動(dòng)黏度的結(jié)果規(guī)定)才能滿足將公式簡(jiǎn)化為v=Kt的要求。USP、比較/mm2sBP以及《藥品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》2010年版均毛細(xì)管黏度計(jì)溶液濃度流變儀明確要求流出時(shí)間應(yīng)大于200s。本試驗(yàn)結(jié)果也證0.8mm明只有使用流出時(shí)間大于或接近200s的毛細(xì)管黏33%7.438.02243522.01度計(jì),測(cè)定結(jié)果才與絕對(duì)黏度計(jì)的測(cè)定結(jié)果(理論真值)相近?？梢杂妹?xì)管黏度計(jì)測(cè)定,也可以用流變儀測(cè)定。36K的選擇在所選用的毛細(xì)管黏度計(jì)適當(dāng)時(shí),兩種方法測(cè)得的毛細(xì)管黏度計(jì)內(nèi)徑越細(xì),其K值越小,流出時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度結(jié)果無(wú)顯著差異。考慮到方法的簡(jiǎn)易性和間越長(zhǎng)。但K僅取決于毛細(xì)管的物理特性(如玻璃普適性,以及流變儀較昂貴,一般可選擇毛細(xì)管的特性、毛細(xì)管內(nèi)壁的摩擦系數(shù)、實(shí)際內(nèi)徑等),即黏度計(jì)(相對(duì)黏度)測(cè)定牛頓流體的運(yùn)動(dòng)黏度,并使毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格相同,其K的變化范圍也可以很用旋轉(zhuǎn)流變儀(絕對(duì)黏度)進(jìn)行方法和結(jié)果的驗(yàn)證。大,無(wú)法保證待測(cè)樣品的流出時(shí)間一致。故在標(biāo)準(zhǔn)中32凝膠劑、軟膏劑和滴眼液等藥物制劑以及纖維直接指定使用毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格(內(nèi)徑)的做法是不素類藥用輔料往往具有非牛頓流體的流變學(xué)特性。合適的。毛細(xì)管黏度計(jì)規(guī)格的選擇本質(zhì)上是選擇具制定其黏度測(cè)定方法時(shí),應(yīng)充分考慮到模擬藥物制有適當(dāng)常數(shù)K的毛細(xì)管黏度計(jì),以保證待測(cè)樣品的流劑使用時(shí)的剪切情況2或藥用輔料應(yīng)用特性。出時(shí)間大于200s故宜采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)或旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)定其動(dòng)力黏度。綜上所述,以PEG1000為例,采用毛細(xì)管黏33影響毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定牛頓流體運(yùn)動(dòng)黏度的主度計(jì)測(cè)定牛頓流體運(yùn)動(dòng)黏度較為合適的表述方式為要因素為測(cè)定溫度、毛細(xì)管黏度計(jì)的規(guī)格(內(nèi)徑)、“運(yùn)動(dòng)黏度精密稱取本品50g,加水50m振搖使毛細(xì)管黏度計(jì)的流出時(shí)間以及樣品的質(zhì)量濃度等,溶解。用流出時(shí)間大于200s的平氏毛細(xì)管黏度計(jì)所以在建立測(cè)定方法時(shí)應(yīng)詳細(xì)考察上述因素。在20℃測(cè)定運(yùn)動(dòng)黏度(附錄ⅥG第一法),應(yīng)為34在無(wú)特殊情況時(shí)應(yīng)首選20℃作為測(cè)定溫度。20.7~277mm2s。”主要原因?yàn)?①毛細(xì)管黏度計(jì)法是一種相對(duì)黏度測(cè)定法,需要用到毛細(xì)管黏度計(jì)的常數(shù)。而該常數(shù)參考文獻(xiàn)般都是采用具有20℃指定值的標(biāo)準(zhǔn)黏度油檢定后門]王林波,陳祝康,劉蔚,等.黏度測(cè)定方法的介紹及藥典中3個(gè)藥用輔料黏度測(cè)定方法的討論[J.中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn),給出的。②毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定運(yùn)動(dòng)黏度時(shí),樣品的2009,10(6):433-436測(cè)定時(shí)間一般較長(zhǎng),溫度較高更易造成溶劑揮發(fā),[2]王林波,金薇,樂(lè)健,等.阿達(dá)帕林凝膠劑動(dòng)力黏度測(cè)定從而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。如PEG100,USP中要方法的研究[J.藥物分析雜志,2008,28(12):2040-204求保持水浴溫度為(989±0.3)℃,需要換油浴或使3王林波,劉蔚,陳?？?等,維生素A棕柳酸酯凝膠動(dòng)力用機(jī)械加熱的裝置,設(shè)備復(fù)雜。故一般建議采用黏度測(cè)定方法的研究[冂].藥物分析雜志,2009,29(11)1808-18120℃為宜。35毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定運(yùn)動(dòng)黏度的完整計(jì)算公式4]陳燕平,王林波,邵泓,等,乙基纖維素動(dòng)力黏度測(cè)定[J.中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2011,42(8):622624為[5]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB102472008黏度測(cè)量方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008式中E為動(dòng)能系數(shù)。只有當(dāng)待測(cè)樣品的流出時(shí)間[6]中國(guó)食品藥品檢定研究院.藥品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范(2010t大于200s時(shí)(內(nèi)徑特別細(xì)的毛細(xì)管黏度計(jì)另有年版)M].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010中國(guó)煤化工CNMHG