分光光度法测定丙酸氯倍他索的含量

辛明杨，王坦，关梦涵，贾鑫漪，胡端羽，顾佳丽



分光光度法测定丙酸氯倍他索的含量

辛明杨，王坦，关梦涵，贾鑫漪，胡端羽，顾佳丽*

（渤海大学 化学化工学院，辽宁 锦州 121013）

在碱性介质中，丙酸氯倍他索能与高锰酸钾发生氧化还原反应生成锰酸钾。在608 nm处吸光度与丙酸氯倍他索浓度呈良好线性关系，因此建立了光度法测定丙酸氯倍他索含量的新方法。在单因素实验的基础上，采用响应面法优化了光度法测定的最佳条件为：NaOH浓度为0.7 mol·L-1，NaOH用量为1.0 mL，KMnO4浓度为7.5×10-3mol·L-1。丙酸氯倍他索测定的线性范围为20~100 mg·L-1。方法用于测定药物乳膏中丙酸氯倍他索含量的相对标准偏差为3.0%~6.0%，加标回收率为90.9% ~ 107.0%。

分光光度法；丙酸氯倍他索；高锰酸钾

丙酸氯倍他索（Clobetasol Propionate, CBT）化学名称为16-甲基-11-羟基-17-（1-氧代丙基）-9-氟-21-氯-孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮，是治疗慢性湿疹、神经性皮炎、银屑病等皮肤病的常见外用糖皮质激素类药物。目前测定CBT的方法主要为高效液相色谱法[1]、气质联用[2]和液质联用[3]等，但这些方法设备昂贵、前处理复杂、成本高且准备样品时间长。本实验以CBT与高锰酸钾氧化还原反应为基础，建立了一种成本较低、操作简单且快速的检测丙酸氯倍他索的方法—分光光度法。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

U-3900型紫外可见分光光度计（日本日立）。丙酸氯倍他索对照品（中国药品生物制品检定所）；丙酸氯倍他索标准贮备液（40 mg·L-1）：准确称取40 mg丙酸氯倍他索对照品，用甲醇溶解后定容于1 000 mL容量瓶中；高锰酸钾储备液（1.0×10-2mol·L-1）用时稀释，棕色试剂瓶中于暗处保存；其它所用试剂均为分析纯，实验用水为二次石英蒸馏水。

1.2 实验方法

于10 mL比色管中依次加入一定量的丙酸氯倍他索溶液1.0 mL，0.7 mol·L-1NaOH溶液1.0 mL，7.5×10-3mol·L-1的KMnO4标准溶液1.0 mL，二次蒸馏水定容，摇匀，于40 ℃水浴中静置10 min。在608 nm处测定试剂空白吸光度0和试样吸光度，以Δ（-0）对丙酸氯倍他索浓度作标准曲线。

1.3 实验设计

1.3.1 单因素试验

考察4个影响吸光度的因素，获得单因素对吸光度的影响规律并确定单因素最佳值。固定其中3个因素，分别变化另1个因素进行试验。因素变化范围为：NaOH浓度0.4~1.8 mol·L-1；NaOH用量0.2~1.2 mL；KMnO4浓度（1.0~13）×10-3mol·L-1；温度10~100 ℃；时间2~120 min。

1.3.2 中心组合设计和响应面分析

在单因素实验基础上，采用中心组合设计实验（Central Composite Design, CCD）对影响CBT含量的主要因素和水平进一步优化，实验设计的因素和水平见表1。对数据进行二次多项式回归拟合，建立自变量数学模型，并结合方差分析、各因素水平及其交互作用评价结果，预测最佳提取条件，最后根据回归方程绘制响应面分析图[4]。

表1 Central Composite的因素和水平

1.3.2 数据分析

利用Design-Expert.V8.0.6软件进行CCD响应面分析。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

CBT、KMnO4和CBT-KMnO4在400～700 nm波长范围内的吸收光谱见图1。KMnO4在525 nm和545 nm处有最大吸收，但加入CBT后，在608 nm处产生了一个新的吸收峰，这说明CBT与KMnO4发生了氧化还原反应，生成了绿色的锰酸钾[5]。

2.2 单因素试验结果

最终选择单因素最佳试验条件为：NaOH浓度0.8 mol·L-1；NaOH用量1.0 mL；KMnO4浓度7.0×10-3mol·L-1；温度40 ℃；KMnO4与CBT反应5 min即可完成且吸光度值达到最大，并至少在1 h内基本保持稳定。1.5 h后绿色褪色明显，2 h后几乎呈无色。

2.3 CCD试验及响应面分析

2.3.1 回归模型的建立

根据CCD原理设计3因素3水平共20组试验，表2为试验设计及结果。对表2实验数据进行回归拟合，得到3个自变量的二次多项回归方程：

Δ=+1.33-0.031+6.823×10-3+0.088+0.094

-0.029+0.056-0.0732-0.102-0.182。

实验模型方差分析结果（见表3）表明，回归模型的一次项、显著，交互项、和二次项2、2、2均显著（<0.05）。该二次回归模型<0.000 1，表明该回归方程关系极显著，失拟项P值为0.169 6＞0.05，表明失拟不显著，说明该方程拟合合理[6]。模型的相关系数2为0.973 2，调整确定系数2Adj为0.949 1，说明该模型能解释94.91%响应值的变化，即模型与实际试验拟合程度较好[7]，用该模型分析和预测丙酸氯倍他索的含量是合适的。

表2 CCD设计与结果

表3 CCD方差分析

2.3.2 响应面分析及优化

根据回归方程进行响应面分析，确定3个因素及其交互作用对Δ含量的影响，响应面曲面如图2所示。响应面坡度越陡峭说明此因素对响应值影响越显著[8]。如图2(a)可见，当KMnO4浓度处于零水平时，Δ随NaOH浓度和NaOH用量的增大均呈现先增大后减小的趋势，说明在适中的NaOH浓度和NaOH用量交互作用下，Δ可达到最大值。如图2(b)可见，KMnO4浓度曲线较陡峭，说明其影响显著。

图2 各因素交互作用的响应面图

利用软件预测得最佳实验条件为：NaOH浓度0.68 mol·L-1，NaOH用量0.99 mL，KMnO4浓度7.51×10-3mol·L-1时，Δ最大值为1.35。根据上述最佳条件并考虑实际操作可行性适当修正实验条件为NaOH浓度0.7 mol·L-1，NaOH用量1.0 mL，KMnO4浓度7.5×10-3mol·L-1时，取平行三次实验结果平均值，以验证模型可靠性，Δ最大值为1.23。

2.4 共存物质的干扰

当相对误差不超过±5.0%时，下列常见共存物质不影响测定：500倍的Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-；50倍的蔗糖、可溶性淀粉。对于Fe3+、Co2+等离子的干扰可加入EDTA掩蔽；葡萄糖、抗坏血酸等干扰在测定时应避免[9]。

2.5 标准曲线及线性范围

在最佳条件下分别用不同浓度的CBT与KMnO4作用，考察Δ值与CBT浓度的关系。结果表明，线性回归方程为:Δ=0.006 1+0.593 7，线性范围为20~100 mg·L-1，相关系数= 0.995 6。

2.4 样品的测定与验证

取丙酸氯倍他索乳膏10 g（约相当于丙酸氯倍他索2 mg）精密称定，加甲醇30 mL，置于60 ℃水浴中加热5 min溶解，冷却至室温，甲醇定容于50 mL容量瓶中，置于冰浴中冷却2 h，取出后迅速过滤，取续滤液放置室温后，按照实验方法1.2实验，同时作空白实验。实验结果表明丙酸氯倍他索样品标示量在92.5%~98.0% 范围内，加标回收率90.9%~107.0%，相对标准偏差(RSD) 3.0%~ 6.0%，结果见表4。

表4 样品测定结果（n=6）

3 结论

在碱性介质中，基于CBT和KMnO4的氧化还原反应，建立了测定丙酸氯倍他索乳膏中CBT含量的光度分析新方法。本方法简便快速，成本较低，适合大批量样品的检测。

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Determination of Clobetasol Propionate by Spectrophotometry

（College of Chemistry & Chemical Engineering, Bohai University, Liaoning Jinzhou 121013, China）

Clobetasol propionate can react with potassium permanganate to from potassium manganate in alkaline medium. The absorbency has a good linear relationship with the content of clobetasol propionate at 608 nm. A new method for determination of clobetasol propionate by spectrophotometry was established. The optimized determination conditions of clobetasol propionate were obtained by response surface methodology on the basis of single factor experiment. The results indicated that the optimum conditions were as follows: NaOH concentration0.7 mol·L-1, NaOH dosage 1.0 mL, KMnO4concentration 7.5×10-3mol·L-1. The linear range was 20~100 mg·L-1. The method was used for determination of clobetasol propionate in emulsifiable paste, the relative standard deviation were 3.0%~6.0% and recovery were 90.9% ~ 107.0%.

spectrophotometry; clobetasol propionate;potassium permanganate

国家自然科学基金项目(21676028)；2017年大学生创新创业训练计划项目(20171016700100)资助。

2017-11-06

辛明杨（1997-），男，辽宁铁岭人，从事分析检测等工作。

顾佳丽（1980-），女，副教授，研究方向：分析检测。

TQ 9

A

1004-0935（2017）12-1219-04