羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素中羟丙氧基含量测定的方法学验证

刘 帅，吴 燕

（天津市药品检验研究院，天津 300070）

羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素作为药用辅料，广泛用于口服制剂和局部用制剂。在口服制剂中，羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素主要用作包衣材料、黏合剂和崩解剂，并且由于具有良好的吸水性和膨胀性，通常用作口腔崩解片理想的崩解剂，也是速释固体制剂最主要的辅料之一。在局部用制剂中，羟丙纤维素通常用于透皮贴剂和眼科制剂。此外，羟丙纤维素作为添加剂也广泛应用于食品和化妆品工业［1］。

羟丙氧基的含量是评价羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素等药用辅料质量的重要指标之一［2-3］。本文对羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素供试品进行了羟丙氧基含量测定的方法学验证［4］，证明了该方法可用于羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素中羟丙氧基含量测定的质量控制。

1 仪器与试药

1.1 仪器 Agilent 7890A 气相色谱仪，配备自动进样器和氢火焰离子化（FID）检测器（Agilent 公司）；Yamato DKN612C 型电热干燥箱（Yamato 公司）；A10纯化水系统（Millipore 公司）；METTLER TOLEDO XS 205 分析天平（METTLER 公司）。

1.2 试药 2-碘丙烷对照品（Sigma-Aldrich，批号MKCL2500，标示含量≥99%，经气相色谱面积归一化法验证纯度为99.0%）；正辛烷（Alfa Aesar，批号10191342，98%）；氢 碘 酸（Acros organics，批 号A0384630，57%）；己二酸（TCI 东京化成工业株式会社，批号4WQ2MGM，＞99.0%）；邻二甲苯（TCI 东京化成工业株式会社，批号XY860IEAD，＞98.0%）；高纯氮气（99.999%，天津六方气体有限公司）；试验中所用其他试剂均为分析纯。羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素样品由天津汉瑞药业有限公司提供，羟丙纤维素（批号NAB-2621）由日本曹达株式会社生产，低取代羟丙纤维素（批号210646）由安徽山河药用辅料股份有限公司生产。

2 方法与结果

2.1 气相色谱条件 Agilent J&W Scientific DB-624毛细管色谱柱（30 m×0.53 mm，3.00 μm）；FID 检测器；程序升温，100 ℃保持8 min，以50 ℃/min 速率升温至230 ℃，保持10 min；进样口温度200 ℃；检测器温度250 ℃；载气（氮气）流速2.0 ml/min；尾吹气（氮气）流量25 ml/min；进样量1.0 μl，不分流进样。

2.2 系统适用性试验 理论板数按正辛烷峰计算应不低于10 000，2-碘丙烷峰与内标物质（正辛烷）峰的分离度应符合要求。取2-碘丙烷对照品溶液1 μl连续进样5 次，计算校正因子，相对标准偏差应不大于3.0%。

2.3 溶液的制备

2.3.1 内标溶液的制备 取正辛烷0.5 g，精密称定，置100 ml 量瓶中，加邻二甲苯溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。

2.3.2 供试品溶液的制备 取羟丙纤维素或低取代羟丙纤维素供试品约65 mg，精密称定，置已称重的反应瓶中，加己二酸80 mg，精密加入内标溶液与57%氢碘酸溶液各2.0 ml，密封，精密称定，140 ℃加热30 min 后，剧烈振摇5 min，继续在140 ℃加热30 min，冷却，精密称定，减失重量小于反应瓶中内容物的0.50%，且无渗漏，直接取混合液的上层液体作为供试品溶液。

2.3.3 对照品溶液的制备

2.3.3.1 对照品系列溶液的制备（羟丙纤维素测定，5点法） 取己二酸80 mg，分别置5 个已称重的反应瓶中，精密加入内标溶液与57%氢碘酸溶液各2 ml，密封，精密称定，分别加入2-碘丙烷对照品5、10、15、25 和30 mg，精密称定，两次称重结果相减即为2-碘丙烷对照品的加入量。振摇约30 s，静置，取上层液体作为对照品溶液，即得对照品系列溶液（n=5），浓度覆盖范围为《中国药典》2020 年版中羟丙纤维素各论所规定的羟丙氧基含量（53.4%～80.5%）下限的80%至上限的120%。

2.3.3.2 对照品系列溶液的制备（低取代羟丙纤维素测定，5 点法） 取己二酸80 mg，分别置5 个已称重的反应瓶中，精密加入内标溶液与57%氢碘酸溶液各2 ml，密封，精密称定，分别加入2-碘丙烷对照品60、80、100、120 和150 mg，精密称定，两次称重结果相减即为2-碘丙烷对照品的加入量。振摇约30 s，静置，取上层液体作为对照品溶液，即得对照品系列溶液（n=5），浓度覆盖范围为《中国药典》2020 年版中低取代羟丙纤维素各论所规定的羟丙氧基含量（5.0%～16.0%）下限的80%至上限的120%。

2.4 专属性试验 取供试品溶液和对照品溶液各1 μl，注入气相色谱仪，记录色谱图，供试品溶液和对照品溶液的代表性色谱图如下图1 所示。系统适用性结果显示，理论板数按正辛烷峰计算，均＞15 000，2-碘丙烷峰与内标物质峰之间的分离度均＞7.0。2-碘丙烷对照品溶液（对于羟丙纤维素，含量约为100 mg；对于低取代羟丙纤维素，含量约为25 mg）1 μl 连续进样5 次，所得2-碘丙烷峰面积与内标物质峰面积比值的RSD 均＜0.2%。上述结果表明该方法的系统适用性良好。

图1 对照品（A）羟丙纤维素供试品（B）低取代羟丙纤维素供试品（C）典型色谱图

2.5 线性和范围 取“2.3.3”项下所述的对照品系列溶液各1 μl，注入气相色谱仪，记录色谱图，以2-碘丙烷峰面积与内标峰面积的比值作为纵坐标（Y），以2-碘丙烷的含量（mg）作为横坐标（X），绘制标准曲线。将2-碘丙烷的含量结果乘以系数［2-碘丙烷（分子量169.99）转换为羟丙氧基（分子量75.09）系数为0.441 7］，即得羟丙氧基的含量。结果显示：①羟丙纤维素，在60～150 mg（以2-碘丙烷计算）范围内，2-碘丙烷的含量与2-碘丙烷峰面积/内标峰面积的比值呈良好的线性关系，线性方程为Y=0.023 3X+0.124 2（r=0.999 9）。按羟丙氧基计算，当供试品取样量为65 mg 时（以100%干燥品计），线性范围为40.77%～101.93%（以羟丙氧基计算）；②低取代羟丙纤维素在5～30 mg（以2-碘丙烷计算）范围内，2-碘丙烷的含量与2-碘丙烷峰面积/内标峰面积的比值呈良好的线性关系，线性方程为Y=0.023 8X+0.100 7（r=0.999 8）。按羟丙氧基计算，当供试品取样量为65 mg 时（以100%干燥品计），线性范围为3.50%～21.05%（以羟丙氧基计算）。

2.6 重复性试验 取供试品约65 mg，共6 份，按照“2.3.2”项下方法处理，依法测定。所得结果：①羟丙纤维素含量测定结果分别为61.10%、61.51%、61.66%、61.71%、60.22%和61.00%，其RSD 为0.92%；②低取代羟丙纤维素含量测定结果分别为10.33%、10.25%、10.38%、10.38%、10.43%和10.24%，其RSD为0.75%。上述结果表明该方法的重复性良好。

2.7 中间精密度试验 在不同日期，由不同分析人员对同一批次供试品进行分析。取供试品约65 mg，共6 份，按照“2.3.2”项下方法处理，依法测定，计算含量测定结果的RSD（n=6），并与重复性试验结果一起计算累计RSD（n=12）。所得结果：①羟丙纤维素含量测定结果分别为61.69%、61.64%、60.44%、61.59%、60.58%和61.31%，其RSD 为0.78%，累计RSD 为0.83%；②低取代羟丙纤维素含量测定结果分别为10.27%、10.09%、10.26%、10.20%、10.31%和10.10%，其RSD 为0.89%，累计RSD 为1.02%。上述结果表明该方法的中间精密度良好。

2.8 准确度试验（回收率试验） 取供试品约32.5 mg（即供试品65 mg 半量取样），共6 份，精密称定，分别置已称重的反应瓶中，加入适量2-碘丙烷对照品（对于羟丙纤维素，2-碘丙烷加入量为45 mg；对于低取代羟丙纤维素，2-碘丙烷加入量为10 mg），精密称定，按照“2.3.2”项下方法处理，依法测定，计算加标回收率，结果羟丙纤维素平均回收率为98.69%，RSD 为0.66%；低取代羟丙纤维素平均回收率为103.38%，RSD 为0.74%。见表1。结果表明该方法的准确度良好。

2.9 耐用性试验

2.9.1 供试品反应温度 采用不同的供试品反应温度进行耐用性考查。条件1：130 ℃；条件2：140 ℃；条件3：150 ℃，其余操作条件同“2.3.2”。所得结果：①羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为61.36%、61.20%和61.13%，其RSD 为0.19%；②低取代羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为10.13%、10.33%和10.17%，其RSD 为1.04%。

表1 回收率试验结果

2.9.2 载气流速 采用不同的载气流速进行耐用性考查。条件1：1.8 ml/min；条件2：2.0 ml/min；条件3：2.2 ml/min，依法测定。所得结果：①羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为61.38%、61.20%和61.12%，其RSD 为0.22%；②低取代羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为10.14%、10.33%和10.15%，其RSD 为1.05%。

2.9.3 色谱柱升温程序 采用不同的色谱柱升温程序进行耐用性考查。条件1：初始温度90 ℃，最终温度220 ℃；条件2：初始温度100 ℃，最终温度230 ℃；条件3：初始温度110 ℃，最终温度240 ℃，依法测定。所得结果：①羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为61.50%、61.20%和61.42%，其RSD 为0.25%；②低取代羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为10.15%、10.33%和10.12%，其RSD 为1.10%。

2.9.4 检测器温度 采用不同的检测器温度进行耐用性考查。条件1：230 ℃；条件2：250 ℃；条件3：270 ℃，依法测定。所得结果：①羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为61.51%、61.20%和61.41%，其RSD 为0.26%；②低取代羟丙纤维素3 种条件下羟丙氧基的含量测定结果分别为10.16%、10.33%和10.17%，其RSD 为0.93%。

上述耐用性试验结果表明，所考查试验参数的微小变动对该方法的影响很小，选定的色谱系统耐用性良好。

3 讨论

该方法中所使用反应瓶的密封性必须良好，加热和振摇反应前后的减失重量不得超过内容物重量的0.5%，如果超过0.5%，说明反应生成的2-碘丙烷已挥发，需要按照方法所述重新制备供试品溶液。

综上所述，经验证，该方法的线性、重复性、准确度和耐用性良好，适用于羟丙纤维素和低取代羟丙纤维素中羟丙氧基的含量测定。