聚乙二醇1000黏度测定方法的研究及验证

120中国医药工业杂志 Chinese Joumal of Pharmaceuticals2012,43(2)聚乙二醇1000黏度测定方法的研究及验证王林波,杨美成’,王浩2,陈桂良',韩鹏(1.上海市食品药品检验所,上海201203:2.中国医药工业研究总院上海医药工业研究院,上海2000403.国家药典委员会,北京100061)摘要:聚乙二醇100(PEG100)是较有代表性的牛顿流体类药用辅料,各国药典收载的PEG100的黏度测定方法各不相同。本研究通过试验确定了测定其运动黏度的方法:制备50%的PEG1000水溶液,用流出时间不少于200s的平氏毛细管黏度计,在(2001)℃条件下测定。并采用流变仪验证该方法。结果表明,该方法简便、准确、重现性好。关键词:聚乙二醇1000;运动黏度;测定中图分类号:065791文献标志码:A文章编号:1001-8255(2012)02012003Research and validation of viscosity Determination Method for PEG 1000WANG Linbo, YANG Meicheng, WANG Hao, CHEN Guiliang, HAN Peng(1. Shanghai Institute for Food and Drug Control, Shanghai 201203; 2. Shanghai Institute of Pharmaceutical IndustryChina 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)由环氧乙烷与水加成聚合得方法的研究,并采用流变仪对毛细管黏度计的测定到,是稳定的亲水性物质,易被清洗,不易穿透皮方法及结果进行验证肤,在注射剂、眼用制剂、口服和直肠用制剂等剂型中应用广泛。室温下,PEG200~600是液体;表1各国药典测定PEG运动黏度方法的比较PEG1000及以上是固体。PEG1000是较有代表性USP34BP2011 ChP2010的牛顿流体类药用辅料,美国药典34版(USP34)、样品溶液的质量浓度直接进样分析约33%英国药典2011年版(BP2011)和中国药典2010年毛细管黏度计规格流出时间>200sT℃989±0.340 mm版(ChP2010)均采用毛细管黏度计测定其运动黏度,但采用的毛细管黏度计规格、样品溶液的质量1仪器与试剂浓度以及测定温度等差异较大(见表1)。本试验Kinexus Ultra同轴圆筒式旋转流变仪[马尔文仪器以PEG1000为代表进行PEG类药用辅料黏度测定(中国)有限公司,内筒直径25mm/外筒直径27mm];平氏毛细管黏度计[上海前峰橡塑玻璃制品厂,内径0.8mm,收稿日期:2011-08-31:修回日期:201-125基金项目:国家药典委员会立项课题(1678)黏度计常数(K)为0.04538mm/s2;内径1.2mm,K为作者简介:王林波(1976-),男,硕士,主管药师,从事药物分析0.1609mm2/s;内径15mm,K为0.3078mm3s3:PEG1000和质量管理Te:02138839900×26712(中国医药集团化学试剂有限公司,批号201000629);水E-mail:wanglinbosifdc(@163.com为自制去离子水。中国医药工业杂志 Chinese Journal of pharmaceuticals2012,43(2)2方法与结果表2平氏黏度计测定PEG100溶液运动黏度的结果21溶液配制精密称取PEG1000250g,共2份,各置500ml内径规格流出时间/s运动黏度RSD/%和250ml量瓶中,加水溶解并定容,配制成浓度175(555)798(2521)0.56(0.03)743(2435)1.07(0.06)约33%和50%的溶液。6.79(2201)0.53(0.17)22溶液运动黏度的测定注:"括号内外分别是浓度为50%和3%样品的试验数据分别取内径规格为08、1.2和1.5mm的平氏毛细管黏度计,20℃下测定浓度为33%和50%的取两种浓度的PEG1000溶液适量,分别在PEG1000溶液的运动黏度,结果见表220、25和40℃温度条件下绘制剪切速率与剪切应23试验方法和测定结果的验证力和动力黏度的关系曲线(图1、2)。各温度条件2.3.1溶液流变学性质的研究和动力黏度的测定下动力黏度的测定结果见表3。450s350350150忌50-5001020304050剪切速率/s1剪切速率s剪切速率slBA:20℃,B:25℃,C:40℃◆动力黏度;■剪切应力图133%的PEG1000溶液在各温度条件下的剪切应力曲线和动力黏度曲线30表3PEG1000溶液在各温度点动力黏度目20溶液浓度T℃动力黏度mPasRSD/2633%2.069801020304050剪切速率s-1◆20℃;■-25℃;▲40℃图250%的PEG1000溶液的动力黏度曲线m=18,“m=15232溶液相对密度的测定在相同温度下的密度,g/cm3。除另有规定外,测按ChP010二部附录ⅥA的方法,在20℃条定温度应为(20±0.1)℃,此时,p=d20×0.9982,件下测得33%和50%PEG1000溶液的相对密度为d20为供试品在20℃时的相对密度。10611和1.0925。将33%和50%两种PEG1000溶液的动力黏度23.3动力黏度与运动黏度的换算折算成运动黏度,结果分别为8.018和25034mm2/s依据BP动力黏度折算成运动黏度的公式n=Krp分别采用旋转式流变仪和毛细管黏度计测定得到运动黏度v=K=n/p。式中,η为溶液的动力黏PEG1000溶液运动黏度的结果见表4度,mPas;K为用已知黏度的标准液测得的黏度计常3讨论数,mm2/3;t为测得的平均流出时间,s:p为供试品31PEG1000的水溶液为牛顿流体,其运动黏度122中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals2012,43(2)表4两种方法测定PEG100液运动黏度的结果规定)才能满足将公式简化为v=Kt的要求。USP比较/mm2slBP以及《药品检验标准操作规范》2010年版均毛细管黏度计溶液浓度流变仪明确要求流出时间应大于200s。本试验结果也证0.8mm3%7436.79明只有使用流出时间大于或接近200s的毛细管黏50%243522.01度计,测定结果才与绝对黏度计的测定结果(理论真值)相近。可以用毛细管黏度计测定,也可以用流变仪测定。3.6K的选择在所选用的毛细管黏度计适当时,两种方法测得的毛细管黏度计内径越细,其K值越小,流出时运动黏度结果无显著差异。考虑到方法的简易性和间越长。但K仅取决于毛细管的物理特性(如玻璃普适性,以及流变仪较昂贵,一般可选择毛细管的特性、毛细管内壁的摩擦系数、实际内径等),即黏度计(相对黏度)测定牛顿流体的运动黏度,并使毛细管黏度计规格相同,其K的变化范围也可以很用旋转流变仪(绝对黏度)进行方法和结果的验证。大,无法保证待测样品的流出时间一致。故在标准中32凝胶剂、软膏剂和滴眼液等药物制剂以及纤维直接指定使用毛细管黏度计规格(内径)的做法是不素类药用辅料往往具有非牛顿流体的流变学特性。合适的。毛细管黏度计规格的选择本质上是选择具制定其黏度测定方法时,应充分考虑到模拟药物制有适当常数K的毛细管黏度计,以保证待测样品的流剂使用时的剪切情况23或药用辅料应用特性。出时间大于200s故宜采用旋转黏度计或旋转流变仪测定其动力黏度综上所述,以PEG1000为例,采用毛细管黏33影响毛细管黏度计测定牛顿流体运动黏度的主度计测定牛顿流体运动黏度较为合适的表述方式为要因素为测定温度、毛细管黏度计的规格(内径)、“运动黏度精密称取本品50g,加水50m振摇使毛细管黏度计的流出时间以及样品的质量浓度等,溶解。用流出时间大于200s的平氏毛细管黏度计所以在建立测定方法时应详细考察上述因素。在20℃测定运动黏度(附录ⅥG第一法),应为3.4在无特殊情况时应首选20℃作为测定温度。207~277m/”主要原因为:①毛细管黏度计法是一种相对黏度测定法,需要用到毛细管黏度计的常数。而该常数参考文献般都是采用具有20℃指定值的标准黏度油检定后[1]王林波,陈祝康,刘蔚,等.黏度测定方法的介绍及药典中3个药用辅料黏度测定方法的讨论[J.中国药品标准,给出的。②毛细管黏度计测定运动黏度时,样品的2009,10(6):433436测定时间一般较长,温度较高更易造成溶剂挥发,[2]王林波,金薇,乐健,等.阿达帕林凝胶剂动力黏度测定从而影响结果的准确性。如PEG1000,USP中要方法的研究[.药物分析杂志,2008,28(12):2040-2043求保持水浴温度为(989±0.3)℃,需要换油浴或使]王林波,刘蔚,陈祝康,等.维生素A棕榈酸酯凝胶动力用机械加热的装置,设备复杂。故一般建议采用黏度测定方法的研究[J.药物分析杂志,2009,29(11)1808-18l120℃为宜。[4]陈燕平,王林波,邵泓,等.乙基纤维素动力黏度测定3.5毛细管黏度计测定运动黏度的完整计算公式,6[J.中国医药工业杂志,201142(8):622-624为[5]国家标准化管理委员会,GB102472008黏度测量方法v=Kt-(E/r)[S].北京:中国标准出版社,2008式中E为动能系数。只有当待测样品的流出时间6中国食品药品检定研究院,药品检验标准操作规范(2010t大于200s时(内径特别细的毛细管黏度计另有年版)M].北京:中国医药科技出版社,2010