注射用冷冻干燥用卤化丁基橡胶塞残留水分不同测定方法的比较

吴倩，胡星宇，熊马剑，左军凤，朱碧君*

1.江西中医药大学，江西 南昌 330041；2.江西省药品检验检测研究院、江西省药品与医疗器械质量工程技术研究中心，江西 南昌 330029

1 引言

冻干制剂在储存过程中容易吸湿，制剂的残余水分会严重影响其稳定性和有效期[1]。冻干胶塞常用于制剂密封，而胶塞的残余水分易迁移至冻干制剂中并严重影响制品的质量。有些企业将胶塞灭菌后直接封装药品，没有考虑到灭菌时进入胶塞的残余水分，由于灭菌后胶塞没有进行烘干，致使残留在胶塞中的水分对封装药物的相容性产生了不良影响，尤其是对水分敏感的药物，影响更大。

目前国内尚未对冻干胶塞的残余水分进行严格控制，在所收集的企业注册产品标准中，许多企业采用干燥法测量冻干胶塞的残余水分，且干燥时间和残余水分限度都各不相同。ISO8362中提及卡尔费休-库伦法测量冻干胶塞中的残余水分。卡尔费休法测定水分的原理是在吡啶和甲醇存在的情况下，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，直至水分被全部耗尽[2]。相对于干燥法，卡尔费休法灵敏度更高，但考虑到仪器的易得性与便利性，本文比较了干燥法和卡尔费休法两种方法的水分失重比例。

2 仪器

917型卡氏库伦法水分测定仪器(配860型卡氏水分加热炉，瑞士万通)；MS105DU微量分析天平(德国METTLER TOLEDO)；GFL-230型恒温干燥箱(天津市莱玻瑞仪器设备有限公司)；YXQ-LS-70A全自动立式压力蒸汽灭菌锅(上海博讯)。

3 试剂试药

KFR-C02无吡啶电解液(分析纯，天津赛孚瑞科技有限公司)。

注射用冷冻干燥用卤化胶塞20批(其中氯化胶塞和溴化胶塞各10批)，来源于国内7家生产企业，共有12种规格，详细信息见表1。

4 方法与结果

4.1 样品的前处理ISO 8871规定了3种胶塞前处理方法，包括无预处理、蒸汽灭菌后吸拭表面水分、蒸汽灭菌后110℃热空气加热方式。本实验结合厂家生产工艺，采用蒸汽灭菌后110℃热空气加热的方式对样品进行前处理，除去冻干胶塞因储存吸附的水分、挥发性物质及硅油等对水分测定的干扰，但蒸汽灭菌的同时也能使得胶塞表面水分增加，影响测定水分结果。因此需要对前处理加热时长进行考察，本文从6个厂家中挑选了6批样品蒸汽灭菌后在110℃热空气中分别加热1、2、3、4、5、6、8、9、10、12h比较水分失重变化，测定结果见图1。比较发现，蒸汽灭菌后110℃加热2小时水分失重比例变化较大，在3小时后失重比例变化较小，参照《国家药包材标准》注射用无菌粉末用卤化丁基橡胶塞(YBB00052005-2015)[3]，决定将冻干胶塞蒸汽灭菌后在110℃加热3小时作为胶塞的前处理。

4.2 干燥法选取4.1项下的冻干胶塞适量，制成不大于3mm的颗粒，取胶塞冠部混匀，精密称取M1 2.0g，置入110℃恒温干燥箱中，分别加热1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12h后精密称重M0。计算减失重量W(%)，结果见表2和表3。

W(%)=(M1-M0)/M1×100%

4.3卡尔费休法

4.3.1 仪器参数 917型瑞士万通卡氏库伦法水分测定仪器电极电流为400mA，终点电位50.0mV，终点相对停止漂移值为5ug·min-1，开始漂移值为12ug·min-1；860型卡氏水分加热炉温度为150℃，吹扫速率50mL·min-1。

表1 试验样品信息Tab 1 Test sample information

4.3.2 试验方法 ①开启卡尔费休仪，用卡尔费休试剂将滴定池内的水分中和，使其不含水分。②仪器平衡后，将空白顶空瓶置入卡氏炉中，待漂移停止时，仪器自动计入空白水分值。③将3.1项下的待测样品迅速装入顶空瓶中用铝盖密封，置入卡氏炉中，输入胶塞质量待仪器平衡后开始，仪器检测完毕后，自动校准空白顶空瓶中的水分含量并得出结果，平行试验两份，试验结果见表4和表5。

表2 氯化胶塞干燥法加热不同时长水分失重比例结果Tab 2 Result of water weight loss ratio of different time length heated by chlorinated rubber plug drying method

表3 溴化胶塞干燥法加热不同时长水分失重比例结果Tab 3 Result of water weight loss ratio of brominated rubber plug drying heating at different time lengths

表4 氯化胶塞卡尔费休法测定结果Tab 4 Determination results of chlorinated rubber by Sekal Fischer method

表5 溴化胶塞卡尔费休法测定结果Tab 5 Determination of brominated rubber by Sekal Fischer method

4.3.3 回收率和精密度试验 取冷冻干燥用氯化胶塞和冷冻干燥用溴化胶塞各一批用卡尔费休法进行加标回收率和精密度试验(n=5)，样品A1的添加水平为1.14、1.71和2.05 ug·g-1，B6的添加水平为1.61、2.02和2.42 ug·g-1，结果见表6。由表6可知样品A1的加标回收率在101.2%～104.4%之间，样品B6的加标回收率在96.2%～102.1%之间，回收率较好。相对标准偏差在3.5%～4.9%，精密度符合方法学要求。

4.4 干燥法与卡尔费休法的比较将干燥法加热5～8小时与卡尔费休法结果进行比较，结果见表7和表8。

表6 加标回收率和精密度试验结果(n=5)Tab 6 Test results of recovery and precision of standard addition(n=5)

表7 氯化胶塞干燥法与卡尔费休法结果比较Tab 7 Comparison of the results of chlorinated rubber stopper drying method and Karl Fischer method

表8 溴化胶塞干燥法与卡尔费休法结果比较Tab 8 Comparison of the results of brominated rubber stopper drying method and Karl Fischer method

比较发现，两者的水分失重比例均符合ISO8365-5的限值(0.1%～1.5%)，干燥法加热不同时长，水分失重比例逐渐增加，但水分失重速率逐渐减缓。大部分样品干燥法加热6小时水分失重结果与卡尔费休法结果较接近，样品B4、F1和G1的卡尔费休法的结果大于干燥法加热12小时的结果，可能与胶塞的生产工艺、规格及大小有关，此时应以卡尔费休法的测量结果为仲裁结果。

5 讨论

冻干胶塞用于冻干粉针剂的密封，冻干胶塞的残余水分将严重影响药品质量，目前，国内尚未有关于冻干胶塞水分含量测定的标准，不同厂家生产的不同类型不同规格的胶塞在使用时均需经过清洗灭菌的处理过程(免洗胶塞除外)，因此在对样品进行水分测定时，应模拟使用要求对样品进行前处理，本实验参照ISO 8871及《国家药包材标准》注射用无菌粉末用卤化丁基橡胶塞(YBB00052005-2015)，将冻干胶塞蒸汽灭菌后在110℃热空气中加热3小时作为前处理。

干燥法相对于卡尔费休法，实验成本低，各企业常用干燥法测定冻干胶塞的含水量，但干燥法加热时间较长，且干燥后称重时易吸收空气中的水分，而胶塞中可能含有的挥发性成分也会造成结果偏高，使结果不够准确；卡尔费休法试验时间短，灵敏度高，实验误差小，但仪器及耗材较贵，对于干燥法结果较卡尔费休法结果相差较大的样品，应以卡尔费休法为准，对于干燥法测定结果超限度要求的，则应以卡尔费休法作为仲裁方法。