阿莫西林燃烧稳定性研究

周利兵 陈 琪

(广西科技师范学院,广西 来宾 546199)

目前,学者对药物的研究多是对活性成分进行研究探讨[1-3],而对药物的热值、热重分析等指标进行测定并进行综合分析,在国内的报道中较少,甚至是空白。选择4个厂家生产的阿莫西林作为研究对象,利用氧弹量热计测定燃烧热,热重分析阿莫西林的燃烧稳定性[4-6]。建立阿莫西林的多指标综合评价体系,为药物燃烧稳定性研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

仪器:HR-15BH系列燃烧热测定实验装置、点火丝(镍铬丝)、压片机,湖南长沙长兴高教仪器设备开发有限公司;FW135型粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;FA200电子天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;NETZSCH STA 2500热重分析仪,德国NETZSCH公司。

试剂:苯甲酸,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;2006003药用胶囊,广东生物有限公司。

选取4个厂家生产的阿莫西林作为分析样本,样品均用研钵研细并过60目药典筛。

1.2 各指标测定方法

利用氧弹量热计测定药品的恒容燃烧热,参阅文献[7];热重测定参阅文献方法[8]。每个样品重复试验3次。

1.3 多指标综合评价方法

构建阿莫西林燃烧热、燃烧稳定性、熵聚类的多指标的综合评价体系。

2 结果与讨论

2.1 阿莫西林燃烧热的测定

通过测定标准物苯甲酸燃烧热,确定仪器的水当量(W卡),W卡=12 066.65 J·℃-1。

根据△m×Qv=W卡×△T-Q点火丝×△m点火丝-Q胶囊×△m胶囊,计算药物燃烧热,其中△m为药品质量,g;Qv为药品燃烧热,J·g-1;Q点火丝为点火丝燃烧热,J·g-1;△m点火丝为点火丝质量,g;Q胶囊为胶囊燃烧热,J·g-1;△m胶囊为胶囊质量,g;△T为体系燃烧前后温差,℃。

图1为厂家1阿莫西林的雷诺曲线图,根据图1可得,△T=0.319 ℃。

图1 厂家1阿莫西林雷诺曲线

△m厂家1 阿莫西林=0.134 6 g,△m点火丝=0.019 8 g,△m胶囊=0.097 0 g,W卡=12 066.65 J·℃-1,Q胶囊=17 585.78 J·g-1,由燃烧热计算公式求得Qv厂家1阿莫西林=15 718.46 J·g-1。

同样,可测得厂家2、3、4阿莫西林的燃烧热,每家取3个样品测试燃烧热,平均值见表1。

表1 4厂家阿莫西林燃烧热(n=3)

2.2 热重分析

2.2.1 厂家1 阿莫西林热重结果

厂家1 阿莫西林热重(TG)曲线、微商热重(DTG)曲线、差热分析(DTA)曲线图见图2。由图2可看出,厂家1 阿莫西林样品开始分解的温度为40.3 ℃,经过第一阶段的分解,损失率为13.53%;当温度达到161.4 ℃,进入分解的第二阶段,损失率为49.77%;当温度到达390.5 ℃时,进一步分解,损失率为9.33%[9]。

图2 厂家1 阿莫西林TG曲线、DTG曲线和DTA曲线

厂家1 阿莫西林DTG曲线呈现出两个峰形,峰形的拐点分别为118.2 ℃、220.3 ℃。

厂家1 阿莫西林的DTA曲线有一个较大的放热峰,峰值为128.0 ℃,温度范围为66.5～185.2 ℃,峰面积为590.9 J·g-1;一个吸热峰,峰值为297.0 ℃,温度范围为255.3～337.7 ℃,峰面积为104.6 J·g-1[10]。

2.2.2 厂家2 阿莫西林TG结果

厂家2阿莫西林TG曲线、DTA曲线图见图3。由图3可看出:厂家2 阿莫西林样品开始分解的温度为40.5 ℃;经过第一阶段的分解,损失率为15.78%;当温度达到158.3 ℃,进入分解的第二阶段,损失率为63.63%;当温度到达383.4 ℃时,进一步分解,损失率为14.97%。

图3 厂家2 阿莫西林TG曲线、DTG曲线和DTA曲线

厂家2 阿莫西林DTG曲线呈现出两个峰形,峰形的拐点分别为119.1 ℃、220.5 ℃。

厂家2 阿莫西林的DTA曲线有一个较大的放热峰,峰值为129.3 ℃,温度范围为74.1～190.0 ℃,峰面积为799.2 J·g-1;有一个较小的吸热峰,峰值为292.3 ℃,温度范围为257.6～330.4 ℃,峰面积为244.0 J·g-1。

2.2.3 厂家3 阿莫西林TG结果

厂家3阿莫西林TG曲线、DTA曲线图见图4。

图4 厂家3 阿莫西林TG曲线、DTG曲线和DTA曲线

由图4可看出:厂家3 阿莫西林样品开始分解的温度为40.5 ℃;经过第一阶段的分解,损失率为9.58%;当温度达到151.9 ℃,进入分解的第二阶段,损失率为37.64%;当温度到达399.7 ℃时,进一步分解,损失率为8.14%。

厂家3 阿莫西林DTG曲线呈现出两个峰形,峰形的拐点分别为111.2 ℃、217.5 ℃。厂家3 阿莫西林的DTA曲线有一个较大的放热峰,峰值为121.0 ℃,温度范围为67.2～192.1 ℃,峰面积为481.5 J·g-1;有一个较小的吸热峰,峰值为253.4 ℃,温度范围为230.8～281.0 ℃,峰面积为157.5 J·g-1。

2.2.4 厂家4 阿莫西林TG结果

厂家4阿莫西林热重TG曲线、DTA曲线图见图5。由图5可看出:厂家4 阿莫西林样品开始分解的温度为44.9 ℃;经过第一阶段的分解,损失率为8.44%;当温度达到155.6 ℃,进入分解的第二阶段,损失率为36.27%;当温度到达407.5 ℃时,进一步分解,损失率为5.84%。

图5 厂家4 阿莫西林TG曲线、DTG曲线和DTA曲线

厂家4 阿莫西林DTG曲线呈现出两个峰形,峰形的拐点分别为113.8 ℃、220.0 ℃。

厂家4 阿莫西林的DTA曲线有一个放热峰,峰值为123.1 ℃,温度范围为60.2～191.1 ℃,峰面积为452.6 J·g-1。

3 讨论

3.1 4厂家阿莫西林燃烧热大小比较

4厂家阿莫西林燃烧热大小顺序为:厂家4药品>厂家3药品>厂家1药品>厂家2药品。测试样燃烧热在9 012.70～20 370.59 J·g-1之间,CV<5%。把燃烧热作为衡量药品质量的一个重要物理数据,药品的能量价值,在一定程度上也可从药品的燃烧热反映。

3.2 4厂家阿莫西林燃烧稳定性分析

通过热重分析仪研究阿莫西林在不同升温速率中的燃烧特性指数,判断药品的燃烧稳定性。本研究根据灰色模式识别的方法, 求各个方案与由最佳指标组成的理想方案的关联系数,由关联系数得到关联度,再按关联度的大小进行排序、分析,得出结论。关联度F越大,样本效果越好。最终比较所有的F值,得出评价结论,根据文献的方法[11],采用EXCEL计算,4种药品F值分别为0.505 9、0.905 5、0.248 4、0.220 8,从热重分析结果、燃烧热方面分析,4种药品燃烧稳定性排序为:厂家2药品>厂家1药品>厂家3药品>厂家4药品。4种药品失重最快温度为217.50～220.50 ℃。热重参数通过灰色模式识别应用于药品燃烧稳定性评价,为热重分析方法研究药品燃烧稳定性评价与研究提供依据。

3.3 4种药品熵聚类分析

熵聚类分析是在样品诸多性质的基础上, 按照样品性质的亲疏程度进行分类[12],结果见图6。

图6 熵聚类分析的树形图

由图6可见,不同厂家生产的阿莫西林分为三大类。厂家2药品为一类,厂家1药品为一类,厂家3药品和厂家4药品为一类。熵聚类分析应用于药物的分类学研究,为大规模开发药品资源以及分类研究提供依据。

4 结论

构建阿莫西林燃烧热、燃烧稳定性、熵聚类的多指标的综合评价体系。

本研究对药物的多指标测定与综合评价可为阿莫西林的质量及分类研究提供科学依据。