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丁硼乳膏中硼砂含量測(cè)定方法學(xué)研究摘要由于原有的硼砂含量的測(cè)定的方法存在測(cè)定不穩(wěn)定的問(wèn)題,為解決這一問(wèn)題與進(jìn)一步建立準(zhǔn)確的測(cè)定丁硼乳膏中硼砂含量的測(cè)定方法,為其藥效學(xué)研究和新藥開(kāi)發(fā)提供參考。通過(guò)姜黃素和硫酸作用生成質(zhì)子化的姜黃,硼砂在酸性條件下能夠生成硼酸,而硼酸和質(zhì)子化姜黃素反應(yīng)而生成紅色化合物(稱(chēng)之為玫瑰紅花青),且硼砂含量與溶液的顏色呈正比,進(jìn)而可以通過(guò)利用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定硼酸的含量,由此得知丁硼乳膏樣品中硼砂的含量。關(guān)鍵詞:丁硼乳膏;硼砂;紫外可見(jiàn)分光光度法;含量測(cè)定StudyonthemethodofdeterminationofboraxcontentinbutylboroncreamABSTRACTInordertosolvetheproblemofunstabledeterminationofboraxcontentintheoriginal,Amethodfortheaccuratedeterminationofboraxinbutylboroncreamwasestablished,Itprovidesreferenceforpharmacodynamicsresearchandnewdrugdevelopment.Turmericisprotonatedfromcurcuminandsulfuricacid,Boraxproducesboricacidunderacidicconditions,Boricacidreactswithprotonatedcurcumintoformredcompounds(calledrosesaffronblue),Boraxcontentispositivelyproportionaltothecolorofthesolution,Thecontentofboraxcanbedeterminedbyuvspectrophotometry.Thecontentofboraxinbutylboroncreamwasdetermined.Keywords:Boroncream;borax;Ultravioletvisiblespectrophotometry;Contentdetermination前言硼是人體和動(dòng)植物(特別是豆類(lèi)、蔬菜、水果)必須的生長(zhǎng)元素,主要以硼酸、硼砂及其與鈉、鎂、鈣形成的絡(luò)合物三種形式存在。硼砂是制取含硼化合物的基本原料,幾乎所有的含\t"/item/%E7%A1%BC%E7%A0%82/_blank"硼化物都可經(jīng)硼砂來(lái)制得,因此硼砂在各行各業(yè)都得到廣泛應(yīng)用:例如玻璃和搪瓷行業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、食品加工等。[1]丁硼乳膏的主要成分之一為硼砂。其用法可以分為敷在患處或直接用于刷牙。硼砂在胃酸作用轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚?,?jīng)胃腸道吸收,盡管攝入量不多,因消除速度慢,最終會(huì)在體內(nèi)蓄積而中毒,危及對(duì)人體多種器官都有毒害。[2-3]本文主要總結(jié)敘述了硼砂的理化性質(zhì)、應(yīng)用及危害與丁硼乳膏的臨床應(yīng)用以及含量測(cè)定方法的研究現(xiàn)狀,對(duì)比幾種測(cè)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)。著重?cái)⑹鰬?yīng)用雙束紫外分光光度計(jì)進(jìn)行硼砂含量測(cè)定的方法學(xué)驗(yàn)證。
1.概述1.1硼砂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Na2B4O7·10H2O1.2概述及理化性質(zhì)硼砂化學(xué)名稱(chēng)為硼酸鈉、別稱(chēng)月石、盆砂。分子式是Na2B4O7·10H2O,分子量218.97,[4]易在干燥的空氣環(huán)境中失水,易被風(fēng)化為白色粉末。[5]通常用加壓堿解法、硫酸法、碳?jí)A法、鈉化焙燒-常壓水浸法、常壓堿解法、等方法制取硼砂的原料。[6]硼砂入藥時(shí)多用炮制后的煅硼砂,常捻粉或呈粒,具有解毒防清熱化痰明目功效。[7]硼砂熔融物能夠溶解金屬物體表面附著的氧化物,生成的復(fù)鹽更偏向?qū)儆谂鹚崆揖哂刑厥忸伾?,這種反應(yīng)特性被稱(chēng)為“硼砂珠試驗(yàn)”。[8]硼砂的熔融狀態(tài)能夠與許多金屬氧化物及其鹽反應(yīng)生成顏色各異的化合物。[9-10]2硼砂的應(yīng)用2.1硼砂在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用有研究表明:10%的硼砂對(duì)白色念珠菌、大腸桿菌、綠膿桿菌等有抑制作用,可保護(hù)皮膚粘膜[11],因此硼砂在配合治療惡性腫瘤患者口腔霉菌的感染中有顯著的療效。2.2硼砂在生活中的應(yīng)用硼砂動(dòng)是植物生長(zhǎng)過(guò)程中的重要微量元素之一。噴灑和底施可以從瓜類(lèi)作物的粉萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)、種子的發(fā)育促進(jìn)作物的生長(zhǎng),使得作物產(chǎn)量提高。硼砂還可以提高食物韌度、口感更加勁道、爽脆程度及使食物保持水分及延長(zhǎng)保存時(shí)時(shí)間,起到防腐和改良面粉的作用,肉類(lèi)食物中使用硼砂可以提亮保鮮。[12]2.3硼砂在制造業(yè)中的應(yīng)用基于硼砂具有吸熱脫水的性質(zhì),在鉆石研磨之前將其置于由熱水溶解的硼砂過(guò)飽和溶液中浸泡,當(dāng)取出來(lái)進(jìn)行研磨的過(guò)程中,硼砂會(huì)在磨削熱的高溫之下發(fā)生變化。一方面高溫脫水降低鉆石表面溫度,另一方面在高溫下的硼砂熔融,形成了可以隔絕氧氣和鉆石的保護(hù)層,避免了鉆石加工過(guò)程中因高溫和空氣產(chǎn)生的褐黑色灼燒痕,可以有效防止鉆石氧化現(xiàn)象的發(fā)生。[13]制冷設(shè)備的焊接維修中硼砂可以凈化金屬表面,清除表面的氧化物。3硼砂的危害硼砂在人體內(nèi)消除代謝的速度較慢。長(zhǎng)期食用添加硼砂的食物會(huì)引起慢性中毒,主要表現(xiàn)涉及體溫調(diào)節(jié)和皮膚、胃腸、生殖泌尿、心臟血管、神經(jīng)等多個(gè)方面,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)休克、昏迷等癥狀,引發(fā)多臟器的蓄積性中毒。[14]成人服用1~3g即中毒,當(dāng)食用15g則致死;嬰兒的致死量為2~3g。[15-16]按照我國(guó)《食品安全法》和2008年12月份衛(wèi)生部公布的《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑名單(第一批)》公告規(guī)定:嚴(yán)格禁止在食品中加入硼酸或硼砂。[15]4丁硼乳膏4.1丁硼乳膏概述4.1.1概述丁硼乳膏是含有丁香酚和硼砂的復(fù)合制劑,有類(lèi)似丁香香氣。屬于口腔科用藥類(lèi)非處方藥的一種,功能主治和適應(yīng)癥為急慢性牙齦炎、口腔炎等引起的牙痛、牙齦出血、腫痛、潰瘍、溢腫等癥狀,也可用于治療牙齦炎、牙周炎、牙齦紅腫、口腔炎疾病等,具有消炎止痛的功效。[17]4.1.2處方及用法用量硼砂和丁香羅勒油是丁硼乳膏的主要有效成分,對(duì)口腔常見(jiàn)的致病菌群有良好的抑菌效果,例如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及厭氧菌、產(chǎn)黑菌等。其標(biāo)示量為65克,每克含丁香羅勒油適量(相當(dāng)于丁香酚7mg),硼砂25mg。[18]丁硼乳膏的用法是直接當(dāng)作牙膏用于睡前刷牙,或?qū)⑷楦喈?dāng)作外用藥品涂抹于患處,停留3至5分鐘左右后清水漱口,每次使用1到1.5cm(約重1g),每日3~4次。4.2丁硼乳膏的臨床應(yīng)用4.2.1丁硼乳膏用于牙齦炎牙齦炎是最為常見(jiàn)的口腔疾病,它主要是由于牙周產(chǎn)生菌斑微生物,出現(xiàn)牙石,或長(zhǎng)期食物嵌塞而產(chǎn)生,另外,妊娠期婦女由于懷孕期間體內(nèi)性激素增加,促使牙齦毛細(xì)血管發(fā)生變化,通透性增高致使慢性炎癥加重形成牙齦瘤樣改變的疾病。[19]丁硼乳膏結(jié)合超聲波潔治術(shù)[20]可有效治療牙齦炎,對(duì)于妊娠期婦女來(lái)說(shuō)避免了全身性藥物治療引起的胎兒致畸等副作用,快速止血止痛,收斂保護(hù)創(chuàng)面,去除局部病損組織的刺激,有效抑制口腔細(xì)菌,緩解患者疼痛。4.2.2丁硼乳膏治療牙周炎牙周炎是一種破壞牙齦及牙周組織的一種慢性炎癥,一般患者因飲食不規(guī)律不節(jié)制,脾胃食用辛辣厚味的食物而內(nèi)傷,濕熱化火引入到了齒齦所致。[21]丁硼乳膏通過(guò)與細(xì)菌蛋白質(zhì)中的氨基結(jié)合達(dá)到抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用,臨床上結(jié)合一些全身性作用的抗菌藥物、局部消炎藥或超聲波潔治術(shù)等可顯著治療牙周炎癥患者的口腔問(wèn)題。5硼砂含量測(cè)定的研究現(xiàn)狀5.1研究的意義硼砂作為丁硼乳膏的主藥之一,其含量的多少?zèng)Q定了藥物的療效與毒副作用。硼砂含量的測(cè)定顯得尤為的重要,但目前在中國(guó)藥典中關(guān)于硼砂含量測(cè)定的方法微乎其微,能夠提供的具有參考價(jià)值的有效的文獻(xiàn)更是少之又少。因此開(kāi)展硼砂含量測(cè)定方法的研究也具有格外重要的意義。5.2四國(guó)藥典記載方法及其比較硼砂作為一種弱酸強(qiáng)堿鹽,其檢測(cè)方法一般可分為兩種:一類(lèi)使用鹽酸采用直接滴定法通過(guò)鹽酸和硼砂反應(yīng)生成硼酸來(lái)直接滴定硼砂,此法以美國(guó)藥典收載為代表;另一類(lèi)是用氫氧化鈉滴定通過(guò)加入多羥基化合物(如甘露醇或甘油)作為強(qiáng)化劑滴定的方法。此法又可以分為兩類(lèi):一種是在滴定前加入強(qiáng)化劑,與硼砂形成絡(luò)合的酸,再用NaOH滴定液滴定,即直接滴定法。此法以英國(guó)和歐洲藥典收載為代表;另一種先將硼砂用酸性溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚?,再加入?qiáng)化劑,再用NaOH滴定液滴定,即間接滴定法。以《中國(guó)藥典》方法為代表,將四國(guó)藥典收載的測(cè)定方法進(jìn)行比較最為簡(jiǎn)單操作快速的是美國(guó)藥典;中國(guó)藥典方法操作繁瑣,成本較高,且結(jié)果誤差略大,需要改進(jìn);英國(guó)和歐洲藥典介于中國(guó)和美國(guó)藥典之間。5.3現(xiàn)用其他方法5.3.1紫外分光光度法通過(guò)姜黃素和硫酸作用生成質(zhì)子化的姜黃,硼砂在酸性條件下能夠生成硼酸,而硼酸和質(zhì)子化姜黃素反應(yīng)而生成紅色化合物(稱(chēng)之為玫瑰紅花青),且硼砂含量與溶液的顏色呈正比,進(jìn)而可以通過(guò)利用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定硼酸的含量。[23-24]5.3.2近紅外光譜法采集樣品近紅外光譜,以一階導(dǎo)數(shù)為預(yù)處理方法,將硼砂的平對(duì)照品均光譜作為參考光譜,在全譜段范圍內(nèi)計(jì)算所有樣品光譜與參考光譜之間的相關(guān)系數(shù),確定對(duì)照品與樣品之間的相關(guān)系數(shù)閾值,建立硼砂的定性定量分析模型。[25]6.硼砂含量測(cè)定方法學(xué)驗(yàn)證6.1方法學(xué)驗(yàn)證概述分析方法學(xué)驗(yàn)證包含:準(zhǔn)確度、線性、范圍、精密度(包括重復(fù)性、中間精密度、重現(xiàn)性)、專(zhuān)屬性、檢測(cè)限、定量限、耐用性及高效液相色譜法涉及到的系統(tǒng)適應(yīng)性試。[26]1.專(zhuān)屬性:指將被測(cè)物中的有效成分與雜質(zhì)區(qū)分開(kāi)來(lái),即為“選擇性”。一般要求所得分離度值大于2.0。2.線性:指即給的規(guī)定范圍內(nèi),供試品檢測(cè)結(jié)果與對(duì)照品檢測(cè)結(jié)果呈線性關(guān)系的程度。3.準(zhǔn)確度:指被測(cè)定物的測(cè)定結(jié)果與其真實(shí)結(jié)果之間相近的程度。4.精密度:指規(guī)定條件下,一個(gè)樣品至少連續(xù)取樣6次檢測(cè)所得檢測(cè)值之間的相近程度。一般用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示。5.范圍:在具備一定的準(zhǔn)確度、線性、精密時(shí),樣品中能被檢測(cè)到的濃度范圍,純度測(cè)定的濃度范圍為80%-120%。6.檢出限:指被測(cè)物能被檢測(cè)到的最小量,不需要準(zhǔn)確定量,一般能夠達(dá)到進(jìn)樣濃度的0.05%的信噪比為3:1。7.定量限:指被測(cè)物含量能被定量檢測(cè)到的最小量??梢酝ㄟ^(guò)加大進(jìn)樣體積來(lái)確定信噪比為10:1的被測(cè)物的定量限。8.耐用性:指改變檢測(cè)條件測(cè)定結(jié)果不發(fā)生改變的適用程度,主要表明檢測(cè)方法設(shè)計(jì)的抗干擾能力。9.系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn):流動(dòng)相、檢測(cè)器、檢測(cè)色譜柱、實(shí)驗(yàn)操作及待測(cè)物被視為完整的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。是分析方法的組成部分。6.2硼砂含量測(cè)定方法摸索6.2.1滴定法精密稱(chēng)定本品2.0g加水50mL,稱(chēng)重,超聲30分鐘,放置室溫冷,再稱(chēng)定重量,加水補(bǔ)足重量,離心,取上清液。用移液管取上清液25mL,加0.05%甲基橙溶液2滴,用鹽酸滴定液(0.02mol/L)滴定至橙紅色,煮沸2分鐘,冷卻,如溶液呈黃色,繼續(xù)滴定至溶液呈橙紅色,加中性甘油[取甘油80mL,加水20mL與酚酞指示液1滴,用NaOH滴定液(0.lmol/L)滴定至粉紅色]10mL與酚酞指示液8滴,用NaOH滴定液(0.02mol/L)滴定至顯粉紅色。每lmLNaOH滴定液(0.02mol/L)相當(dāng)于1.9068mg的Na2B4O7?10H2O。滴定反應(yīng)方程式:Na2B4O7+2HCl+5H2O==4H3BO3+2NaCl少量氫氧化鈉時(shí):4B(OH)3+2NaOH=Na2BO4O7+7H2O過(guò)量氫氧化鈉時(shí):B(OH)3+NaOH=NaBO2+2H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:自制樣品與廠家樣品的平均含量差異較大,從上述結(jié)果可知,此方法測(cè)得結(jié)果存在數(shù)據(jù)不平行的情況,復(fù)測(cè)仍有此情況,可能是由于滴定終點(diǎn)不容易判斷或者提取方法存在問(wèn)題所致,故該方法仍需優(yōu)化。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中改用了加熱形式對(duì)丁硼乳膏中的硼砂進(jìn)行提取,以保證硼砂能提取完全。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中檢測(cè)到空白輔料干擾嚴(yán)重,分析原因發(fā)現(xiàn)處方中CMC-Na消耗的NaOH滴定液體積與輔料消耗的NaOH滴定液的體積相近,故得知CMC-Na對(duì)丁硼乳膏中硼砂含量測(cè)定的干擾源頭。根據(jù)CMC-Na的相關(guān)性質(zhì),未找到合適的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)它進(jìn)行消除,另外,該方法操作過(guò)于繁瑣,且滴定終點(diǎn)時(shí)顏色判斷較困難,同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的堿性滴定液存儲(chǔ)要求較高,故該方法不適應(yīng)于硼砂含量的測(cè)定。6.2.2UV測(cè)定法0.125%姜黃素的制備:稱(chēng)取姜黃素1.25g于1000mL燒杯中,加冰乙酸適量超聲使溶解,再稀釋至所需濃度,混勻,即可;對(duì)照品溶液的制備:精密稱(chēng)取對(duì)照品15mg于100mL棕色容量瓶中,加酸性甲醇40mL,超聲處理30min,使之溶解,加甲醇定容,混勻,即得。供試品溶液的制備:取丁硼乳膏適量(含硼砂3.75mg),精密稱(chēng)定,于25mL容量瓶中,加酸性甲醇10mL,超聲30min,放置室溫,加甲醇定容,混勻,離心,取上清液備用??瞻兹芤旱闹苽洌河靡埔汗苋∷嵝约状?0mL于25mL容量瓶中,加甲醇定容至刻度,混勻。用移液管取對(duì)照品溶液與供試品溶液各1mL,置50mL容量瓶,加入酸性溶液(濃硫酸:冰乙酸(1:1))3mL,姜黃素6mL,混合,于室溫下放置40min,加甲醇定容,混勻,稀釋10倍,測(cè)其吸光度。從初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得知該方法需進(jìn)一步優(yōu)化和改善,對(duì)于濃硫酸-冰乙酸(1:1),0.125%姜黃素冰乙酸溶液的加入量以及放置時(shí)間需要進(jìn)一步考察。6.2.3兩種測(cè)定方法的比較本次試驗(yàn)中采用滴定法和紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定硼砂含量,但由于滴定法中羧甲基纖維素鈉干擾硼砂含量測(cè)定,且未找到合適的方法將它消除,故最終選用了紫外可見(jiàn)分光光度法。此法利用硼砂在酸性溶液中反應(yīng)成為硼酸,然后與姜黃素反應(yīng)生成玫瑰花青素(紅色絡(luò)合物),最終根據(jù)比色法測(cè)量硼酸的含量,從而得到硼砂的含量。該方法顯色快速且明顯,生成的絡(luò)合物性質(zhì)穩(wěn)定,色譜分析條件簡(jiǎn)便易行,分析速度快,為制劑質(zhì)量控制給出了有效的依據(jù)。6.3硼砂含量測(cè)定方法學(xué)驗(yàn)證6.3.1專(zhuān)屬性考察精密稱(chēng)取缺硼砂陰性樣品0.15g,按供試品溶液的制備方法制樣,取上清液、對(duì)照品儲(chǔ)備液(雙份)、空白溶液各1mL分別于50mL容量瓶,加入酸性溶液(濃硫酸:冰乙酸(1:1))3mL,姜黃素6mL,混合,于室溫下放置40min,加甲醇定容,混勻,稀釋10倍,550nm測(cè)其吸光度。結(jié)果:表1專(zhuān)屬性考察結(jié)果樣品吸光度10.00122-0.0004小結(jié):缺硼砂陰性樣品的測(cè)量值幾乎為0,故樣品對(duì)硼砂的含量測(cè)定無(wú)干擾。6.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線精密量取硼砂標(biāo)準(zhǔn)貯備液(0.15mg/mL)0.2mL、0.5mL、1.0mL、1.2mL、1.5mL、2.0mL分別于50mL容量瓶中,,加入酸性溶液(濃硫酸:冰乙酸(1:1))3mL,姜黃素6mL,混合,于室溫下放置40min,加甲醇定容,混勻,稀釋10倍,550nm處測(cè)其吸光度。結(jié)果:表2線性考察結(jié)果濃度μg/ml吸光度值A(chǔ)u吸光度均值0.62030.09950.09120.08281.55080.26480.27620.28753.10170.52940.53580.54223.72200.64290.63570.62844.65250.71610.78280.75546.20331.05881.07161.0844圖1硼砂線性關(guān)系結(jié)果小結(jié):求得線性方程為:y=0.1726x-0.0056,r=0.9995,硼砂在0.6203-6.2033μg/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。6.3.3重復(fù)性考察取同一批丁硼乳膏精密稱(chēng)定6份樣品,與與樣品制備方法相同,取上清液、對(duì)照品儲(chǔ)備液(雙份)、空白溶液各1ml分別于50mL容量瓶,加入酸性溶液(濃硫酸:冰乙酸(1:1))3mL,姜黃素6mL,混合,于室溫下放置40min,加甲醇定容,混勻,稀釋10倍,550nm處測(cè)其吸光度。結(jié)果:表3重復(fù)性考察結(jié)果表稱(chēng)樣量/g理論硼砂濃度mg/ml吸光度Au硼砂含量/%均值RSD/%重復(fù)性-10.15220.15220.5166100.7399.860.83重復(fù)性-20.15050.15050.502199.01重復(fù)性-30.14980.14980.501199.28重復(fù)性-40.15050.15050.502499.07重復(fù)性-50.15120.15120.5109100.28重復(fù)性-60.15050.15050.5112100.81小結(jié):六個(gè)樣品測(cè)得硼砂的含量均值為99.86%,RSD=0.83%,RSD<5%,硼砂的重復(fù)性合格。6.3.4準(zhǔn)確考度察精密稱(chēng)取缺硼砂陰性6份(同一批號(hào))置25mL容量瓶,分別加入硼砂標(biāo)準(zhǔn)品(80%、100%、120%),與樣品制備方法相同,取上清液、標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液(兩份)、空白溶液各1mL分別置于50mL容量瓶中,加入酸性溶液(濃硫酸:冰乙酸(1:1))3mL,姜黃素6mL,混合,于室溫下放置40min,加甲醇定容,混勻,稀釋10倍,測(cè)其吸光度。結(jié)果:表4準(zhǔn)確度考察結(jié)果表稱(chēng)樣量g加入硼砂mg硼砂濃度mg/mL吸光度Au測(cè)得硼砂含量mg回收率%均值RSD/%10.15013.76100.15230.51203.81101.2399.611.3920.15263.76100.14910.50123.7399.0930.15343.76100.15140.50893.78100.6140.15163.76100.15130.50873.78100.5750.15253.76100.14740.49563.6997.9860.15443.76100.14770.49653.6998.16小結(jié):6個(gè)樣品硼砂回收率均值在99.61%,RSD=1.39%,RSD<5%,樣品基本符合規(guī)定。6.3.5穩(wěn)定性考察稱(chēng)取丁硼乳膏0.15g于25mL容量瓶中,按照上述方法制樣,分別于在0h、1h、2h、3h、4h、6h、8h測(cè)定樣品的吸光度值。結(jié)果:表5穩(wěn)定性考察結(jié)果表時(shí)間/h0123468吸光度Au0.52820.52200.51310.53070.53570.53200.5335RD%——0.591.450.240.700.360.50小結(jié):將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的測(cè)得值與0h測(cè)得值比較,可得RD值小于2.0%,因此樣品在室溫下8h穩(wěn)定性較好。
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