作者：叶秀金，陈英*

(广东省药品检验所，广州 510663)

 

摘要  目的：建立了气相色谱法对羟丙基二淀粉磷酸酯中羟丙氧基的含量测定法。方法：采用内标法，使用Agilent 7890A气相色谱仪，FID检测器，ZB-624(30m×0.25 mm，1.40μm)毛细管色谱柱。结果：2-碘丙烷在2.104～51.06mg·mL-1范围内呈良好的线性关系(r=0.999 8)；两次测定样品平均回收率分别为101.0%和100.6%(n=6)。样品中羟丙氧基含量在2.5%～6.8%范围内。结论：该方法的检测灵敏度高、精密度好、准确度高、线性关系良好，可用于羟丙基二淀粉磷酸酯中羟丙氧基的测定。

 

关键词：羟丙基二淀粉磷酸酯；测定；羟丙氧基

 

  羟丙基二淀粉磷酸酯系淀粉在碱性条件下，通过醚化反应和交联反应后，经洗涤、过滤、干燥、粉碎等处理制得[1-2]。该品种主要用于食品添加剂中作为增稠剂和稳定剂，也可用于纺织工业、造纸工业等。其在医药工业的应用，可提高前列腺素对热的稳定性，可作为标记放射性的诊断剂，用甘油-山梨醇(2∶30)混合物增塑过的淀粉磷酸酯薄膜包扎皮肤创伤和烧伤，能促进创伤迅速愈合，减少污染等[3]。作为药用辅料，已有企业作为增稠剂用于儿童口服溶液。

 

  羟丙基淀粉属于非离子型，取代醚键的稳定性高。由于引入了羟丙基，削弱了淀粉分子间的氢键，使之易于膨胀和糊化，也具有良好的黏度稳定性和成模性[4]。羟丙氧基的含量影响变性淀粉的特性，故测定羟丙氧基的含量具有重要的意义。其检测方法主要有气相色谱法、紫外分光光度法、核磁共振法等[5-8]。其中，核磁共振法对实验条件和仪器设备要求较高，考虑方法的普及性，故不采用。目前未有文献报道羟丙基二淀粉磷酸酯中羟丙氧基的含量，可以参考GB29931- 2013食品添加剂羟丙基二淀粉磷酸酯[9]和2015年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)四部通则0712第一法[10]中羟丙氧基的测定方法，前者使用紫外分光光度计法，后者使用气相色谱法，这两种方法均为常规方法。文中采用上述两种方法进行了比较研究，建立羟丙基二淀粉磷酸酯中羟丙氧基的含量测定方法，为控制药用辅料质量提供方法依据。

 

1  仪器与试剂

 

    仪器：岛津GC-2100气相色谱仪，安捷伦7890A气相色谱仪，北京普析T9S紫外分光光度计，phenomenex ZB-624(30 m×0.25 mm，1.40 μm)，赛多利斯 CP225D电子天平(十万分之一)。

 

   试剂：羟丙基二淀粉磷酸酯(A厂，批号：FFS1070、LGB2301，B厂，批号：20171114、20171115、20180125、20181023、20181126、20181219、20190504)，预胶化羟丙基二淀粉磷酸酯(A厂，批号：170369K、180089R、180113R、MFC296)，2-碘丙烷(麦克林，批号：C10113392，含量：99.75%)，己二酸、57%氢碘酸、正辛烷、硫酸、茚三酮、亚硫酸氢钠等均为分析纯。

 

2  方法与结果

 

2.1 色谱条件

 

  用6%氰丙基苯基-94%二甲基硅氧烷(或极性相近的固定液)为固定液的毛细管色谱柱；起始温度为100 ℃，维持8 min，再以每分钟50℃的速率升温至230 ℃，维持2 min；进样口温度为200℃；检测器为氢火焰离子化检测器(FID)，检测器温度为250 ℃。

 

2.2  溶液的制备

 

2.2.1 对照品溶液

 

   取己二酸80 mg，置顶空瓶中，精密加入内标溶液2 mL与57%氢碘酸溶液4 mL，密封，根据供试品预试验中所含羟丙氧基的量，用注射器穿刺加入相应的2-碘丙烷的量，精密称定。振摇30 s，静置，取上层液体作为对照品溶液。

 

2.2.2 内标溶液

 

  取正辛烷0.5 g，置100mL量瓶中，加邻二甲苯溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。

 

2.2.3 供试品溶液

 

  取本品约0.2 g，精密称定，置顶空瓶中，加己二酸80 mg，精密加入内标溶液2 mL与57%氢碘酸溶液4mL，密封，精密称定，于130～150 ℃加热30 min，剧烈振摇5 min，继续在130～150 ℃加热30 min，冷却，精密称定，若减失重量小于反应瓶中内容物的0.50%，且无渗漏，可直接取混合液的上层液体作为供试品溶液；若减失重量大于反应瓶中内容物的0.50%，则应按上法重新制备供试品溶液。

 

2.3 专属性与系统适用性试验

 

 分别精密量取空白溶剂、内标溶液、对照品溶液与供试品溶液各1 μL，按“2.1”项下色谱条件，分别直接进样，记录色谱图。理论塔板数按正辛烷峰计算不低于10 000，实际为30 880，对照品峰与内标物质峰的分离度符合要求，空白溶剂不干扰试验，见图1。

 

2.4 线性与范围

 

 取对照品适量，稀释成2.104、4.168、12.11、18.21、24.46、34.25、42.24、51.06mg·mL-1系列浓度的对照溶液，按“2.1”项下色谱条件，分别进样，以浓度为横坐标，校正因子为纵坐标，得2-碘丙烷的线性方程为：

Y=0.129 2X＋0.011 6  r=0.999 8

结果表明，2-碘丙烷在2.104～51.06 mg·mL-1浓度范围线性关系良好。

 

2.5 精密度

 

 取对照品溶液，按“2.1”项下色谱条件，连续进样6次，记录色谱图，计算校正因子，RSD%为0.2%。结果表明，仪器精密度良好，能满足羟丙氧基测定需要。

 

2.6 定量限

 

 取对照品溶液逐级稀释，按拟定的色谱条件，进样，记录色谱图，获得2-碘丙烷的定量限。结果定量限浓度为10.35 μg·mL-1。

 

2.7 重复性试验

 

 取批号为FFS1070及170369K的样品，按供试品溶液的配制方法制备供试品溶液。按“2.1”项下色谱条件进样，记录色谱图，计算羟丙氧基的含量。结果RSD%均为1.1%，表明该供试品处理方法重复性良好。

 

2.8 加样回收试验

 

 取批号为FFS1070及170369K的样品约0.1 g各6份，加入等量对照品，按“2.2”供试品溶液制备方法制备加样回收溶液。按“2.1”色谱条件进样，记录色谱图，内标法计算羟丙氧基的含量及加样回收率，结果见表1。结果表明，该方法用于羟丙氧基的测定准确度良好。

 

 

A.空白溶剂(blank solvent)  B.内标溶液(internal reference solution)  C.对照品溶液(reference solution)  D.供试品溶液(sample solution)  1.2-碘丙烷(2-iodopropane)  2.内标(internal reference)

图1  专属性色谱图

Fig.1   The specificity chromatograms

 

表1  加样回收试验结果

Tab.1  The results of recovery tests

 

2.9 耐用性

 

 取批号为FFS1070及170369K的供试品溶液，使用不同色谱柱，不同仪器考察对羟丙基检测结果的影响，结果均对羟丙氧基测定结果无影响，表明该方法耐用性较好。

 

2.10 含量测定

 

  取各批次样品，依法测定，结果见表2。

 

表2  含量测定结果

Tab.2  The contents of samples

 

3  讨论

 

 羟丙氧基的检测方法比较常用的是气相色谱法、紫外分光光度法和核磁共振法。核磁共振法对实验条件和仪器设备要求较高，可及性不高，故不采用。

 

3.1 气相色谱法

 

 在《中国药典》2015年版四部通则0712第一法[10]中采用气相色谱法，根据羟丙醚类化合物与氢碘酸作用，使醚键断裂，生成挥发性的2-碘丙烷。试样中加入己二酸的作用是将羟基保护起来，使反应生成2-碘丙烷的方向定量进行。分别考察“取样量”、“不同氢碘酸溶液的量”及“加热时间”等因素。

 

3.1.1  取样量的选择

 

 根据《中国药典》通则0712第一法，如取样品65mg(生产单位提供检验报告20180125批含量约为3.1%)，则2-碘丙烷对照品取用量的计算值为小于5 mg(2-碘丙烷转换为羟丙氧基系数为0.441 7)，必须使用百万分之一天平。但顶空瓶加上2 mL内标溶液及4 mL氢碘酸溶液，百万分之一天平已超载，故需更改取样量。根据计算及评估，取样量修改为0.2 g时，对照品取样量大于10 mg，可使用十万分之一天平。

 

3.1.2 不同氢碘酸溶液的量

 

 取样量不同意味着加入反应试剂的量可能不同。基于羟丙基测定原理，加入的试剂分别为57%氢碘酸溶液、己二酸。其中己二酸为羟基保护作用，羟基的量在范围内，故不用做考察。57%氢碘酸溶液加入目的是为了使醚键断裂，如样品取样量增多，氢碘酸溶液需同时增多。故应考察不同氢碘酸加入量对结果的影响。试验中取FFS1070和170369K批次样品，考察了57%氢碘酸溶液2、4、6mL的加入量。结果FFS1070批次样品X分别为2.765、3.221、3.056，170369K批次样品X分别为1.361、1.622、1.589，显示4 mL的加入量羟丙氧基完全反应。故57%氢碘酸溶液加入量为4 mL。

 

3.1.3 加热时间的影响

 

 加热时间对醚键的断裂也有影响，加热时间太短，醚键断裂不完全，加热时间太长，亦会阻碍2-碘丙烷的生成。故取FFS1070和170369K批样品考察共加热40、60、80、100min对测定结果的影响。结果FFS1070批样品X分别为3.790、4.098、3.191、3.188，170369K批样品X分别为1.448、1.636、1.561、1.617。结果表明共加热60min，羟丙氧基完全反应。故选择加热30 min，剧烈振摇5 min，再加热30min。

 

3.2 紫外分光光度法

 

 紫外分光光度法在国家药品标准中有收载，在美国药典中用于鉴别预胶化羟丙基淀粉中的羟丙基，是根据羟丙基在硫酸中生成丙二醇，丙二醇再进一步脱水生成丙醛和丙烯醇，这两种脱水产物在硫酸介质中可与茚三酮生成紫色络合物，可用分光光度计在590 nm处测其吸光度。

 

 因该法为两步水解后与茚三酮发生络合反应，反应为动态变化过程，影响因素较多。经验证，线性、溶液稳定性及重复性结果均不理想，且实验过程中使用硫酸量较大，存在危险，故不采用该方法。

 

3.3 小结

 

 验证结果表明，本文建立的气相色谱法专属性强、检测灵敏度高、精密度好、准确度高、线性关系良好，可用于羟丙基二淀粉磷酸酯中羟丙氧基的测定。

 

参考文献

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