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药品化学检验基础知识

药品化学检验基础知识

一、药品标准概述…………………………………………02

二、中国药典介绍…………………………………………02

三、实验误差的来源和评估………………………………05

四、滴定分析方法…………………………………………07

1、概述

2、分类

3、滴定方式

4、标准溶液（滴定液）浓度表示

5、标准溶液（滴定液）配制与标定

6、滴定分析的计算

7、滴定分析应用与示例

五、紫外－可见分光光度法………………………………20

1、定义

2、原理

3、应用

六、药品的一般杂质检查…………………………………23

1、概述

2、药品杂质来源

3、杂质限量

4、药品杂质分类

5、重金属检查法

6、砷盐检查法

一、药品标准概述

1.1、药品：

是用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药。

化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。

1.2、药品标准：

系根据药物来源、制药工艺等生产及贮存过程中的各个环节所制定的、用以检测药品质量是否达到用药要求并衡量其质量是否稳定均一的技术规定。

1.3、国家药品标准：

是由国家政府制定并颁布的药品质量标准，系国家站在公众立场为保证药品质量而规定的药品所必须达到的最基本的技术要求。

国家标准是强制性标准，不能达到国家药品标准要求的药品，即被视为不符合法定要求的药品，因而不得作为药品销售或使用。

法定的国家药品标准有：

1.3.1中国药典

现版药典为2005年版，分一部、二部和三部。

其中一部收载药材及饮片、植物油脂和提取物、成方制剂和单味制剂等；

二部收载化学药品、抗生素、生化药品、放射性药品以及药用辅料等；

三部收载生物制品。

1.3.2局（部）颁标准

国家食品药品监督管理局药品标准，简称局颁标准，包括编纂成册出版发行以及单一品种的标准，由国家食品药品监督管理局颁布执行。

二、中国药典介绍

2.1、药典包括凡例、标准正文、附录等内容。

凡例中的有关规定同样具有法定的约束力；正文部分为所收载的药品或制剂的质量标准；附录包括制剂通则、通用检验方法和指导原则。

2.2、2005年版药典凡例共28条。

下面介绍与检验相关的重点条款：

2.2.1第五条：

性状项下记载药品的外观、臭、味，溶解度以及物理常数等。

溶解度是药品的一种物理性质。

物理常数包括相对密度、馏程、熔点、比旋度等，测定结果不仅对药品具有鉴别意义，也反映药品的纯度，是评价药品质量的主要指标之一。

2.2.2第六条：

鉴别项下规定的试验方法，仅反映该药品某些物理、化学或生物学等性质的特征，不完全代表对该药品化学结构的确证。

2.2.3第七条：

检查项下包括反映药品的安全性与有效性的试验方法和限度均一性与纯度等制备工艺要求等内容；对于规定中的各种杂质检查项目，系指该药品在按既定工艺进行生产和正常贮藏过程中可能含有或产生并需要控制的杂质；改变生产工艺时需要另考虑增修订有关项目。

2.2.4第八条：

含量测定项下规定的试验方法，用于测定原料及制剂中有效成分的含量，一般可采用化学、仪器或生物测定方法。

2.2.5第十条：

制剂的规格，系指每一支、片或其他每一个单位制剂中含有主药的重量（或效价）或含量的（％）或装量；注射液项下如为“1ml:

10mg”，系指1ml中含有主药10mg。

2.2.6贮藏项下的规定，系对药品贮存与保管的基本要求。

有名词术语表示，例如：

密闭系指将容器密闭，以防止尘土及异物进入；

阴凉处系指不超过20℃；

凉暗处系指避光并不超过20℃；

常温系指10～30℃。

2.2.7第十五条原料药的含量（％），除另有注明者外，均按重量计。

如规定上限为100％以上时，系指用本药典规定的分析方法测定时可能达到的数值，它为药典规定的限度或允许偏差，并非真实含有量，如未规定上限时，系指不超过101.0％。

2.2.8第十六条标准品、对照品

标准品系指用于生物检定、抗生素或生化药品中含量或效价测定的标准物质。

对照品除另有规定外，均按干燥品（或无水物）进行计算后使用。

2.2.9计量单位

（1）、滴定液和试液的浓度，以mol/L（摩尔／升）表示者，其浓度要求精密标定的滴定液用“XXX滴定液（YYYmol/L）表示；作其他用途不需要精密标定其浓度时，用“YYYmol/LXXX溶液”表示。

（2）、温度以摄氏度（℃）表示：

水浴温度除另有规定外，均指98～100℃

热水系指70～80℃

室温系指10～30℃

放冷系指放冷至室温

（3）、百分比

％（g/g）表示溶液100g中含有溶质若干克；

％（ml/ml）表示溶液100ml中含有溶质若干毫升；

％（ml/g）表示溶液100g中含有溶质若干毫升；

％（g/ml）表示溶液100ml中含有溶质若干克。

（4）、液体的滴，系指在20℃时，以1.0ml水为滴进行换算。

（5）、溶液后标示的（1→10）等符号，系指固体溶质1.0g或液体溶质1.0ml加溶剂使成10ml的溶液；未指明用何种溶剂时，均系指水溶液。

（6）、乙醇未指明浓度时，均系指95％（ml/ml）的乙醇。

2.2.10取样量和试验精度

（1）试验中供试品与试药等“称重”或“量取”的量，均以阿拉伯数码表示，其精确度可根据数值的有效数位来确定：

如称取0.1g，系指称取重量可为0.06～0.14g；

称取2g，系指称取重量可为1.5～2.5g；

称取2.0g，系指称取重量可为1.95～2.05g；

称取2.00g，系指称取重量可为1.995～2.005g。

（2）精密称定系指称取重量应准确至所取重量的千分之一；

称定系指称取重量应准确至所取重量的百分之一；

精密量取系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积

移液管的精度要求；

量取系指可用量筒或按照量取体积的有效数位选用量具。

取用量为“约”若干时，系指取样量不得超过规定量的±10％。

（3）恒重除另有规定外，系指供试品连续两次干燥或炽灼后的重量差异在0.3mg以下的重量；

干燥至恒重的第二次及以后各次称重均应在规定条件下继续干燥1小时后进行；

炽灼至恒重的第二次称重应在继续炽灼30分钟后进行。

（4）试验中规定“按干燥品（或无水物、或无溶剂）计算”时，除另有规定外，应取未经干燥（或未去水、或未去溶剂）的供试品进行试验，并将计算中的取用量按检查项下测得的干燥失重（或水分、或溶剂）扣除。

（5）试验中的“空白试验”，系指在不加供试品或以等量的溶剂替代供试液的情况下，按同法操作所得的结果；

（6）含量测定中的“并将滴定的结果用空白试验校正”，系指按供试品所耗滴定液量（ml）与空白试验中所耗滴定液量（ml）之差进行计算。

（7）试验时的温度，未注明者，系指在室温下进行；

温度高低对试验结果有明显影响者，除另有规定为应以25±2℃为准。

（8）试验用水，除另有规定外，均系指纯化水。

酸碱度检查所用的水，均系指新沸并放冷至室温的水。

（9）酸碱性试验时，如未指明用何种指示剂，均系指石蕊试纸。

三、实验误差的来源和评估

3.1、实验误差的来源

在药品检验工作中，尤其在含量测定中，经常提到误差，什么是误差，误差的分类以及误差产生的原因，如何消除和减少误差，使检验结果更加准确可靠，这些问题是分析工作者首先考虑的问题。

3.1.1、什么是误差

任何分析测量所得的结果，总是和已知的真实含量或多或少有些差别，这些差别在分析上叫误差。

3.1.2、误差的分类及其产生的原因

根据误差的性质，可将误差分为三类：

系统误差、偶然误差、过失误差。

3.1.2.1系统误差

系统误差又称可测误差。

它是由某种固定的原因所造成的，一般有固定的方向（正或负）和大小，重复进行测定时重复出现。

产生原因：

（1）仪器和试剂引起的误差，如容量瓶刻度不准，试剂不纯等；

（2）方法误差，所选方法不恰当引起；

（3）操作误差，操作不当引起的误差。

消除系统误差方法

（1）校准仪器

（2）对照试验（3）空白试验

3.1.2.2偶然误差

偶然误差又称不可定误差。

它是由一些不确定的偶然因素所引起的。

如测定环境温度、湿度变化等。

特点：

有时大有时小，有时正有时负；

规律：

绝对值相同的正、负误差出现的概率大体相等；

消除偶然误差方法：

通过增加平行测定次数，减免测量结果中的偶然误差。

3.1.2.3过失误差

过失误差是指工作中的差错，是由于工作粗枝大叶，不按操作规程办事等原因造成的。

这类误差在工作中应该属于责任事故，是不允许存在的。

总之，杜绝过失误差、校正系统误差、控制偶然误差，测定的数据才是可靠的。

3.2、实验误差的评估

3.2.1准确度是指测量值与真值接近的程度。

测量值与真值越接近，测量的误差就越小，准确度就越高。

通常用绝对误差和相对误差来表示。

绝对误差＝测量值－真值

测量值－真值

相对误差＝────────×100％　

真值

3.2.2精密度表示平行测量的各测量值之间互相接近的程度。

通常用绝对偏差、相对偏差和相对平均偏差、相对标准偏差，多数用相对标准偏差（RSD）来表示。

绝对偏差（d）＝测量值－平均值d＝xi－x平均

相对偏差＝绝对偏差／平均值×100％

d／x平均×100％＝（xi－x平均）／x平均×100％

相对平均偏差：

d平均／x平均×100％＝（∑︱xi-x平均︳）／n·x平均×100％

标准偏差（s）

S=√（X1－X平均）2＋（X2－X平均）2＋…＋（Xn－X平均）2/（n－1）

相对标准偏差（RSD）

RSD＝S/X平均×100％

例如：

一分析人员标定某滴定液的浓度，平行操作4次，结果为0.1010；0.1012；0.1014；0.1013mol/L，计算测定的平均值、相对平均偏差、相对标准偏差。

平均值x平均＝（0.1010＋0.1012＋0.1014＋0.1013）/4＝0.1012mol/L

平均偏差d平均＝（0.0002＋0.0000＋0.0002＋0.0001）/4＝0.0001mol/L

相对平均偏差d平均／x平均＝0.0001／0.1012×100％＝0.1％

标准偏差s=√（0.0002）2+（0.0000）2+（0.0002）2+（0.0001）2/（4-1）

=0.0002mol/L

相对标准偏差RSD＝0.0002／0.1012×100％＝0.2％

3.2.3准确度与精密度的关系

准确度高，要求精密度一定高；但精密度好，准确度不一定高。

准确度反映了测量结果的正确性；精密度反映了测量结果的重现性。

四、滴定分析法

4.1概述P152

滴定分析（又称容量分析）法，是将一种已知准确浓度的标准溶液（滴定液）滴加到待测物质的溶液中，直到化学反应按计量关系完全作用为止，然后根据所用标准溶液的浓度和体积计算出待测物质的含量。

滴定，就是将标准溶液（滴定液）通过滴定管滴加到待测溶液中的操作过程。

在实际操作时，常在待测物质的溶液中加入可发生颜色变化的指示剂。

在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的转变点称为滴定终点。

4.2分类P152

滴定分析可分为五类：

（1）酸碱滴定法：

以中和反应为基础。

常用标准溶液有盐酸滴定液、硫酸滴定液、氢氧化钠滴定液、高氯酸滴定液等。

（2）沉淀滴定法：

以沉淀反应为基础。

常用标准溶液有硝酸银滴定液、硫氰酸铵滴定液等。

（3）络合滴定法：

以络合反应为基础。

常用标准溶液有乙二胺四乙酸二钠滴定液、锌滴定液等。

（4）氧化还原滴定法：

以氧化还原反应为基础。

常用标准溶液有碘滴定液、硫代硫酸钠滴定液、高锰酸钾滴定液等。

（5）重氮化滴定法：

以重氮化反应为基础。

常用标准溶液有亚硝酸钠滴定液。

4.3滴定方式

（1）直接滴定法：

用标准溶液直接滴定待测物质。

（2）返滴定法（剩余滴定法或回滴法）：

先加入一定量的过量的滴定液，待反应完成后，用另一种标准溶液滴定剩余的滴定液。

（3）置换滴定法：

先用适当试剂与待测物质反应，使之置换出另一生成物，再用标准溶液滴定此生成物。

4.4标准溶液（滴定液）浓度表示方法

（1）物质的量浓度（摩尔浓度）mol/L；

（2）滴定度（T）

滴定度是指每毫升滴定液相当于待测物质的质量（g/ml或mg/ml）；

（3）浓度因数（F）

实际工作中配制滴定液时，不可能恰好配成理论浓度。

滴定液的实际浓度

浓度因数（F）＝─────────

滴定液的理论浓度

4.5标准溶液（滴定液）配制与标定P201

4.5.1配制方法

滴定液的配制方法有间接配制法和直接配制法两种。

采用间接配制法时，溶质与溶剂的取用量均应根据规定量进行称取或量取，并使制成后的滴定液浓度值应为其名义值的0.95～1.05。

采用直接配制法时，其溶质应采用基准试剂，并按规定条件干燥至恒重后称取，取用量应为精密称定。

4.5.2标定

标定系指根据规定的方法，用基准物质或已标定的滴定液准确测定滴定液浓度（mol/L）的操作过程。

4.5.3标定实例

例精密称定在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.8g，加新沸过的冷水50ml，振摇使其尽量溶解；加酚酞指示剂2-3滴，用未知浓度的氢氧化钠滴定液滴定；在近终点时，应使邻苯二甲酸氢钾完全溶解，滴定至溶液显粉红色，30秒不退色。

每1ml氢氧化钠滴定液（1mol/L）相当于204.2mg的邻苯二甲酸氢钾。

本滴定液的浓度C（mol/L）计算

m

C（mol/L）＝───────

V×204.2

其中m为基准邻苯二甲酸氢钾的称取量（mg／g）；

V为本滴定液的消耗量（ml）；

204.2为与每1ml氢氧化钠液（1mol/L）相当的以mg/g表示的邻苯二甲酸氢钾的质量.

假设称取邻苯二甲酸氢钾的质量为0.7996g，消耗氢氧化钠滴定液体积为19.57ml。

0.7996

本滴定液的浓度C＝───────＝0.2001（mol/L）

19.57×0.2042

注意：

使用高氯酸滴定液时，应进行温度校正，使用时的温度与标定温度相差不大于10℃时，浓度校正按下式计算：

C0

Ct＝─────────

1+0.0011（t1－t0）

其中t0为标定时的温度；

t1为测定时的温度；

C0标定时的浓度；

Ct测定时的浓度。

4.6滴定分析的计算

4.6.1原料药含量测定结果计算

原料药含量一般用百分含量（g/g）来表示。

例如：

对氨基水杨酸钠含量测定

取样品约0.4g，精密称定，用水18ml和盐酸溶液（1→2）15ml溶解，用亚硝酸钠标准液（0.1mol/L）滴定，每1ml的亚硝酸钠标准液（0.1mol/L）相当于17.51mg的无水对氨基水杨酸钠。

假设取样量0.4326g，亚硝酸钠标准液浓度为0.1034mol/L，终点时消耗19.80ml，计算其含量（干燥失重17.0％）。

实验测得的量

含量＝───────×100％

供试品量

已知，实验测得的量＝V标准FT供试品的量＝W/N

其中V标准为终点时消耗标准液的体积（ml）

W为称样量

F为浓度因数

T为滴定度

N为稀释倍数稀释倍数的意义为：

第一次取样量为最后测定用供试品量的倍数。

原料药中一般为1。

原料药含量计算公式

V标准×F×T×NV标准×C实际×T×N

含量＝────────×100%=──────────×100％

WW×C理论

一般原料药含量是以干品计算，则原料药含量计算公式为：

V标准×C实际×T×N

含量＝─────────────────×100％

W×C理论×（1－干燥失重百分数）

19.80×0.1032×0.01751×1

则对氨基水杨酸钠含量＝─────────────×100％＝99.6％。

0.4326×0.1×（1－17.0％）

4.6.2液体制剂的含量测定结果计算

液体制剂含量一般以相当于标示量的百分数表示。

标示量对固体制剂，即每一个单元制剂中所含药品的规定量；对液体制剂，最常用的表示方法为：

每1ml中含有药物的规定量，或者本制剂的规定浓度。

例如：

氯化钾注射液，规格为10ml：

1g，它的标示量为0.1g或10%。

其含量测定方法；精密量取本品10ml，置100ml量瓶中，加水至刻度，摇匀，精密量取10ml，加水40ml，加糊精溶液（1→50）5ml，与指示剂5～8滴，用硝酸银标准液（0.1mol/L）滴定即得。

每1ml的硝酸银标准液（0.1mol/L）相当于7.455mg的氯化钾。

假设硝酸银标准液的浓度为0.09830mol/L，终点时消耗13.30ml，计算含量。

实验测得的量

含量＝───────────────×100％

供试品按标示量计算的理论量

已知：

实验测得的量＝V标准FT

供试品按标示量计算的理论量＝V样品W标示量／N

V标准×F×T×N

则含量＝─────────────×100％

V样品×W标示量

V标准×C实际×T×N

含量＝─────────────×100％

V样品×C理论×W标示量

其中W标示量为供试品的标示量，其余同原料药计算公式。

则氯化钾注射液含量为：

13.30×0.09830×0.007455×100／10

含量＝──────────────────×100％＝97.5％。

10×0.1×0.1

4.6.3片剂、胶囊剂等含量测定结果计算（相当于标示量的百分数）

例如安乃近片含量测定：

取本品10片，精密称定，研细，精密称出适量，加规定的试剂溶解后用碘标准液（0.05mol/L）滴定即得。

每1ml的碘标准液（0.05mol/L）相当于17.57mg的安乃近。

假设10片重5.3042g，精密称出细粉0.2842g，本品规格为0.5g，所用碘标准液浓度为0.05018mol/L，终点时消耗15.10ml，计算含量（以相当于标示量的百分数表示）。

实验测得的量

含量＝───────────────×100％

供试品按标示量计算的理论量

已知：

实验测得的量＝V标准FT

W样品W标示量

供试品按标示量计算的理论量＝──×──

W平均N

V标准×F×T×W平均×N

则含量＝──────────×100％

W样品×W标示量

V标准×C实际×T×W平均×N

含量＝─────────────×100％

W样品×C理论×W标示量

其中W样品：

精密称出的样品量（g）

W平均：

被测样品每一单元制剂的平均重量（g）。

则安乃近片含量为：

15.10×0.05018×0.01757×5.3042／10×1

含量＝───────────────────×100％＝99.39％。

0.2842×0.05×0.5

4.7滴定分析应用与示例

4.7.1酸碱滴定法

例1直接滴定P166

阿司匹林原料含量测定：

精密称定本品0.4008g，加中性乙醇（对酚酞指示液显中性）20ml溶解后，加酚酞指示液3滴，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）滴定。

每1ml氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）相当于18.02mg的阿司匹林。

含阿司匹林不得少于99.5％。

假设氢氧化钠滴定液浓度为0.1040mol/L，样品消耗氢氧化钠滴定液的体积为21.35ml。

测得量V标准×C实际×T×N

含量＝───────×100％＝───────────×100％

供试量C理论×W

21.35×0.1040×0.01802×1

＝───────────────×100％＝99.8％

0.1×0.4008

例2剩余滴定（用空白实验校正）P167

阿司匹林片规格0.5g，含阿司匹林应为标示量的95.0％～105.0％。

含量测定：

取本品10片，精密称定，重量为5.4163g，研细，精密称取细粉0.3266g，（相当于阿司匹林0.3g），置锥形瓶中，加中性乙醇（对酚酞指示液显中性）20ml，振摇使阿司匹林溶解，加酚酞指示液3滴，滴加氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）至溶液显粉红色，再精密加氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）40ml，置水浴上加热15分钟并时时振摇，迅速放冷至室温，用硫酸滴定液（0.05mol/L）滴定，并将滴定的结果用空白试验校正。

每1ml氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）相当于18.02mg的阿司匹林。

假设氢氧化钠滴定液浓度为0.1040mol/L，硫酸滴定液浓度为0.05018mol/L，空白消耗硫酸滴定液的体积为40.08ml，样品消耗硫酸滴定液的体积为23.52ml。

单位制剂测得量

含量＝─────────×100％

单位制剂理论量

（V空白－V样品）×C硫酸实际×2×T氢氧化钠×W平均×N

＝────────────────────×100％

C氢氧化钠理论×W样品×W标示量

　　　　　（40.08－23.52）×0.05018×2×0.01802×5.4163／10×1

＝───────────────────────×100％

0.1×0.3266×0.5

＝99.3％。

有些药物具有酸性或碱性，但难溶于水，可先加入定量且过量的酸或碱标准溶液，待反应完全后，再用碱或酸标准溶液回滴。

例3氢氧化铝凝胶的制酸力检查

精密称定样品1.5036g，置250ml具塞锥形瓶中，精密加盐酸滴定液（0.1mol/L）50ml，密塞，在37℃不断振摇1小时，加溴酚蓝指示液6～8滴，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显蓝色。

每1g样品消耗盐酸滴定液（0.1mol/L）应为12.5～25.0ml。

假设盐酸滴定液浓度为0.1008mol/L，氢氧化钠滴定液浓度为0.1034mol/L，样品消耗氢氧化钠滴定液体积为20.25ml，计算制酸力为：

0.1008×50－0.1034×20.25

────────────＝19.6（ml）

0.1×1.5036

例4非水滴定P174

中国药典2005年版中原料药“盐酸麻黄碱”的含量测定。

测定方法：

精密称定本品

（1）0.1516g,

（2）0.1506g，加冰醋酸10ml，加热溶解后，加醋酸汞试液4ml与结晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显翠绿色，并将滴定的结果用空白实验校正。

每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于20.17mg的盐酸麻黄碱。

规定：

按干燥品计算，含盐酸麻黄碱不得少于99.0％。

测定温度为24℃，高氯酸滴定液的浓度为0.1022mol/L（标定温度为20℃），空白消耗高氯酸滴定液的体积为0.02ml，样品消耗高氯酸滴定液的体积为

（1）7.32ml,

（2）7.30ml，干燥失重0.2％。

高氯酸滴定液的校正浓度为：

0.1022

Ct=──────────＝0.1018（mol/L）

1+0.0011×（24－20）

（V样品－V空白）×Ct×T

含量＝────────────────×100%

C理论×W×（1－干燥失重）