快速水分测定仪对药品颗粒样品中水分测定提供依据

1.药品颗粒检测背景

水分是药品常用的检测项目，应用于原料药或其制剂的检查，在药品检测领域有着广泛的应用，已为各国药典广泛收载。《中国药典》2015年版，第四部中记录水分测定法有4种，包括：卡尔费休氏法、烘干法、减压干燥法以及甲苯法。其中烘干法适用于颗粒剂产品。药典规定水分测定法（烘干法）稳定可靠，但需离线检测，耗时长（5h以上），不利于产品制剂过程中干燥工序水分的控制。近年来，红外干燥法和微波加热法是常用的快速水分测定方法，水分测定仪的应用已经从粮食行业发展到烟草、造纸、橡胶、塑胶、造纸、煤炭、石油、建材、日化纺织、医药、轻工等多个行业。深圳后王应用红外水分测定仪对颗粒剂样品中水分进行测定，以期建立水分快速测定方法，为药品颗粒制剂过程的实时监测提供依据。

2.材料与方法

2.1 材料与仪器 检测样品选取颗粒度40至100目的某颗粒剂产品；仪器：深圳后王快速水分测定仪，型号SFY20A。

2.2 测定方法 标准测定法：按照中国药典0832-2015[2]，取供试品2至5g（平行两份），平铺于干燥至恒重的扁形称量瓶中，厚度不超过5mm，疏松供试品不超过10mm，精密称定，开启瓶盖在100至105℃干燥5小时，将瓶盖盖好，移置干燥器中，30分钟，精密称定，再上述温度干燥1小时，放冷，称重，至连续两次称重的差异不超过5mg为止，根据减失的重量，计算供试品中含水量（%）。中控水分快速测定法：参照深圳后王快速水分测定仪（SFY20A）操作指南，进行加热温度、加热模式、终点判断方式等参数优化。仪器预热30min，精密称取供试品，均匀布满于托盘，设定不同烘干温度80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃。在每个设定温度下，烘干时间从1min到10min内，每1min记录一次仪器显示结果，同时拍照记录样品性状。以烘干时间（min）为横坐标，测定水分含量（%）为纵坐标，制作烘干时间-水分含量曲线，每个温度作为系列项，绘制等温曲线与药典烘干法结果进行比较。

3.结果与分析

3.1 SFY20A快速水分测定仪程序优化

在进行程序优化时，基于3个方面考虑：

①测量的重现性和准确性，通过重复间的相对偏差（RSD）和测量的平均值与标准法进行比较；

②样品的耐高温性，不发生焦化现象；

③快速，最大限度地节约时间。

（1）测试量对SFY20A快速水分测定仪影响研究：参照中国药典0832-2015[2]中对烘干方法测试量描述：取供试品2-5g，平铺于干燥至恒重的扁形称量瓶中，厚度不超过5mm，疏松供试品不超过10mm。分别称取供试品3g、4g、5g，均匀平铺在样品盘上，设定烘干温度105℃，烘干时间从1min到10min内，每1min记录一次仪器显示水分含量（%M）结果，同时拍照记录样品性状。

在相同烘干时间条件下，不同测试量对水分测试结果影响因素趋于平稳。基于快速水分测定研究目的是快速、准确。这就说明测试量选择取决于接近烘干法标准值，并结合均匀平铺样品的快易程度。该样品在标准烘干法（105℃、6h）测定水分含量结果为4.20%。综合因素考虑选取测试量4g。

（2）快速水分测定仪温度对水分含量测定的影响：选取80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃，8个温度梯度研究。发现115℃下烘干后颗粒发生焦糊状，而80℃、85℃下烘干后颗粒颜色无明显变化，但耗时较长，达到10min以上，不能满足快速、准确的研究意义。后续考察试验温度选取90℃、95℃、100℃、105℃、110℃，5个温度梯度研究。

3.2 快速测定法与标准测定法测定结果比较

对于同一颗粒剂药品，采用药典规定水分测定法（烘干法）和红外水分快速测定法在优化的程序下（测试量4g、分别在设定烘干温度90℃、95℃、100℃、105℃、110℃条件下，快速干燥，自动分析终止）进行测定。以烘干时间（min）为横坐标，测定水分含量（%）为纵坐标，制作烘干时间-水分含量曲线，每个温度作为系列项，绘制等温曲线与药典烘干法结果进行比较。

从上述两种方法测定的水分含量（%）结果可以看出，相同测试量条件下，设定烘干温度越高，达到标准值时间越短。证明水分测定有效时间与烘干温度成反比。缩短试验时间的方法，可以根据烘干结果适当提高烘干温度。

在3.1快速水分测定仪温度对水分含量测定的影响研究中，观察烘干后颗粒剂性状变化。在烘干温度110℃条件下，颗粒发生焦糊现象。表明该温度烘干下，会蒸发水分以外的成分，所以该温度下测得数据不足说明样品水分含量。而在烘干温度80和85℃条件下，样品烘干10min以上还没有达到水分标准方法测定值。试验时间过长，不能满足试验研究快、准的初衷。综合考虑，优化快速水分测定仪烘干温度，研究范围在85℃至110℃之间。

烘干温度设定在90℃条件下，测定样品水分的含量数值随着烘干时间增加，逐渐接近标准水分数值。烘干时间达到9min后，数值无限接近标准值。结论是，满足快速水分y定值准确（接近标准值）的前提下，选定烘干温度为90℃、烘干时间为9min。

3.3全自动模式下操作温度设定105℃

①备好样品4g左右

②取样平铺到仪器，仪器自动显示重量

③.按“测试”按键，仪器自动工作。

测试完毕，自动结束，数据接近标准水分数值，用时2min

4.结语

标准烘干法适用于药品制剂某个工序后一个批次同时对大量样品进行测定，但对于某个工序中或单独样品由于测定时间长、费时费成本、效率低，而显得不太适宜。红外快速水分测定仪由于操作简便，可以缩短测定时间，提高工作效率，适用于中控产品的水分测定。本论文对比研究两种方法测定水分结果，以药典规定的烘干法测定结果为标准，通过数据分析得出结论：（1）快速水分测定法设定烘干温度越高，达到标准值时间越短。（2）通过实验分析，选取最佳烘干温度是90℃、烘干时间为9min。（3）全自动模式下操作温度设定105℃，数据最接近标准水分数值，速度最快（4）本论文选取某一产品颗粒为研究对象，实验结论适用用于该产品水分含量的测定，对于其他产品水分测定仅供参考。

另外，对比药典烘干法和红外快速水分测定仪检测样品为颗粒剂。颗粒剂易平铺于检测托盘上，受热均匀。本论文试验结果只限于颗粒剂水分检测的推广，其他剂型的水分测定需重新对比研究，并适当考虑样品的前处理方法。

通过两种方法水分测定的数据汇总分析，优化红外快速水分测定仪的参数，满足实际生产需求。方法：以药典规定烘干法测得水分数值为标准，联系样品测定后性状变化，分析数据变化趋势。结果：选出SFY20A快速水分测定仪最佳烘干时间及最佳取样重量和最佳烘干温度。

结论：

在保证红外快速水分检测准确的前提下优化其仪器参数，可以缩短水分检测时间，减少人员的劳动强度，方便制剂工序负责人迅速做出制剂决策，以及拓宽快速水分法的应用渠道都有重要意义。

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