差示掃描量熱法測定草酸艾司西酞普蘭純度

張穎卓，崔秀蘭 楊慶云，吳松

差示掃描量熱法測定草酸艾司西酞普蘭純度

張穎卓，崔秀蘭 楊慶云，吳松

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010000） （中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所，北京 100050 )

采用差示掃描量熱法（DSC），根據(jù)DSC曲線利用純度分析軟件測定草酸艾司西酞普蘭的純度。對實驗條件進(jìn)行了優(yōu)化，升溫速率為4.0 K／min，稱樣量為2～3.2 mg。測得草酸艾司西酞普蘭的純度為99.17%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05%(n=6)。該法測定結(jié)果與非水滴定法測定結(jié)果（99.24%）基本一致。差示掃描量熱法可用于測定草酸艾司西酞普蘭純度，方法操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確。

草酸艾司西酞普蘭；純度；差示掃描量熱法；非水滴定法

西酞普蘭為選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑，臨床用于抑郁癥的治療［1］。其分子式中存在一個手性中心，經(jīng)藥理學(xué)研究表明，S-構(gòu)型體的抗抑郁作用比R-構(gòu)型體的至少強(qiáng)100倍［2］。2006年草酸艾司西酞普蘭（分子式為C20H21FN2O·C2H2O4）在國內(nèi)上市［3］。目前國內(nèi)一直沒有公認(rèn)的草酸艾司西酞普蘭對照品供應(yīng)，在進(jìn)行含量研究時需從國外購買法定對照品，價格較高。

自20世紀(jì)60年代起，差示掃描量熱法（DSC）已被用于藥品的定性和純度的測定，20世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展成熟，并在藥品檢測中得到廣泛應(yīng)用［4］。目前美國藥典已經(jīng)把DSC法作為測定藥物純度的方法之一。筆者采用DSC法對草酸艾司西酞普蘭的純度進(jìn)行了測定，同時用非水滴定法對測定結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證。采用DSC法測定草酸艾司西酞普蘭純度無需對照品，操作簡便，結(jié)果準(zhǔn)確。

1 實驗部分

1．1 主要儀器與試劑

差示掃描量熱儀：DSC-1型，瑞士Mettler Toledo公司，；

熱重分析儀：TGA／DSC-1型，瑞士Mettler Toledo公司；

電位滴定儀：Titrino Plus 848型，瑞士Metrohm公司；

冰乙酸：分析純，北京化工廠；高氯酸：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；草酸艾司西酞普蘭：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所。

1．2 實驗方法

1.2.1 差示掃描量熱法

精密稱取草酸艾司西酞普蘭樣品2.0～3.2 g，置于40 μL標(biāo)準(zhǔn)Al2O3坩堝中，壓蓋，放入差示掃描量熱儀中，以40 μL標(biāo)準(zhǔn)Al2O3空坩堝為參比，進(jìn)行分析，記錄DSC曲線。采用Mettler Toledo公司的分析軟件計算草酸艾司西酞普蘭樣品純度。

1.2.2 非水滴定法

稱取草酸艾司西酞普蘭樣品約0.1 g，精密稱定，置于滴定池中，用冰乙酸20 mL溶解。按照電位滴定法，用HClO4滴定液（0.1 mol／L）滴定，并將滴定結(jié)果用空白試驗校正。以終點時滴定液體積計算含量，每1 mL HClO4滴定液（0.1 mol／L）相當(dāng)于41.443 mg 草酸艾司西酞普蘭。

2 純度計算公式

實驗使用的分析軟件(Stare software)來源于Mettler Toledo公司，該軟件以Van’t Hoff熔點下降理論［5］為依據(jù)，見式(1)。

式中：ΔT——熔點降低值，K；

R——氣體常數(shù)，8.314 J／(K·mol)；

T0——純物質(zhì)的溶點（凝固點），K；

X——雜質(zhì)含量（摩爾分?jǐn)?shù)）；

ΔH——物質(zhì)的摩爾熔融焓，J／mol。

由于草酸艾司酞普蘭樣品中可能含有微量雜質(zhì)，其主成分的熔點會隨雜質(zhì)含量的提高逐漸降低，可通過修正后的Van’t Hoff方程表示，見式(2)

式中：TS——樣品熔化平衡溫度，K；

F——已熔化固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

方程(2)中已熔化固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)F按下式計算：

式中：ΔHi——對應(yīng)于溫度Ti時的熱流量，J／mol；

Ht——熔化過程中總熱流量，J／mol；

C——線性修正參數(shù)，C=RT0X／ΔH。

由式(2)可知，TS與1／F呈線性關(guān)系，其函數(shù)關(guān)系圖稱為1／F圖（或Van’t Hoff圖），縱坐標(biāo)截距即為T0，根據(jù)式(2)可計算得雜質(zhì)含量X，從而得到草酸艾司酞普蘭純度結(jié)果。

3 結(jié)果與討論

3.1 實驗條件優(yōu)化

分別對溶劑殘留、升溫速率與稱樣量3個影響因素進(jìn)行研究，為草酸艾司西酞普蘭純度測定選擇最佳檢測條件。

3.1.1 溶劑殘留檢測

若草酸艾司西酞普蘭樣品中含有殘留溶劑，對其進(jìn)行差示掃描量熱檢測時，殘留溶劑會在升溫過程中吸熱，產(chǎn)生吸熱峰［6-7］，嚴(yán)重影響草酸艾司西酞普蘭純度測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。選擇升溫范圍為40～180℃，草酸艾司西酞普蘭供試樣品DSC檢測曲線見圖1。由圖1可知，除在151℃有明顯的草酸艾司西酞普蘭熱吸收峰外無其它吸熱峰出現(xiàn)。

圖1 草酸艾司西肽普蘭樣品DSC曲線

熱重分析法(TG)可準(zhǔn)確測量樣品在溫度變化過程中的質(zhì)量變化及變化速率。以70 μL標(biāo)準(zhǔn)空坩堝為參比，取樣品適量，放入熱重分析儀中，記錄熱失重曲線，見圖2。從圖2中可以看出，樣品從40～151℃的升溫過程中無質(zhì)量變化，基線平直。表明草酸艾司西酞普蘭樣品中無其它殘留溶劑存在。

圖2 草酸艾司西酞普蘭熱重分析曲線

3.1.2 升溫速率

程序升溫速率對DSC曲線的峰溫和峰形均產(chǎn)生顯著影響，當(dāng)升溫速率增加時，峰溫隨之升高，峰形變大且更加尖銳。升溫速率高會導(dǎo)致樣品內(nèi)部溫度分布不均勻，溫度梯度增大，吸收峰變寬，使測定結(jié)果準(zhǔn)確度下降；升溫速率低，爐體和樣品接近熱平衡狀態(tài)，有利于提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，但過低的升溫速率會增加實驗耗時、儀器負(fù)擔(dān)［8］、產(chǎn)生不光滑DSC檢測曲線。

3.1.3 稱樣量

樣品稱樣量對結(jié)果的準(zhǔn)確性和靈敏度有一定影響。稱樣量較少時，可以提高檢測靈敏度，消除因升溫產(chǎn)生的溫度梯度，但稱樣誤差較大［8］；稱樣量較大時，樣品內(nèi)部傳熱慢、溫度梯度大，導(dǎo)致峰形擴(kuò)大，分辨力下降。

3.1.4 條件優(yōu)化試驗

進(jìn)行不同水平條件組合下的雙因素?zé)o重復(fù)試驗，對結(jié)果進(jìn)行方差分析，選擇最佳檢測條件。試驗設(shè)計內(nèi)容：10個水平條件的升溫速率（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10 K／min），3個水平條件的樣品質(zhì)量（2.0～2.2，2.5～2.7，3.0～3.2 mg）。試驗結(jié)果見表1，方差分析結(jié)果見表2、表3。

實驗結(jié)果表明，稱樣量對草酸艾司西酞普蘭純度測定結(jié)果無顯著影響(P-value=0.70＞0.05)，而升溫速率對其純度測定有顯著影響（P-value=0.047＜0.05），見表2。調(diào)整升溫速率范圍為2～5 K／min，在此范圍內(nèi)升溫速率對測定結(jié)果無顯著影響（P-value=0.18＞0.05），見表3。綜合分析后最終確定升溫速率為4 K／min、稱樣量為2.0～3.2 mg。

表1 升溫速率與稱樣量雙因素?zé)o重復(fù)試驗結(jié)果

表2 1～10 K／min升溫速率與2～3.2 mg稱樣量方差分析結(jié)果

表3 2～5 K／min升溫速率與2～3.2 mg稱樣量方差分析結(jié)果

3．2 熾灼殘渣的影響

若草酸艾司西酞普蘭樣品中含有非揮發(fā)性無機(jī)雜質(zhì)，則影響測定結(jié)果準(zhǔn)確性。按照熾灼殘渣法（中國藥典2010版附錄VIIIN），測得殘渣量為0.05%。

3．3 方法學(xué)線性和精密度考察

分別精密稱取6份不同質(zhì)量（2.0～3.2 mg）的草酸艾司西酞普蘭樣品，利用差示掃描量熱儀對其純度進(jìn)行測定，升溫速率為4 K／min，記錄DSC曲線，見圖3。草酸艾司西酞普蘭純度測定結(jié)果的平均值為99.23%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05%，實驗結(jié)果如見表4。因樣品檢查熾灼殘渣結(jié)果為0.05%，所以DSC測定結(jié)果應(yīng)校正為99.17%。以草酸艾司西酞普蘭的稱樣量為橫坐標(biāo)(x)，測得的吸熱峰面積為縱坐標(biāo)(y)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得曲線方程為y=84.613x+26.289，相關(guān)系數(shù)r＝0.999 9，見圖4。綜合上述分析可知，測定草酸艾司西酞普蘭純度的DSC法具有良好的線性和精密度。

圖3 差示掃描量熱法（DSC）檢測草酸艾司西酞普蘭樣品分析圖

表4 DSC法測定草酸西肽普蘭純度實驗結(jié)果

圖4 草酸艾司西酞普蘭標(biāo)準(zhǔn)曲線

3．4 非水滴定法測定結(jié)果

非水滴定法是在水以外的溶劑中進(jìn)行滴定的方法。非水溶劑可增大樣品的溶解度，增強(qiáng)其酸堿度，擴(kuò)大酸堿滴定范圍，得到明顯的終點突躍。此法具有靈敏準(zhǔn)確、選擇性高等優(yōu)點，可準(zhǔn)確測定草酸艾司西酞普蘭純度，因此用該法驗證差示掃描量熱法測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

采用非水滴定法分別對6份草酸艾司西酞普蘭樣品進(jìn)行純度檢測，檢測結(jié)果分別為99.15%，99.18%，99.22%，99.27%，99.29%，99.31%，平均值為99.24%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.06%。由此可見，差示掃描量熱法與非水滴定法對草酸艾司西酞普蘭純度測定結(jié)果基本一致。

4 結(jié)論

(1)差示掃描量熱法可在程序升溫的條件下測量樣品與參比物之間的熱量差隨溫度的變化情況。在進(jìn)行物質(zhì)純度檢測的過程中，DSC可對供試樣品產(chǎn)生的熱效應(yīng)給予及時補(bǔ)償，使供試樣品與參比物之間無溫差、無熱交換，供試樣品的升溫速率始終跟隨爐溫進(jìn)行線性升溫，使檢測方法有較高的靈敏度和精確度。

(2)采用差示掃描量熱法測定草酸艾司西酞普蘭純度具有試樣用量少，操作簡單，無污染，靈敏度、精密度高等優(yōu)點。該方法可準(zhǔn)確檢測純度在98%以上的樣品，在檢測過程中無需使用對照品［9］。經(jīng)非水滴定法驗證，差示掃描量熱法測定草酸艾司西酞普蘭純度是可行性的，為草酸艾司西酞普蘭純度測定提供了一種新的檢測方法。

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Determination of Escitaliporam Oxalate Purity by Differential Scanning Calorimetry Method

Zhang Yingzhuo， Cui Xiulan
(Inner Mongolia University of Technology， Hohehot 010000， China)
Yang Qingyun， Wu Song
(Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College， Beijing 100050， China）

The differential scanning calorimetry (DSC) technique was used to determine the purity of escitalopram oxalate, according to the DSC curve and by using the purity analysis software. The experimental conditions were optimized, the heating rate was 4.0 K/min and the sample mass was 2-3.2 mg. The purity result determined by DSC method was 99.17%, RSD was 0.05%(n=6). The result was consistent with the result (99.24%) determined by the non-aquseous trirtation method. The DSC method is accurate and simple for the determination of escitalopram oxalate purity.

escitalopram oxalate; purity; differetial scanning calorimetry; non-aqueous trirtation method

O657.99

A

1008-6145(2014)01-0057-04

聯(lián)系人：張穎卓；Yingzhuo99@aliyun.com

2013-11-05

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.01.016