资源描述
稳定性实验
一、目的和要求
1.了解应用化学动力学方法预测注射液稳定性的原理。
2.掌握应用恒温加速实验法测定维生素C注射液的贮存期的方法。
二、仪器和材料
仪器:恒温水浴,酸式滴定管(25ml),锥形瓶(50~250ml)等。
材料:维生素C注射液(2ml∶0.25g),0.1mol∕L碘液,丙酮,稀醋酸,淀粉指示液等。
三、实验内容
(一)试验方法
1、放样 将同一批号的VC注射液样品(2ml∶0.25g)分别置4个不同温度(如70、80、90和100℃)的恒温水浴中,间隔一定时间(如70℃为间隔24h,80℃为12h,90℃为6h,100℃为3h)取样,每个温度的间隔取样次数均为5次。样品取出后,立即冷却或置冰箱保存,供含量测定。
2、VC含量测定方法 精密量取样品液1ml,置150ml锥形瓶中,加蒸馏水15ml与丙酮2ml,摇匀,放置5分钟,加稀醋酸4ml与淀粉指示液1ml,用碘液(0.1mol∕l)滴定,至溶液显蓝色并持续30秒不褪。每1ml碘液(0.1mol∕l)相当于8.806mg的VC(C6H8O6),分别测定各样品中的VC的含量, 同时测定未经加热试验的原样品中VC含量,记录消耗碘液的毫升数。
(二)实验数据处理
1.数据整理 由于含量测定所用的是同一种碘液,故不必考虑碘液的精确浓度,只要比较消耗碘液的毫升数即可。将未经加热的样品(表1-1中时间项为0)所消耗碘液的毫升数(即初始浓度)作为100%相对浓度,各加热时间内的样品所消耗碘液的毫升数与其相比,得出各自的相对浓度百分数(C相,%)。实验数据如表 -1。
表 -1 70℃恒温加速试验各时间内样品的测定结果
加热间隔时间h
消耗碘液 ml
C相,%
lg(C相,%)
1
2
3
平均
0
24
43
72
96
120
100
在其它温度下考察的实验数据,均按表( -1)的格式记录并计算。
2.求4种试验温度的VC氧化降解速度常数(k70~k100) 用回归方法求各温度的k 值时,先将各加热时间(x)与其对应的lg(C相,%)值(y)列表(表 -2)
表16-2 加热时间及其相对浓度(%)对数值的回归计算表(70℃)
x. 加热时间
0
24
48
72
96
120
y. lg(C相,%)
用具有回归功能的计算器,将x和y值回归,直接得出截距,斜率和相关系。
由斜率b即可计算出降解速度常数k,例如在70℃:
k70=b×(-2.303) ( -5)
同上,求出各温度的k值。
3. 根据 Arrhenius公式求VC氧化降解反应的活化能(Ea)和频率因子(A)
将计算求得的降解速度常数k和对应温度(T)记录在表-3。
表 -3 不同温度下VC注射液的降解速度常数
T
343
(273+70℃)
353
(273+80℃)
363
(273+90℃)
373
(273+100℃)
x’ ×103
y’ lgk
2.915
2.833
2.755
2.681
以x’为横坐标y’为纵坐标, 进行回归计算。计算出直线斜率b’,截距a’和相关系数r’,故VC氧化降解活化能为:
Ea=b'×(-2.303)×R ( -6)
式中,R为气体常数;频率因子即为直线截距的反对数。
4.求室温(25℃)时的氧化降解速度常数(k25) 根据式( -4)有:
( -7)
或
( -8)
代入Ea、A、R或已知温度T及对应的氧化降解速度常数k,即可计算k25。该值亦可将 lgk- 图中的直线外推至室温求出。
5. 求室温贮存期t0.9 (损失10%所需的时间) 由下式计算:
t0.9=0.1054∕k25 ( -9)
四、操作要点和注意事项
1.实验中所用VC注射液的批号应全部相同。按规定间隔时间加热、取出后,应立即测定VC含量,否则应置冰箱保存,以免含量起变化。
2.测量VC含量时,所用碘液的浓度应前后一致(宜用同一瓶的碘液),否则含量难以测准。因各次测定所用的是同一碘液,故碘液的浓度不必精确标定,注射液VC含量亦可不必计算,只比较各次消耗的碘液毫升数即可。一般将零时间样品(即未经加热的VC注射液)消耗的碘液毫升数作为100%相对浓度,其它各时间消耗的碘液毫升数与它比较,从而得出各时间的C相,%(见表16-1)
3.经典恒温法常采用4个温度进行加速实验,各温度的加热间隔时间点一般应取5个。间隔时间的确定,应以各次消耗的碘液毫升数有明显差别为宜。
4.测定VC含量时,加丙酮的作用是:因VC注射液中加有亚硫酸氢钠等抗氧剂,其还原性比烯二醇基更强,因此要消耗碘;加丙酮后就可避免发生这一作用,因为丙酮能与亚硫酸氢钠起发应。
5.测定VC含量时,加稀醋酸的作用是:VC分子中的烯二醇基具有还原性,能被碘定量地氧化成二酮基,在碱性条件下更有利于反应的进行,但VC还原性很强,在空气中极易被氧化,特别在碱性时;所以,加适量醋酸保持一定的酸性,以减少VC受碘以外其它氧化剂的影响。
展开阅读全文