范 婭,馮文英,張 博,張繼偉,牛洺鑫,王鵬思,張宇鑄
(中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司,北京 100083)
農(nóng)藥原藥熔點(diǎn)的研究對(duì)其制劑加工、儲(chǔ)存等具有很大的意義,如低熔點(diǎn)原藥在懸浮劑加工中出現(xiàn)原藥變軟難以砂磨等問(wèn)題,且熱貯后膏化、結(jié)晶、結(jié)塊,故一些低熔點(diǎn)原藥不適宜加工成懸浮劑等。由于低熔點(diǎn)農(nóng)藥原藥高溫易熔化,故需低溫陰涼儲(chǔ)存。
在農(nóng)藥登記試驗(yàn)中,農(nóng)藥原藥熔點(diǎn)/熔程的測(cè)定是其理化性質(zhì)測(cè)定的一項(xiàng)重要指標(biāo)。測(cè)定農(nóng)藥純品和原藥的熔點(diǎn)有多種方法[1]:0~300℃時(shí)宜采用毛細(xì)管法;20~300℃時(shí)宜采用金屬塊毛細(xì)管法或熔點(diǎn)顯微鏡法;-100~1 000℃時(shí)宜采用差熱分析儀或差示掃描量熱儀(DSC)等。在農(nóng)藥登記試驗(yàn)中,毛細(xì)管法和DSC法是最常用的。吳銳等[2]用這2種方法對(duì)藥物熔點(diǎn)進(jìn)行了分析,并研究了實(shí)驗(yàn)條件,結(jié)果發(fā)現(xiàn),毛細(xì)管法熔點(diǎn)結(jié)果延后1~2℃;DSC法熔點(diǎn)分析中,升溫起點(diǎn)和氣體流量參數(shù)影響較小,建議采用10℃/min的升溫速率作為試驗(yàn)參數(shù)。黃朝瑜等[3]研究了傳溫液法、自動(dòng)熔點(diǎn)測(cè)定儀法、熱分析法的適用性。江海波等[4]用DSC與熔點(diǎn)儀測(cè)定了雙酚A的熔點(diǎn)。卞雯等[5]用DSC法測(cè)定了蠟的熔點(diǎn)。本研究將用上述2種方法對(duì)啶蟲(chóng)脒、稻瘟靈等農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的熔點(diǎn)進(jìn)行研究。
DSC 8231型差示掃描量熱儀,美國(guó)賽默飛公司;YRT-3型藥物熔點(diǎn)儀,上海易測(cè)儀器設(shè)備有限公司;梅特勒MS半微量天平,梅特勒-托利多集團(tuán)。
農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品:啶蟲(chóng)脒(批號(hào)20190606)、戊唑醇(批號(hào)20190604)、嘧菌酯(批號(hào)20191121)、阿維菌素(批號(hào)20210121),上海農(nóng)藥研究有限公司;稻瘟靈(批號(hào)20181005),沈陽(yáng)化工研究院有限公司;赤霉酸(GA4,GA7)(批號(hào)GA251-B),捷克Olchemlm公司;201-100#硅油,上海易測(cè)儀器設(shè)備有限公司。
1.2.1 毛細(xì)管法
采用藥物熔點(diǎn)儀,樣品干燥研磨后裝入毛細(xì)管中,將毛細(xì)管自由下落,使其壓實(shí),樣品高度約3 mm,把毛細(xì)管插入到熔點(diǎn)儀的油浴中。將熔點(diǎn)儀初熔溫度設(shè)定比預(yù)定熔點(diǎn)低10℃,設(shè)置升溫速率。通過(guò)顯微鏡觀察熔化情況,當(dāng)樣品形成彎月面時(shí)為初熔溫度,全部液化時(shí)為全熔溫度。初熔溫度和全熔溫度差值大于0.3℃,需報(bào)告熔程;小于0.3℃,以全熔溫度作為熔點(diǎn);熔化之前分解,則報(bào)告分解溫度[1]。
1.2.2 DSC法
采用電子天平稱取1~3 mg干燥研磨樣品,將其平鋪于鋁坩堝中,用壓片機(jī)壓實(shí),置于DSC內(nèi)。氮?dú)饬魉俦3衷?00~300 mL/min,初始溫度30℃,設(shè)置升溫速率。在DSC曲線中,選取oneset值為初熔溫度(即DSC曲線上放熱峰前半段斜率最大處切線與基線前沿延伸線的交點(diǎn)),選取peak值作為全熔溫度(曲線放熱峰的峰值點(diǎn))。327℃以下,初熔溫度和全熔溫度差值大于0.5℃,需報(bào)告熔程,小于0.5℃,以全熔溫度作為熔點(diǎn),熔化之前分解,則報(bào)告分解溫度;1 000℃以下,差值標(biāo)準(zhǔn)為2℃[1]。
1.2.3 重復(fù)性
選取啶蟲(chóng)脒、稻瘟靈、戊唑醇、嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品,用熔點(diǎn)儀和DSC分別測(cè)定熔點(diǎn)3次。在相同實(shí)驗(yàn)條件下,熔點(diǎn)儀升溫速率1.0℃/min,DSC升溫速率10.0℃/min。
1.2.4 升溫速率
選取啶蟲(chóng)脒、稻瘟靈、戊唑醇、嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品,用熔點(diǎn)儀和DSC分別測(cè)定熔點(diǎn),在相同實(shí)驗(yàn)條件下,熔點(diǎn)儀升溫速率分別為1.0、1.5、3.0℃/min,DSC升溫速率分別為1.0、5.0、10.0、15.0℃/min。
1.2.5 分解樣品2種方法的對(duì)比
選取阿維菌素、赤霉酸標(biāo)準(zhǔn)品,用熔點(diǎn)儀和DSC分別測(cè)定熔點(diǎn)。在相同實(shí)驗(yàn)條件下,熔點(diǎn)儀升溫速率為1.0℃/min,DSC升溫速率為10.0℃/min。
4種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品分別采用熔點(diǎn)儀和DSC測(cè)定熔點(diǎn),結(jié)果見(jiàn)表1。采用毛細(xì)管法和DSC法測(cè)定,樣品的初熔和全熔溫度差值分別大于0.3℃和0.5℃時(shí),需報(bào)告熔程。使用熔點(diǎn)儀時(shí),稻瘟靈、啶蟲(chóng)脒、戊唑醇、嘧菌酯3次測(cè)定結(jié)果顯示,初熔溫度或全熔溫度的最大差值分別為0.2、0.1、0.3、0.2℃,最大差值均不超過(guò)0.3℃,符合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,故毛細(xì)管法重復(fù)性好;而使用DSC時(shí),稻瘟靈、啶蟲(chóng)脒、戊唑醇、嘧菌酯3次測(cè)定結(jié)果顯示,初熔溫度或全熔溫度的最大差值分別為0.7、0.4、0.4、0.6℃,最大差值超過(guò)0.5℃,故DSC法重復(fù)性一般。
表1 毛細(xì)管法及DSC法測(cè)定4種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的熔點(diǎn)結(jié)果
4種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品分別采用不同的升溫速率用熔點(diǎn)儀和DSC測(cè)定熔點(diǎn),結(jié)果見(jiàn)表2和表3。由表2可見(jiàn),升溫速率由1.0℃/min提高到3.0℃/min,使用毛細(xì)管法4種樣品的熔點(diǎn)差異不大,結(jié)果影響較小。升溫速率越快,樣品內(nèi)部溫度分布越不均勻,發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象,導(dǎo)致觀察到的溫度略高。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推薦使用1.0℃/min作為升溫速率。使用DSC時(shí),升溫速率由1.0℃/min提高到15.0℃/min,相比全熔溫度,初熔溫度受影響較小。測(cè)得的熔程對(duì)升溫速率有相依性,出現(xiàn)明顯延后趨勢(shì)。降低升溫速率有助于熔點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量,但是升溫速率過(guò)低,測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng),影響檢測(cè)效率。兼顧到檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性,低熔點(diǎn)樣品推薦使用5.0℃/min作為升溫速率,高熔點(diǎn)樣品推薦使用10.0℃/min作為升溫速率,或者根據(jù)檢測(cè)需要自行選擇升溫速率。
表2 不同升溫速率下毛細(xì)管法測(cè)定4種樣品溶點(diǎn)結(jié)果
表3 不同升溫速率下DSC法測(cè)定4種樣品熔點(diǎn)結(jié)果
由表4可知,阿維菌素及赤霉酸在毛細(xì)管法和DSC法測(cè)定下的熔點(diǎn)結(jié)果。阿維菌素和赤霉酸使用熔點(diǎn)儀測(cè)定時(shí)可以明顯觀察到初熔和全熔時(shí)的現(xiàn)象,期間產(chǎn)生大量氣泡,現(xiàn)象較明顯;使用DSC也能準(zhǔn)確分析到放熱峰,故對(duì)于低熔點(diǎn)熔融并分解且現(xiàn)象明顯的樣品,以上2種方法都適用;現(xiàn)象不明顯的樣品用2種方法結(jié)合檢測(cè);高熔點(diǎn)樣品,比如多菌靈分解溫度高于300℃,使用DSC法測(cè)定。
表4 熔融并分解樣品的熔點(diǎn)測(cè)定結(jié)果
在農(nóng)藥登記試驗(yàn)中,農(nóng)藥熔點(diǎn)/熔程的測(cè)定常使用毛細(xì)管法和DSC法。使用熔點(diǎn)儀,重復(fù)性較好,操作簡(jiǎn)單,但此方法主觀因素影響較大,有時(shí)初熔溫度較難判斷,所以需多次測(cè)量。DSC法具有客觀性,且測(cè)量范圍更廣,但儀器較昂貴,重復(fù)性一般。毛細(xì)管法升溫速率對(duì)熔點(diǎn)結(jié)果影響較小,推薦使用1.0℃/min作為升溫速率;使用DSC時(shí),隨著升溫速率的提高,測(cè)得的熔程有明顯延后趨勢(shì),可根據(jù)需要選擇合適升溫速率。在GLP試驗(yàn)中,基于檢測(cè)成本、便利性等,對(duì)于較穩(wěn)定、有敏銳熔點(diǎn)的農(nóng)藥樣品,低熔點(diǎn)建議優(yōu)先采用毛細(xì)管法,熔點(diǎn)高于300℃的樣品采用DSC法。對(duì)于熔融過(guò)程中現(xiàn)象不明顯、熔融時(shí)分解的農(nóng)藥樣品,可以結(jié)合2種方法綜合分析熔點(diǎn)/熔程。