振荡型密度计法,又名U型振荡管法或U型管振荡法,是测定液体密度的一种方法,源于20世纪60年代,由奥地利Hans Stabinger和Hans leopold两位博士发明[1]。其原理为样品被填充至U型管样品测量池,U型管通过电子激发,以一定的频率进行振荡,其振荡频率取决于U型管中填充液体的密度,通过测量标准水和空气的密度值校正仪器的测量常数,即可精确的测定样品的密度值[2-3],其原理公式如下:
《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020年版拟将振荡型密度计法列入0601相对密度测定法中,目前已在公示中。而国外药典,如USP40版、EP9.0/BP2017以及日本药局方16中均已收载该法,用于液体药品密度的测定。国内标准方面,石油行业已广泛采用该方法测定石油产品相对密度[4-5],食品行业也有相应标准采用该方法[6-8],同时振荡型密度计的检定规程JJG 1058-2010[9]也已颁布。目前在化工行业[10]、石油行业[11-12]、食品分析行业[13]及药品行业[14]都有相关应用报道。
煎膏剂由于密度大、粘度高,无法采用比重瓶法直接测定其原液的相对密度。《中国药典》1985年版[15]规定将供试品稀释后采用比重瓶法测定稀释液相对密度作为样品相对密度,该方法所得结果实际为稀释液的相对密度,因此并不科学。《中国药典》1995年版[16]开始采用比重瓶法测定药品稀释液相对密度,通过公式计算出样品相对密度,但有文献[17]指出该计算公式存在系统误差,由于两种液体混合体积会变小,导致计算结果偏大,在稀释倍数为3倍以内时,结果偏大5%以内。
本文以《中国药典》2020年版0601相对密度测定法公示方法为基础,通过对比振荡型密度计法与比重瓶法的测定结果,考察振荡型密度计法在药品相对密度分析中可靠性,同时探讨其在煎膏剂相对密度测定中的可行性。
1 仪器与材料
1.1 仪器
振荡型密度计(DMA4100M,安东帕,密度准确度1×10-4g/cm3,温度准确度0.03 ℃,测量范围0～3 g/cm3);电子天平(CPA224S,SARTORIUS);超纯水发生器(MILLI-Q REFERENCE,MERCK MILLIPORE);比重瓶。
1.2 试剂与试药
试剂:脱气水(自制,纯化水新沸放冷);无水乙醇为分析纯(广东化学试剂厂)。
样品:玉屏风口服液、蛇胆川贝液(广州小奇灵制药有限公司),复方愈创木酚磺酸钾口服液(广东南国药业有限公司),活络油(英吉利制药厂有限公司生产),岭南黑鬼油、岭南正红花油[岭南药厂(香港)有限公司生产],京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏(京都念慈菴总厂有限公司生产),以上样品均为本实验室检验样品。
2 方法与结果
2.1 实验方法
2.1.1 比重瓶法[18]
取洁净干燥并精密称定重量的比重瓶,分别装脱气水和样品溶液在20 ℃下精密称定重量,供试品重量比脱气水重量即为相对密度。
2.1.2 振荡型密度计法
依据《中国药典》2020年版公示稿及DMA 4100M密度计操作规程,设定仪器测量温度为20 ℃,干燥空气及脱气水检查通过后,将样品溶液注入U型管样品测量池,进行测定,仪器自动进行计算并显示测量结果,读取比重数值即为相对密度。
2.1.3 煎膏剂相对密度测定[19]
按《中国药典》2015年版四部通则0183煎膏剂下[相对密度]方法精密加入2倍供试品重量的脱气水,混匀,再分别按“2.1.1 ”项比重瓶法及“2.1.2” 项振荡型密度计法测定,并按下式计算得到相对密度。
式中:W1为比重瓶内供试品溶液重量,g
W2为比重瓶内水的重量,g
2.2 结果
2.2.1 振荡型密度计法精密度分析
取玉屏风口服液(批号191101,密度大于水)、活络油(批号20191109,密度小于水)、京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏(批号G111911144,黏度大),按“2.1.2”项振荡型密度计法测定每个样品,分别测定6次,结果见表1,玉屏风口服液相对密度的RSD 为 0.004%,活络油和京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏相对密度的RSD 为 0.005%,表明振荡型密度计法精密度好。
2.2.2 振荡型密度计法准确度分析
将“1.2”项下所列样品(京都念慈庵蜜炼川贝枇杷膏除外)分别按照 “2.1.1” 项比重瓶法及“2.1.2”项振荡型密度计法进行测定,每个样品每个批次测定2次,以2次测定的平均值为相对密度结果,对比并分析振荡型密度计法(b栏数据)与比重瓶法(a栏数据)的结果,数据见表2。所有样品2种方法测定结果的相对标准偏差(缩写 RSD)均小于0.1%,绝对偏差均在±0.002以内,说明振荡型密度计法与比重瓶法结果基本一致,准确度良好。
表1振荡型密度计法精密度分析结果
Tab. 1The precision results of oscillating densitometer method
|
序号(serial number) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
RSD/% |
|
玉屏风口服液(Yupingfeng Oral Liquid) |
1.218 8 |
1.218 9 |
1.218 9 |
1.218 9 |
1.218 8 |
1.218 9 |
0.004 |
|
活络油(Huoluo Oil) |
0.982 7 |
0.982 7 |
0.982 7 |
0.982 8 |
0.982 8 |
0.982 7 |
0.005 |
|
京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏(Jingdu Niancian Milian Chuanbei Pipagao) |
1.382 8 |
1.382 8 |
1.382 7 |
1.382 8 |
1.382 9 |
1.382 8 |
0.005 |
表2比重瓶法和振荡型密度计法准确度对比
Tab. 2The accuracy results of oscillating densitometer method
|
样品(sample) |
批号(batch number) |
结果(result) |
绝对偏差(absolute deviation) |
RSD/% |
|
a |
b |
|
玉屏风口服液(Yupingfeng Oral Liquid) |
191101 |
1.219 6 |
1.218 9 |
-0.000 7 |
0.03 |
|
|
191102 |
1.218 6 |
1.218 6 |
0 |
0.00 |
|
|
191103 |
1.220 4 |
1.219 3 |
-0.001 1 |
0.05 |
|
蛇胆川贝液(Shedan Chuanbei Oral Liquid) |
191001 |
2.218 2 |
2.218 6 |
0.000 4 |
0.01 |
|
|
191002 |
1.218 5 |
1.218 5 |
0 |
0.00 |
|
|
191003 |
1.218 1 |
1.218 6 |
0.000 5 |
0.02 |
|
复方愈创木酚磺酸钾口服液(Compound Guaiacol Potassium Sulfonate Oral Liquid) |
191102 |
1.104 1 |
1.105 5 |
0.001 4 |
0.06 |
|
活络油(Huoluo Oil) |
20191109 |
0.982 5 |
0.982 7 |
0.000 2 |
0.01 |
|
|
20191108 |
0.982 0 |
0.982 7 |
0.000 7 |
0.04 |
|
|
20191107 |
0.981 6 |
0.983 0 |
0.001 4 |
0.07 |
|
岭南黑鬼油(Lingnan Heigui Oil) |
350389 |
0.942 9 |
0.941 8 |
-0.001 1 |
0.06 |
|
|
350385 |
0.942 8 |
0.941 6 |
-0.001 2 |
0.06 |
|
|
350382 |
0.943 6 |
0.943 8 |
0.000 2 |
0.01 |
|
岭南正红花油(Lingnan Zhenghonghua Oil) |
330472 |
1.082 7 |
1.083 2 |
0.000 5 |
0.02 |
|
|
330477 |
1.082 8 |
1.083 3 |
0.000 5 |
0.02 |
|
|
330489 |
1.081 7 |
1.081 4 |
-0.000 3 |
0.01 |
2.2.3 煎膏剂相对密度结果分析
取煎膏剂京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏(京都念慈菴总厂有限公司)样品,按“2.1.3” 项下煎膏剂相对密度测定法测定并计算相对密度,同时直接取样按“2.1.2”项下振荡型密度计法法测定相对密度。每个样品每种方法测定2次,以2次测定的平均值为相对密度结果,结果见表3,表中结果a为振荡型密度计法测定稀释液换算结果,结果b为比重瓶法测定稀释液换算结果,结果c为振荡型密度计法直接测试结果。按药典法稀释后测稀释液相对密度,再通过公式计算得到的样品相对密度结果,振荡型密度计法(a)与比重瓶法(b)基本一致,绝对偏差(a-b)小于±0.002,二者结果无显著差异。但药典法结果与振荡型密度计法直接测试(仪器法)结果(c)相差较大,绝对偏差(a-c)均大于0.02,提示稀释-换算法和直接测试法结果存在差异。通过文献[17]发现,中国药典煎膏剂项下相对密度测定法通过公式计算来得到煎膏剂的相对密度,由于两种液体混合体积会变小,导致计算的结果会结果偏大。
2.2.4 稀释-换算法和直接测试法准确性分析
对于煎膏剂,稀释-换算法(药典法)结果显著大于采用振荡型密度计直接测试法(仪器法)结果,需对二者准确性做进一步分析。本实验采用大容量称样法相对密度结果作为煎膏剂标准相对密度,来对药典法及仪器法的准确性进行分析。具体方法为取100 mL干燥量筒,轻轻倒入一定量恒温20 ℃的京都念慈菴蜜炼川贝枇杷膏(批号G111911144)样品,避免产生气泡,采用电子天平精密测定样品质量,并在量筒中读取体积,按质量除以体积再比上20 ℃下水的相对密度的结果的平均值作为其标准相对密度。结果见表4,可见仪器法偏差为-0.000 5,在可接受的范围内,准确度良好;药典法偏差为0.024 8,与文献[17]报道药典法相对密度结果存在系统误差的结论一致。
表3煎膏剂相对密度结果
Tab. 3The results of relative density of decoction
|
批号(batch number) |
药典法(dilution-swap algorithm) |
仪器法(oscillating densitometer method) |
a-c |
a-b |
|
a |
b |
|
G111911144 |
1.407 9 |
1.408 1 |
1.382 8 |
0.025 |
-0.000 2 |
|
G111911143 |
1.407 9 |
1.409 0 |
1.382 4 |
0.026 |
-0.001 1 |
|
L21911086 |
1.408 9 |
1.409 1 |
1.382 8 |
0.026 |
-0.000 2 |
|
L21911090 |
1.405 0 |
1.405 9 |
1.382 7 |
0.022 |
-0.000 9 |
|
L21911084 |
1.406 0 |
1.407 6 |
1.382 2 |
0.024 |
-0.001 6 |
表4准确度分析结果
Tab. 4The analysis results of accuracy
|
质量(quality)/g |
体积(volume)/mL |
20 ℃水密度值(density of 20 ℃water) |
相对密度(relativedensity) |
标准相对密度(standard relativedensity) |
药典法偏差(pharmacopoeiadeviation) |
仪器法偏差(instrumentaldeviation) |
|
108.408 4 |
78.5 |
0.998 203 g·mL-1 |
1.383 5 |
1.383 3 |
0.024 8 |
-0.000 5 |
|
99.397 9 |
72.0 |
|
1.383 0 |
|
|
|
|
99.441 7 |
72.0 |
|
1.383 6 |
|
|
|
|
52.469 7 |
38.0 |
|
1.383 3 |
|
|
3 讨论
3.1 本法可用于液体药物相对密度测定
振荡型密度计法已发展成熟,并在外国药典及其它行业标准中均有应用。本文通过7个品种多批次药品的相对密度测定对比,论证了振荡型密度计在液体药品相对密度测定中精密度和准确度均良好,可以用于药品相对密度的测定,作为比重瓶法的补充。且其具有精确度高,密度范围广,进样量少,测量速度快,便于恒温控制等优点,将其纳入《中国药典》具有积极意义,有条件的实验室可以使用。
3.2 可直接测定煎膏剂相对密度
振荡型密度计法由于其可以直接测定高黏度样品,且精密度及准确度良好,因此可以用于煎膏剂样品相对密度的直接测定。同时由于其直接测定样品,可以大大减少目前药典稀释-换算法的取样、称样、稀释、测定、计算的复杂步骤,具有很大的效率优势,笔者认为可展开对其作为煎膏剂相对密度测定方法可能性的探讨。
3.3 小结
中药煎膏剂由于密度大、黏度大等特点,其相对密度测定一直是困难的,有文献对此进行了专门的探讨[20]。《中国药典》2015年版采用测定稀释液相对密度经过公式计算来得到煎膏剂的相对密度,由于两种液体混合体积会变小,胡大裕等[17]在2000年即通过公式推导论证该方法计算所得相对密度存在系统误差,结果偏大。本实验验证了该推断,药典稀释-换算法系统误差较大,但也在可接受的范围。现行药典稀释-换算法采用计算值作为煎膏剂相对密度值进行质量控制,具有简单、经济的优势,振荡型密度计法具有效率优势,但是成本较高,可以在有条件的情况下尝试使用。
发布时间：2025-12-10 
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