实验六 维生素C注射液的处方考察与制备
一、实验目的
1、通过维生素C注射液处方稳定性考察，熟悉注射剂处方设计的一般思路。 2、掌握延缓药物氧化分解的基本方法。
3、掌握注射剂(小针)的生产工艺流程和操作要点。
二、实验指导
注射剂的处方设计应根据剂型特点、主药的理化性质及临床使用要求，从制剂的稳定性(物理、化学及生物学稳定性)、安全性(毒副作用)和有效性(速效、长效等)三个主要方面综合考虑，统筹兼顾，分清主、次因素，用科学方法进行原、辅料(品种、用量)的选择，还要考虑生产条件和成本等问题。
本实验通过对维生素C注射液处方组成的稳定性影响因素的考察，确定并设计处方，再按拟定的处方进行制备。初步掌握注射剂(小针)的研制和生产过程。
维生素C(抗坏血酸)的干燥固体较稳定，但在潮湿状态或溶液中，则很快变色，含量下降。这是由于维生素C的分子结构中，在羰基毗邻的位置上有二个烯醇基，很容易被氧化生成黄色的双酮化合物，再迅速水解、氧化，生成一系列有色的无效物质。其反应如下。
HOHOOHOH抗坏血酸OO氧化还原OOHOH脱氢抗坏血酸OOO失水碱OOCCOHOCHHOHHOHH2COH氧化OOCOHCOHO草酸COH+HOHHOHH2COH太罗糖酸2,3-二酮基古罗糖酸
因此，维生素C注射液的处方设计应重点考虑如何延缓药物的氧化分解，以提高制剂的稳定性。维生素C的氧化过程常会受到溶液的pH值、空气中的氧、重金属离子和加热时间(如加热溶解与灭菌时间)等因素的影响。通常延缓药物氧化分解可采用下列措施：
(1)除氧 溶液中的氧和安瓿空间的残余氧对药物稳定性影响很大，应设法排除。在维生素C注射液生产过程中，应尽量减少药物与空气接触，可在配液和灌封时通入惰性气体。配液前，注射用水应通入二氧化碳(或氮气)去除溶剂中溶解的氧。二氧化碳在水中的溶解度大于氮气，采用二氧化碳驱除维生素C溶液中的氧，其效果优于氮气。但
应注意二氧化碳可使溶液的pH下降，呈酸性，也可能与某些药物发生反应，影响其稳定性。由于氮气的化学性质稳定，故驱除安瓿空间的氧，用氮气较好。
(2)加抗氧剂 常用于偏酸性水溶液的抗氧剂有焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)等，用量一般为1.0～2.O g／L。盐酸半胱氨酸有时也用作抗氧剂，用量约5.0 g／L。
(3)调节pH pH影响药物的稳定性，一般调节溶液的pH，除增加药物的稳定性外，还要兼顾到药物的溶解度及刺激性。一般认为，将维生素C注射液的pH用碳酸氢钠调节至5.5～6.0时较稳定，也有文献报道pH为6.5时分解速度常数最小。《中国药典》规定其pH应为5.0～7.O。
(4)加金属离子螯合剂 微量的重金属离子如Fe2+、Cu2+等对维生素C在水中的氧化分解有显著的催化作用，故维生素C注射液中可加入依地酸二钠或依地酸钙钠螯合溶液中的金属离子，以增加稳定性。
根据上述原则，对于维生素C注射液处方组成的稳定性影响因素主要考察下列几方面：①加热时间的影响；②溶液pH对维生素C氧化的影响，并求出最稳定pH(pHm)；③含氧量的影响，以及在通入CO2和加抗氧剂后的抗氧化效果；④重金属离子的影响以及加入螯合剂的效果。
注射剂生产过程包括原辅料的准备、配制、灌封、灭菌、质量检查、包装等步骤。
三、仪器与材料
仪器：721型可见分光光度计，pH计，灌注器，水浴，电炉，G4玻璃漏斗，安瓿(2 m1)，熔封机，量瓶等。
材料：维生素C，无水碳酸钠，注射用水，氮气(钢瓶)，亚硫酸氢钠，硫酸铁，硫酸铜，依地酸二钠，浓硫酸，高锰酸钾、蒸馏水等。
四、实验内容
(一)处方稳定性影响因素的考察 1．加热时间的影响
取注射用水80 ml，加入维生素C 12.5 g，分次加入无水碳酸钠5 g，边加边搅拌使完全溶解，补加注射用水至100 ml，测定pH值应为5.8～6.2(如未达要求可再加碳酸钠调节)，用G4玻璃漏斗过滤2～3次使澄明，取溶液10m1容器保存，其余均灌封于2 ml处理过的安瓿中。将安瓿放人沸水中煮沸，按表1所示，间隔一定时间取出5支安
瓿，放入冷水中冷却后，将每次取出的5支安瓿内的样液于小烧杯中混合均匀，以蒸馏水作空白，用721型可见分光光度计，在420nm波长处测定各样液的透光率，按下式计算透光率比，将结果记录于表1中。
透光率比(％)=
加热后透光率?100
加热前透光率表1 加热时间对维生素C溶液稳定性的影响
煮沸时间/min 0 15 30 60 2、含氧量的影响
用注射用水及通CO2气体饱和5 min的注射用水，按工艺分别配成125 g／L的A、B两种维生素C溶液各50 ml，分别测定透光率。然后将A、B溶液分别分成两份，按表2的附加条件进行操作。溶液分别灌封于2 ml安瓿中，并作标记。然后置沸水中煮沸40 min，取出后放入冷水中冷却。每类各取5支安瓿中的样液分别于小烧杯中混合均匀，同1法测定透光率，计算透光率比，并将结果填于表2中。
表2 含氧量和抗氧剂对维生素C溶液稳定性的影响
样品编号 A A1 B B1 附加条件 ----- 加0.1gNaHSO3 ------ 在CO2气流下灌封 透光率/％ 加热前 加热后 透光率比/％ 透光率/% 加热前 加热后 透光率比/% 3、重金属离子的影响
按工艺配成250 g／L维生素C溶液80 ml，精密量取15 ml置25 m1量瓶中，共5份，按表3所示，加入各种试剂，用注射用水稀释至刻度，立即测定每一份样液的透光率。然后将每份溶液灌封于2 m1安瓿中，作好标记，放入沸水中煮沸40 min后取出。
各取5支安瓿，将安瓿内样液混匀，以蒸馏水作空白测定透光率，并计算透光率比，将结果填于表3中。
表3 重金属离子对维生素C溶液稳定性的影响
样品编号 1 2 3 4 添加试剂 —―—― 0.002mol/LCuSO42.5mL 0.002mol/LCuSO45.0mL 0.002mol/LCuSO42.5mL+ 0.002mol/L FeSO42.5mL 5 50g/LEDTA-2Na1.0mL +0.002mol/LCuSO42.5mL 加热前透光率% 加热后透光率% 4、pH的影响
称取维生素C 15 g，配成125 g／L溶液120 ml，过滤。精密量取溶液20 ml 置50 m1烧杯中，共量取6份。分别加适量碳酸氢钠粉末，调节pH为4.0、5.0、5.5、6.O、6.5、7.0(用pH计测定)，立即测定每一份样液透光率，然后将它们灌封于2 ml安瓿中，作好标记，放人沸水中煮沸40min后取出，冷却，各取5支安瓿，混匀，以蒸馏水为空白，测定透光率，计算透光率比，并将结果填于表4中。
表4 pH对维生素C溶液稳定性的影响
样品编号 1 2 3 4 5 6 pH 加热后透光率% 5、注意事项
(1)用碳酸氢钠调节pH时,要将其分次加入,边加边搅拌,否则易产生大量气泡而使溶液溢出。
(2)灌注时，勿使药液溅到安瓶颈的上端，以防熔封时出现焦头。
(3)待水浴沸腾时再将样品放入，并开始计算时间。
(4)5支安瓶的样液应于洁净干燥的小烧杯中充分混匀，以免影响透光率的测定。 (5)各重金属离子的溶液要于量瓶中配制。
(6)因实验时间限制1，2，3项分别由一组同学测定，三组得出维生素C处方，设计结果。
(二)维生素C注射液处方设计与制备 1、处方和工艺流程的拟定
(1)学生根据实验(一)中各因素的考察结论,拟定维生素C注射液的处方。 处 方 用 量 处方分析 维生素C 25.0g 主药 …… …… …… 注射用水 加至200mL 溶剂
(2)学生根据主药，辅料的性质，自己拟定工艺流程。 (3)由实验指导老师对学生拟定的处方，工艺流程进行审定。 2、注射剂的制备
(1)备料：按经过老师审定的处方,准确称取(或量取)处方中规定的量(需另一同学核对)，填入表5中。
表5 制备维生素C注射液用料单
药品(或试剂) 维生素C 规格 注射用原料 用量，g 25.0 (2)工艺流程：按处方量取配量80%的注射用水，通入二氧化碳气体(约2?3min)使其饱和，先加入稳定剂Na2SO3、EDTA，搅拌溶解，混匀，后加入药物，使溶解，混匀，用NaCO3调节药液pH为5.5?6.0，用G4玻璃漏斗过滤，并从滤器上补加经二氧化碳饱和的注射用水至全量。在二氧化碳气流下一次性灌注于洁净，灭菌，干燥的2ml安瓿瓶中，封口。放于沸水中煮沸15min灭菌，并趁热放进冷的10.0g/L亚甲蓝水溶液中检漏，冲洗，擦干后剔除封口不严的带色安瓿瓶。
3、澄明度检查：照卫生部标准《澄名度检查细则和判断标准》的规定检查，将有