文/楊中琴 楊麗萍 鐘康堅(jiān) 陳能
隱形眼鏡護(hù)理液中HPMC含量檢測的常見問題及改進(jìn)建議
文/楊中琴 楊麗萍 鐘康堅(jiān) 陳能
羥丙基甲基纖維素(Hydroxy Propyl Methyl Cellulose, HPMC)是隱形眼鏡護(hù)理液中的一種有效成分,其含量的準(zhǔn)確檢測直接關(guān)系到隱形眼鏡使用者的眼睛健康。本文就多年來的省級(jí)和市級(jí)眼鏡護(hù)理液抽驗(yàn)以及日常注冊(cè)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)HPMC檢驗(yàn)過程中遇到的問題進(jìn)行分析總結(jié),并就進(jìn)一步改進(jìn)檢驗(yàn)流程進(jìn)行探討。
羥丙基甲基纖維素;隱形眼鏡護(hù)理液;紫外分光光度計(jì);微波
羥丙基甲基纖維素(Hydroxy Propyl Methyl Cellulose, HPMC)是一種非離子型纖維混合醚,由于具有良好的保濕功能,而且?guī)缀鯖]有毒性,因此被廣泛用作隱形眼鏡護(hù)理液中的保濕劑[1]。HPMC 作為各類隱形眼鏡護(hù)理液的有效成分之一,應(yīng)明確其在這些產(chǎn)品中的有效量,以保證使用者的身體健康。
目前, 常用紫外分光光度計(jì)測定樣品中HPMC的含量[2,3],一般流程為:(1)建立HPMC的濃度與其在635nm 波長處的紫外吸收值之間的相關(guān)曲線(標(biāo)準(zhǔn)曲線);(2)取一定量的護(hù)理液樣品置于試管中,按比例(一般為3:5)加入二苯胺顯色溶液;(3)將試管放入沸水浴中加熱顯色;(4)冷卻樣品;(5)用紫外分光光度計(jì)測定顯色后的樣品在635 nm 波長處的吸收值;(6)將該吸收值與HPMC 標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì),計(jì)算出樣品中HPMC的含量。
本文作者在使用上述流程開展檢驗(yàn)工作時(shí),發(fā)現(xiàn)了一些干擾檢測正常進(jìn)行的問題,本文對(duì)這些問題進(jìn)行總結(jié),分析其產(chǎn)生的原因并提出有效的解決方案,以便為同領(lǐng)域的檢測工作者提供參考。此外,進(jìn)一步提出了優(yōu)化HPMC 檢測流程的建議。
1.1 樣品的檢測結(jié)果不穩(wěn)定
在以往的研究中,常采用沸水浴30 min 來使HPMC 顯色[3]。但本文多次實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),依據(jù)該方法處理的樣品重復(fù)測試3次,每一次的紫外線吸收曲線均不能完全重合,而是隨時(shí)間不斷升高(圖1A)。本文推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是沸水浴時(shí)間過短,樣品未完全顯色。將沸水浴時(shí)間延長到1h后再次進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)3次測試結(jié)果完全重合(圖1B)。
該現(xiàn)象說明在進(jìn)行檢測工作時(shí),不能機(jī)械地照搬文獻(xiàn)或國家標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)流程,應(yīng)該根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)室所用儀器的客觀性能以及特殊的使用環(huán)境條件,尋找出最適合的檢測方法。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)性較差
制作標(biāo)準(zhǔn)曲線是檢驗(yàn)樣品中HPMC 含量的第一步,也是最關(guān)鍵的步驟之一。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)量的主要指標(biāo)是線性相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)(R2)越大,說明檢測結(jié)果的精確度越高。在比色分析中,要求標(biāo)準(zhǔn)曲線的R2>0.998 才可以使用[4]。在制作眼鏡護(hù)理液的HPMC 標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),HPMC 標(biāo)準(zhǔn)溶液一般選擇在40~200 μg/ml 濃度范圍內(nèi)等間隔取樣。本文采用濃度為40μg/ml、80μg/ml、120μg/ml、160μg/ml、200μg/ml的HPMC標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。多次測試結(jié)果表明,在濃度40~160μg/ml 范圍內(nèi),吸收值和HPMC 的濃度線性良好(R2=0.999)(圖2A)。當(dāng)HPMC 標(biāo)準(zhǔn)液的濃度達(dá)到200μg/ml 時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性變差(R2=0.991),不能用于產(chǎn)品檢驗(yàn)之中(圖2B)。
眾所周知,比色法分析的原理遵從朗伯-比耳定律。該定律的前提條件之一是吸光質(zhì)點(diǎn)之間是獨(dú)立的,彼此之間無相互作用。因此,僅有稀溶液才能很好地服從比耳定律,而高濃度溶液中的粒子由于存在相互作用,其吸光度與濃度間的關(guān)系將會(huì)偏離線性關(guān)系。從宏觀上觀察也可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)二苯胺顯色后的200μg/mlHPMC 標(biāo)準(zhǔn)液的顏色相比其他幾種標(biāo)準(zhǔn)液驟然加深,呈深藍(lán)色?;诖耍疚恼J(rèn)為在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件下,200μg/ml 的HPMC標(biāo)準(zhǔn)液濃度過高,不適宜用于制作隱形眼鏡護(hù)理液中HPMC 含量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖1
圖1 顯色時(shí)間對(duì)HPMC紫外吸收曲線穩(wěn)定性的影響。A為樣品經(jīng)沸水浴顯色30min后吸收曲線不穩(wěn)定,隨時(shí)間不斷升高。B為樣品經(jīng)沸水浴顯色1 h后吸收曲線保持穩(wěn)定。3種顏色的線條分別代表3次測試實(shí)驗(yàn)。
圖2
圖2 標(biāo)準(zhǔn)液濃度的選擇對(duì)繪制HPMC標(biāo)準(zhǔn)曲線的影響。A為采用濃度為40μg/ml、80μg/ml、120μg/ml、160μg/ml的HPMC標(biāo)準(zhǔn)溶液所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的相關(guān)性。B為在A的基礎(chǔ)上增加濃度為200 μg/ml的HPMC標(biāo)準(zhǔn)溶液使標(biāo)準(zhǔn)曲線發(fā)生偏離。
于此,本文認(rèn)為在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件下,200μg/ml 的HPMC 標(biāo)準(zhǔn)液濃度過高,不適宜用于制作隱形眼鏡護(hù)理液中HPMC 含量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3 產(chǎn)品的HPMC 含量超出標(biāo)準(zhǔn)范圍
檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)國外和國內(nèi)、不同品牌、同一品牌但不同批號(hào)的眼鏡護(hù)理液中的HPMC 含量均存在較大差異,這除了與產(chǎn)品配方不同有關(guān)之外,也有可能與護(hù)理液制造商采用的HPMC來源不同有關(guān)。HPMC是甲基纖維素(MethylCellulose,MC)中部分甲氧基被羥丙氧基置換時(shí)得到的產(chǎn)物。按羥丙基取代度的大小,可劃分為高取代度(H-HPMC)、中取代度(M-HPMC)與低取代度(L-HPMC)3種類別。同時(shí),由于每個(gè)HPMC 制造商采用的生產(chǎn)原料(主要包括精制棉、氫氧化鈉、氯甲烷、環(huán)氧丙烷,有的還包括酸、甲苯、異丙醇等其他原料)和配方不同、生產(chǎn)工藝存在細(xì)微差異、生產(chǎn)技術(shù)水平參差不齊等,也會(huì)導(dǎo)致同一類別的HPMC 的理化性能也不盡一致(圖3)。
圖3
圖3 來源于不同廠家的兩種HPMC的吸收光譜存在差異。兩種HPMC分別用黑線和藍(lán)線表示,其濃度相同。
因此,在檢驗(yàn)過程中,若是發(fā)現(xiàn)某些產(chǎn)品的HPMC 含量超出標(biāo)定范圍之外,并不能武斷地認(rèn)為這些產(chǎn)品不合格,有可能需要聯(lián)系廠家,先確認(rèn)其HPMC 的來源,再用指定的HPMC 對(duì)照品進(jìn)行測試。
根據(jù)本文作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在目前的眼鏡護(hù)理液HPMC 含量檢測過程中,顯色反應(yīng)是限制檢驗(yàn)速度的主要步驟,至少需要1h來完成。而對(duì)于眼鏡護(hù)理液中的另一個(gè)重要成分泊洛沙姆,則至少需要2h來完成顯色。近年來,隨著眼鏡護(hù)理液抽驗(yàn)以及注冊(cè)數(shù)量逐漸增多,檢驗(yàn)人員的任務(wù)量越來越重,因此,如何提高檢測速度成為一個(gè)重要問題。微波處理是近幾十年來在生物、化學(xué)和環(huán)境等領(lǐng)域被廣泛用于加快組織處理和化學(xué)反應(yīng)速度,同時(shí)提高樣品處理質(zhì)量的一項(xiàng)突破性技術(shù)。有數(shù)據(jù)報(bào)道,在生物組織處理領(lǐng)域,利用微波組織處理儀可節(jié)省95% 的組織處理時(shí)間。在水處理領(lǐng)域中,微波污水處理工藝不僅能大大簡化傳統(tǒng)的污水處理流程,還能達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。這些信息啟發(fā)我們,如果能將微波技術(shù)引入到眼鏡護(hù)理液的成分檢測過程中,將有希望大大提高檢測效率。
[1] 秦冬梅, 王恒, 李海瑛. 羥丙甲基纖維素在藥劑學(xué)中的應(yīng)用. 安徽醫(yī)藥. 2004, Vol (8), 3
[2] 潘晞陵, 王玉, 王維英. 比色法測定緩釋片羥丙甲纖維素. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志. 2004, Vol (21), 6
[3] 齊偉明, 張莉, 王敏珠等. 分光光度法測定角膜接觸鏡護(hù)理液中的羥丙甲纖維素. 光譜實(shí)驗(yàn)室. 2012, Vol(29), 1
作者單位:廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所三水檢驗(yàn)室