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编号:10261541
镁加铝的合成及稳定性研究
http://www.100md.com 《沈阳药科大学学报》 2000年第4期
     作者:王国清 李晓海 杨波 陈聪聪 陶淑娟

    单位:沈阳药科大学基础部,沈阳 110015

    关键词:抗酸药;镁加铝;正交设计法;稳定性

    沈阳药科大学学报000414 摘 要 制备了新型抗酸药镁加铝,运用正交设计法优化了合成工艺,对镁加铝美国药典参比标准品和合成的镁加铝进行了红外光谱分析、差热分析、热重分析及X—射线衍射分析,确证了合成品结构;对合成的镁加铝进行了稳定性考察,结果表明本品在高温、高湿条件下,各项化学指标未发生明显变化.

    分类号 R923

    A Study on the Synthesis and the Stability of Magadrate

    Wang Guoqing,Li Xiaohai,Yang Bo,Chen Congcong,Tao Shujuan
, http://www.100md.com
    (Department of Basic Courses,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110015)

    Abstract A new type of antacid-magaldrate was synthesized. Applying the orthogonal design method,the synthetic conditions of the method have been optimized. Through determination of IR spectum,X-ray diffraction spectrum,differetial thermal analysis,the structure of the self-prepared magaldrate was elucidated.The chemical stability of magadrate was investigated and the result showed that the chemical property of magaldrate was not changed under the high temperature and high relative humidity.
, 百拇医药
    Key words antacid;magaldrate;orthogonal design;stability

    当前,国外应用的抗酸药已从单一的含铝或镁的盐向含铝、镁的碱式盐过渡,以提高抗酸效果及减少不良反应,其中镁加铝(magaldrate)即为一种作用迅速、温和持久、性质稳定、副作用小的新型抗酸药〔1〕.镁加铝收载于美国药典USP(Ⅹ Ⅹ Ⅲ)〔2〕,为铝镁氢氧化物及硫酸盐的化合物,近似化学组成式为Al5Mg10(OH)31(SO4)2.xH2O,为广泛应用的非处方药.国内未见有关该药的报道.近年来我们合成了镁加铝,并运用光谱分析法确证了其结构,对其稳定性进行了考察.

    据文献及专利报道,镁加铝的合成方法有多种,在综合已有方法特点基础上,拟定了以下合成方法,即可溶性铝、镁的硫酸盐及氢氧化物以一定摩尔配比关系在一定条件下发生共沉淀置换反应制备,其反应方程式为:
, http://www.100md.com
    5Al2(SO4)3+20MgSO4+62NaOH→

    2Al5Mg10(OH)31(SO4)2+31Na2SO4.

    上述方法原料易得,操做简单,反应介质是碱性的,反应副产物可通过水洗除去,故按此法进行研制.

    1 仪器与试药

    PHS-3C型酸度计(上海第二分析仪器厂);多功能电子恒温水浴锅(上海凯乐电子设备厂);精密电动搅拌器(广州富城仪器厂);红外光谱用Brucker IS-55型红外分光光度计(KBr压片)测定;热分析用TAS-100型热分析仪测定;X-光粉末衍射谱用日本理学D/MAX-rA旋转阳极X-射线衍射仪测定;DTA、TG分析(辽宁大学测试中心测试).
, 百拇医药
    合成用原料为化学纯或工业纯产品;化学成分分析所需标准溶液、指示液,试液依据USP(Ⅹ Ⅹ Ⅲ)配制,所用试剂皆为分析纯.

    2 镁加铝的合成

    在60℃水浴电动搅拌条件下,将硫酸铝、硫酸镁适量配比的混合液及一定量氢氧化钠的溶液同时缓慢滴加于适量水中,约滴加0.5h,再继续反应1 h.将产物静置陈化后,过滤,蒸馏水充分洗涤后,100℃干燥即得.

    3 镁加铝合成影响因素的考察

    依据USP(Ⅹ Ⅹ Ⅲ)镁加铝化学分析的规定,考察合成条件变化对化学指标的影响,通过大量单因素实验,确定了铝、镁盐的投料配比、氢氧化钠的用量、反应温度是重要影响因素,这些因素影响产品的溶酸性能,各化学指标含量以及产品产量.

    4 镁加铝合成条件的正交设计优化
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    根据预实验结果,进行合成条件的正交设计优化,拟定因素水平表(见表1).

    Tab.1 The synthesis factors and the level Factors

    Level

    1

    2

    3

    4

    Al2(SO4)3.18H2O/g, A

    36
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    37

    38

    39

    NaOH/g, B

    25

    26

    27

    28

    t/℃, C

    60

    70

    80

    90
, http://www.100md.com
    在产品化学成分分析符合规定,溶酸性能检验合格的前提下,以产品产量为指标,采用正交设计法,选用L16(46)正交表得16组合成条件,实验结果见表2.Tab.2 The results of different conditions No

    Al2(SO4)3.H2O(g)

    NaOH(g)

    t/℃

    Data

    The capability of dissolving in acids

    Yield(g)
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    1

    36

    (1)

    25

    (1)

    60

    (1)

    +

    Ⅰ

    14.3

    2

    36

    (1)

    26
, 百拇医药
    (2)

    70

    (2)

    +

    Ⅰ

    15.2

    3

    36

    (1)

    27

    (3)

    80

    (3)

    +
, 百拇医药
    Ⅰ

    15.7

    4

    36

    (1)

    28

    (4)

    90

    (4)

    +

    Ⅰ

    14.2

    5

    37
, 百拇医药
    (2)

    25

    (1)

    70

    (2)

    +

    Ⅰ

    15.8

    6

    37

    (2)

    26

    (2)

    60
, 百拇医药
    (1)

    +

    Ⅰ

    16.4

    7

    37

    (2)

    27

    (3)

    90

    (4)

    +

    Ⅰ

    16.8
, 百拇医药
    8

    37

    (2)

    28

    (4)

    80

    (3)

    +

    Ⅰ

    14.7

    9

    38

    (3)

    25
, 百拇医药
    (1)

    80

    (3)

    +

    Ⅰ

    17.2

    10

    38

    (3)

    26

    (2)

    90

    (4)

    +
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    Ⅰ

    18.1

    11

    38

    (3)

    27

    (3)

    60

    (1)

    +

    Ⅰ

    18.8

    12

    38
, http://www.100md.com
    (3)

    28

    (4)

    70

    (2)

    +

    Ⅰ

    17.7

    13

    39

    (4)

    25

    (1)

    90
, 百拇医药
    (4)

    +

    Ⅱ

    18.5

    14

    39

    (4)

    26

    (2)

    80

    (3)

    +

    Ⅰ

    18.1
, 百拇医药
    15

    39

    (4)

    27

    (3)

    70

    (2)

    +

    Ⅰ

    18.4

    16

    39

    (4)

    28
, 百拇医药
    (4)

    60

    (1)

    +

    Ⅰ

    17.8

    ⅠJ

    59.4

    65.8

    68.63

    ⅠJ

    14.85

    16.45
, 百拇医药
    17.16

    ⅡJ

    63.7

    67.8

    67.1

    ⅡJ

    15.93

    16.95

    16.78

    ⅢJ

    71.8

    69.7
, 百拇医药
    65.7

    ⅢJ

    17.95

    17.43

    16.43

    ⅣJ

    72.8

    64.4

    67.6

    ⅣJ

    18.2

    16.1
, 百拇医药
    16.90

    RJ

    3.35

    1.33

    0.73

    由直观分析法对正交试验结果的分析可见,硫酸铝用量是影响产品产量的最重要因素.其4水平(39 g)为最佳水平.NaOH用量是其次重要的因素,其3水平最佳(27 g).反应温度对产量的影响最小,且各水平差别不大.以反应条件的温和程度考虑,宜选择1水平(60℃),所以优化结果为A4B3C1.

    5 镁加铝的结构确证

    分别测定所合成的镁加铝及自美国购得的药典参比标准品的红外光谱,X-射线粉末衍射光谱,并分别进行了热分析.
, 百拇医药
    5.1 红外吸收光谱

    红外吸收光谱数据见表3,解析归属见表4.

    Tab.3 IR spectral data of self-produced magaldrate and USPS 980323(cm-1)

    A980610(cm-1)

    USPS(cm-1)

    Data

    Intensity

    3459.5

    3450.8
, 百拇医药
    3449.9

    3450

    vs

    1637.3

    1635.6

    1638.6

    1630

    m

    1371.4

    1364.1

    1361.1

    1360

    m
, http://www.100md.com
    1108.5

    1108.4

    1108.9

    1105

    s

    617.3

    618.0

    623.5

    665

    s

    Note:*Data came from:J.Pharm.Sci,1978.67(3):326〔3〕Tab.4 IR spectral data of compounds IR(KBr)υ(cm-1)
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    Intensity of absorption

    Viberation form

    3 400~3 500

    vs

    OH,H2O

    1 630~1 640

    s

    H2O,CO2-3

    1 360~1 370

    s

    1 100~1 110
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    s

    SO2-4

    800~400

    s

    Al-O,Mg-O

    5.2 X-射线粉末衍射图谱的测定与解析

    X-射线衍射图谱是经中国科学院金属研究所仪器室,用日本理学D/Max-rA型旋转阳极X-射线衍射仪(12KW),在CuKα,50KV,60mA,石墨单色器衍射单色化测定.

    X-射线衍射图谱数据对比见表5.Tab.5 X-ray diffraction spectral data of self-produced magaldrate and USPS 980323
, 百拇医药
    A980610

    USPS

    Data in reference

    2θ(°)

    d(Å)

    Ⅰ/Ⅰ1(%)

    2θ(°)

    d(Å)

    Ⅰ/Ⅰ1(%)

    2θ(°)

    d(Å)
, 百拇医药
    Ⅰ/Ⅰ1(%)

    d(Å)

    Ⅰ/Ⅰ1(%)

    34.7

    2.58

    100

    34.9

    2.57

    100

    34.9

    2.57

    100
, http://www.100md.com
    2.57

    95

    39.0

    2.31

    50

    39.0

    2.31

    61

    38.7

    2.32

    68

    2.30

    55
, 百拇医药
    46.0

    1.97

    40

    46.2

    1.96

    43

    45.9

    1.98

    41

    1.97

    33

    60.8

    1.52
, 百拇医药
    100

    61.0

    1.52

    85

    60.9

    1.52

    95

    1.52

    100

    62.0

    1.50

    62

    61.9
, http://www.100md.com
    1.50

    54

    61.7

    1.50

    50

    1.49

    65

    65.8

    1.42

    12

    1.41

    10

    Note:*Data come from:①J.Pharm. Sci 1978,67(3):325〔3〕;②US NF(13),1970, P396-7〔4〕5.3 差热分析(DTA)及热重分析(TG)
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    测定条件吹扫气:空气;起始温度:室温~800℃;升温速度:10 ℃/min.

    样品及美国参比标准品的DTA及TG分析所得谱图分别参见图1和2,镁加铝结晶水不确定,但所测得的TG曲线变化特征基本一致.样品及自制对照品的DTA曲线显示一个明显的锐吸热峰,约在500℃左右,表明镁加铝在该温度下明显分解,释放出结晶水.

    Fig.1 DTA and TG curves of No. 980323Fig.2 DTA and TG curves of USPS

    6 镁加铝的初步稳定性研究

    6.1 考查镁加铝在高温条件下的稳定性

    镁加铝干燥处理条件为100℃下6 h,说明其在较高温度条件下的稳定性较好,因此只考查其在80℃条件下的稳定性.
, http://www.100md.com
    将镁加铝放入80℃的恒温干燥箱中放置10 d,分别于第3,5,7,10 d取样,观察外观变化,分析各化学成分含量,结果见表6.

    6.2 镁加铝在高湿条件下的稳定性

    取镁加铝放入盛有饱和KNO3相对湿度为92.5%的干燥器中,放置10 d,分别于第3,5,7,10 d取样适量,观察外观变化,分析各化学成分含量.结果见表7.

    Tab.6 Chemical stability of magaldrate crude powders at 80℃ t/d

    0

    3

    5

    7
, 百拇医药
    10

    Al(OH)3(%)

    33.6

    33.7

    33.5

    33.8

    33.2

    Mg(OH)2(%)

    54.1

    54.3

    54.2

    54.2
, http://www.100md.com
    54.0

    SO2-4(%)

    16.2

    16.3

    16.2

    16.2

    16.1

    Assay(%)

    98.4

    98.7

    98.2

    98.6
, 百拇医药
    98.4

    Appearance

    White crystalline powder unchanged with time

    Tab.7 Chemical stability of magaldrate crude powder at RH 92.5%,25℃ t/d

    0

    3

    5

    7

    10

    Al(OH)3(%)
, 百拇医药
    34.5

    34.6

    34.5

    34.7

    34.5

    Mg(OH)2(%)

    52.6

    52.6

    52.7

    52.8

    52.8

    SO2-4(%)
, 百拇医药
    16.3

    16.2

    16.4

    16.3

    16.2

    Assay(%)

    100.4

    100.1

    99.8

    99.8

    100.

    Appearance

    White crystalline powder unchanged with time
, 百拇医药
    6.3 高温及高湿条件镁加铝谱学特征对比

    取高温80℃放置10 d的样品(T10)及高湿下放置10 d的样品(RH10)及初始放置的原料(T0),分别作IR谱及X-射线粉末衍射谱,与美国参比标准品比较谱图特征变化一致.

    7 结果与讨论

    a.在拟定的合成方法下通过正交设计优化得到了镁加铝的最佳合成条件,所制备的产品各项化学指标均符合USP(Ⅹ Ⅹ Ⅲ)的规定.

    b.从仪器分析的角度进行的结构确正与解析来看,合成的镁加铝化学结构证实,与从美国购得的镁加铝参比标准品一致.

    c.考察了镁加铝在高温及高湿条件下的稳定性,从化学成分指标分析及图谱变化对比证实合成的镁加铝具有化学性质及晶体结构的高度稳定性.
, 百拇医药
    参考文献

    1,Baur C,Becker A.Neutralizing Capacity, Pepsin inactivation and binding to bile acids and lysolecithin of antacid magaldrate. Arzneim-Forsch,1981,31(3):504~507

    2,The United States Pharmacopeial Convention.The United Pharmacopeia 23th rev Rockville:The United States Pharmacopeial Convention,Inc 1995.911

    3,Carlos J,Serna.Structural survey of carbonate-containing antacids. J Pharm Sci,1978,67(3):325~327

    4。The United States Pharmacopeial Convention.The National Formulary 13th rev.Easton:Mack Publishing Co,1970.396~397

    收稿日期:1999-11-01, 百拇医药