Поливинилацетат

ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

ФС.0.0.0000
ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТ
Poly(vinylis acetas)
Poly(vinyl acetate)
(C4H6O2)n, n ≈ 100–17 000	Mr 10 000–1500 000
[9003-20-7]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

α-Гидро-ω-гидрополи(1-ацетоксиэтан-1,2-диил).

СВОЙСТВА

Описание. Белый или почти белый порошок или бесцветные гранулы.

Растворимость. Практически нерастворим в воде, легко растворим в этилацетате, растворим в этаноле 96 %.

Гигроскопичен и набухает в воде. Размягчается при температурах выше 40–50 °С.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ

А. ИК-спектрометрия (ОФС «Спектрометрия в средней инфракрасной области»).

0,1 г испытуемого образца растворяют в 2,5 мл ацетона, 2 капли полученного раствора помещают на диск калия бромида и высушивают до испарения растворителя.

Образец сравнения: фармакопейный стандартный образец поливинилацетата, обработанный аналогичным образом.

Требование: инфракрасный спектр поглощения испытуемого образца должен соответствовать спектру фармакопейного стандартного образца поливинилацетата.

Б. Качественная реакция (ОФС «Общие реакции на подлинность»).

Омыляют 0,5 г испытуемого образца в смеси 25 мл 0,5 М спиртового раствора калия гидроксида и 25 мл воды. Полученный раствор должен давать характерную реакцию Б на ацетаты.

ИСПЫТАНИЯ

Раствор S. 50,0 г испытуемого образца суспендируют в 100 мл этилацетата в колбе из боросиликатного стекла с пришлифованной пробкой. Нагревают с обратным холодильником при постоянном перемешивании в течение 30 мин. Охлаждают. Фильтруют через стеклянный фильтр ПОР 16 (размер пор 10–16 мкм), промывают остаток 50,0 мл этилацетата, переносят фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объём раствора этилацетатом до метки.

Прозрачность (ОФС «Прозрачность и степень опалесценции (мутности) жидкостей»). Раствор S должен быть прозрачным.

Цветность раствора (ОФС «Степень окраски жидкостей», метод 2). Раствор S должен быть бесцветным.

Вязкость (ОФС «Вязкость»). Заявленное значение вязкости составляет от 4 мПа·с до 250 мПа·с. Определяемое значение должно составлять от 85 % до 115 % заявленного значения.

Определяют динамическую вязкость непосредственно после приготовления испытуемого раствора методом падающего шарика при 20,0 ± 0,1 °С.

Кислотное число (ОФС «Кислотное число»). Не более 2,0.

Определение проводят с использованием 5,0 г испытуемого образца, которые растворяют в 50 мл этанола 96 % путём перемешивания в течение 3 ч.

Эфирное число (ОФС «Эфирное число», метод 1). От 615 до 675.

Для предварительного определения числа омыления 0,500 г испытуемого образца помещают в колбу из боросиликатного стекла с обратным холодильником вместимостью 250 мл и прибавляют смесь 25,0 мл 0,5 М раствора калия гидроксида спиртового и 25,0 мл воды, а также несколько стеклянных шариков. Нагревают на водяной бане в течение 30 мин, поддерживая лёгкое кипение, до получения прозрачного раствора. Прибавляют 1 мл фенолфталеина раствора 1 % и немедленно, пока раствор горячий, оттитровывают избыток калия гидроксида 0,5 М раствором хлористоводородной кислоты. Параллельно проводят контрольный опыт.

Число омыления (I_S) вычисляют по формуле:

где		–	объём 0,5 М раствора хлористоводородной кислоты, израсходованный на титрование в основном опыте, мл;
		-	объём 0,5 М раствора хлористоводородной кислоты, израсходованный в контрольном опыте, мл;
		–	поправочный коэффициент 0,5 М раствора хлористоводородной кислоты;
		-	навеска испытуемого образца, г;
	28,06	-	количество калия гидроксида, мг, соответствующее 1 мл 0,5 М раствора хлористоводородной кислоты, мг/мл.

Средняя молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение. Определение проводят методом эксклюзионной хроматографии (ОФС «Эксклюзионная хроматография»).

Внимание! Тетрагидрофуран является высокотоксичным веществом. Необходимо принять меры для исключения возможности его вдыхания или контакта с кожей и слизистыми оболочками.

Подвижная фаза (ПФ). Тетрагидрофуран, содержащий 250 ppm бутилгидрокситолуола. Не продувать и не дегазировать.

Испытуемый раствор. 25 мг испытуемого образца помещают во флакон и прибавляют 10 мл ПФ. Закрывают крышкой и хорошо перемешивают, используя подходящий лабораторный шейкер, в течение 1 ч. Фильтруют через политетрафторэтиленовый фильтр с размером пор 0,45 мкм, отбрасывая первую порцию фильтрата.

Стандартные растворы. Готовят 2 набора калибровочных растворов, содержащих по 5 стандартов полистирола с различной известной молекулярной массой в каждом, итого 10 стандартов полистирола, охватывающих диапазон молекулярной массы от 600 до 3 000 000 г/моль, в ПФ с концентрацией 0,05 % (м/о).

Хроматографические условия

Колонка	2 последовательно соединённые колонки и предколонка, содержащие полидивинилбензол для хроматографии:   Предколонка 1 10 мм × 10 см Размер пор 0,05 мкм   Параметры колонки Размер частиц, мкм 2 10 мм × 50 см 5 3 10 мм × 50 см 5
Скорость потока	1,1 мл/мин;
Детектор	рефрактометрический, 35 °С;
Объём пробы	200 мкл.

Хроматографируют испытуемый раствор и стандартные растворы.

Регистрируют максимумы пиков и соответствующие значения объёмов удерживания для 10 калибровочных стандартов.

Пригодность хроматографической системы (стандартные растворы):

- разрешение между пиками стандартов полистирола – не менее 1,7.

Универсальная калибровка

Для построения калибровки используют систему обработки данных или подходящее программное обеспечение для эксклюзионной хроматографии.

Строят график зависимости log() 10 калибровочных стандартов полистирола от соответствующих объёмов удерживания  в миллилитрах.

В этом выражении M_r – молярная масса, г/моль, стандарта полистирола, [ɳ] – характеристическая вязкость полимера, связанная с молекулярной массой полимера M_r, и со средневязкостной молекулярной массой М_v уравнением Марка-Хаувинка:

где	и	–	константы для заданной системы полимер/растворитель при определённой температуре;
		–	средневязкостная молекулярная масса.

В тетрагидрофуране при 25 °С:

- для полистирола  = 0,0128 мл/г и  = 0,712;

- для поливинилацетата  = 0,025 мл/г и  = 0,63.

Находят параметры линейной регрессии.

Логарифмирование и преобразование уравнения Марка-Хаувинка даёт:

Поэтому в полученных параметрах линейной регрессии

 и .

Следовательно, .

Молекулярная масса  может быть получена как средневязкостная молекулярная масса .

Обработка результатов

Анализируют образец поливинилацетата, идентифицируя V_a и V_b, соответствующие началу и концу хроматограммы поливинилацетата. Проводят прямую линию между V_a и V_b.

Анализ данных проводят с помощью соответствующего программного обеспечения или системы обработки данных в реальном времени (в онлайн или офлайн режиме), которые позволяют определять высоту пиков либо площадь сегментов в установленных интервалах под хроматограммой.

После получения данных, разбивают пространство под пиком на дискретные фрагменты A_i, интегрируют площадь участков или высоту пика H_i при объёме удерживания V_i на выбранных интервалах.

При этом хроматограмму под пиком поливинилацетата делят не менее чем на 40 интегрированных сегментов, соответствующих определённым молекулярным массам. Определяют площадь каждого сегмента. Из уравнения линейной регрессии калибровочной кривой находят значение  для каждого сегмента.

Среднечисленную молекулярную массу () вычисляют по формуле:

Средневесовую молекулярную массу () вычисляют по формуле:

Средневязкостную молекулярную массу () вычисляют по формуле:

Если интервал объёмов удерживания ΔV_i постоянен (так, V₂–V₁=V₃–V₂ и т.д.), то параметры  и  – площадь сегмента хроматографического пика и молекулярная масса поливинилацетата, связанные с объёмом удерживания V_i; а N – общее количество точек данных, полученных из хроматограммы между V_а и V_b (N ≥ 40).

Примечание – При достаточно большом N использование A_i и H_i даёт одинаковые результаты.

Молекулярно-массовое распределение или полидисперсность () поливинилацетата рассчитывают по формуле:

Критерий приемлемости: Значения средневесовой молекулярной массы и полидисперсности должны составлять не менее 85 % и не более 115 % от соответствующих значений, указанных на этикетке.

Винилацетат. Метод ГХ (ОФС «Газовая хроматография»). Не более 0,3 % (3000 ppm).

Испытуемый раствор (а). 0,200 г испытуемого образца помещают во флакон вместимостью 20 мл и прибавляют 1,0 мл диметилформамида. Плотно закрывают флакон пробкой. Взбалтывают, избегая контакта жидкости с пробкой.

Испытуемый раствор (б). 0,200 г испытуемого образца помещают во флакон вместимостью 20 мл и прибавляют 1,0 мл раствора сравнения. Плотно закрывают флакон пробкой. Взбалтывают, избегая контакта жидкости с пробкой.

Раствор сравнения. 15,0 мл диметилформамида помещают во флакон вместимостью 20 мл, прибавляют 45 мкл винилацетата и 50 мкл бутаналя, доводят объём раствора диметилформамидом до метки. 1,0 мл полученного раствора доводят диметилформамидом до 10,0 мл.

Условия хроматографирования:

- колонка: из плавленого кварца длиной 25 м и внутренним диаметром 0,32 мм, покрытая слоем поли(диметил)(дифенил)(дивинил)силоксана толщиной 0,32 мкм;

- газ-носитель: азот для хроматографии;

- скорость газа-носителя:20 мл/мин.

Условия парофазного анализа:

- температура уравновешивания: 60 °С;

- время уравновешивания: 20 мин;

- температура линии переноса: 120 °С;

- температура:

          - колонки: 155 °С;

- блока ввода проб 120 °С;

- детектора 180 °C;

- детектор: пламенно-ионизационный;

- вводимый объём пробы: 1,6 мл газовой фазы испытуемых растворов (а) и (б);

Пригодность хроматографической системы (испытуемый раствор (б)):

- разрешение(R_S): не менее 2,0 между пиками винилацетата и бутаналя;

- отношение сигнал/шум (S/N) не менее 5 для пика винилацетата.

Содержание винилацетата C₄H₆O₂ в испытуемом образце в процентах (Х) вычисляют по формуле:

где		–	площадь (или высота) пика винилацетата на хроматограмме испытуемого раствора (а);
		–	площадь (или высота) пика винилацетата на хроматограмме испытуемого раствора (б);
		–	навеска испытуемого образца для приготовления испытуемого раствора (а), г;
		–	навеска испытуемого образца для приготовления испытуемого раствора (б), г;
		–	плотность винилацетата, г/мл.

Потеря в массе при высушивании (ОФС «Потеря в массе при высушивании», способ 1). Не более 1,0 %. 1,500 г испытуемого образца высушивают в вакууме при температуре 100 °C в течение 2 ч.

Остаточные пероксиды. Не более 100 ppm в пересчёте на водорода пероксид.

0,85 г испытуемого образца помещают в колбу из боросиликатного стекла с пришлифованной пробкой. Прибавляют 10,0 мл этилацетата и нагревают с обратным холодильником при постоянном перемешивании. Выдерживают до охлаждения. Вытесняют воздух в колбе бескислородным азотом и прибавляют 1,0 мл ледяной уксусной кислоты и 0,5 г натрия йодида в 40,0 мл воды. Тщательно встряхивают и выдерживают 20 мин в защищённом от света месте. Титруют 0,005 М раствором натрия тиосульфата до исчезновения жёлтого окрашивания. Проводят контрольное титрование.

Разница между объёмами титрования в основном и контрольном опыте не должна превышать 1,0 мл.

Сульфатная зола (ОФС «Сульфатная зола»). Не более 0,1 %. Определение проводят с использованием 1,0 г испытуемого образца.

Растворимость плёнки. 3 мл раствора S помещают на стеклянную поверхность и высушивают. Полученную плёнку помещают в 50 мл фосфатного буферного раствора pH 6,8 при постоянном перемешивании. Плёнка не должна растворяться в течение 30 мин.

Микробиологическая чистота. Испытуемый образец должен выдерживать требования испытания на микробиологическую чистоту.

ХРАНЕНИЕ

В плотно укупоренной упаковке.

МАРКИРОВКА

Должны быть указаны:

- относительная молекулярная масса;

- вязкость.