usp36 921水分测定法.doc

1、水 分 测 定 法许 多 药 物 是 水 合 化 合 物 或 吸 收 后 形 成 水 分 ，因 此 水 分 含 量 的 测定 对 于 证 明 药 物 符 合 标 准 是 很 重 要 的 ，通 常 在 每 种 药 物 的 各 论 中会 依 照 药 物 性 质 采 用 以 下 方 法 中 的 一 种 进 行 测 试 。极 少 数 情 况 ，允许 采 用 二 种 方 法 中 的 一 种 。当 药 物 含 结 合 水 时 ，可 以 按 各 论 要 求 采用 方 法 I(仪 器 滴 定 )、方 法 (共 沸 测 定 )或 方 法 (重 量 分 析 法 )检 测 ，其 要 求 写 在 “水 分 ”项 下

2、。“干 燥 失 重 ”一 项 常 用 于 那 些 加 热 失 重 并 不 完 全 是 水 分 的 情 况 。方 法 I(滴 定 法 )除 另 有 规 定 外 ，用 方 法 Ia 检 测 。方 法 Ia(直 接 滴 定 法 )原 理 水 分 的 滴 定 法 测 定 的 依 据 在 于 与 氢 离 子 反 应 的 缓 冲 液 中水 分 与 无 水 二 氧 化 硫 和 碘 溶 液 的 定 量 反 应 。在 被 称 为 卡 尔 费 休 试 剂 的 原 滴 定 液 中 ，二 氧 化 硫 和 碘 溶 解 于 吡啶 和 甲 醇 中 。供 试 品 可 用 试 剂 直 接 滴 定 ，也 可 采 用 剩 余 滴

3、定 。反 应的 化 学 计 算 法 是 不 准 确 的 ，检 测 的 再 现 性 取 决 于 试 剂 成 分 的 相 对浓 度 、用 以 溶 解 供 试 品 的 惰 性溶 剂 的 性 质 和 某 一 特 定 检 测 中 应 用 的 技 术 等 因 素 。因 此 ，采 用经 验 标 定 技 术 ，以 便 获 得 相 应 的 准 确 度 。而 方 法 的 精 确 度 很 大 程 度上 取 决 于 空 气 水 分 被 排 除 在 系 统 之 外 的 程 度 。进 行 水 分 滴 定 时 ，常采 用 无 水 甲 醇 作 为 供 试 品 的 溶 剂 。在 有 些 情 况 下 ，特 殊 或 不 常 见 的

4、供 试 样 品 也 可 以 使 用 其 他 合 适 的 溶 剂 。在 此 种 情 况 下 ，推 荐 加 入 至少 20%的 甲 醇 或 者 其 他 伯 醇 。仪 器 可 采 用 任 何 能 充 分 确 保 将 空 气 水 分 排 除 在 外 并 能 测 定 终 点 的仪 器 。某 些 直 接 滴 定 的 无 色 溶 液 ，可 以 通 过 观 察 颜 色 由 淡 黄 到 琥 珀色 的 变 化 确 定 终 点 。样品采用剩余滴定法测定时会观察到相反的过程。但大多数情况，终 点是用电位测定的。 所 用 仪 器 采 用 一 个 简 单 的电 流 组 路 ，在 一 对 铂 电 极 (截 面 积 大 约

5、为 5mm2，相 隔 2.5cm)间 加 约200mv 的 实 际 电 压 。铂 电 极 浸 在 供 试 品 溶 液 中 。在 终 点 ，根 据 滴 定溶 液 的 不 同 ，试 剂 的 轻 微 过 量 会 产 生 持 续 30 秒 到 30 分 钟 的50 150 毫 安 的 电 流 。能 溶 解 在 试 剂 中 的 物 质 的 这 一 时 间 最 短 。采用 某 些 自 动 滴 定 器 ，到 终 点 时 电 流 或 电 压 的 突 然 变 化 可 以 关 闭 螺线 管 控 制 的 阀 门 ，这 一 阀 门 控 制 着 输 送 滴 定 液 的 滴 定 管 。可 购 买 到的 仪 器 一 般 由

6、 含 有 一 个 或 二 个 自 动 滴 定 管 的 封 闭 系 统 和 配 有 电 极和 磁 性 搅 拌 器 的 紧 固 封 盖 的 滴 定 容 器 组 成 。使 用 干 燥 剂 可 保 持 系统 内 空 气 干 燥 。滴 定 容 器 可 以 通 干 燥 的 氮 气 流 或 空 气 流 纯 化 。试 剂 按 以 下 方 式 制 备 试 剂 ，于 670ml 甲 醇 和 170ml 吡 啶 混 合液 中 加 入 125g 碘 ，冷 却 。取 100ml 吡 啶 置 250ml 刻 度 量 筒 中 ，将 吡啶 置 于 冰 浴 中 冷 却 ，同 时 通 入 干 燥 的 二 氧 化 硫 ，直 到 容

7、 积 达 到200ml。一 边 摇 动 ，一 边 缓 慢 地 将 此 溶 液 加 入 到 冷 却 的 碘 混 合 液 中 ，摇 动 直 至 碘 溶 解 ，将 此 溶 液 转 至 仪 器 中 ，并 静 置 过 夜 ，然 后 标 定 。新 鲜 制 备 的 溶 液 每 1ml 溶 液 约 相 当 于 5mg 水 。但 它 会 逐 渐 变 质 ，因 此 应 在 使 用 前 1 小 时 内 对 它 进 行 标 定 。如 果 连 续 使 用 ，可 以 每 天标 定 一 次 。避 光 使 用 ，将 试 剂 保 存 在 适 当 密 封 的 ，塞 有 玻 璃 塞 的 容器 中 ，完 全 避 光 ，置 于 冰 箱

8、 中 保 存 。测 定 痕 量 的 水 （小 于 1%）时 ，最好 使 用 水 当 量 因 子 不 小 于 2.0 的 试 剂 ，以 使 滴 定 液 的 消 耗 量 较 为 明显 。也 可 以 使 用 稳 定 型 卡 尔 费 休 试 剂 。可 购 买 得 到 的 卡 尔 费 休 试 剂中 含 有 除 吡 啶 以 外 的 溶 剂 或 碱 ，或 者 是 除 甲 醇 以 外 的 醇 。也 有 一 些通 过 合 并 二 种 不 同 溶 液 中 的 组 分 临 用 制 备 成 一 种 溶 液 或 试 剂 。在某 些 各 论 中 所 称 的 稀 释 试 剂 是 按 制 造 商 的 指 导 稀 释 的 试

9、剂 。稀 释剂 可 以 是 甲 醇 或 乙 二 醇 -甲 基 醚 等 适 当 的 溶 剂 。供 试 溶 液 除 另 有 规 定 外 ，精 密 称 定 或 量 取 约 含 有 2 250mg水 的 供 试 品 。水 的 数 量 取 决 于 试 剂 中 水 的 等 量 因 子 及 其 终 点 的 测定 方 法 。在 大 多 数 情 况 下 ，样 品 的 最 少 取 用 量 可 以 使 用 以 下 公 式 进行 估 算 ，mg：FCV/ KF 其 中 ，F 是 试 剂 的 水 当 量 因 子 ，单 位 为 毫 克 每 毫 升 ；C 是 滴 定 管 容 量中 所 使 用 的 体 积 的 百 分 比 ；

10、V 是 滴 定 管 体 积 ，以 毫 升 计 ；KF 是 样 品中 限 度 或 合 理 预 期 的 水 含 量 百 分 比 。对 于 手 动 滴 定 ，C 值 一 般 在 30%至100%之 间 ，而 对 于 仪 器 方 法 终 点 测 定 ，在 10%至 100%之 间 。注 ：计 算 中 FCV 的 乘 积 最 好 大 于 等 于 200，以 保 证 滴 定 的 最 小 水 量 大于 等 于 2mg。如 果 供 试 品 是 一 种 带 有 推 进 剂 的 气 溶 胶 时 ，应 先 在 冷 冻 室 中 存储 至 少 2 小 时 ，然 后 打 开 容 器 ，测 试 10.0ml 混 合 良 好

11、 的 样 品 。滴 定时 ，在 10 或 更 高 的 温 度 下 测 试 终 点 。如果供试品是胶囊，取至少四颗胶囊内容物的混合物进行检测。如 果 供 试 品 为 片 剂 ，取 不 少 于 4 片 的 片 子 经 研 磨 后 的 粉 末 。在不 会 影 响 测 试 结 果 的 相 对 湿 度 和 室 温 下 进 行 测 试 。当 各 论 中 说 明 供 试 品 具 有 吸 湿 性 时 ，精 密 称 取 一 份 该 固 体 制 剂转 移 至 滴 定 容 器 中 ，尽 快 操 作 并 小 心 避 免 其 吸 收 空 气 中 的 水 汽 。如果 样 品 量 有 限 例 如 冻 干 制 剂 或 瓶 装

12、 粉 剂 ，用 干 燥 的 针 筒 精 密 量 取适 当 量 的 甲 醇 或 其 它 适 当 溶 剂 ，注 入 称 过 皮 重 的 容 量 器 中 ，摇 晃 直至 样 品 溶 解 。使 用 同 一 针 筒 将 此 溶 液 从 容 器 中 转 移 至 已 准 备 好 的滴 定 容 器 中 。精 密 量 取 第 二 份 甲 醇 或 其 它 适 当 溶 剂 ，以 相 同 的 程 序测 定 ，将 清 洗 液 加 入 到 滴 定 容 器 中 ，并 立 即 滴 定 ，测 定 水 分 ，mg。按 “剩 余 滴 定 中 水 溶 液 标 定 ”所 述 检 测 一 份 与 溶 解 样 品 和 清 洗 容 器和 针

13、 筒 的 溶 剂 总 量 相 当 的 溶 剂 中 的 水 分 (mg)，并 从 由 滴 定 供 试 品 而得 的 水 分 含 量 中 减 去 这 个 值 。在 100 下 干 燥 容 器 和 它 的 密 封 部 件达 3 小 时 ，置 于 干 燥 器 中 冷 却 ，称 量 。根 据 与 此 初 始 重 量 的 差 值 确定 供 试 品 的 重 量 。如 果 合 适 ，水 可 以 通 过 和 滴 定 容 器 相 通 的 外 接 炉 加 热 从 样 品 中脱 附 或 释 放 出 来 ，然 后 由 惰 性 的 干 燥 气 体 例 如 纯 氮 气 带 入 滴 定 容器 中 。需 要 注 意 和 计 算

14、 由 载 气 导 致 的 漂 移 。需 要 小 心 选 择 加 热 条 件以 避 免 由 于 样 品 成 分 分 解 脱 水 而 生 成 水 。这 样 会 使 此 方 法 失 效 。试 剂 的 标 定 将 足 量 的 甲 醇 或 其 它 适 当 的 溶 剂 置 于 滴 定 容 量 中 ，使 其 覆 盖 电 极 ，滴 入 足 量 的 试 剂 使 之 显 示 终 点 的 特 征 颜 色 或 在200mv 实 际 电 压 下 产 生 10050mA 的 直 电 流 。纯 化 水 ，二 水 合 酒 石 酸 钠 （USP 标 准 物 质 ）或 者 具 有 可 追 溯 到国 家 标 准 的 检 验 合 格

15、 证 明 的 市 售 标 准 物 质 可 以 被 用 来 对 试 剂 进 行标 定 。试 剂 的 当 量 因 子 ，推 荐 低 定 量 ，滴 定 管 尺 寸 ，以 及 标 准 物 质用 量 都 是 考 虑 使 用 何 种 标 准 物 质 和 其 用 量 的 参 数 1。对 于 纯 化 水 或水 标 准 品 ，快 速 加 入 相 当 于 2 到 250mg 水 的 量 。计 算 水 当 量 因 子 ，F，单 位 为 mg 水 每 mL 试 剂 ： W/V 其 中 W(mg)是 标 准 试 样 中 水 分 的 重 量 ，以 mg 为 单 位 ；V(mL)是 滴 定 中 消 耗 试 剂 的 体 积

16、。对 于 二 水 合 酒 石 酸 钠 ，快 速 加 入 差 量 法精 密 称 定 的 20-125mg 二 水 合 酒 石 酸 钠 (C4H4Na2O6 2H2O)，滴 定至 终 点 。水 当 量 因 子 F，单 位 为 mg 水 每 mL 试 剂 ，由 下 式 给 出 ： W/V (36.04/230.08) 其 中 36.04 是 2 倍 的 水 的 摩 尔 重 量 ，230.08 是 二 水 合 酒 石 酸 钠的 摩 尔 重 量 。W(mg)是 二 水 合 酒 石 酸 钠 的 重 量 ，V(mL)是 第 二 次 滴定 中 消 耗 试 剂 的 体 积 。注 意 二 水 合 酒 石 酸 钠

17、在 甲 醇 中 的 溶 解 度 ，滴定 更 多 的 二 水 合 酒 石 酸 钠 可 能 需 要 加 入 更 多 新 鲜 的 甲 醇 。程 序 除 各 论 中 另 有 规 定 外 ，转 移 足 够 量 的 甲 醇 或 其 他 合 适 的溶 剂 于 滴 定 容 器 中 ，确 保 该 体 积 足 够 淹 没 电 极 （约 30-40mL），用 试剂 滴 定 至 电 化 学 或 目 测 终 点 ，消 耗 掉 可 能 存 在 的 水 蒸 气 。（忽 略 消 耗的 体 积 ，因 为 其 不 进 入 计 算 当 中 。）快 速 加 入 供 试 溶 液 ，混 合 ，再 次用 试 剂 滴 定 至 电 化 学 或

18、 目 测 终 点 。计 算 被 测 样 品 的 水 分 含 量 ，以mg 为 单 位 ：SF式 中 ：S 是 第 二 次 滴 定 所 消 耗 的 试 剂 的 量 (ml)，而 F 是 试 剂 的水 分 当 量 因 子 。方 法 Ib(剩 余 滴 定 )原 理 见 方 法 Ia 项 下 部 分 原 理 。在 剩 余 滴 定 中 ，向 供 试 品 加 入过 量 的 试 剂 ，并 留 有 充 分 的 时 间 使 反 应 完 全 ，未 反 应 的 试 剂 用 以 甲醇 等 为 溶 剂 的 标 准 水 溶 液 滴 定 。剩 余 滴 定 可 以 广 泛 应 用 ，并 且 可 以避 免 直 接 滴 定 键

19、合 水 释 放 比 较 缓 慢 的 物 质 而 导 致 检 测 的 困 难 。仪 器 、试 剂 、供 试 溶 液 见 方 法 Ia。剩 余 滴 定 用 水 溶 液 的 标 定 将 2ml 水 用 甲 醇 或 其 它 适 当 的 溶 液稀 释 至 1000ml，从 而 制 得 水 溶 液 。用 已 标 定 过 的 试 剂 对 25.0ml 进行 滴 定 。用 以 下 公 式 计 算 水 溶 液 中 的 水 分 (mg/ml)。VF/25式 中 V是 消 耗 的 试 剂 的 容 积 ，F 是 试 剂 的 水 分 当 量 因 子 。每 周检 测 水 溶 液 中 的 水 分 含 量 ，并 定 期 标

20、定 试 剂 。程 序 如 果 各 论 中 规 定 水 分 测 定 使 用 方 法 Ib，转 移 足 够 的 甲醇 或 其 他 合 适 的 溶 剂 至 滴 定 容 器 中 ，确 保 该 体 积 足 够 淹 没 电 极 （约30-40mL），以 试 剂 滴 定 至 电 化 学 或 目 测 终 点 。快 速 加 入 样 品 溶 液 ，混 合 ，加 入 精 确 量 取 的 过 量 的 试 剂 。放 置 足 够 长 的 时 间 让 反 应 完 全 ，然 后 使 用 标 定 的 水 溶 液 滴 定 未 被 消 耗 的 试 剂 至 电 化 学 或 目 测 终 点 。计 算 所 取 样 品 中 的 水 分 含

21、 量 (mg)：F(XXR)式 中 F 是 试 剂 的 水 分 当 量 因 子 ，X是 引 入 供 试 品 之 后 加 入 的试 剂 容 积 ，X 是 中 和 未 反 应 的 试 剂 所 要 求 的 水 溶 液 的 容 积 。R 是 比率 ，V/25(ml 试 剂 /ml 水 溶 液 )，由 剩 余 滴 定 用 水 溶 液 的 标 定 一 项 下获 得 。方 法 Ic(库 仑 定 量 法 )原 理 卡 尔 费 休 反 应 也 可 用 于 电 量 分 析 测 定 水 分 。但 碘 不 是 以滴 定 液 的 形 式 加 入 的 ，而 是 在 含 碘 溶 液 中 由 阳 极 氧 化 而 得 的 。反

22、 应室 由 一 个 大 的 阳 极 间 隔 间 和 一 个 小 的 阴 极 间 隔 间 组 成 ，两 者 用 隔膜 片 分 隔 出 来 。也 可 以 使 用 其 它 适 当 类 型 的 反 应 室 (例 如 没 有 隔 膜片 的 )。每 个 间 隔 室 者 有 一 根 铂 电 极 用 于 在 小 室 内 传 导 电 流 。在 阳极 产 生 的 碘 立 即 与 间 隔 室 中 的 水 反 应 ，当 所 有 的 水 分 都 消 耗 完 毕以 后 ，产 生 过 量 碘 ，用 量 电 法 检 测 ，从 而 指 示 终 点 ，通 过 预 电 泳 将水 分 从 系 统 中 消 除 。并 不 需 要 在 每

23、 次 检 测 之 后 都 更 换 卡 尔 费 休 溶液 ，因 为 在 同 一 支 试 剂 溶 液 中 可 以 连 续 进 行 多 次 单 个 检 测 。此 方 法要 求 供 试 品 中 的 每 一 个 组 分 都 与 其 它 组 分 相 容 ，并 且 没 有 发 生 副反 应 。样 品 通 常 以 溶 液 的 形 式 透 过 隔 膜 注 射 入 容 器 中 。通 过 气 体 导入 管 将 气 体 导 入 小 室 中 。方 法 的 精 密 度 主 要 取 决 于 空 气 中 水 分 被排 除 在 系 统 之 外 的 程 度 。因 此 ，一 般 不 推 荐 将 固 体 引 入 小 室 中 ，除非

24、采 取 了 一 些 精 心 设 制 的 预 防 措 施 ，例 如 在 充 满 干 燥 惰 性 气 体 的手 套 箱 中 实 验 等 。对 系 统 的 监 测 可 以 通 过 基 线 漂 移 之 和 的 测 量 ，但是 这 并 不 意 味 着 当 这 样 引 入 样 品 时 可 以 省 略 空 白 校 正 。此 方 法 尤其 适 用 于 碳 氢 化 合 物 、醇 和 醚 等 化 学 性 质 不 活 跃 的 物 质 。与 卡 尔 费休 容 量 滴 定 分 析 法 相 比 ，电 量 分 析 滴 定 是 一 种 微 量 测 量 方 法 。如 果 合 适 ，水 可 以 通 过 和 滴 定 容 器 相 通

25、 的 外 接 炉 加 热 从 样 品 中脱 附 或 释 放 出 来 ，然 后 由 惰 性 的 干 燥 气 体 例 如 纯 氮 气 带 入 滴 定 容器 中 。需 要 注 意 和 计 算 由 载 气 导 致 的 漂 移 。需 要 小 心 选 择 加 热 条 件以 避 免 由 于 样 品 成 分 分 解 脱 水 而 生 成 水 。这 样 会 使 此 方 法 失 效 。仪 器 任 何 购 买 到 的 由 装 有 电 极 和 磁 性 搅 拌 器 的 能 保 持 绝 对 紧固 密 封 的 仪 器 均 可 。仪 器 微 处 理 器 控 制 了 分 析 程 序 并 显 示 结 果 。因为 消 耗 的 电 流

26、 肯 定 能 得 到 测 量 ，故 无 须 对 仪 器 进 行 校 正 。试 剂 ：见 生 产 商 推 荐 。 供 试 溶 液 ：如 果 试 样 是 可 溶 性 固 体 ，取 合 适 的 量 ，精 密 称 定 ，溶解 在 无 水 甲 醇 或 者 别 的 合 适 的 容 器 中 。 如 果 试 样 是 不 溶 性 固 体 ，取 合 适 的 量 ，精 密 称 定 ，使 用 合 适 的无 水 溶 剂 萃 取 ，然 后 注 入 到 阳 极 液 中 。或 者 ，也 可 用 蒸 发 方 法 ，将试 样 置 于 通 有 干 燥 惰 性 气 流 的 管 中 ，水 在 此 过 程 中 因 为 加 热 而 释放

27、并 蒸 发 出 来 。然 后 将 载 气 通 入 电 解 池 。 如 果 试 样 可 以 直 接 使 用 不 需 溶 解 在 合 适 的 无 水 溶 剂 中 ，取 适 合的 量 ，精 密 称 定 ，直 接 加 入 到 电 解 室 中 。 如 果 试 样 是 液 体 ，且 可 与 无 水 甲 醇 或 其 他 合 适 的 溶 剂 混 溶 ，取适 合 的 量 ，精 密 称 定 ，加 入 到 无 水 甲 醇 或 其 他 合 适 的 溶 剂 中 。程 序 用 一 干 燥 的 针 筒 ，快 速 将 精 密 量 取 的 约 0.5 5mg 水 分的 供 试 溶 液 ，注 入 阳 极 液 中 ，混 合 ，用

28、电 量 法 滴 定 至 终 点 。直 接 从仪 器 屏 上 读 取 供 试 溶 液 中 的 水 分 ，然 后 计 算 样 品 中 的 水 分 含 量 。如果 需 要 ，进 行 一 次 空 白 测 定 ，并 作 必 要 的 校 正 。方法 II 甲苯共沸蒸 馏法仪器：500ml 的玻璃烧 瓶 A 经过水分测定管 B 由玻璃接头链接到回流冷凝器 C 上。 （见图 1）甲苯法水分检测仪：仪器部分关键尺寸如下：套管内径 D 为 911mm ，水分测定管长 235240mm。冷凝器，如果是直形冷凝器，则长约为 400mm，孔径不小于 8mm。接收管 E 容积为 5ml，其柱形部分 长为146156mm，

29、最小刻度 为 0.1ml，故读数误 差不超过 0.05ml。可以用可变电阻控制的电加热器或油浴加热。烧瓶的顶部和套管应隔热。使用合适的清洁剂清洗接收管和冷凝器，用水彻底清洗，烘箱烘干。准备甲苯，加入少量水震摇，分去多余的水，然后蒸馏甲苯。程序 准确称取精确至厘克约含有 2-4ml 水的样品置于干燥烧瓶中。如果样品是糊状物，在金属箔片里称量，卷成能通过瓶颈的箔筒。如果样 品易暴沸，则加入足量干燥洁净的砂石覆盖在烧瓶底部或加一些上端熔封的长 100mm 的毛细管。烧瓶里加入 200ml 甲苯，接好装置，从冷凝器顶端注入甲苯，注满接收管 E 后，缓缓加热 15min。在甲苯开始沸腾后，以每秒 2 滴

30、的速度蒸馏至大部分水蒸发掉，继续以以每秒 4 滴的速度进行蒸馏。当水分明显蒸完时，用醮有甲苯的缠有铜丝的试管刷刷拭冷凝管内壁。继续蒸馏 5 分钟，移走热源，让接收管冷却至室温。如果接收管内壁附有水珠，则用缠有铜丝、经甲苯润湿的橡胶刷将水滴刷下来。将水和甲苯分开，读出水的体积，计算出样品中水的百分含量。方法 III（重量分析法）化学制品的检测方法：按照干燥失重项 下的说明准备样品，根据各论的要求进行检测。生物制品的检测方法：按照各论说明进行检测。植物性药物的检测方法：按照植物性药物 USP561 的说明准确称取 10g 样品置于称过皮重的蒸发皿重，在 105干燥 5h，称重。继续干燥，每隔 1 小时称重，直到连续两次称量的重量差不超过 0.25