卡尔·费休氏水分测定法的分类及应用范围
卡尔·费休氏水分测定法可适用多种有机物和无机物中的水分测定,由于各种化合物性质的差异, 可分为直接容量滴定法和间接容量滴定法(回滴定法)两类。但在药品检验中经常使用直接容量滴定法对水分含量进行测定,比较典型的药品有以下几类:
1 胶囊制剂
阿奇霉素胶囊、头孢拉丁胶囊、头孢氨苄胶囊、头孢羟氨苄胶囊、阿莫西林胶囊等;
2 注射用粉针剂
注射用头孢噻肟钠、注射用头孢唑林钠、注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠、注射用头孢拉丁等;
3 片剂阿莫西林分散片等;
4 原料药。
测定法
卡尔·费休氏水分测定仪已经是药品检验单位用于水分含量测量的一种主要仪器,现在就以ZDJ-400SY型全功能滴定仪(北京先驱威锋)为例进行水分含量的测定。
1 选择溶剂
由于此法是测量样品中水分含量,因此需要使用一种非水物质作为溶剂,使样品溶解。通常情况下,无水甲醇是比较理想的溶剂。此反应是可逆反应,为了使反应向右进行,反应系统中加入了过量的SO2,无水甲醇可以溶解大量SO2,另外无水甲醇作溶剂还有防止副反应发生的作用,因此无水甲醇便成了首选的溶剂。
2 空白试验
通常在反应杯(50℃烘箱中干燥5小时)中加入20ml无水甲醇(含量:99.5%以上,分析纯),恰好淹没双铂电极,然后在滴定管中加入卡尔费休试剂(单组份安全型无吡啶型卡尔费休试剂),开启电磁搅拌器(60转/min),开始滴定甲醇中的含水量,慢慢滴定至仪器屏幕显示预滴定完成,不记录卡尔费休液消耗的体积。
3 标定
为了考察整个操作系统的稳定性和准确度,我们应在样品进行检测前对系统进行标定(包括仪器的标定和卡尔费休试剂的标定)。卡尔·费休氏水分测定仪通常用甲醇-水标准溶液、含水酒石酸钠、蒸馏水、含饱和水甲苯等物质作为标准对方法的可靠性进行校验。含水酒石酸钠(C4H4NaO6·2H2O)是一种常用的含水标准物质,在正常条件下,该物质含有15.66%的水,很稳定而且不吸水也不失水。该物质在105℃加热失重为15.65±0.02%,长期暴露于湿度为20~70%的空气中,增量为0.01~0.09%。笔者建议当测定微量水(1%以下)时,用含水酒石酸钠作为参照物进行标定;当测定常量水(不少于1%)时,用蒸馏水(或去离子水)作为参照物进行标定。《中国药典》(2005年版)标准规定标定试验要做三次,并且误差范围在±1%内。
4 取样、测定
精密称取混和均匀的供试品适量(约消耗卡尔费休试剂1~5ml),用卡尔·费休氏水分测定仪直接测定。具体操作如下:
①将样品适量装入称量舟,放入电子天平中,按”tart”键归零;
②将样品倒入反应容器中,注意不要将样品撒到电极上或杯壁上;
③将称量舟重新放到电子天平上,用减重法确定加入样品的重量;
④将样品重量数据(精确到0.0001g)输入仪器中,等待反应结束直到仪器屏幕显示滴定结果;
⑤实验结束后用无水甲醇把仪器管路冲洗干净,因为卡尔费休试剂析出的晶体会造成管路堵塞现象。
注意事项
除了测定药品的性质,测定的方法,标定物质的选用,取样方法和进样量的大小影响测定精确度外,还必须注意以下三个问题,才能保证测定的精确度。
1 仪器的安装及场所
①仪器不得安装在有腐蚀性气体的室内,因为腐蚀性气体对仪器部分电路的腐蚀会严重缩短仪器寿命;
②不得安装在电源不稳定的地方,建议使用电子稳压器;
③避免阳光直接照射到仪器;
④仪器安装场所的室温最好控制在10~35℃范围内;相对湿度不得大于60%。
2双铂电极的保养
测量用双铂电极被污染时应当对其进行清洗干净,否则会使电极的灵敏度降低,影响测定数据的准确度。常用的电极清洗方法有三种:①可用丙酮或无水乙醇进行擦拭干净;②将电极放入蒸馏水中进行超声清洗;③如果上述两种方法还不能去除污垢,可将电极在铬酸洗液中浸泡两分钟,然后用蒸馏水冲洗干净。
3 仪器系统的密封及避光
进行卡尔·费休氏滴定过程中,有时会出现错终点(即提前到达终点)的现象,造成测定结果偏低。特别是在测定含水量在1%以下的药品时影响更大,甚至无法进行测定。这主要是空气中的氧将滴定池中的碘离子氧化为碘, 从而减少了试剂的耗用量。同时阳光也会明显地促进氧与碘离子的氧化反应,故要采取避光措施。另外卡尔费休试剂很容易吸收水分,因此要求滴定剂发送系统的滴定管和滴定池 (测量池)等采取较好的密封系统。否则由于吸湿现象造成终点长时间的不稳定和严重的误差。