卡尔·费休氏水分测定法在药品检验中的应用

卡尔·费休氏水分测定法在药品检验中的应用
随着科学研究的发展和生产技术的进步，水分的定量分析已被列为药品检验的基本项目之一，作为药品一项重要的质量指标。一般情况下，药品中水分的含量异常会严重地影响药品的质量和疗效。特别是抗生素类药品中所含水分过高会严重影响其稳定性、理化性状、及有效期和使用效果, 甚至于服用这些药品会严重危害广大人民群众的身体健康和生命安全。因此，对药品的水分进行检查并严格控制其限度非常重要。
以前，人们普遍采用加热干燥法(即干燥失重法)检查药品中的水分，此种方法不但繁琐、费时、系统误差大，而且遇热不稳定的药品不能适用于此方法，故不能满足现代药品检验的需要。1935年，Karl Fischer发现了一种用滴定法测定含水量从1ppm到100%的样品的方法(卡尔·费休氏水分测定法)。该法以甲醇为介质，以卡尔费休液为滴定液进行样品水分测定的一种方法。此方法测定水分含量的用途广泛、操作简单、准确度高、重复性好，能够最大限度的保证分析结果的准确性。而且该方法滴定时间短，一般情况下测定一个样品仅需1到6分钟，尤其适用于遇热易被破坏的药品。中国、英国、美国、日本四国药典均收载了卡尔·费休氏水分测定法(容量滴定法和库仑滴定法)，现在已成为国际上通用的经典水分测定法。
一 基本原理
卡尔·费休氏水分测定法是根据碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中能与水起定量反应的一种非水溶液中氧化还原滴定法，其滴定的基本原理是仪器的电解池中的卡尔费休试剂达到平衡时注入含水的样品，水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应，在吡啶和甲醇存在的情况下，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，消耗了的碘在阳极电解产生，从而使氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽为止，依据法拉第电解定律，电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的，其化学反应方程式如下：
①H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3(不稳定)
②C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3(稳定)
卡尔费休试剂中含有分子碘而呈深褐色,当含有水的试剂或样品加入后,由于化学反应,生成甲基硫酸吡啶(C5H5N·HSO4CH3)而使溶液变成黄色,可用目测法判断终点(即由浅黄色变成橙色)。或用“永停滴定法”来指示卡氏反应的终点，其原理为：在反应溶液中插入双铂电极，在两电极之间加上一固定的电压，若溶剂中有水存在时，则溶液中不会有电对存在，溶液不导电；当反应到达终点时，溶液中存在I2和I-电对，在电解过程中,电极反应如下:
阳极:
2I--2e→I2
阴极:
① I2+2e→2I-
② 2H++2e→H2