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usp36921水分测定法
<921>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关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纳以下方式中的一种进行测试。
极少数情形,许诺采纳二种方式中的一种。
当药物含结合水时,能够按各论要求采纳方式I(仪器滴定)、方式Ⅱ(共沸测定)或方式Ⅲ(重量分析法)检测,其要求写在“水分”项下。
“干燥失重”一项经常使用于那些加热失重并非完满是水分的情形。
方式I(滴定法)
除还有规定外,用方式Ia检测。
方式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映的缓冲液中水分与无水二氧化硫和碘溶液的定量反映。
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,也可采纳剩余滴定。
反映的化学计算法是不准确的,检测的再现性取决于试剂成份的相对浓度、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,采纳体会标定技术,以便取得相应的准确度。
而方式的精准度专门大程度上取决于空气水分被排除在系统之外的程度。
进行水分滴按时,常采纳无水甲醇作为供试品的溶剂。
在有些情形下,特殊或不常见的供试样品也能够利用其他适合的溶剂。
在此种情形下,推荐加入至少20%的甲醇或其他伯醇。
仪器可采纳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,能够通过观看颜色由淡黄到琥珀色的转变确信终点。
样品采纳剩余滴定法测按时会观看到相反的进程。
但大多数情形,终点是用电位测定的。
所用仪器采纳一个简单的电流组路,在一对铂电极(截面积大约为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,依照滴定溶液的不同,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刻最短。
采纳某些自动滴定器,到终点时电流或电压的突然转变能够关闭螺线管操纵的阀门,这一阀门操纵着输送滴定液的滴定管。
可购买到的仪器一样由含有一个或二个自动滴定管的封锁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。
利用干燥剂可维持系统内空气干燥。
滴定容器能够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刻气宇筒中,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,并静置留宿,然后标定。
新鲜制备的溶液每1ml溶液约相当于5mg水。
但它会慢慢变质,因此应在利用前1小时内对它进行标定。
若是持续利用,能够天天标定一次。
避光利用,将试剂保留在适当密封的,塞有玻璃塞的容器中,完全避光,置于冰箱中保留。
测定痕量的水(小于1%)时,最好利用水当量因子不小于的试剂,以使滴定液的消耗量较为明显。
也能够利用稳固型卡尔费休试剂。
可购买取得的卡尔费休试剂中含有除吡啶之外的溶剂或碱,或是除甲醇之外的醇。
也有一些通过归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剂。
稀释剂能够是甲醇或乙二醇-甲基醚等适当的溶剂。
供试溶液除还有规定外,周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式。
在大多数情形下,样品的最少取用量能够利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是滴定管容量中所利用的体积的百分比;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。
关于手动滴定,C值一样在30%至100%之间,而关于仪器方式终点测定,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。
]。
若是供试品是一种带有推动剂的气溶胶时,应先在冷冻室中存储至少2小时,然后打开容器,测试混合良好的样品。
滴按时,在10℃或更高的温度下测试终点。
若是供试品是胶囊,取至少四颗胶囊内容物的混合物进行检测。
若是供试品为片剂,取很多于4片的片子经研磨后的粉末。
在可不能阻碍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,周密称取一份该固体制剂转移至滴定容器中,尽快操作并警惕幸免其吸收空气中的水汽。
若是样品量有限例如冻干制剂或瓶装粉剂,用干燥的针筒周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。
利用同一针筒将此溶液从容器中转移至已预备好的滴定容器中。
周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,并当即滴定,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那个值。
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。
依照与此初始重量的差值确信供试品的重量。
若是适合,水能够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。
需要注意和计算由载气致使的漂移。
需要警惕选择加热条件以幸免由于样品成份分摆脱水而生成水。
如此会使此方式失效。
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点颜色或在200mv实际电压下产生100±50mA的直电流。
纯化水,二水合酒石酸钠(USP标准物质)或具有可追溯到国家标准的查验合格证明的市售标准物质能够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,和标准物质用量都是考虑利用何种标准物质和其用量的参数1。
关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。
关于二水合酒石酸钠,快速加入差量法周密称定的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
其中是2倍的水的摩尔重量,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。
程序除各论中还有规定外,转移足够量的甲醇或其他适合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。
方式Ib(剩余滴定)
原理见方式Ia项下部份原理。
在剩余滴定中,向供试品加入过量的试剂,并留有充分的时刻使反映完全,未反映的试剂用以甲醇等为溶剂的标准水溶液滴定。
剩余滴定能够普遍应用,而且能够幸免直接滴定键合水释放比较缓慢的物质而致使检测的困难。
仪器、试剂、供试溶液见方式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进行滴定。
用以下公式计算水溶液中的水分(mg/ml)。
V′F/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,并按期标定试剂。
程序若是各论中规定水分测定利用方式Ib,转移足够的甲醇或其他适合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,加入精准量取的过量的试剂。
放置足够长的时刻让反映完全,然后利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量(mg):
F(X′—XR)
式中F是试剂的水分当量因子,X′是引入供试品以后加入的试剂容积,X是中和未反映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取得。
方式Ic(库仑定量法)
原理卡尔费休反映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。
反映室由一个大的阳极距离间和一个小的阴极距离间组成,二者用隔膜片分隔出来。
也能够利用其它适当类型的反映室(例如没有隔膜片的)。
每一个距离室者有一根铂电极用于在小室内传导电流。
在阳极产生的碘当即与距离室中的水反映,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排除。
并非需要在每次检测以后都改换卡尔费休溶液,因为在同一支试剂溶液中能够持续进行多次单个检测。
此方式要求供试品中的每一个组分都与其它组分相容,而且没有发生副反映。
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。
方式的周密度要紧取决于空气中水分被排除在系统之外的程度。
因此,一样不推荐将固体引入小室中,除非采取了一些精心设制的预防方法,例如在充满干燥惰性气体的手套箱中实验等。
对系统的监测能够通过基线漂移之和的测量,可是这并非意味着当如此引入样品时能够省略空白校正。
此方式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较,电量分析滴定是一种微量测量方式。
若是适合,水能够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。
需要注意和计算由载气致使的漂移。
需要警惕选择加热条件以幸免由于样品成份分摆脱水而生成水。
如此会使此方式失效。
仪器任何购买到的由装有电极和磁性搅拌器的能维持绝对紧固密封的仪器都可。
仪器微处置器操纵了分析程序并显示结果。
因为消耗的电流确信能取得测量,故不必对仪器进行校正。
试剂:
见生产商推荐。
供试溶液:
若是试样是可溶性固体,取适合的量,周密称定,溶解在无水甲醇或别的适合的容器中。
若是试样是不溶性固体,取适合的量,周密称定,利用适合的无水溶剂萃取,然后注入到阳极液中。
或,也可用蒸发方式,将试样置于通有干燥惰性气流的管中,水在此进程中因为加热而释放并蒸发出来。
然后将载气通入电解池。
若是试样能够直接利用不需溶解在适合的无水溶剂中,取适合的量,周密称定,直接加入到电解室中。
若是试样是液体,且可与无水甲醇或其他适合的溶剂混溶,取适合的量,周密称定,加入到无水甲醇或其他适合的溶剂中。
程序用一干燥的针筒,快速将周密量取的约~5mg水分的供试溶液,注入阳极液中,混合,用电量法滴定至终点。
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。
若是需要,进行一次空白测定,并作必要的校正。
方式
甲苯共沸蒸馏法
仪器:
500ml的玻璃烧瓶A通过水分测定管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:
仪器部份关键尺寸如下:
套管内径D为9~11mm,水分测定管长235~240mm。
冷凝器,若是是直形冷凝器,那么长约为400mm,孔径不小于8mm。
接收管E容积为5ml,其柱形部份长为146~156mm,最小刻度为,故读数误差不超过。
能够用可变电阻操纵的电加热器或油浴加热。
烧瓶的顶部和套管应隔热。
利用适合的清洁剂清洗接收管和冷凝器,用水完全清洗,烘箱烘干。
预备甲苯,加入少量水震摇,分去多余的水,然后蒸馏甲苯。
程序准确称取精准至厘克约含有2-4ml水的样品置于干燥烧瓶中。
若是样品是糊状物,在金属箔片里称量,卷成能通过瓶颈的箔筒。
若是样品易暴沸,那么加入足量干燥干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滴的速度蒸馏至大部份水蒸发掉,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。
若是接收管内壁附有水珠,那么用缠有铜丝、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。
方式
(重量分析法)
化学制品的检测方式:
依照干燥失重<731>项下的说明预备样品,依照各论的要求进行检测。
生物制品的检测方式:
依照各论说明进行检测。
植物性药物的检测方式:
依照植物性药物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,直到持续两次称量的重量差不超过%
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