摘要
水分测试贯穿于药品研发、生产、储存及使用全过程，是药品质量研究的重要内容。选择准确、可靠的测试方法测定水分含量，对于药品的质量控制至关重要。本文介绍了国内外药典水分测试通则和应用实例，结合对供试品结构、溶解性、含水量的分析，综述了药品水分测试方法的选择与研究思路，旨在为水分测试方法的开发和质量标准的制订提供依据。
药品中的水分包括结晶水和吸附水，水分含量对药品的合成、理化性质、制剂工艺、储藏条件和疗效均有影响，控制药品的水分可预防药品吸潮、霉变、水解、氧化
由
费休氏法是Karl Fischer在1935年提出的水分测试方法，根据碘的来源，分为容量滴定法和库仑滴定法，二者均以卡尔费休氏反应为基础。本法是根据碘和二氧化硫在合适的醇和碱的存在下与水定量反应来测定水分，碘和水的化学计量比为1∶1，反应通式如
容量滴定法中，碘是作为滴定剂通过滴定管加入，从消耗碘的量可测定水分含量，计量原理为体积计量。库仑滴定法中，碘是由含有碘离子的阳极电解液电解产生，根据法拉第定律，产生碘的量与通过的电量成正比，从消耗的总电量可测定水分含量，计量原理为电量计量。
容量滴定法根据滴定方式分为直接滴定法和剩余滴定法（返滴定法）。根据供试品处理方法分为直接投样法、外部溶解法、外部萃取法和卡式炉水分测定法。有大量文献报道使用费休氏法进行药品水分测试并对测试方法进行了优化和改
直接投样法是最常用的测试方法，常用溶剂为无水甲醇，可添加合适的助溶剂进行增溶，此法适用于溶解性好、无副反应或采取合适的措施可抑制相关副反应发生的供试品水分测试，各国药典收录的大部分品种均采用此法进行水分检查。
外部溶解法采用无水甲醇或混合溶剂将供试品溶解后进行水分测试，适用于水分含量不均匀、黏度大、称量困难、水分释放缓慢和吸水性极强的供试品水分测试。使用本法进行水分测试时，空白溶剂的选择至关重要，首先空白溶剂不与供试品和费休氏试剂发生反应，其次空白溶剂的含水量必须远小于供试品。应用此法需关注环境温湿度对测试结果的影响并做空白校正，各国药典收录的外部溶解法水分测试大部分采用库仑滴定法。张才煜
外部萃取法是通过无水甲醇或混合溶剂将供试品中的水分萃取出来，适用于溶解性较差、水分分布不均匀和辅料有干扰的供试品水分测试。本法对空白溶剂及温湿度的要求同外部溶解法，推荐使用库仑滴定法测试。富马酸喹硫平在甲醇中微溶，《日本药典》收录其水分测试用甲醇4 mL溶解供试品约0.1 g，剧烈振摇1 min，2 000 r/min离心5 min，精密量取上清液1 mL用库仑滴定法测试，同法制备空白溶液并校
剩余滴定法通过向供试品中加入过量已标定的费休氏滴定液，利用已标定的水-甲醇标准溶液中微量水分对过量部分的费休氏滴定液进行返滴定。剩余滴定法适用于仪器响应精度不佳的情况下测定结晶水释放缓慢和含水量较低的供试品。《美国药典》收录的葡萄糖酸
供试品可能会与费休氏试剂及测试过程生成的氢碘酸发生各种反应，为了获得准确的测试结果，应避免或尽量减少这些副反应。常见副反应有羟醛缩合反应、酯化反应、氧化还原反应、中和反应和复分解反应等，反应类型、反应方程式及反应方式详见
*:本文所述pH均为表观pH,可使用梅特勒托利多公司带有InLab Science Pro-ISM pH传感器的电极测试非水体系pH
与甲醇反应：部分醛、酮、强酸、硅醇基团和硼化合物可以与甲醇发生反应并生成水，生成水的速率取决于所使用的试剂和供试品。此类供试品水分测试可以使用醛酮专用试剂或卤化醇作为溶剂。《美国药典》收录的马来酸吡格列酮的水分测试中注明马来酸与甲醇反应产生水，滴定剂和溶剂都必须不含甲
与碘反应：还原剂和氧化剂会直接或间接与费休氏试剂中的碘发生反应，影响供试品的原始含水量，例如硫醇、苯酚、抗坏血酸、青霉素副产物等。此类供试品水分测试可在测试体系中加入水杨酸抑制碘的氧化或采用快速费休氏试剂减少副反应的发
与滴定反应生成的弱酸反应：含有碳酸盐、氢氧化物、氧化物、羰基和过氧化物的供试品易与反应生成的氢碘酸和亚硫酸氢盐反应。此类供试品可通过卡式炉进行水分测试或在溶剂中加入适量的碱（咪唑、吡啶）消除副反应。Cachet
药品研发过程中涉及水分测试的样品众多，由于结构和成分的复杂性，部分副反应的机制暂未明确。根据理论知识和药品水分测试经验，总结出以下副反应判断依据：（1）测试体系溶液的颜色（供试品溶解后呈无色），正常测试结束时溶液呈淡黄色，若呈深红棕色或其他颜色，则可能存在副反应；（2）测试体系是否有气泡、烟雾或沉淀产生；（3）测试过程滴定曲线的变化，正常滴定曲线呈S型；（4）正常滴定时间内是否出现滴定终点（与预期含水量对比），部分副反应消耗碘或产生水使滴定时间延长。
卡尔费休氏反应是pH依赖的可逆反应，最佳pH范围为5.5 ~ 8.0。pH过低，会使反应常数降低，反应速度减缓；pH过高，会加速反应，影响反应的化学计量值。此类供试品水分测试可添加弱碱（咪唑）或弱酸（水杨酸）缓冲系统pH。《中华人民共和国药典》收录的紫杉醇注射液水分测试，规定供试品的pH为5.4 ~ 7.
部分供试品含有吸湿官能团，吸湿官能团可能包括氨基、羟基、羧基、钠盐、钾盐、铵盐、硅酸铝、寡糖等20种，药物吸湿后在低相对湿度环境中会发生不放湿、部分放湿、完全放湿等现
部分供试品在甲醇中溶解度有限，需要添加合适的助溶剂进行增溶，保证测试结果的准确性。助溶剂的选择应遵循以下原则：（1）助溶剂不参与卡尔费休氏反应且不影响反应活性；（2）最大程度地增加样品的溶解性；（3）助溶剂的添加量不能超过仪器公司推荐的限值。应避免使用以下会产生副反应或减缓卡尔费休氏反应的助溶剂，例如DMSO、二元醇和三元醇等。目前存在多种市售的含有助溶剂及缓冲介质的费休氏试剂，常用助溶剂及其比例推荐见
水分测试需要结合供试品的含水量选择合适的测试方法和取样量。容量法适用于常量和半微量水分测试（含水量约为0.1% ~ 100%），对于水分含量低于1%的供试品，优选滴定度小于2.0的费休氏试剂。库仑法（直接投样法）适用于微量水分测试（含水量约为0.000 1% ~ 0.1%），尤其是液体和气体的水分测定。如
*:F是试剂的滴定度,单位为mg/mL;C是滴定管容量的使用体积,以百分比计;V是滴定管体积,以mL计;KF是供试品水分限度或预期含水量,以百分比计
每种水分测试方法均有优缺点和适用性，充分了解供试品的理化性质是合理选择水分测试方法及获得准确测试结果的必要前提。基于对方法特异性、水结合类型、样品性质和测试效率的综合考虑，直接加样法和卡式炉水分测定法的对比分析是测定化学性质和热稳定性不明供试品水分含量的最佳方法，外部溶解法和外部萃取法是测定难溶性、吸湿性较强、称量困难、水分分布不均及释放缓慢等供试品水分的首选方法。基于实际研发经验，本文将药品研发过程中的水分测试总结为4类，即黏性固体、多组分固体、粉末状固体和液体水分测试，根据供试品的性状可参考
图1 黏性固体水分测试方法选择流程图
图2 多组分固体水分测试方法选择流程图
图3 粉末状固体水分测试方法选择流程图
图4 液体水分测试方法选择流程图
水分含量不仅是药物研发阶段的重要研究内容，也是与仿制药一致性评价紧密相关的关键质量属性，必须建立合理准确的水分测定标准保证药品的稳定性。水分质量标准的制订需以各国药典为基础，并结合供试品特性合理评估方法的适用性，选择专属性强、重现性佳、准确度高的水分测试方法。本文重点介绍了费休氏法水分测试方法和供试品的理化性质分析，并在此基础上提供了水分测试方法选择的新思路。建议研究人员根据供试品特性和水分含量控制要求，逐步完善水分测试方法和限度标准，合理细化水分测试标准操作规程，更好地保证测试结果的准确性。
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