六水合三氯化鐵中亞鐵的檢測方法探討

白曉光，王正達(dá)，鄔旭東，段書芬，劉愛華，程 曉

（1.上海拱極化學(xué)有限公司，上海 201302； 2.青島國風(fēng)藥業(yè)股份有限公司，山東 青島 266000）

·檢驗檢測·

六水合三氯化鐵中亞鐵的檢測方法探討

白曉光1，王正達(dá)1，鄔旭東1，段書芬1，劉愛華1，程 曉2

（1.上海拱極化學(xué)有限公司，上海 201302； 2.青島國風(fēng)藥業(yè)股份有限公司，山東 青島 266000）

目的 建立測定六水合三氯化鐵中亞鐵含量的分光光度法。方法 通過比較歐洲藥典、美國藥典和中國化工行業(yè)《化學(xué)試劑六水合三氯化鐵(三氯化鐵)》（HG／T3474－2014）等資料中關(guān)于六水合三氯化鐵中亞鐵的檢測方法，發(fā)現(xiàn)后2個方法不易操作。以歐洲藥典為基礎(chǔ)，擬訂了用H3PO4掩蔽Fe3＋、用分光光度法檢測Fe2＋的方法，并用樣品對方法進(jìn)行了驗證。結(jié)果與結(jié)論 所建立的分光光度法容易操作、重復(fù)性好。

亞鐵離子；六水合三氯化鐵；分光光度法；質(zhì)量控制

六水合三氯化鐵作為制藥原料，早已被英國藥典、歐洲藥典（2008）和美國藥典（2015）所收錄，其中都有關(guān)于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法的詳細(xì)論述。六水合三氯化鐵至今尚未被中國藥典收錄，但已被國內(nèi)許多制藥企業(yè)廣泛用作制藥原料。關(guān)于其質(zhì)量指標(biāo)和檢測方法，國內(nèi)各制藥企業(yè)都有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但因各企業(yè)質(zhì)檢人員的理解不同而有所差異，且檢測方法也不盡相同。關(guān)于六水合三氯化鐵中亞鐵含量的測定方法，國內(nèi)外基本分為2種，一是以美國化學(xué)會（ACS）為代表的鐵氰化鉀直接顯色法，二是以歐洲藥典為代表的磷酸掩蔽－鐵氰化鉀顯色法。本研究中就這2種方法作了詳細(xì)探討，并據(jù)此提出了檢測六水合三氯化鐵中亞鐵含量的分光光度法?，F(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

722型分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）。

1.2 試藥

鐵氰化鉀（上海強(qiáng)順化學(xué)試劑有限公司，批號為1401107），5%的鐵氰化鉀溶液要在試驗當(dāng)日配制；磷酸（上海凌峰化學(xué)試劑有限公司，批號為20151009）；七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號為10012118）。

Fe2＋質(zhì)量濃度為0.1 g／L的貯備液（稱取0.250 g FeSO4·7H2O，加H2SO45 mL溶解并稀釋至500 mL容量瓶中）；Fe2＋質(zhì)量濃度為0.01 g／L的溶液（取10 mL Fe2＋質(zhì)量濃度為0.1 g／L的貯備液，稀釋至100 mL容量瓶中，現(xiàn)配現(xiàn)用）。

六水合三氯化鐵溶液（FeCl3·6H2O，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號為10011918）；鹽酸（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號為10011018）。

2 方法與結(jié)果

2.1 方法的原理

K3Fe（CN）6溶液和二價鐵鹽作用，立即生成滕氏藍(lán)沉淀，其組成為Fe3[Fe（CN）6]2，此時三價鐵不會發(fā)生干擾，因Fe3＋與K3Fe（CN）6僅僅生成淡綠褐色溶液，況且又用H3PO4將Fe3＋絡(luò)合掩蔽了，使其無色?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

3FeCl2＋2K3Fe（CN）6→Fe3[Fe（CN）6]2＋6KCl

2.2 方法的建立

2.2.1 ACS的檢測方法

方法：稱取樣品0.5 g，溶于20 mL鹽酸（1→19），再加入0.05 mL新配制的5%K3Fe（CN）6，若在1 min內(nèi)未出現(xiàn)藍(lán)綠色，則認(rèn)為該樣品的 Fe2＋含量不大于0.002%。

表1 1 min和10 min時不同亞鐵含量條件下的吸光度

探索試驗一：取不同量的Fe2＋，加不同量的鹽酸，加入2滴5%K3Fe（CN）6，于1 min和10 min時測定顯色后的吸光度。入射光波長為黃色（λ＝570 nm），比色皿長度為5 mm，用722型分光光度計測定。結(jié)果見表1。可見，當(dāng)在25 mL試液中加入1 mL鹽酸后基本上都不顯色，尤其Fe2＋含量低至10 μg時吸光度更低，這種情況下靠目測無法辨別。

表2 不同條件下亞鐵的吸光度

探索試驗二：按以下條件進(jìn)行試驗。條件 A，取10 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)液，不加鹽酸，稀釋至25 mL，加1滴5% K3Fe（CN）6；條件B，取10 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)液，加1 mL鹽酸，稀釋至25 mL，加1滴5%K3Fe（CN）6；條件C，取50 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)液，加 1 mL鹽酸，稀釋至25 mL，加 1滴 5% K3Fe（CN）6；條件 D，取 0.5 g FeCl3·6H2O，加 1 mL鹽酸，稀釋至25 mL，不加 K3Fe（CN）6；條件E，取0.5 g FeCl3·6H2O，加1 mL鹽酸，稀釋至25 mL，加1滴5% K3Fe（CN）6。用722型分光光度計測定溶液吸光度，結(jié)果見表2?？梢姡? mL鹽酸存在條件下，不僅10 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度極低，就連50 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度也低于0.02，但樣品溶液（條件E）的吸光度（＞0.2）是如何產(chǎn)生的。這就是ACS法的最大問題。另外，沒有藍(lán)綠色，也不能肯定Fe2＋含量不大于0.002%，這么少量的Fe2＋（10 μg）靠目測，隨意性太大，這是ACS法的第2個問題。而且，由于三價鐵的顏色太深，檢測取樣量也不能過大。

2.2.2 中國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法

方法：中國化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中六水合三氯化鐵的質(zhì)量指標(biāo)和檢測方法[1]，基本上是由ACS法演變而來。稱取0.5 g樣品，溶于 20 mL無氧水中，加入1 mL鹽酸及1滴新配制的5%K3Fe（CN）6，搖勻，放置10 min，溶液所呈藍(lán)綠色不得深于標(biāo)準(zhǔn)比色溶液。其中，標(biāo)準(zhǔn)比色溶液的配制是稱取0.5 g不含亞鐵的六水合三氯化鐵（按上述方法操作，溶液不呈現(xiàn)藍(lán)綠色）及0.01 mg Fe2＋（分析純）或0.025 mg Fe2＋（化學(xué)純）的亞鐵（Fe2＋）標(biāo)準(zhǔn)溶液，與樣品同時同樣處理。

問題：該方法的缺點首先是沿用了ACS法的1 mL鹽酸，其次是取樣量太少，第三是要采用不含亞鐵的六水合三氯化鐵。不含亞鐵的六水合三氯化鐵難以找到。ACS法認(rèn)為，不出現(xiàn)綠色僅表明亞鐵含量不大于0.002%，并不是不含亞鐵。而且筆者的試驗顯示，不出現(xiàn)藍(lán)綠色，樣品中亞鐵的含量仍可能大于0.002%甚至更高，只是目測測不出。

2.2.3 歐洲藥典的檢測方法

方法（磷酸掩蔽－鐵氰化鉀顯色法）：往10 mL樣品溶液（內(nèi)含1 g樣品）中，加入1 mL H2O和1滴5%K3Fe（CN）6溶液，接著加入4 mL H3PO4。10 min后，試液中的藍(lán)色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶液為1 mL新鮮配制的硫酸亞鐵溶液（0.25 g／L的FeSO4·7H2O）和10 mL H2O，與樣品同時同樣處理。

分析歐洲藥典的檢測方法，用H3PO4掩蔽了三氯化鐵，方法簡單、明確。但若用分光光度計來檢測，還應(yīng)配制樣品空白溶液，即將樣品（FeCl3·6H2O）溶液與同樣的H3PO4混合即可。計算亞鐵含量時，應(yīng)從樣品溶液的吸光度中減去樣品空白溶液的吸光度。

2.2.4 H3PO4掩蔽Fe3＋試驗

于4個比色管中各加入1 g FeCl3·6H2O和25 mLH2O，再分別加入4，6，8，10 mL H3PO4，搖勻，測定吸光度。結(jié)果見表 3?？梢?，10 mL H3PO4的掩蔽效果最好。為了節(jié)約H3PO4，以及與歐洲藥典方法盡量保持一致，筆者選擇了 8 mL H3PO4（加 H3PO4前的溶液體積為25 mL），而歐洲藥典方法在加4 mL H3PO4前的溶液體積為11 mL。

表3 H3PO4掩蔽Fe3＋試驗的吸光度結(jié)果（ ＝570 nm，h＝50 mm）

2.2.5 分光光度法檢測亞鐵含量

根據(jù)歐洲藥典方法擬訂了六水合三氯化鐵中亞鐵的檢測方法。取4個50 mL的比色管，編號為A，B，C，D，往A管、D管中加入50 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)溶液；往B管、C管、D管中各加1 g樣品，用少量H2O溶解；將4管溶液用H2O稀釋至25 mL，搖勻；往A管、C管、D管中各加2滴5%K3Fe（CN）6溶液，搖勻；再往4管中各加8 mL H3PO4，搖勻[其中D管只起到監(jiān)督樣品的作用，其顏色必須深于 A管，否則樣品中可能有氧化劑（如Cl2）存在，若已知樣品中無氧化劑則可不用D管]。10 min后，用722型分光光度計測定吸光度 λ＝570 nm，h＝50 mm，按以下公式計算樣品中亞鐵的含量：

2.3 驗證試驗

取國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司FeCl3·6H2O樣品，按2.2.5項下方法測定，結(jié)果見表4。

由于50 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的吸光度隨時間變化而變化，故應(yīng)人為規(guī)定取值時間，仍以歐洲藥典的10 min為準(zhǔn)。按公式一計算，即得樣品中亞鐵的含量。

3 討論

樣品中Fe2＋的含量在要求很嚴(yán)的情況下，如Fe2＋不能大于50×10－6，甚至不能大于20×10－6時，應(yīng)考慮到六水合三氯化鐵并不是很穩(wěn)定。六水合三氯化鐵是相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑，并且很活躍，有比較明顯的歧化現(xiàn)象。在電爐上直接加熱其水溶液，甚至用濾紙濾布、PP微孔濾膜濾過其熱溶液都會產(chǎn)生Fe2＋。六水合三氯化鐵尤其對光線比較敏感，光照下很容易發(fā)生歧化現(xiàn)象，自動產(chǎn)生亞鐵。如將Fe2＋含量為0.002%的六水合三氯化鐵裝于試管中，在室外放置 10 d后，F(xiàn)e2＋含量變?yōu)?.22%，可增加100倍。因此，其產(chǎn)品的包裝、貯存就顯得很重要，要絕對避光保存，才能使亞鐵不再產(chǎn)生或增速減緩。檢驗產(chǎn)品中亞鐵含量時，應(yīng)新打開包裝，不要從已打開包裝多時的產(chǎn)品取樣。如果生產(chǎn)時亞鐵檢測要求很嚴(yán)，也盡量不要采用打開包裝多時的六水合三氯化鐵。

表4 驗證試驗結(jié)果（吸光度）

歐洲藥典的檢測方法中取50 μg Fe2＋標(biāo)準(zhǔn)溶液，是ACS法（10 μg）的5倍，呈現(xiàn)的藍(lán)綠色很明確，目測時不存在似是而非、模棱兩可的感覺，用分光光度計測定吸光度也很可靠。

歐洲藥典的檢測方法巧妙地采用H3PO4掩蔽三價鐵的顏色，消除了FeCl3的底色，與無FeCl3的標(biāo)準(zhǔn)溶液基本上處同一顏色水平，用兩者比較藍(lán)綠色，更容易、更明確、更合理。

用H3PO4掩蔽三價鐵、分光光度法測定亞鐵離子的含量，可以半定量地計算出亞鐵的含量。因此，本研究中建立的方法可更明確地檢測六水合三氯化鐵中亞鐵含量是否達(dá)標(biāo)。

[1]HG／T3474－2014，化學(xué)試劑六水合三氯化鐵(三氯化鐵)[S].

Determination of Ferrous Iron in Ferric Chloride Hexahydrate

Bai Xiaoguang1，Wang Zhengda1，Wu Xudong1，Duan Shufen1，Liu Aihua1，Cheng Xiao2（1.Shanghai Gongji Chemical Co.，Ltd.，Shanghai，China 201302； 2.Qingdao Guofeng Pharmaceutical Co.，Ltd.，Qingdao，Shandong，China 266000）

Objective To establish a spectrophotometric method for the determination of ferrous iron in ferric chloride hexahydrate.Methods The detection methods on ferrous iron in ferric chloride hexahydrate among European Pharmacopoeia，United States Pharmacopoeia and Chemical Reagent Ferric Chloride Hexahydrate（HG／T3474－2014）of China′s Chemical Industry were compared.The last twomethodswerenoteasy tooperation.On the basisof the European Pharmacopoeia，a method wasproposed thatafter Fe3＋were screened with H3PO4，F(xiàn)e2＋wasmeasured by spectrophotometry，and the method wasverified by experiments.Resultsand Conclusion The spectrophotometry method is easy to operate and has good reproducibility.

ferrous ion；ferric chloride hexahydrate；spectrophotometry；quality control

R927.1

A

1006－4931(2017)16－0029－03

2017－03－15)

10.3969／j.issn.1006－4931.2017.16.009

白曉光（1937－），男，高級工程師，研究方向為鐵化學(xué)，(電子信箱)languanghuaxue＠126.com。