课件：杂环类药物分析.ppt

杂环类药物分析,杂环类药物的分析,杂环化合物：指环状有机化合物的碳环中夹杂有非碳元素原子（如O、S、N等）的化合物,共性: (1)杂环类药物是合成药物中所占比例最多的一大 类药物。 (2)多为五元环或六元环，单环或并合环。 (3)杂环结构较稳定，不易开环，其性质受杂原子 种类、数目、位置影响。 (4)杂环上取代基性质较活泼，常用于分析。 (5)含氮杂环，其碱性的强弱往往用于分析。,本章内容,第一节 吡啶类药物分析 第二节 酚噻嗪类药物分析 第三节 苯并二氮杂卓类药物的分析 第四节 喹诺酮类药物的分析 第五节 咪唑类药物的分析,第一节 吡啶类药物分析,一、结构与性质 吡啶,吡啶（pyridine）,烟酸,异烟肼（isoniazid）,异烟腙（ftivazide）,尼可刹米（nikethamide）,硝苯地平（nifedipine),1.性状，异烟肼为无色或白色结晶性粉末，尼可刹米为无色或淡黄色澄明油状液体，均可溶于水。 2.叔胺性质（吡啶环） a吡啶环上的氮为碱性氮原子，非水碱量法含量测定或沉淀反应鉴别。 b开环反应,3. 取代基： （1）异烟肼 位上酰肼基 a还原性 鉴别或氧化还原滴定法含量测定 b与某些羰基试剂发生缩合反应 鉴别或比色法含量测定 c酰胺键易水解引入特殊杂质游离肼,（2）尼可刹米 位上酰胺基 易水解，遇碱水解后，释放出具有碱性的二乙胺，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，故可以此进行鉴别。 4. UV和IR,二、鉴别试验 一）吡啶母核的鉴别反应 本反应适用于吡啶环的、位无取代基的异 烟肼和尼可刹米。,1.开环反应 1）戊烯二醛反应,异烟肼：,尼可刹米 ChP（2005） 【鉴别】（2）取本品 1 滴，加水 50 ml，摇匀，分取 2 ml，加溴化氰试液 2 ml与 2.5% 苯胺溶液 3 ml，摇匀，溶液渐显黄色。,2）二硝基氯苯反应（Vongerichten反应）,吡啶及其衍生物+2,4-二硝基氯苯,紫红色,无水条件,采用本法鉴别异烟肼、尼可刹米时，需适当处理，即将酰肼氧化成羧基或将酰胺水解为羧基后进行鉴别。 如异烟肼鉴别：,异烟肼不经处理的反应：,2.沉淀反应 具有吡啶环的结构，可与重金属盐类及苦味酸等试剂形成沉淀。 （1）与氯化汞的反应 （2）与铜盐的反应,（1）与氯化汞的反应,（2）与铜盐的反应 尼可刹米 ChP（2005） 【鉴别】（3）取本品 2 滴，加水 1 ml ，摇匀， 加硫酸铜试液 2 滴与硫氰酸胺试液 3 滴，即生成 草绿色沉淀。 异烟肼 与硫酸铜-枸橼酸试液（碱性）作用，产生淡绿色异烟铜沉淀，加热得到红棕色氧化亚铜沉淀。,（2）与铜盐的反应 尼可刹米 ChP（2005） 【鉴别】（3）取本品 2 滴，加水 1 ml ，摇匀， 加硫酸铜试液 2 滴与硫氰酸胺试液 3 滴，即生成 草绿色沉淀。 异烟肼与硫酸铜-枸橼酸试液（碱性）作用，产生淡绿色异烟铜沉淀，加热得到红棕色氧化亚铜沉淀。,（二）酰肼基团的反应,1. 还原反应,异烟肼 ChP（2005） 【鉴别】 （2）取异烟肼约10 mg，置试管中，加水2 mL溶解后，加氨制硝酸银试液1 mL，即发生气泡与黑色浑浊，并在试管壁上生成银镜。,2. 缩合反应,异烟肼 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品约0.1 g，加水5 ml溶解后，加10香草醛的乙醇溶液1 m1，摇匀，微热，放冷，即析出黄色结晶，滤过，用稀乙醇重结晶，在105干燥后，测定熔点，其熔点为228231，熔融时同时分解。,3.红外分光光度法,（三）分解产物的反应,尼可刹米 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品 10 滴，加氢氧化钠试液 3 ml ，加热，即发生二乙胺的臭气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。,2.红外分光光度法,鉴别试验小结,1.吡啶环的反应 开环反应:戊烯二醛反应，二硝基氯苯反应 沉淀反应：氯化汞，硫酸铜 2.异烟肼特性反应 还原性（氨制硝酸银）、芳醛缩合反应 3.尼克刹米特性 （与碱加热水解产生二乙胺，显碱性）,三、异烟肼中游离肼的检查 杂质来源 原料引入、降解产生 1. 薄层色谱法（TLC） （1） ChP（2005） 杂质对照品法,取本品，加水制成每 1ml 中含 50mg的溶液，作为供试品溶液。另取硫酸肼加水制成每 1ml中含 0.20mg（相当于游离肼50g 的溶液，作为对照溶液。吸取供试品溶液 10l 与对照溶液 2l 分别点于同一硅胶薄层板（用羧甲基纤维素钠溶液制备）上，以异丙醇丙酮（32）为展开剂，展开后，晾干，喷以乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液，15min后检视，在供试品主斑点前方与硫酸肼斑点相应的位置上，不得显黄色斑点。,尼可刹米中有关物质的检查 ChP（2005） TLC 高低浓度对比法 配制两种不同浓度的对照溶液,含量测定,（一）异烟肼的含量测定 1. 氧化还原滴定法 （1）溴酸钾法 ChP（2005）原料及制剂,反应摩尔比 32,取本品约 0.2g，精密称定，置 100ml量瓶中，加水使溶解并稀释至刻度，摇匀；精密量取25m1，加水50m1、盐酸20ml与甲基橙指示剂1滴，用溴酸钾滴定液（0.01667mo1/L）缓缓滴定（温度保持在1825）至粉红色消失。每1ml的溴酸钾滴定液（0.01667mol/L）相当于3.429mg的C6H7N3O。,（2）溴量法 反应摩尔比 12,（3）剩余碘量法 反应摩尔比 12,2.非水溶液滴定法,（二）尼可刹米的含量测定 1. 非水溶液滴定法 ChP（2005）原料 2. 紫外分光光度法 ChP（2005）注射液,用内容量移液管精密量取本品1m1，置 100ml 量瓶中，用 0.5 硫酸溶液分次洗涤移液管内壁，洗液并入量瓶中，加 0.5硫酸溶液稀释至刻度，摇匀，精密量取适量，加0.5硫酸溶液稀释成每1ml中约含尼可刹米20g的溶液，在263nm的波长处测定吸收度，按C10H14N2O的吸收系数（ ）为292计算，即得。,1. 下列药物中，哪一个药物加氨制硝酸银能产生银镜反应 A. 地西泮 B. 阿司匹林 C. 异烟肼 D. 苯佐卡因 E. 苯巴比妥,2用于吡啶类药物鉴别的开环反应有 A. 茚三酮反应 B戊烯二醛反应 C坂口反应 D. 硫色素反应 E二硝基氯苯反应,3. ChP（2005）异烟肼的测定方法为 A. 溴酸钾滴定法 B. 溴量法 C. TCL D. NaNO2 E. 比色法,4. 能和2,4一二硝基氯苯发生呈色反应的药物是 A. 异烟肼 B. 硫酸奎宁 C. 阿莫西林 D. 四环素 E. 炔孕酮,5. 能和硫酸铜及硫氰酸铵反应，生成草绿色沉淀的药物为 A. 对乙酰氨基酚 B. 异烟肼 C. 尼可刹米 D. 地西泮 E. 维生素E,6. 经高锰酸钾或溴水氧化后，可发生开环形成戊烯二醛反应的药物为 A. 葡萄糖 B. 皮质酮 C. 维生素C D. 土酶素 E. 异烟肼,7. 溴酸钾法测定异烟肼含量的方法是 A. 属于氧化还原滴定法 B. lmol溴酸钾相当于3/2mol的异烟肼 C. 采用永停滴定法指示终点 D. 在HCl酸性条件下进行滴定 E. 还可以用于异烟肼制剂的含量测定,8. 异烟肼可由原料反应不完全或贮藏中的降解反应而引入哪种杂质 A. 间氨基酚 B. 水杨酸 C. 对氨基苯甲酸 D. 游离肼 E. 其他甾体,9. 可用于异烟肼鉴别的反应有 A. 与氨制硝酸银的反应 B. 戊烯二醛反应 C. 坂口反应 D. 硫色素反应 E. 二硝基氯苯反应,第二节 吩噻嗪类药物的分析,一、结构与性质,奋乃静,癸氟奋乃静,盐酸氟奋乃静,盐酸三氟拉嗪,盐酸二氧丙嗪,（一）结构分析 1. 硫氮杂蒽母核 （1）含S、N的三环共轭的大体系，S、N与苯环形成p-共轭具有紫外吸收光谱特征,（2）硫氮杂蒽环上硫原子为-2价，具有还原性，易氧化呈色 （3）硫氮杂蒽环上硫原子有两对孤对电子，易与金属离子络合呈色,2. 取代基 R：脂烃胺基、哌嗪基，具碱性 R：卤素,二）性质 1.性状 2.还原性 易氧化呈色 二价硫易氧化，遇不同氧化剂如硫酸、硝酸、三氯化铁试液及过氧化氢等，随着取代基的不同，而呈不同的颜色。,3.碱性 可用非水溶液滴定法测定含量 4.与金属离子络合呈色 本类药物中未被氧化的硫，可与钯离子形成配位化合物，其氧化产物则无此反应。此性质可用于鉴别和含量测定，并具有专属性，可消除氧化产物的干扰。,5.紫外和红外吸收光谱特征 硫氮杂蒽母核为共轭三环系统三个最大吸收峰别在：205nm、254nm、300nm 由于2位、10位上的取代基不同，可引起最大吸收峰的位移。 硫氮杂蒽母核的硫为二价，易氧化为砜和亚砜，其紫外吸收光谱有明显不同，它们具有四个峰值。 另外，取代基R和R的不同，则可产生不同的红外光谱,二、鉴别试验,一）显色反应 1.氧化显色 氧化剂 硫酸、硝酸、过氧化氢 盐酸氯丙嗪 盐酸异丙嗪,氧化显色 药物名称 硫 酸 硝 酸 过氧化氢 盐酸氯丙嗪 显红色, 渐变淡黄色 盐酸异丙嗪 显樱桃红色,放置 生成红色沉淀,加热即溶解, 后颜色渐变深 溶液由红色转变为橙黄色 奋乃静 显深红色;放置后 红色渐褪去 盐酸氟奋乃静 显淡红色, 温热 后变成红褐色 盐酸三氟拉嗪 生成微带红色的白色沉淀; 放 置后, 红色变深, 加热后变黄色 盐酸硫利达嗪 显蓝色 ,奋乃静 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品 5mg，加盐酸与水各 1ml，加热至80，加入过氧化氢溶液数滴，即显深红色；放置后，红色渐褪去。,盐酸异丙嗪 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品约 5mg，加硫酸5ml 溶解后，溶液显樱桃红色；放置后，色渐变深。 （2）取本品约 0.1g，加水 3ml 溶解后，加硝酸 1ml，即生成红色沉淀；加热，沉淀即溶解，溶液由红色转变为橙黄色,2. 与钯离子络合显色 癸氟奋乃静 ChP（2005） 【鉴别】 （2）取本品约 5mg，加甲醇2ml 溶解后，加 0.1% 氯化钯溶液 3ml，即有沉淀生成，并显红色，再加过量的氯化钯溶液，颜色变深。,2019/8/7,80,可编辑,3.氟元素显色反应 癸氟奋乃静 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品 15 20mg，加碳酸钠与碳酸钾各约0.1g，混匀，在 600 炽灼 1520分钟，放冷，加水2ml 使溶解，加盐酸溶液（12）酸化，滤过，滤液加茜素锆试液 0.5ml，应显黄色。,（二）氯化物反应 （三）UV和IR,紫外特征吸收和红外吸收光谱 本类药物可用UV和IR鉴别，Ch.P中UV鉴别实例如下： 药物名称 溶 剂 浓度（g/ml） max（nm） A E1%1cm 盐酸氯丙嗪 盐酸（9 1000） 5 254 0.46 915 306 盐酸异丙嗪 盐酸（0.01mol/L） 6 249 883937 奋乃静 无水乙醇 7 258 0.65 癸氟奋乃静 乙醇 10 260 盐酸氟奋乃静 盐酸（9 1000） 10 255 553593 盐酸三氟拉嗪 盐酸（1 20） 10 256 630 盐酸硫利达嗪 乙醇 8 264与315 ,三、有关物质检查 TLC,四、含量测定,（一）非水溶液滴定法 原料药 HClO4在冰醋酸溶液中，具强氧化性，可氧化吩噻嗪类药物产生红色的氧化物，干扰指示剂终点的观察。排除方法： （1）改用中性溶剂 （2）加抗坏血酸 （3）电位法指示终点,（二）紫外分光光度法 1. 直接分光光度法 盐酸异丙嗪：片剂测定波长为249nm（ 为910）；注射液为了消除抗氧剂维生素C（max 243nm）对测定的干扰，测定波长改为299nm（ 为108）。,同理，盐酸氯丙嗪片剂测定波长为254nm（ 为915）；注射液测定波长改为306nm（ 为115）。,2. 萃取双波长分光光度法 （1）原理 在待测组分（a）的最大吸收波长（测定波长，1）处测定待测组分和干扰组分（b）吸收度的总和；另选一适当波长（参比波长，2）测定吸收度，并使干扰组分在测定波长和参比波长处的吸收度相等，即 ，而待测组分在这两个波长处吸收度的差值足够大。,（2）定量依据 样品在二波长下吸收度差值（A）：,即，吸收度差值（A）仅与待测组分的浓度有关，而与干扰组分无关，干扰组分的干扰被消除。,（3）必要条件 干扰组分在两个波长处吸收度相等 待测组分在两个波长处吸收度相差足够大,（4）应用 萃取 除去抗氧剂的干扰,双波长分光光度法测定 排除氧化产物的干扰 测定波长 254nm 参比波长 277nm 对照法定量,（三） 铈量法,自身指示终点或电位法、永停法指示终点,优点： 硫酸铈作滴定剂具有高的氧化电位，且为一价还原；不存在对环取代基的副反应，专属性高。 本法既可用于原料，亦可用于片剂的测定,95：131盐酸氯丙嗪的含量测定方法有 A. 中和法 B. 非水滴定法 C. 紫外法 D. 旋光法 E. 铈量法,99x：87. 中国药典（1995年版）对盐酸异丙嗪注射液的含量测定，选用299nm波长处测定，其原因是 A. 299nm处是它的最大吸收波长 B. 为了排除其氧化产物的干扰 C. 为了排除抗氧剂的干扰 D在299nm处，它的吸收系数最大 E. 在其他波长处，因其无明显吸收,例2. 检查盐酸氯丙嗪中“有关物质”时，采用的对照溶液为 A. 杂质的标准溶液 B. 标准“有关物质”溶液 C. 供试品溶液 D. 供试液的稀释溶液 E. 对照溶液,例3. 某药物于酸性溶液中，加硫酸铈试液则产生红色，继续滴加硫酸铈试液，红色由浅变深，继由深又变浅直至红色消失，该药物应为 A. 雌二醇 B. 氯丙嗪 C. 诺氟沙星 D. 硫酸镁 E. 苯巴比妥钠,第三节 苯并二氮杂卓类药物,硝西泮,氯硝西泮,奥沙西泮,盐酸氟西泮,艾司唑仑,阿普唑仑,一、结构与性质,二、性质 1.苯并二氮杂卓母核 弱碱性，UV 2. 结构中的环一般比较稳定，但在酸性溶液中可水解，形成相应的二苯甲酮衍生物。,二、鉴别试验,（一）化学反应 沉淀反应 氯氮卓 ChP（2005） 【鉴别】（2）取本品约 10mg，加盐酸溶液（91000）10ml 溶解后，加碘化铋钾试液 1 滴，即生成橙红色沉淀。,阿普唑仑 ChP（2005） 【鉴别】（1）取本品约 5mg，加盐酸溶液（91000）2ml 溶解后，分为两份：一份加硅钨酸试液 1 滴，即生成白色沉淀；另一份加碘化铋钾试液 1 滴，即生成橙红色沉淀。,沉淀反应 氯氮卓 橙红色沉淀 阿普唑仑 盐酸氟西泮 KBiI4 也生成橙红色沉淀 氯硝西泮 放置后，沉淀颜色变深， 因此可以相互区别。,阿普唑仑 + 遇硅钨酸 白色沉淀，药典中也用于鉴别。,2. 水解后重氮化偶合反应 氯氮卓、艾司唑仑、奥沙西泮,氯氮卓 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品约 10mg，加盐酸溶液（12）15ml，缓缓煮沸 15 分钟，放冷，溶液显芳香第一胺类的鉴别反应（附录）。,3. 硫酸荧光反应 地西泮 ChP（2005） 【鉴别】 （1）取本品约 10mg，加硫酸3ml，振摇使溶解，在紫外灯（365nm）下检视，显黄绿色荧光。,氯氮卓黄色 艾司唑仑亮绿色 硝西泮淡蓝色,硫酸-荧光反应 本类药物溶于硫酸后，在紫外光（365nm）下，显不同颜色的荧光。例如：,地西泮 黄绿色 黄色 氯氮卓 黄色 紫色 艾司唑仑 + H2SO4 亮绿色 + 稀硫酸 天蓝色 硝西泮 淡蓝色 蓝绿色 奥沙西泮 淡黄绿色,（三）TLC,三、杂质检查 （一） 有关物质的检查 1. 地西泮中有关物质的检查 地西泮的原料及片剂：TLC 高低浓度对比法,2. 氯氮卓中有关物质的检查 USP（24） TLC 氧化物、氨基物 杂质对照品法 有关物质 参比杂质对照品法 BP（1998）TLC 高低浓度对比法,（二）降解产物的检查 地西泮注射液 分解产生2-甲氨基-5-氯二苯甲酮 HPLC 主成分自身对照法,四、含量测定 （一）非水溶液滴定法 原料 （二）紫外分光光度法 制剂或溶出度,99：85. 硫酸荧光反应为地西泮的特征鉴别反应