北京大学药学院化学定量分析在药物分析中的应用

,化学定量分析在药物分析中的应用,药物分类,巴比妥类药物芳酸及其酯类药物芳胺类药物含卤素有机药物杂环类药物生物碱类药物维生素类药物甾体激素类药物抗生素类药物,结构 决定 性质 决定 含量测定 杂质检查 鉴别,一、巴比妥类药物的含量测定,银量法溴量法紫外分光光度法酸碱滴定法,结 构,（一）银量法,巴比妥类药物 AgNO3 一银盐（可溶） 继续滴加AgNO3 稍过量Ag+ +药物 二银盐沉淀 溶液变浑浊（终点） 滴定溶剂：甲醇+3%无水碳酸钠 终点判断：电位法指示终点（银玻璃电极系统） 药典应用：苯巴比妥及钠盐；异戊巴比妥及钠盐、制剂,（二）溴量法,含有双键的巴比妥类药物司可巴比妥钠 加成反应 Br2 定量反应,滴定反应式,+Br2 （已知过量） （司可巴比妥钠） Br2 + 2KI 2KBr + I2（剩余） I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,（三）酸碱滴定法,在水乙醇混合溶剂中的滴定法在胶束水溶液中进行的滴定法非水滴定法,1、在水乙醇混合溶剂中的滴定法,滴定介质：醇溶液或含水的醇溶液（巴比妥类药物在水中溶解度小，生成的弱酸盐易于水解，影响滴定终点）滴定剂：标准碱NaOH滴定液（0.1mol/L）指示剂：麝香草酚蓝终点颜色：淡蓝色,例：异戊巴比妥的含量测定,+ NaOH + H2O 终点较难判断95年版药典改 为银量法，电位滴定法指示终点,2、在胶束水溶液中进行的滴定法,滴定介质：有机表面活性剂水溶液 （溴化十六烷基三甲基苄铵 CTMA） （氯化四癸基二甲基苄铵 TDBA） 改变巴比妥类药物的离解平衡，Ka滴定剂、指示剂：同上终点颜色：同上，但变化明显,3、非水滴定法,滴定介质：二甲基甲酰胺；甲醇、氯仿、丙酮、无水乙醇、苯、 吡啶、甲醇苯（15:85）、乙醇氯仿（1:10）滴定剂：甲醇钾（钠）的甲醇 or 乙醇溶液；氢氧化四丁基铵的氯 苯溶液指示终点方式：麝香草酚蓝（指示剂）； 玻璃甘汞电极（电位法）优点：Ka ，酸性增强，终点明显。,二、芳酸及其酯类药物的含量测定,酸碱滴定法双相滴定法亚硝酸钠滴定法高效液相色谱法,结 构,结构特点： 苯环 + 羧基 （or羧基所成的酯）共性： UV吸收 酸性 碱 盐 易水解 特性： 不同取代基分类： 水杨酸类、苯甲酸类、其它芳酸及其酯类,典型药物的结构,水杨酸 阿司匹林（salicylic acid） （aspirin）对氨基水杨酸钠（sodium aminosalicylate）双水杨酯 水杨酸类（salsalate）贝诺酯（benorilate）,苯甲酸（benzoic acid） 苯甲酸类 羟苯乙酯（ethylparaben） 丙磺舒（probenecid）,（一）酸碱滴定法,直接滴定法水解后剩余滴定法两步滴定法,1、直接滴定法游离羧基,pKa 3.49 + NaOH + H2O 1 : 1,中国药典阿司匹林的含量测定,本品0.4g，精密称定，加中性乙醇20ml溶解，加酚酞指示液3滴，用NaOH滴定液（0.1mol/L）滴定，每1ml的NaOH滴定液（0.1mol/L）相当于18.02mg阿司匹林(C9H8O4)。问题：1. 为什么称中性乙醇? 2. 加中性乙醇目的? 3. 如何配制中性乙醇? 4. 为什么选酚酞作为指示剂? 5. 为什么滴定在不断搅拌下稍快进行?,2、水解后剩余滴定法酯类药物的一般含量测定方法,水解 +2NaOH + CH3COONa 1 : 22NaOH（剩余） + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O 2 : 1滴定度：1ml NaOH滴定液（0.5mol/L） 相当于0.25mmol Aspirin 1ml H2SO4滴定液（0.25mol/L） T=180.20.25 = 45.04mg,USP采用本法测定Aspirin原料药的含量,(V0 V) C 45.04 103含量(%) = 100% 0.25 W V0 ：空白试验消耗H2SO4体积 V ：回滴消耗H2SO4体积 C ：硫酸滴定液实际浓度 0.25 ：滴定度中规定的硫酸滴定液的浓度 W ：称样量,3、两步滴定法制剂测定,阿司匹林片剂 少量枸橼酸或酒石酸作为稳定剂 肠溶片 制备,贮藏水解水杨酸+醋酸 为了消除干扰 先中和共存酸 两步滴定法 碱性水解 剩余滴定法测含量氯贝丁酯的含量测定,（二）双相滴定法,应用：芳酸类药物的碱金属盐易溶于水 碱性HCl滴定为什么加有机相？ 目的:(1)母体药物酸性较强,因而其共轭碱的碱 性较弱, 使滴定终点的突越不明显。 (2)滴定过程中生成的酸一般不溶于水， 不利于终点的正确判断。,双相滴定法,+HCl +NaCl 水相 有机相（乙醚）,（三）亚硝酸钠滴定法,芳伯氨基对氨基水杨酸钠 NaNO2 ，重氮化反应（HCl存在）中国药典： 亚硝酸钠滴定法永停法指示终点 测对氨基水杨酸钠及制剂含量,三、芳香胺类药物含量测定,亚硝酸钠法 芳伯氨基紫外分光光度法 苯环非水溶液滴定法 叔胺氮弱碱性,结 构,（一）亚硝酸钠滴定法,酸性条件 芳伯氨基 水解后芳伯氨基 苯佐卡因 醋氨苯砜 盐酸普鲁卡因 及注射液 及注射液,1. 原理,ArNHCOR + H2O ArNH2 + RCOOH ArNH2 + NaNO2 + 2HCl ArN2+Cl- + NaCl + H2O,2. 测定主要条件,（1）加入适量溴化钾加快反应速度（2）加过量盐酸加速反应（3）滴定的温度（4）滴定管尖端插入液面下滴定,加入适量溴化钾加快反应速度,重氮化反应历程： NaNO2 + HCl HNO2 + NaCl HNO2 + HCl NOCl + H2OArN H2 慢 Ar N H N O 快 Ar N= N OH 快 Ar 碱性弱，反应速度快（为什么？） -反应快慢的内因,HNO2 + HBr NOBr + H2O （1）HNO2 + HCl NOCl + H2O （2） K1 300 K2 （外因）,加过量盐酸加速反应（外因）,（1）重氮化反应速度加快（2）重氮盐在酸性溶液中稳定（3）防止生成偶氮氨基化合物 Ar-N2+Cl + H2N-Ar Ar-N=N-NH-Ar + HCl若酸度过大 阻碍芳伯氨基的游离 反应速度 HNO2 分解 芳胺类药物与盐酸的mol比：1 2.5 6,滴定的温度,温度 （10C） 重氮化反应速度（2.5倍）温度 亚硝酸 重氮盐分解(2倍) Ar N2+Cl- +H2O Ar OH +N2+HCl 测定一般在低温下进行. 太慢 室温,滴定管尖端插入液面下滴定,重氮化反应分子反应、慢 避免 亚硝酸挥发和分解 滴定管尖端插入液面下约2/3处 一次将大部分亚硝酸滴定液在搅拌下迅速加入 将滴定管尖端提出液面，少量水淋洗尖端，再缓缓滴定 近终点，在最后一滴加入后搅拌15分钟，确定终点是否真正到达,3.指示终点的方法,永停滴定法(中国) -见P89页图5-3 (终点时过量亚硝酸在电极上发生氧化还原反应)电位法 (美国)外指示剂法(中国) -碘化钾-淀粉糊剂或试纸 2NaNO2 + 2KI + 4HCl NO + I2 +2KCl + 2NaCl +2H2O 缺点:KI在酸性条件下遇光被空气氧化游离碘混淆终点 多次外试,损失供试品引入误差 操作烦琐,终点不易掌握 内指示剂法 缺点:滴定过程中指示剂可能被亚硝酸氧化破坏, 有的重氮盐有色, 观察终 点颜色变化比较困难 未能普遍推广应用,(二)非水滴定法,盐酸丁卡因 盐酸利多卡因 HCl HCl 叔胺氮 弱碱性非水滴定碱量法：溶剂？滴定剂？指示剂？为什么加Hg(Ac)2? 终点颜色?,四、 含卤素有机药物的分析,目前常用的有机破坏的处理方法：直接加热回流水解后测定法碱性还原后测定法氧瓶燃烧分解后测定法,（一）加热回流水解后测定法适合测定药物化学结构中与碳原子结合不牢固的卤素（卤原子与脂肪碳原子相连）,含卤素的有机药物 溶于适当溶剂（乙醇） 加入NaOH溶液（定量过量AgNO3滴定液） 加热回流水解 有机结合状态卤素 卤素离子 银量法（Volhard法） 铁铵矾指示剂法例：三氯叔丁醇的含量测定 碘苯酯中杂质（直链碘）检查,（二）碱性还原后测定法适用于测定含卤素药物中与苯环直接相连的碘,含卤素有机药物（多为含碘有机药物） NaOH 溶解 锌 回流 粉 还原裂解 有机结合卤素卤素离子 银量法（Fajans法）例：胆影酸的含量测定 碘番酸的含量测定 注意： 滴定度？含量计算公式？,（三）氧瓶燃烧分解后测定法,（一）氧瓶燃烧法的原理及操作氧瓶燃烧法（oxygen flask combustion method）：是一种分解破坏有机物质的快速、简便而且有效的方法，其实质属干法破坏法。 该法适用于卤素、硫、氮、硒等元素以及含放射性同位素的有机药物的分析，可用于这些药物的鉴别、检查和含量测定。 C,H 元素 CO2,H2O有机药物 氧瓶燃烧 待测元素 离子 吸收液定量完全吸收 分析,计算,五、杂环类药物含量测定,异烟肼的含量测定溴酸钾法溴量法剩余碘量法异烟腙及尼可刹米的含量测定非水溶液滴定法紫外分光光度法,（一）异烟肼的含量测定依据：还原性,1. 溴酸钾法: 3 + 2KBrO3 HCl 3 + 3N2 + 3H2O + 2KBr 指示剂：甲基橙 （粉红色消失） 反应计量关系：KBrO3 : = 2:3 滴定度:每1ml的溴酸钾滴定液（0.01667mol/L）相当于3.429mg的C6H7N3O 中国药典和部颁标准规定异烟肼片及其注射剂采用本法测含量,异烟肼的含量测定,2. 溴量法: ( 中国药典1963年, 1977年版改为溴酸钾法) KBrO3 + 5KBr +6HCl 3Br2 +6KCl + 3H2O + 2Br2 + H2O HCl +N2 + 4HBr (定量过量) 剩余: Br2 + 2KI I2 + 2KBr 碘量法 I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,异烟肼的含量测定,3.剩余碘量法: + 2I2 + 5NaHCO3 +N2+4NaI+5CO2+4H2O (定量过量) I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,(二)异烟腙及尼可刹米的含量测定,1.非水溶液滴定法: (异烟腙及其片剂; 尼可刹米原料) 电位滴定法 结晶紫2.紫外分光光度法: (尼可刹米注射剂) =262nm, =292,六、生物碱类含量测定,生物碱类药物的含量测定多利用其碱性非水溶液滴定法提取酸碱滴定法酸性染料比色法高效液相色谱法气相色谱法,（一）非水溶液滴定法,原理和方法： 游离生物碱：B + HClO4 BH+ ClO 生物碱盐： BH+ A + HClO4 BH+ ClO +HA （置换反应） 测定方法：取经适当方法干燥的供试品适量，加冰醋酸1030ml溶解。若供试品为氢卤酸盐，应加5%醋酸汞的冰醋酸溶液35ml，用0.1mol/L的高氯酸滴定液滴定至终点，并将滴定结果用空白试验校正。 在冰醋酸中，只要在水溶液的Kb 值大于10-10 ，都能顺利滴定。,（二）提取酸碱滴定法,生物碱制剂 其它组分干扰 提取分离 滴定含生物碱的中药及其制剂 为什么？ 怎么做？提取酸碱滴定法：利用生物碱及其盐类的溶解性质差异，经碱化、有机溶剂提取后，再用酸碱滴定的容量分析，适合于一些碱性较强（pKb =69）生物碱类药物的分析。,七、维生素B1含量测定,硅钨酸重量法硫色素荧光法非水溶液滴定法 -中国药典测定原料药紫外分光光度法 -中国药典测定片剂及注射液,维生素C含量测定,理论基础： 维生素C 具有较强的还原性 可被不同氧化剂定量氧化 碘量法；2,6-二氯吲哚酚法 (各国药典) 比色法、紫外分光光度法、HPLC法（自学）（复方制剂、体液中微量维生素C的测定）,碘量法,原理: + I2 + 2HI问题： 应