第十章胺类药物的分析 药物的化学结构中含有氮原子的有机药物统称为胺类药物。 胺类药物包括芳胺和苯乙胺类药物:芳胺类又分为对氨基苯甲酸酯类和酰胺类药物。芳 胺类药物是指氮原子直接与芳环相连的有机药物 第一节芳胺类药物的分析 、结构与性质 (一)对氨基苯甲酸酯类的结构与性质 典型药物为:盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因和苯佐卡因 1.弱碱性除苯佐卡因外,因其脂烃胺侧链为叔胺氮原子,故具有弱碱性。因此可与 生物碱沉淀剂发生沉淀反应。 2.芳伯氨基特性显重氮化-偶合反应:与芳醛缩合成Sch碱的反应;易氧化变色等。 盐酸丁卡因则无此特性 3.水解性因结构中有酯键或酰胺键,易发生水解反应,其水解速度受光线、热或碱 性条件影响。盐酸丁卡因水解产物为对丁氨基苯甲酸,其他两种药物的水解产物为对氨基苯 甲酸。 唾.吸收光谱特征本类药物因含有芳环等共轭系统,具有紫外和红外吸收光谱特征 5.其它特性本类药物因其结构中含有芳伯氨基或同时具有脂烃胺侧链,其游离碱多 难溶于水,可溶于有机溶剂。其盐酸盐均易溶于水和乙醇,难溶于有机溶剂 (二)酰胺类药物的结构与性质 典型药物为:对乙酰氨基酚和盐酸利多卡因 2.化学性质 1.弱碱性利多卡因的脂烃胺侧链有叔胺氮原子,显弱碱性,可与生物碱沉淀剂三硝 基苯酚反应生成沉淀,并具有一定的熔点。对乙酰氨基酚和醋氨苯砜无此类反应。 2.水解后呈芳伯氨基特性药物结构中具有酰氨基,在酸性溶液中易水解生成具有芳 伯氨基的产物,因此其水解产物可具有芳伯氨基的特性反应 对乙酰氨基酚的水解反应速度相对较快,利多卡因在酰氨基邻位存在两个甲基,由于空 间位阻影响,较难水解,故其盐的水溶液比较稳定。 3.水解产物的酯化反应对乙酰氨基酚水解后产生醋酸,可在硫酸介质中与乙醇反应 产生醋酸乙酯的香味 4.与三氯化铁发生呈色反应对乙酰氨基酚含有酚羟基,与三氯化铁发生呈色反应
1 第十章 胺类药物的分析 药物的化学结构中含有氮原子的有机药物统称为胺类药物。 胺类药物包括芳胺和苯乙胺类药物:芳胺类又分为对氨基苯甲酸酯类和酰胺类药物。芳 胺类药物是指氮原子直接与芳环相连的有机药物。 第一节 芳胺类药物的分析 一、结构与性质 (一)对氨基苯甲酸酯类的结构与性质 典型药物为:盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因和苯佐卡因 1.弱碱性 除苯佐卡因外,因其脂烃胺侧链为叔胺氮原子,故具有弱碱性。因此可与 生物碱沉淀剂发生沉淀反应。 2.芳伯氨基特性 显重氮化-偶合反应;与芳醛缩合成 Schiff 碱的反应;易氧化变色等。 盐酸丁卡因则无此特性。 3.水解性 因结构中有酯键或酰胺键,易发生水解反应,其水解速度受光线、热或碱 性条件影响。盐酸丁卡因水解产物为对丁氨基苯甲酸,其他两种药物的水解产物为对氨基苯 甲酸。 4.吸收光谱特征 本类药物因含有芳环等共轭系统,具有紫外和红外吸收光谱特征。 5.其它特性 本类药物因其结构中含有芳伯氨基或同时具有脂烃胺侧链,其游离碱多 难溶于水,可溶于有机溶剂。其盐酸盐均易溶于水和乙醇,难溶于有机溶剂。 (二)酰胺类药物的结构与性质 典型药物为:对乙酰氨基酚和盐酸利多卡因 2.化学性质 1.弱碱性 利多卡因的脂烃胺侧链有叔胺氮原子,显弱碱性,可与生物碱沉淀剂三硝 基苯酚反应生成沉淀,并具有一定的熔点。对乙酰氨基酚和醋氨苯砜无此类反应。 2.水解后呈芳伯氨基特性 药物结构中具有酰氨基,在酸性溶液中易水解生成具有芳 伯氨基的产物,因此其水解产物可具有芳伯氨基的特性反应。 对乙酰氨基酚的水解反应速度相对较快,利多卡因在酰氨基邻位存在两个甲基,由于空 间位阻影响,较难水解,故其盐的水溶液比较稳定。 3.水解产物的酯化反应 对乙酰氨基酚水解后产生醋酸,可在硫酸介质中与乙醇反应, 产生醋酸乙酯的香味。 4.与三氯化铁发生呈色反应 对乙酰氨基酚含有酚羟基,与三氯化铁发生呈色反应
可与利多卡因和醋氨苯砜区别。 5.与重金属高子发生沉淀反应盐酸利多卡因中酰氨基上的氮原子可在水溶液中与铜 离子或钴离子反应,生成有色的配位化合物沉淀。此沉淀可溶于氯仿等有机溶剂后呈色。 6.吸收光谱特征本类药物同样具有紫外吸收和红外吸收光谱特征 二、鉴别试验 (一)重氮化一偶合反应 化学结构中含有芳伯氨基或潜在芳伯氨基的药物,均可发生重氮化-偶合反应。盐酸普 鲁卡因和苯佐卡因,在盐酸溶液中,可直接与亚硝酸钠进行重氮化反应 对乙酰氨基酚和醋氨苯砜在盐酸或硫酸中加热水解生成游离的芳伯氨基后,同样也可与 亚硝酸钠进行重氮化反应。生成的重氮盐均可与碱性β-萘酚偶合生成有色的偶氮染料。 盐酸丁卡因分子结构中不具有芳伯氨基,无此反应,但其分子结构中的芳香仲胺,在酸 性溶液中与亚硝酸钠反应,生成N-亚硝基化合物的乳白色沉淀,可与芳伯氨基类药物区别。 (二)与三氯化铁反应 对乙酰氨基酚结构中含有酚羟基,可与三氯化铁试液反应显蓝紫色的配位化合物。 (三)与重金属离子反应 1.与铜和钴离子反应盐酸利多卡因分子中含有芳酰胺结构,在碳酸钠试液中,与硫 酸铜反应生成蓝紫色配位化合物,转溶入氯仿中显黄色。盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因和苯佐 卡因,则不发生此反应。盐酸利多卡因,在酸性溶液中与氯化钴试液反应,生成亮绿色细小 钴盐沉淀 2.与汞离子反应盐酸利多卡因的水溶液加硝酸酸化后,加硝酸汞试液煮沸,显黄色 对氨基苯甲酸酯类药物显红色或橙黄色,可与之区别 (四)水解产物的反应 盐酸普鲁卡因具有对氨基苯甲酸酯的结构,遇氢氧化钠试液即析出白色沉淀,加热变为 油状物(普鲁卡因),继续加热则水解,产生挥发性的二乙氨基乙醇,能使湿润的红色石蕊 试纸变为蓝色,同时生成可溶于水的对氨基苯甲酸钠,放冷,加盐酸酸化,即生成对氨基苯 甲酸的白色沉淀 五)紫外吸收光谱特征 本类药物分子结构中均含有苯环,因此具有紫外吸收光谱特征。根据其主要特征吸收峰 的位置和吸收强度进行鉴别。 三、杂质检查
2 可与利多卡因和醋氨苯砜区别。 5.与重金属离子发生沉淀反应 盐酸利多卡因中酰氨基上的氮原子可在水溶液中与铜 离子或钴离子反应,生成有色的配位化合物沉淀。此沉淀可溶于氯仿等有机溶剂后呈色。 6.吸收光谱特征 本类药物同样具有紫外吸收和红外吸收光谱特征。 二、鉴别试验 (一)重氮化-偶合反应 化学结构中含有芳伯氨基或潜在芳伯氨基的药物,均可发生重氮化-偶合反应。盐酸普 鲁卡因和苯佐卡因,在盐酸溶液中,可直接与亚硝酸钠进行重氮化反应。 对乙酰氨基酚和醋氨苯砜在盐酸或硫酸中加热水解生成游离的芳伯氨基后,同样也可与 亚硝酸钠进行重氮化反应。生成的重氮盐均可与碱性β-萘酚偶合生成有色的偶氮染料。 盐酸丁卡因分子结构中不具有芳伯氨基,无此反应,但其分子结构中的芳香仲胺,在酸 性溶液中与亚硝酸钠反应,生成 N-亚硝基化合物的乳白色沉淀,可与芳伯氨基类药物区别。 (二)与三氯化铁反应 对乙酰氨基酚结构中含有酚羟基,可与三氯化铁试液反应显蓝紫色的配位化合物。 (三)与重金属离子反应 1.与铜和钴离子反应 盐酸利多卡因分子中含有芳酰胺结构,在碳酸钠试液中,与硫 酸铜反应生成蓝紫色配位化合物,转溶入氯仿中显黄色。盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因和苯佐 卡因,则不发生此反应。盐酸利多卡因,在酸性溶液中与氯化钴试液反应,生成亮绿色细小 钴盐沉淀。 2.与汞离子反应 盐酸利多卡因的水溶液加硝酸酸化后,加硝酸汞试液煮沸,显黄色; 对氨基苯甲酸酯类药物显红色或橙黄色,可与之区别。 (四)水解产物的反应 盐酸普鲁卡因具有对氨基苯甲酸酯的结构,遇氢氧化钠试液即析出白色沉淀,加热变为 油状物(普鲁卡因),继续加热则水解,产生挥发性的二乙氨基乙醇,能使湿润的红色石蕊 试纸变为蓝色,同时生成可溶于水的对氨基苯甲酸钠,放冷,加盐酸酸化,即生成对氨基苯 甲酸的白色沉淀。 (五)紫外吸收光谱特征 本类药物分子结构中均含有苯环,因此具有紫外吸收光谱特征。根据其主要特征吸收峰 的位置和吸收强度进行鉴别。 三、杂质检查
(一)对乙酰氨基酚的杂质检查 清度与颜色对乙酰氨基酚的合成工艺是以对硝基苯酚为原料,用铁粉还原得对 氨基酚,再乙酰化后制得的。本品在生产过程中使用铁粉作为还原剂,有可能带入成品中, 致使其乙醇溶液产生浑浊。中间体对氨基酚的有色氧化产物,在乙醇中显橙红色或棕色,故 应进行此项检查。 2.有关物质中国药典中对乙酰氨基酚“有关物质”的检查采用薄层色谱法。主要检 查对氯乙酰苯胺 3.对氨基酚对氨基酚为生产过程中乙酰化不完全或贮藏过程中的水解产物,毒性较 大,并使本品产生色泽,故应严格控制。 二)盐酸普鲁卡因注射液中对氨基苯甲酸的检查 盐酸普鲁卡因注射液制备过程中受灭菌温度、时间、溶液pH值、贮藏时间以及光线和 金属离子等因素的影响,可发生水解反应生成对氨基苯甲酸和2-二乙氨基乙醇 对氨基苯甲酸,可进一步脱羧转化为苯胺,而苯胺又可被氧化成有色的醌式结构,使注 射液变黄。变黄的注射液不仅疗效降低,而且毒性增加 故中国药典规定检查对氨基苯甲酸,其限度不得超过1.2% 四、含量测定 芳胺类药物的含量测定:根据药物结构中有苯环及芳伯胺基,主要采用紫外分光光度法 和亚硝酸钠滴定法。 1.紫外分光光度法测定对乙酰氨基酚的含量 对乙酰氨基酚在04%氢氧化钠溶液中,于257nm波长处有最大吸收,在此波长测定吸 收度,可用于原料及其制剂的含量测定。中国药典采用吸收系数(E{)法测定 对乙酰氨基酚含量=1×250元x×100% 2.亚硝酸钠滴定法(重点) 含有芳伯氨基的药物(如盐酸普鲁卡因)以及水解后有芳伯氨基的药物(如对乙酰氨基 酚)均可用亚硝酸钠滴定法测定含量 具有芳伯氨基的药物在酸性溶液中与亚硝酸钠定量反应,生成重氮盐,可采用永停法或 外指示剂法指示终点
3 (一)对乙酰氨基酚的杂质检查 1.澄清度与颜色 对乙酰氨基酚的合成工艺是以对硝基苯酚为原料,用铁粉还原得对 氨基酚,再乙酰化后制得的。本品在生产过程中使用铁粉作为还原剂,有可能带入成品中, 致使其乙醇溶液产生浑浊。中间体对氨基酚的有色氧化产物,在乙醇中显橙红色或棕色,故 应进行此项检查。 2.有关物质 中国药典中对乙酰氨基酚“有关物质”的检查采用薄层色谱法。主要检 查对氯乙酰苯胺。 3.对氨基酚 对氨基酚为生产过程中乙酰化不完全或贮藏过程中的水解产物,毒性较 大,并使本品产生色泽,故应严格控制。 (二)盐酸普鲁卡因注射液中对氨基苯甲酸的检查 盐酸普鲁卡因注射液制备过程中受灭菌温度、时间、溶液 pH 值、贮藏时间以及光线和 金属离子等因素的影响,可发生水解反应生成对氨基苯甲酸和 2-二乙氨基乙醇。 对氨基苯甲酸,可进一步脱羧转化为苯胺,而苯胺又可被氧化成有色的醌式结构,使注 射液变黄。变黄的注射液不仅疗效降低,而且毒性增加。 故中国药典规定检查对氨基苯甲酸,其限度不得超过 1.2%。 四、含量测定 芳胺类药物的含量测定:根据药物结构中有苯环及芳伯胺基,主要采用紫外分光光度法 和亚硝酸钠滴定法。 1.紫外分光光度法测定对乙酰氨基酚的含量 对乙酰氨基酚在 0.4%氢氧化钠溶液中,于 257nm 波长处有最大吸收,在此波长测定吸 收度,可用于原料及其制剂的含量测定。中国药典采用吸收系数( 1% E1cm )法测定。 对乙酰氨基酚含量= A× E 1% 1cm 5 W × × × 250 100% 2.亚硝酸钠滴定法(重点) 含有芳伯氨基的药物(如盐酸普鲁卡因)以及水解后有芳伯氨基的药物(如对乙酰氨基 酚)均可用亚硝酸钠滴定法测定含量。 具有芳伯氨基的药物在酸性溶液中与亚硝酸钠定量反应,生成重氮盐,可采用永停法或 外指示剂法指示终点
H Ar-NHCOR+ H204+ Ar-NH2 RCOOH Ar-NH2 NaNO+ 2HCI Ar-N2CI +NaCl 2H2O (1)加溴化钾加快反应速度:在测定中一般加入适量溴化钾(中国药典规定加入2g) 使重氮化反应速度加快。 溴化钾加快重氮化反应速度的原理:溴化钾与盐酸作用产生溴化氢,后者与亚硝酸作用 生成NOBr。 (2)盐酸的量加过量盐酸加速反应:因胺类药物的盐酸盐较其硫酸盐的溶解度大,反 应速度也较快,所以多采用盐酸 加过量的盐酸的目的:a.重氮化反应速度加快;b.重氮盐在酸性溶液中稳定;c.防止偶 氮氨基化合物的生成。 (3)滴定的温度的影响:通常温度高,重氮化反应速度快;但温度太高,可使亚硝酸 逸失,并可使重氮盐分解。 (4)滴定管尖端插入液面下滴定:一次将大部分亚硝酸钠滴定液(计算量)迅速加入, 使其尽快反应。 3.指示终点的方法 永停滴定法、电位法、外指示剂法和内指示剂法 (1)永停滴定法:中国药典采用永停滴定法指示终点,用亚硝酸钠滴定液滴定时 终点前:溶液中无亚硝酸,也无电流通过电流计,指针指零。 终点时:溶液中有微量亚硝酸存在时,电极即发生氧化-还原反应。此时线路中即有电 流通过,电流计指针突然偏转,并不再回零,即为滴定终点 (2)外指示剂法 原理与方法:常采用碘化钾一淀粉糊剂或试纸,滴定到达终点时,稍过量的亚硝酸钠, 在酸性溶液中氧化碘化钾析岀碘,碘遇淀粉即显蓝色 (三)非水溶液滴定法 盐酸丁卡因和盐酸利多卡因侧链的叔胺氮具有弱碱性,可采用非水滴定法测定含量。测 定时将供试品溶解在冰醋酸中,并加入醋酸汞试液,以结晶紫为指示剂,用高氯酸液 (0.1moL)滴定至终点。 盐酸盐药物用高氯酸滴定时有氢卤酸生成,故在滴定前加λ醋酸汞溶液,使成为难解离
4 Ar NHCOR + H2O H + Ar NH2 + RCOOH Ar NH2 + NaNO2 + 2HCl Ar N2Cl - + +NaCl + 2H2O (1)加溴化钾加快反应速度:在测定中一般加入适量溴化钾(中国药典规定加入 2g), 使重氮化反应速度加快。 溴化钾加快重氮化反应速度的原理:溴化钾与盐酸作用产生溴化氢,后者与亚硝酸作用 生成 NOBr。 (2)盐酸的量加过量盐酸加速反应:因胺类药物的盐酸盐较其硫酸盐的溶解度大,反 应速度也较快,所以多采用盐酸。 加过量的盐酸的目的:a.重氮化反应速度加快;b.重氮盐在酸性溶液中稳定;c.防止偶 氮氨基化合物的生成。 (3)滴定的温度的影响:通常温度高,重氮化反应速度快;但温度太高,可使亚硝酸 逸失,并可使重氮盐分解。 (4)滴定管尖端插入液面下滴定:一次将大部分亚硝酸钠滴定液(计算量)迅速加入, 使其尽快反应。 3.指示终点的方法 永停滴定法、电位法、外指示剂法和内指示剂法 (1)永停滴定法:中国药典采用永停滴定法指示终点,用亚硝酸钠滴定液滴定时: 终点前:溶液中无亚硝酸,也无电流通过电流计,指针指零。 终点时:溶液中有微量亚硝酸存在时,电极即发生氧化-还原反应。此时线路中即有电 流通过,电流计指针突然偏转,并不再回零,即为滴定终点。 (2)外指示剂法 原理与方法:常采用碘化钾-淀粉糊剂或试纸,滴定到达终点时,稍过量的亚硝酸钠, 在酸性溶液中氧化碘化钾析出碘,碘遇淀粉即显蓝色。 (三)非水溶液滴定法 盐酸丁卡因和盐酸利多卡因侧链的叔胺氮具有弱碱性,可采用非水滴定法测定含量。测 定时将供试品溶解在冰醋酸中,并加入醋酸汞试液,以结晶紫为指示剂,用高氯酸液 (0.1mol/L)滴定至终点。 盐酸盐药物用高氯酸滴定时有氢卤酸生成,故在滴定前加入醋酸汞溶液,使成为难解离
氯化汞,以除去氢卤酸的干扰 第二节苯乙胺类药物的分析 结构与性质 典型药物为肾上腺素、盐酸异丙肾上腺素、重酒石酸去甲肾上腺素、盐酸去氧肾上腺素 和盐酸多巴胺。 弱碱性本类药物结构中含有烃氨基侧链,显弱碱性,游离碱难溶于水,易溶于有 机溶剂,其盐可溶于水 2.酚羟基特性同时结构中多含有苯酚或邻苯二酚的结构,显酚羟基特性。可与重金 属离子络合呈色:遇光易氧化,色渐变深。在碱性溶液中更易氧化变色。 3.旋光性多数药物结构中含有手性碳原子,具有旋光性 4.紫外与红外吸收特征利用其紫外吸收与红外吸收光谱进行定性或定量分析。 药物结构中苯环上其它取代基也各具特征,供分析使用。如盐酸克仑特罗的芳伯氨基 、鉴别试验 与三氯化铁反应、氧化反应和吸收光谱特征 三、酮体检查 肾上腺素、重酒石酸去甲肾上腺素等药物在合成过程中都是经过酮体氢化还原而得。若 氢化不完全,可能引进酮体杂质,所以药典规定应检查酮体。 检查原理系利用酮体在310nm波长处有最大吸收,而药物在此波长几乎没有吸收。 四、含量测定 (一)非水溶液滴定法 常用的测定条件为:冰醋酸为溶剂,高氯酸为滴定液,结晶紫作指示剂。如为盐酸盐则 需加入醋酸汞试液,以消除氢卤酸的干扰。 (二)溴量法 盐酸去氧肾上腺素及其注射液均采用溴量法测定含量 测定原理:药物分子中具有苯酚结构,在酸性溶液中,酚羟基的邻、对位活泼氢能与 过量的溴定量地发生溴代反应,再以碘量法测定剩余的溴,根据消耗的溴及硫代硫酸钠两种 滴定液的量,即可计算供试品的含量。以盐酸去氧肾上腺素为例来讨论溴量法 从以上滴定原理可以看出,反应的摩尔比为1:6: 即:每lml溴滴定液(0.lmoL)相当于3.395ng的C驯H12NO2·HCl。(盐酸去氧肾上腺 素的分子量为20367)。根据滴定度,即可计算盐酸去氧肾上腺素的含量
5 氯化汞,以除去氢卤酸的干扰。 第二节 苯乙胺类药物的分析 一、结构与性质 典型药物为肾上腺素、盐酸异丙肾上腺素、重酒石酸去甲肾上腺素、盐酸去氧肾上腺素 和盐酸多巴胺。 1.弱碱性 本类药物结构中含有烃氨基侧链,显弱碱性,游离碱难溶于水,易溶于有 机溶剂,其盐可溶于水。 2.酚羟基特性 同时结构中多含有苯酚或邻苯二酚的结构,显酚羟基特性。可与重金 属离子络合呈色;遇光易氧化,色渐变深。在碱性溶液中更易氧化变色。 3.旋光性 多数药物结构中含有手性碳原子,具有旋光性。 4.紫外与红外吸收特征 利用其紫外吸收与红外吸收光谱进行定性或定量分析。 药物结构中苯环上其它取代基也各具特征,供分析使用。如盐酸克仑特罗的芳伯氨基。 二、鉴别试验 与三氯化铁反应、氧化反应和吸收光谱特征。 三、酮体检查 肾上腺素、重酒石酸去甲肾上腺素等药物在合成过程中都是经过酮体氢化还原而得。若 氢化不完全,可能引进酮体杂质,所以药典规定应检查酮体。 检查原理系利用酮体在 310nm 波长处有最大吸收,而药物在此波长几乎没有吸收。 四、含量测定 (一)非水溶液滴定法 常用的测定条件为:冰醋酸为溶剂,高氯酸为滴定液,结晶紫作指示剂。如为盐酸盐则 需加入醋酸汞试液,以消除氢卤酸的干扰。 (二)溴量法 盐酸去氧肾上腺素及其注射液均采用溴量法测定含量。 测定原理:药物分子中具有苯酚结构,在酸性溶液中,酚羟基的邻、对位活泼氢能与 过量的溴定量地发生溴代反应,再以碘量法测定剩余的溴,根据消耗的溴及硫代硫酸钠两种 滴定液的量,即可计算供试品的含量。以盐酸去氧肾上腺素为例来讨论溴量法。 从以上滴定原理可以看出,反应的摩尔比为1:6 ; 即:每1ml溴滴定液(0.1mol/L)相当于3.395mg的C9H12NO2·HCl。(盐酸去氧肾上腺 素的分子量为203.67)。根据滴定度,即可计算盐酸去氧肾上腺素的含量
(三)高效液相色谱法 中国药典(2000年版)中重酒石酸去甲肾上腺素注射液的测定,采用高效液相色谱法。 因去甲肾上腺素具有碱性,其色谱峰易产生拖尾现象,分离度达不到要求。利用反相离 子对色谱的分离原理,在流动相中加入十二烷基磺酸钠离子对试剂,使被测组分与离子对试 剂在流动相中生成离子对,从而改善了盐类药物色谱峰的形状,达到良好的分离效果。 流动相调至酸性(pH3.8),有利于药物离解,与十二烷基磺酸钠形成离子对 第十一章杂环类药物的分析 杂环类药物是指由碳原子和非碳原子(杂原子)构成的环状结构的有机化合物,常见的 杂原子有氮、氧、硫等。 本章包括吡啶类、苯并噻嗪类和苯并二氮杂卓类药物 第一节吡啶类药物的分析 本类药物的分子结构中均含有吡啶环。最常用且具有代表性的药物为异烟肼、尼可刹米。 结构与性质 1.母核吡啶环的特性 1)开环反应α、α位未取代,而β或γ位被羧基衍生物所取代的吡啶环可发生开环 反应,尼可刹米、异烟肼的吡啶环均有此特性,可用于鉴别。 (2)弱碱性吡啶环上的氮具有碱性,其pKb值为8.8(水中),可用非水碱量法进行 含量测定。吡啶环上的氮还可和某些重金属离子形成不同颜色的沉淀,可用于鉴别 2.酰肼基的特性异烟肼的吡啶环γ位上被酰肼基取代。酰肼基具有较强的还原性, 可与不同的氧化试剂反应;酰肼基还可与羰基试剂缩合形成腙。可用于鉴别和含量测定。 3.酰胺基的特性尼可刹米的吡啶环β位上被酰胺基取代,虽然酰胺基的化学性质不 甚活泼,但遇碱水解后,释放出具有碱性的二乙胺,可以此进行鉴别。 紫外吸收光谱特征本类药物的结构中均含有芳杂环,在紫外光区有特征吸收,其 最大、最小吸收波长及百分吸收系数可供鉴别和含量测定 、鉴别试验 (一)异烟肼的鉴别 1.与氨制硝酸银试液反应异烟肼分子中的酰肼基有还原性,可被氨制硝酸银氧化为 氮气,硝酸银则被还原为单质银 2.测定衍生物熔点异烟肼的酰肼基可与芳醛发生缩合反应形成腙,其有固定的熔点
6 (三)高效液相色谱法 中国药典(2000年版)中重酒石酸去甲肾上腺素注射液的测定,采用高效液相色谱法。 因去甲肾上腺素具有碱性,其色谱峰易产生拖尾现象,分离度达不到要求。利用反相离 子对色谱的分离原理,在流动相中加入十二烷基磺酸钠离子对试剂,使被测组分与离子对试 剂在流动相中生成离子对,从而改善了盐类药物色谱峰的形状,达到良好的分离效果。 流动相调至酸性(pH3.8),有利于药物离解,与十二烷基磺酸钠形成离子对。 第十一章 杂环类药物的分析 杂环类药物是指由碳原子和非碳原子(杂原子)构成的环状结构的有机化合物,常见的 杂原子有氮、氧、硫等。 本章包括吡啶类、苯并噻嗪类和苯并二氮杂卓类药物。 第一节 吡啶类药物的分析 本类药物的分子结构中均含有吡啶环。最常用且具有代表性的药物为异烟肼、尼可刹米。 一、结构与性质 1.母核吡啶环的特性 (1)开环反应 α、α位未取代,而β或γ位被羧基衍生物所取代的吡啶环可发生开环 反应,尼可刹米、异烟肼的吡啶环均有此特性,可用于鉴别。 (2)弱碱性 吡啶环上的氮具有碱性,其 pKb 值为 8.8(水中),可用非水碱量法进行 含量测定。吡啶环上的氮还可和某些重金属离子形成不同颜色的沉淀,可用于鉴别。 2.酰肼基的特性 异烟肼的吡啶环γ位上被酰肼基取代。酰肼基具有较强的还原性, 可与不同的氧化试剂反应;酰肼基还可与羰基试剂缩合形成腙。可用于鉴别和含量测定。 3.酰胺基的特性 尼可刹米的吡啶环β位上被酰胺基取代,虽然酰胺基的化学性质不 甚活泼,但遇碱水解后,释放出具有碱性的二乙胺,可以此进行鉴别。 4.紫外吸收光谱特征 本类药物的结构中均含有芳杂环,在紫外光区有特征吸收,其 最大、最小吸收波长及百分吸收系数可供鉴别和含量测定。 二、鉴别试验 (一)异烟肼的鉴别 1.与氨制硝酸银试液反应 异烟肼分子中的酰肼基有还原性,可被氨制硝酸银氧化为 氮气,硝酸银则被还原为单质银。 2.测定衍生物熔点 异烟肼的酰肼基可与芳醛发生缩合反应形成腙,其有固定的熔点
可用于鉴别。常用的醛为香草醛 3.沉淀反应异烟肼分子中有吡啶环,具有碱性,可以和重金属盐类(如氯化汞、硫 酸铜、碘化铋钾)以及苦味酸形成沉淀, (二)尼可刹米的鉴别 1.戊烯二醛反应此反应属于吡啶环的开环反应。当溴化氰与芳伯胺作用于吡啶环, 使环上氮原子由3价转变成5价,吡啶环发生水解反应生成戊烯二醛,再与芳伯胺缩合,生 成有色的戊烯二醛衍生物 水解反应尼可刹米与氢氧化钠试液加热,即有二乙胺臭味逸出 3.沉淀反应尼可刹米分子中的吡啶环也可以和重金属离子反应 三、异烟肼中游高肼的检查 异烟肼在制备或贮藏过程中可能会由于降解而产生游离肼。而肼是一种致癌物质,因此, 药典规定了异烟肼及其制剂中游离肼的限量检查 四、含量测定 (一)氧化还原滴定法(重点) 异烟肼分子结构中有酰肼基,具还原性,可采用氧化还原滴定法测定含量。常用的方法 有溴酸钾法、溴量法和碘量法等。 1.溴酸钾法 异烟肼在强酸性介质中可被溴酸钾氧化为异烟酸,而溴酸钾被还原为溴化钾。终点时微 过量的溴酸钾可将粉红色甲基橙指示剂氧化褪色,以指示终点的到达,异烟肼与溴酸钾的反 应摩尔比为3:2 2.溴量法 异烟肼在稀盐酸介质中可与氧化能力强的溴液快速定量反应,剩余的溴液用碘量法进行 测定。每lml溴滴定液(0lmoL)相当于3.429mg的C6HN3O。异烟肼与溴原子的反应摩 尔比是14 3.剩余碘量法 异烟肼在弱碱性溶液中被过量碘液氧化,反应完成后,酸化,剩余的碘液用硫代硫酸钠 液回滴定。每lml碘滴定液(0. Imo/L)相当于3.429mg的CbHN3O。异烟肼与碘反应的摩 尔比是1:4。 (二)非水溶液滴定法 吡啶环上的氮有弱碱性,可采用非水滴定法测定尼可刹米原料药的含量。 7
7 可用于鉴别。常用的醛为香草醛。 3.沉淀反应 异烟肼分子中有吡啶环,具有碱性,可以和重金属盐类(如氯化汞、硫 酸铜、碘化铋钾)以及苦味酸形成沉淀。 (二)尼可刹米的鉴别 1.戊烯二醛反应 此反应属于吡啶环的开环反应。当溴化氰与芳伯胺作用于吡啶环, 使环上氮原子由 3 价转变成 5 价,吡啶环发生水解反应生成戊烯二醛,再与芳伯胺缩合,生 成有色的戊烯二醛衍生物。 2.水解反应 尼可刹米与氢氧化钠试液加热,即有二乙胺臭味逸出。 3.沉淀反应 尼可刹米分子中的吡啶环也可以和重金属离子反应。 三、异烟肼中游离肼的检查 异烟肼在制备或贮藏过程中可能会由于降解而产生游离肼。而肼是一种致癌物质,因此, 药典规定了异烟肼及其制剂中游离肼的限量检查。 四、含量测定 (一)氧化还原滴定法(重点) 异烟肼分子结构中有酰肼基,具还原性,可采用氧化还原滴定法测定含量。常用的方法 有溴酸钾法、溴量法和碘量法等。 1.溴酸钾法 异烟肼在强酸性介质中可被溴酸钾氧化为异烟酸,而溴酸钾被还原为溴化钾。终点时微 过量的溴酸钾可将粉红色甲基橙指示剂氧化褪色,以指示终点的到达,异烟肼与溴酸钾的反 应摩尔比为 3:2。 2.溴量法 异烟肼在稀盐酸介质中可与氧化能力强的溴液快速定量反应,剩余的溴液用碘量法进行 测定。每 1ml 溴滴定液(0.1mol/L)相当于 3.429mg 的 C6H7N3O。异烟肼与溴原子的反应摩 尔比是 1:4。 3.剩余碘量法 异烟肼在弱碱性溶液中被过量碘液氧化,反应完成后,酸化,剩余的碘液用硫代硫酸钠 液回滴定。每 1ml 碘滴定液(0.1mol/L)相当于 3.429mg 的 C6H7N3O。异烟肼与碘反应的摩 尔比是 1:4。 (二)非水溶液滴定法 吡啶环上的氮有弱碱性,可采用非水滴定法测定尼可刹米原料药的含量
(三)紫外分光光度法 吡啶环类药物有紫外吸收特性,故可采用紫外分光光度法进行含量测定。国内外药典多 采用该法测定尼可刹米注射液的含量 第二节苯并噻嗪类药物的分析 、结构与性质 1.紫外和红外吸收光谱特征本类药物结构中的苯并噻嗪母核为共轭三环系统,一般 在紫外区有三个吸收峰值。 2.易氧化呈色本类药物苯并噻嗪母核中的硫易被硫酸、硝酸、三氯化铁试液及过氧 化氢等氧化剂氧化,生成亚砜、砜等不同产物而呈不同的颜色。可用这些显色反应进行本类 药物的鉴别和比色法测定 3.与金属离子络合呈色本类药物结构中未被氧化的硫,可与金属钯离子形成有色配 位化合物,其氧化产物砜和亚砜则无此反应。利用此性质可进行本类药物的鉴别和含量测定 侧链氮原子的碱性本类药物母核上的氮原子碱性极弱,不能用酸直接滴定。但10 位取代基上的氮原子呈一定的碱性,可在非水溶液中用高氯酸滴定 二、鉴别试 一)紫外吸收特征光谱国内外药典中常用本类药物紫外吸收光谱中的最大吸收波 长、最小吸收波长以及同时利用最大吸收波长处的吸收度或吸收系数进行鉴别。 (二)显色反应 1.氧化剂氧化显色苯并噻嗪类药物可被不同氧化剂如硫酸、硝酸、过氧化氢等氧化 而呈不同的红色。由于取代基不同,各种药物所显颜色也不同。 2.与钯高子络合显色本类药物分子结构中的未被氧化的硫能与金属钯离子络合形成 有色配位化合物 三)氯化物的反应苯并噻嗪类药物的盐酸盐可显氯化物的鉴别反应 三、含量测定 1.非水溶液滴定法 2.紫外分光光度法 (1)直接分光光度法 (2)提取后紫外分光光度法 (3)萃取后双波长紫外分光光度法 基本原理:苯并噻嗪类药物有时含有氧化产物,氧化产物在其最大吸收波长处也有吸
8 (三)紫外分光光度法 吡啶环类药物有紫外吸收特性,故可采用紫外分光光度法进行含量测定。国内外药典多 采用该法测定尼可刹米注射液的含量。 第二节 苯并噻嗪类药物的分析 一、结构与性质 1.紫外和红外吸收光谱特征 本类药物结构中的苯并噻嗪母核为共轭三环系统,一般 在紫外区有三个吸收峰值。 2.易氧化呈色 本类药物苯并噻嗪母核中的硫易被硫酸、硝酸、三氯化铁试液及过氧 化氢等氧化剂氧化,生成亚砜、砜等不同产物而呈不同的颜色。可用这些显色反应进行本类 药物的鉴别和比色法测定。 3.与金属离子络合呈色 本类药物结构中未被氧化的硫,可与金属钯离子形成有色配 位化合物,其氧化产物砜和亚砜则无此反应。利用此性质可进行本类药物的鉴别和含量测定。 4.侧链氮原子的碱性 本类药物母核上的氮原子碱性极弱,不能用酸直接滴定。但 10 位取代基上的氮原子呈一定的碱性,可在非水溶液中用高氯酸滴定。 二、鉴别试验 (一)紫外吸收特征光谱 国内外药典中常用本类药物紫外吸收光谱中的最大吸收波 长、最小吸收波长以及同时利用最大吸收波长处的吸收度或吸收系数进行鉴别。 (二)显色反应 1.氧化剂氧化显色 苯并噻嗪类药物可被不同氧化剂如硫酸、硝酸、过氧化氢等氧化 而呈不同的红色。由于取代基不同,各种药物所显颜色也不同。 2.与钯离子络合显色 本类药物分子结构中的未被氧化的硫能与金属钯离子络合形成 有色配位化合物。 (三)氯化物的反应 苯并噻嗪类药物的盐酸盐可显氯化物的鉴别反应。 三、含量测定 1.非水溶液滴定法 2.紫外分光光度法 (1)直接分光光度法 (2)提取后紫外分光光度法 (3)萃取后双波长紫外分光光度法 基本原理:苯并噻嗪类药物有时含有氧化产物,氧化产物在其最大吸收波长处也有吸
收,因而对测定产生干扰。采用双波长法测定,可消除氧化产物对测定的干扰 波长的选择原则:干扰组分在这两个波长处的吸收度相等,被测组分在这两个波长处的 吸收度差值尽可能大,以保证方法的灵敏度。 氯丙嗪的最大吸收波长为254n,其氧化产物在此波长处也有吸收,且与277mm波长处 的吸收相等,而氯丙嗪在277nm波长处几乎无吸收。因此,根据这两个波长处测得的吸收度 之差,进行计算,即可排除氧化产物的干扰。 3.铈量法(重点) 铈量法测定的原理:基于苯并噻嗪类药物易被氧化的特性,在酸性介质中,可用硫酸铈 标准液直接滴定。滴定开始时,苯并噻嗪类药物先失去一个电子,形成红色的自由基离子, 继续滴定,到达化学计量点时,溶液中的苯并噻嗪类药物全部失去两个电子,而红色消褪, 借以指示终点。此法也可采用电位法或永停法指示终点 苯并噻嗪类药物与Ce4+的反应摩尔比是1:2。 第三节苯并二氮杂卓类药物的分析 结构与性质 典型药物为:氯氮卓和地西泮。 1.碱性:二氮杂卓环中的氮原子具有强碱性,苯基并合后使碱性降低,而不能用中和 法直接测定,需用非水溶液滴定法。氮原子还可与某些有机碱沉淀试剂反应产生沉淀 2.水解开环:苯并二氮杂卓环在强酸性溶液中能水解开环,根据水解产物的不同性质, 可对本类药物进行鉴别。 3.紫外吸收光谱特性:本类药物分子中有较长的共轭体系,在紫外区有特征吸收。在 不同的pH介质中,紫外吸收光谱也不同;且溶于硫酸后在365m紫外光下可显示不同的荧 光。这些特征均可用于苯并二氮杂卓类药物的分析。 4.有机破坏后,显氯元素的反应 二、鉴别试验 1.沉淀反应:氯氮卓遇碘化铋钾试液,生成橙红色沉淀。盐酸氟西泮的水溶液和氯硝 西泮的稀盐酸溶液遇碘化铋钾试液,也生成橙红色沉淀,而后者放置后,沉淀颜色变深,可 以相互区别。中国药典(2000年版)采用此方法可鉴别氯氮卓 2.水解产物的反应(重点): 氯氮卓:在酸性条件下,氯氮卓水解生成二苯甲酮衍生物,具芳伯氨基,与亚硝酸钠和 碱性β-萘酚试液发生重氮化-偶合反应,产生橙红沉淀。中国药典(2000年版)用此法鉴别
9 收,因而对测定产生干扰。采用双波长法测定,可消除氧化产物对测定的干扰。 波长的选择原则:干扰组分在这两个波长处的吸收度相等,被测组分在这两个波长处的 吸收度差值尽可能大,以保证方法的灵敏度。 氯丙嗪的最大吸收波长为 254nm,其氧化产物在此波长处也有吸收,且与 277nm 波长处 的吸收相等,而氯丙嗪在 277nm 波长处几乎无吸收。因此,根据这两个波长处测得的吸收度 之差,进行计算,即可排除氧化产物的干扰。 3.铈量法(重点) 铈量法测定的原理:基于苯并噻嗪类药物易被氧化的特性,在酸性介质中,可用硫酸铈 标准液直接滴定。滴定开始时,苯并噻嗪类药物先失去一个电子,形成红色的自由基离子, 继续滴定,到达化学计量点时,溶液中的苯并噻嗪类药物全部失去两个电子,而红色消褪, 借以指示终点。此法也可采用电位法或永停法指示终点。 苯并噻嗪类药物与 Ce4+的反应摩尔比是 1:2。 第三节 苯并二氮杂卓类药物的分析 一、结构与性质 典型药物为:氯氮卓和地西泮。 1.碱性:二氮杂卓环中的氮原子具有强碱性,苯基并合后使碱性降低,而不能用中和 法直接测定,需用非水溶液滴定法。氮原子还可与某些有机碱沉淀试剂反应产生沉淀。 2.水解开环:苯并二氮杂卓环在强酸性溶液中能水解开环,根据水解产物的不同性质, 可对本类药物进行鉴别。 3.紫外吸收光谱特性:本类药物分子中有较长的共轭体系,在紫外区有特征吸收。在 不同的 pH 介质中,紫外吸收光谱也不同;且溶于硫酸后在 365nm 紫外光下可显示不同的荧 光。这些特征均可用于苯并二氮杂卓类药物的分析。 4.有机破坏后,显氯元素的反应 二、鉴别试验 1.沉淀反应:氯氮卓遇碘化铋钾试液,生成橙红色沉淀。盐酸氟西泮的水溶液和氯硝 西泮的稀盐酸溶液遇碘化铋钾试液,也生成橙红色沉淀,而后者放置后,沉淀颜色变深,可 以相互区别。中国药典(2000 年版)采用此方法可鉴别氯氮卓。 2.水解产物的反应(重点): 氯氮卓:在酸性条件下,氯氮卓水解生成二苯甲酮衍生物,具芳伯氨基,与亚硝酸钠和 碱性 β-萘酚试液发生重氮化-偶合反应,产生橙红沉淀。中国药典(2000 年版)用此法鉴别
地西泮:地西泮1位氮原子上有甲基取代,水解产物无芳伯氨基,不能发生重氮化-偶 合反应。但其另一水解产物是甘氨酸,能与水合茚三酮作用形成紫色化合物。故可以此区别 这两种药物。 3.硫酸-荧光反应:苯并二氮杂卓类药物溶于硫酸后,在紫外光(365nm)下呈现不同 颜色的荧光。若在稀硫酸中反应,其荧光颜色略有差别:地西泮为黄色;氯氮卓为紫色 4.氯元素的鉴别:氯氮卓、地西泮分子结构中均含有氯,氯原子与母核以共价键相连, 不能直接鉴别。可采用以下两种方法进行鉴别。 (1)氧瓶燃烧法 氧瓶燃烧法破坏后,有机结合的氯转化为Cl,以5%氢氧化钠溶液吸收,加硝酸酸化 后,显氯化物反应。中国药典用此法鉴别地西泮 (2)氯化铜焰色反应:凡是分子结构中含有氯元素的药物,在铜网上燃烧发出氯化 的绿色火焰。 、含量测定 含量测定的方法为非水溶液滴定法、紫外分光光度法、色谱法、比色法和荧光法等。 第十二章生物碱类药物的分析 生物碱是一类含氮的碱性有机药物,生物碱类药物的碱性强弱,取决于分子中氮原子 上所连接基团的电效应及立体效应 游离的生物碱大多不溶或难溶于水,而能溶或易溶于有机溶剂,也可在稀酸水溶液中成 盐而溶解:生物碱的盐类多易溶于水,不溶或难溶于有机溶剂 第一节结构与性质(六类生物碱的共性) 1.一般来说,游离的生物碱不溶于水,易溶于有机溶剂。成盐后的生物碱不溶于有机 溶剂,而易溶于水 2.大多生物碱具有一定的碱性:一般脂环氮的碱性大于芳环上的氮。 3.大多生物碱结构比较大。具有不对称碳原子,具有手性特征 4.含有芳环和不饱和双键结构,在紫外区有特征吸收, 5.红外光谱吸收特征 第二节鉴别试验 生物碱类药物数目较多、结构复杂,分为两大类鉴别试验 1.特征鉴别试验 般鉴别试验
10 地西泮:地西泮 1 位氮原子上有甲基取代,水解产物无芳伯氨基,不能发生重氮化-偶 合反应。但其另一水解产物是甘氨酸,能与水合茚三酮作用形成紫色化合物。故可以此区别 这两种药物。 3.硫酸-荧光反应:苯并二氮杂卓类药物溶于硫酸后,在紫外光(365nm)下呈现不同 颜色的荧光。若在稀硫酸中反应,其荧光颜色略有差别:地西泮为黄色;氯氮卓为紫色。 4.氯元素的鉴别:氯氮卓、地西泮分子结构中均含有氯,氯原子与母核以共价键相连, 不能直接鉴别。可采用以下两种方法进行鉴别。 (1)氧瓶燃烧法 氧瓶燃烧法破坏后,有机结合的氯转化为 Cl-,以 5%氢氧化钠溶液吸收,加硝酸酸化 后,显氯化物反应。中国药典用此法鉴别地西泮。 (2)氯化铜焰色反应:凡是分子结构中含有氯元素的药物,在铜网上燃烧发出氯化铜 的绿色火焰。 三、含量测定 含量测定的方法为非水溶液滴定法、紫外分光光度法、色谱法、比色法和荧光法等。 第十二章 生物碱类药物的分析 生物碱是一类含氮的碱性有机药物,生物碱类药物的碱性强弱,取决于分子中氮原子 上所连接基团的电效应及立体效应。 游离的生物碱大多不溶或难溶于水,而能溶或易溶于有机溶剂,也可在稀酸水溶液中成 盐而溶解;生物碱的盐类多易溶于水,不溶或难溶于有机溶剂。 第一节 结构与性质(六类生物碱的共性) 1.一般来说,游离的生物碱不溶于水,易溶于有机溶剂。成盐后的生物碱不溶于有机 溶剂,而易溶于水。 2.大多生物碱具有一定的碱性:一般脂环氮的碱性大于芳环上的氮。 3.大多生物碱结构比较大。具有不对称碳原子,具有手性特征。 4.含有芳环和不饱和双键结构,在紫外区有特征吸收。 5.红外光谱吸收特征 第二节 鉴别试验 生物碱类药物数目较多、结构复杂,分为两大类鉴别试验。 1.特征鉴别试验 2.一般鉴别试验