药物分析讲稿-第七章 胺类药物的分析

药物分析讲稿-第七章 胺类药物的分析 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 第七章 胺类药物的分析 在国内外药典中，收载有许多胺类药物，本章主要选择芳胺类、苯乙胺类、氨基醚衍生物类、磺胺类进行讨论。 第一节 芳胺类药物的分析 芳胺类药物具有芳胺或芳烃胺的基本结构，根据本类药物的结构，可将其分为两类:第一类是在芳环对位有取代的对氨基苯甲酸酯类药物。第二类则为芳伯氨基被酰化，并在芳环对位有取代的酰胺类药物。 一、典型药物结构及性质 (一)对氨基苯甲酸酯类药物 本类药物分子中都具有对氨基苯甲酸酯的母体，基本结构如下: 1、典型药物 对氨基苯甲酸酯类药物主要包括苯佐卡因(benzocaine)、盐酸普鲁卡因(procaine hydrochloride)和盐酸丁卡因(tetracaine hydrochloride)等局部麻醉药。 2、主要化学性质 (1)芳伯氨基特性:显重氮化-偶合反应;与芳醛缩合反应;易氧化变色等。 (2)水解特性:含酯键(或酰胺键)易水解。其水解的快慢受光线、热或碱性条件的影响。水解产物主要为对氨基苯甲酸(PABA)。 (3)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。因此能与生物碱沉淀剂发生沉淀反应;可采用非水溶液滴定法测定含量。 (4)其他特性:本类药物的游离碱多为碱性油状液体或低熔点固体，难溶于水，可溶于有机溶剂。其盐酸盐均系白色结晶性粉末，具有一定的熔点，易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂。 (二)酰胺类药物 本类药物均系苯胺的酰基衍生物，其共性是具有芳酰氨基，基本结构为: 1、典型药物 酰胺类药物主要包括对乙酰氨基酚(paracetamol)等解热镇痛药、盐酸利多卡因(1idocaine hydroehloride) 和盐酸布比卡因(bupivacaine hydroehloride)等局部麻醉药及醋氨苯砜(acedapsone)等抗麻风病药。 2、主要化学性质 (1)水解后显芳伯氨基特性:芳酰氨基在酸性溶液中易水解为芳伯氨基，并显芳伯氨基特性反应。水解反应的速度受空间位阻影响，因此对乙酰氨基酚的水解反应速度比利多卡因、布比卡因快。 (2)水解产物易酯化:对乙酰氨基酚和醋氨苯砜水解后产生醋酸，在硫酸介质中与乙醇反应产生醋酸乙酯的 - 1 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 香味。 (3)酚羟基特性:对乙酰氨基酚可与三氯化铁发生呈色反应。 (4)弱碱性:利多卡因和布比卡因的脂烃胺侧链有叔胺氮原子，显碱性，可以成盐，与生物碱沉淀剂发生沉淀反应。其中与三硝基苯酚试液反应生成的沉淀具有一定的熔点。 (5)与重金属离子发生沉淀反应:盐酸利多卡因和盐酸布比卡因酰氨基上的氮可在水溶液中与铜离子或钴离子络合，生成有色的配位化合物沉淀。此沉淀可溶于三氯甲烷等有机溶剂后呈色。 此外，本类药物的紫外吸收和红外吸收光谱特征均可供分析用。 二、鉴别试验 (一)重氮化-偶合反应 苯佐卡因、盐酸普鲁卡因和盐酸普鲁卡因胺分子结构中具有游离芳伯氨基，在盐酸溶液中，可直接与亚硝酸钠进行重氮化反应。《中国药典》(附录?一般鉴别反应)规定的方法为:取供试品约50mg，加稀盐酸lml，必要时缓缓煮沸使溶解，放冷，加0.1mol,L亚硝酸钠溶液数滴，滴加碱性β-萘酚试液数滴，视供试品不同，生成由橙黄到红色沉淀。 如盐酸普鲁卡因的鉴别反应如下: 对乙酰氨基酚和醋氨苯砜分子结构中具有潜在芳伯氨基，在盐酸或硫酸中加热水解后，也可与亚硝酸钠进行重氮化反应。生成的重氮盐可与碱性β-萘酚偶合生成有色的偶氮染料。 《中国药典》中对乙酰氨基酚的鉴别方法:取本品约0.1g，加稀盐酸5ml，置水浴中加热40min，放冷;取0.5ml，滴加亚硝酸钠试液5滴，摇匀，用水3ml稀释后，加碱性β-萘酚试液2ml，振摇，即显红色。 盐酸丁卡因分子结构中不具有芳伯氨基，无此反应，但其分子中的芳香仲氨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，可与具有芳伯氨基的同类药物区别。 (二)水解产物反应 本类药物分子中有些具有酯的结构，在碱性条件下水解，利用其水解产物与试剂的反应进行鉴别。《中国药典》采用此法鉴别盐酸普鲁卡因、苯佐卡因。 1、盐酸普鲁卡因的鉴别方法 取本品约0.1g，加水2ml溶解后，加10,氢氧化钠溶液lml，即生成白色沉淀，加热变为油状物(普鲁卡因);继续加热，发生的蒸气(二乙氨基乙醇)能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色;热至油状物消失后(生成 - 2 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 可溶于水的对氨基苯甲酸钠)，放冷，加盐酸酸化，即析出白色沉淀(此沉淀能在过量的盐酸中溶解)。 2、苯佐卡因的鉴别方法 《中国药典》采用的方法为:取本品约0.1g，加氢氧化钠试液5ml，煮沸，即有乙醇生成;加碘试液，加热，即生成黄色沉淀，并发生碘仿的臭气。 (三)三氯化铁反应 对乙酰氨基酚分子结构中具有酚羟基，可直接与三氯化铁试液反应显蓝紫色。此法亦为《中国药典》所采用。 (四)重金属离子反应 1、与铜和钴离子反应 盐酸利多卡因分子结构中具有芳酰胺，在碳酸钠碱性条件下，可与硫酸铜反应生成蓝紫色配位化合物，加入适量三氯甲烷，摇匀后放置，有色物转溶于三氯甲烷而使三氯甲烷层显黄色。盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因和苯佐卡因等无此反应。 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。 3、羟肟酸铁盐反应 盐酸普鲁卡因胺分子中具有芳酰胺结构，加入浓过氧化氢溶液，缓缓加热至沸后，先被氧化成羟肟酸，再与三氯化铁作用形成配位化合物羟肟酸铁，其溶液显紫红色，随即变为暗棕色至棕黑色。《中国药典》采用本法鉴别盐酸普鲁卡因胺。 - 3 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 (五)紫外特征吸收光谱 本类药物分子结构中均具有苯环，因此具有紫外吸收光谱特征。《中国药典》、《美国药典》、《英国药典》等国内外药典均采用此法鉴别某些芳胺类药物。 (六)红外吸收光谱 三、特殊杂质检查 四、含量测定 (一)亚硝酸钠滴定法 本类药物分子结构中具有芳伯氨基或水解后具有芳伯氨基，在酸性溶液中可与亚硝酸钠反应，可用亚硝酸钠滴定法测定含量。由于本法适用范围广，常被国内外药典所采用。 《中国药典》收载用本法测定含量的有苯佐卡因、盐酸普鲁卡因及其注射液、注射用盐酸普鲁卡因、盐酸普鲁卡因胺及其片剂与注射液、氨苯砜及其片剂、醋氨苯砜及其片剂等。 1、原理 化学结构中含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，用永停法或外指示剂法指示反应终点。 2、测定的主要条件 重氮化反应的速度受多种因素的影响，亚硝酸钠滴定液及反应生成的重氮盐也不够稳定，因此在测定中应注意以下主要条件。 (1)加入适量溴化钾加快反应速度:在盐酸存在下，重氮化反应的历程为 +整个反应的速度取决于第一步。第一步反应的快慢与含芳伯氨基化合物中芳伯氨基的游离程度和NO的浓度有密切关系。 芳伯氨基的碱性较弱，则在一定强度酸性溶液中成盐的比例较小，即游离芳伯氨基多，重氮化反应速度就快;反之，游离芳伯氨基较少，重氮化反应速度就慢。芳伯氨基的碱性强弱与药物的结构有关，在苯胺芳环上，尤其在对位，存在硝基、羧基和卤素等吸电子基团取代，芳伯氨基的碱性减弱，重氮化反应速度就快;反之，若在苯胺芳环上存在羟基、甲基等供电子基团取代，芳伯氨基的碱性增强，重氮化反应速度就慢。 在不同矿酸体系中，重氮化反应的速度不同，即氢溴酸>盐酸>硝酸、硫酸，由于氢溴酸昂贵，多用盐酸。在测定中一般向供试溶液中加入适量溴化钾(《中国药典》规定加入2g)，使重氮化反应速度加快。 溴化钾与盐酸作用产生溴化氢，后者与亚硝酸作用生成NOBr: HNO+HBr?NOBr+HO (1) 22 若供试溶液中仅有HCl，则生成NOCl: HNO+HCl?NOCl+HO (2) 22+ 由于(1)式的平衡常数比(2)式的约大300倍，即生成的NOBr量大得多，也就是在供试液中NO的浓度大得多，从而加速了重氮化反应。 (2)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。盐酸的用量按其反应式，1mol的芳胺需与2mol的盐酸作用，但实际测定时往往加入过量的盐酸，这样有 - 4 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 利于?重氮化反应速度加快;?重氮盐在酸性溶液中稳定;?防止生成偶氮氨基化合物，而影响测定结果。 酸度加大，反应向左进行，故可以防止偶氮氨基化合物的生成。若酸度过大，又可阻碍芳伯氨基的游离，反而影响重氮化反应速度，太浓的盐酸还可使亚硝酸分解。所以加入盐酸的量一般按芳胺类药物与酸的摩尔比约为l:2.5,6。 (3)室温(10,30?)条件下滴定: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。 一般温度每升高10?，重氮化反应速度加快2.5倍，但重氮盐分解的速度亦相应地加速2倍;所以滴定一般在低温下进行。由于低温时反应太慢，经试验，可在室温条件下采用“快速滴定法”进行。 (4)快速滴定法:重氮化反应为分子反应，反应速度较慢，故滴定不宜过快。为了避免滴定过程中亚硝酸挥发和分解，滴定时将滴定管尖端插入液面下约2,3处，一次将大部分亚硝酸钠滴定液在搅拌条件下迅速加入，使其尽快反应。然后将滴定管尖端提出液面，用少量水淋洗尖端，再缓缓滴定。尤其是在近终点时，因尚未反应的芳伯氨基药物的浓度极稀，须在最后一滴加入后，搅拌1,5min，再确定终点是否真正到达。这样可以缩短滴定时间，也不影响结果。 3、指示终点的方法 有电位法、永停滴定法、外指示剂法和内指示剂法等。药品中多采用永停滴定法指示终点。 (1)永停滴定法:《中国药典》规定用永停法指示亚硝酸钠滴定法的终点。电极应为铂-铂电极系统。用亚硝酸钠液滴定，终点前，溶液中无亚硝酸，线路无电流通过，电流计指针指向零点。终点时溶液中有微量亚硝酸存在，电极发生氧化还原反应，线路中立即有电流通过，此时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:常用碘化钾-淀粉糊剂或指示液，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，析出的碘遇淀粉即显蓝色。 (二)非水溶液滴定法 盐酸丁卡因、盐酸利多卡因、盐酸布比卡因等侧链烃胺的叔胺氮具有弱碱性，可采用非水滴定法测定含量。《中国药典》采用此法测定此类药物的含量。测定方法见7-1。 (三)提取中和法 有机碱类药物易溶于某些有机溶剂，不溶于水;而其盐类则易溶于有机溶剂。因此，《中国药典》对盐酸利多卡因胶浆与盐酸妥卡尼片的含量测定采用了有机碱盐常用的提取中和法。 例7-2盐酸妥卡尼片的含量测定方法 取本品10片，除去包衣后，精密称定，研细，精密称取细粉适量(约相当于盐酸妥卡尼0.8g)，置50ml量瓶中，加水约40ml，振摇使盐酸妥卡尼溶解，加水稀释至刻度，摇匀，滤过，精密量取续滤液25ml，置分液漏斗中，加氨试液5ml，使成碱性后，用二氯甲烷振摇提取4次，每次20ml，合并二氯甲烷液，置40,50?水浴中加热蒸干，再用冷风吹干，精密加硫酸滴定液(0.05mol,L)25ml，甲基红-溴甲酚绿指示液数滴，用氢氧化钠滴定液(0.1mol,L)滴定至绿色。每lml硫酸滴定液(0.05mol,L)相当于22.87mg盐酸妥卡尼。 (四)紫外-可见分光光度法 部分芳胺类药物可采用本法测定含量。如对乙酰氨基酚在0.4,氢氧化钠溶液中，于257nm波长处有最大吸收，其紫外吸收光谱特征，可用于对乙酰氨基酚原料及其制剂的含量测定。该法较亚硝酸钠滴定法灵敏度高，操作简便，因此被国内外药典所收载。如《中国药典》采用吸收系数()法，测定对乙酰氨基酚及其片剂、注射液、栓剂、胶囊剂及颗粒剂的含量。 例7-3对乙酰氨基酚片的含量测定 - 5 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 《中国药典》对乙酰氨基酚片的含量测定方法为:取本品10片，精密称定，研细，精密称取适量(约相当于对乙酰氨基酚40mg)，置250ml量瓶中，加0.4,氢氧化钠溶液50ml与水50ml，振摇，滤过，精密量取续滤液5ml，置l00ml量瓶中，加0.4,氢氧化钠溶液l0ml，加水至刻度，摇匀，照紫外-可见分光光度法，在257nm的波长处测定吸光度，按乙酰氨基酚的吸收系数()为715计算，即得。 (五)高效液相色谱法 制剂产品一般比较复杂，往往含有多种成分和辅料等添加剂，通常要分离后再作定量分析。高效液相色谱法是一种专属性高的分离分析方法，在芳胺类药物制剂的含量分析中也得到了广泛的应用。 第二节 苯乙胺类药物的分析 一、典型药物的结构及性质 (一)典型药物的基本结构 本类药物为肾上腺素受体激动药，共性为具有苯乙胺的基本结构。其中肾上腺素、盐酸异丙肾上腺素和盐酸多巴胺分子结构中苯环的3，4位上都有2个邻位酚羟基，与儿茶酚类似，都属于儿茶酚胺类药物。《中国药典》中收载本类原料药物近20种，本节在表7-2中仅列举了7种在鉴别、检查和含量测定等方面具有代表性的药物。本类药物的基本结构为: (二)主要化学性质 1、弱碱性 本类药物分子结构中具有烃氨基侧链，其氮为仲胺氮，故显弱碱性。其游离碱难溶于水，易溶于有机溶剂，其盐可溶于水。 2、酚羟基特性 本类药物分子结构中具有邻苯二酚(或苯酚)结构，可与重金属离子络合显色，露置空气中或遇光、热易氧化，色渐变深，在碱性溶液中更易变色。 3、光学活性 多数药物分子结构中具有手性碳原子，具有旋光性，可供分析用。 - 6 - 第七章 胺类药物的分析 桂林医学院药学-唐岩松 此外，药物分子结构中苯环上的其他取代基，如盐酸克仑特罗的芳伯氨基，也各具特性均可供分析用。还可利用其紫外吸收与红外吸收光谱进行定性或定量分析。 二、鉴别试验 (一)三氯化铁反应 3+ 肾上腺素和盐酸去氧肾上腺素等药物的分子结构中具有酚羟基，与Fe离子络合显色，加入碱性溶液，随即被高铁离子氧化而显紫色或紫红色。 )氧化反应 (二 本类药物分子结构中多数具有酚羟基，易被碘、过氧化氢、铁氰化钾等氧化剂氧化而呈现不同的颜色。 (三)紫外特征吸收光谱 (四)红外吸收光谱 三、特殊杂质检查 四、含量测定 本类药物的原料多采用非水溶液滴定法和溴量法测定含量，而其制剂的含量测定方较多，有提取容量法、阴离子表面活性剂滴定法、紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法等。 (一)非水溶液滴定法 在《中国药典》中，多种苯乙胺类药物的原料药均采用非水溶液滴定法测定含量。常用的测定条件为:冰醋酸为溶剂，加入醋酸汞试液以消除氢卤酸的干扰，并用结晶紫指示液指示终点。但也有部分药物例外，如盐酸甲氧明测定中以萘酚-苯甲醇指示终点，盐酸苯乙双胍的测定采用电位法指示终点。如碱性较弱，终点不明显可加入醋酐，提高其碱性，使终点突跃明显。 (二)溴量法 重酒石酸间羟胺、盐酸去氧肾上腺素及其注射液均采用溴量法测定含量。其测定原理是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，根据消耗的硫代硫酸钠滴定液的量，即可计算供试品的含量。 (三)紫外-可见分光光度法 利用药物分子结构中的酚羟基可与亚铁离子络合显色，测定盐酸多巴胺注射液的含量。也可利用分子结构中的芳伯氨基进行重氮化-偶合反应显色，测定盐酸克仑特罗栓剂的含量。所以该法也是本类药物制剂常用的含量测定方法，具有灵敏和简便的优点。 (四)高效液相色谱法 第三节 氨基醚衍生物类药物的分析 第四节 磺胺类药物的分析 教学要求: 一、掌握以下内容: 1、中国药典采用的鉴别试验; 2、中国药典采用的含量测定方法的原理，计算和注意事项; 二、熟悉以下内容: 1、常用药物的结构; 2、性质; 三、了解其他的内容。 - 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