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1、第八章杂环类药物的分析第八章杂环类药物的分析 第一节第一节 吡啶类药物分析吡啶类药物分析一、基本结构与主要化学性质l1.结构:本类药物均有吡啶环NNCONHNH2NCONC2H5C2H5吡啶 异烟肼 尼可刹米 l2.性质:性质:(1)母核能与金属盐反应生成有色沉淀(2)碱性:吡啶环上氮原子具有叔胺性质,pKb=8.8(水中),非水滴定;(3)异烟肼:酰肼基有强还原性,且能与 羰基缩合,氧化还原滴定或比色测定;(4)尼可刹米:酰胺基碱性下可水解,放 出NH(C2H5)2,用于鉴别或凯氏定N 直接蒸馏测定。(一)开环反应:适用于,未取代,,为烷基或羧基取代的。CONHNH2NKMnO4或Br2CO
2、ONaNCNBr溴化氰CNBrCOOHNCHOHCHOCOOHArArNNHCHCHCOOH2Ar-NH21.戊烯二醛反应(kning反应)二、鉴别试验二、鉴别试验 2.2,4-二硝基氯苯反应 (Vongerichten反应)CONHNH2NNaOHCOONaNNO2NO2ClNO2NO2COONaNCHOHNO2NO2COONaNNaOH(二).酰肼基团的反应 CONHNH2NCOOHN4e+N2常用的氧化剂:I2、Br2、KBrO3、AgNO31.还原反应:2.缩合反应:与芳醛缩合形成腙,如香草醛、水杨醛、二甲氨基苯甲醛CONHNH2N+OHOCH3CHONCONHNOHOCH3CH黄色m
3、ax=380nml(四)分解产物的反应分解产物的反应 与酸碱共热,以降解产物鉴别吡啶臭味尼可刹米异烟肼加热或钠石灰无水/32,CONa25232)HNH(C/加热或钠石灰无水尼可刹米CONa用红色石蕊试纸检查-变蓝(三三)形成沉淀反应形成沉淀反应 吡啶环与重金属盐类吡啶环与重金属盐类-金属配合物的沉淀金属配合物的沉淀尼可刹米尼可刹米+CuSO4+NH4SCN 草绿色配合物草绿色配合物二乙胺三三.有关物质检查有关物质检查 (一一)异烟肼中游离肼的检查异烟肼中游离肼的检查 1.薄层色谱法薄层色谱法-(对(对-二甲氨基苯甲醛二甲氨基苯甲醛+肼肼-成腙成腙-显黄色)显黄色)2.比浊法比浊法-加水杨醛的
4、乙醇溶液观察浑浊加水杨醛的乙醇溶液观察浑浊 (二二)尼可刹米中有关杂质检查尼可刹米中有关杂质检查-HLC (三三)硝苯地平中有关物质检查硝苯地平中有关物质检查-HPLC l 第二节第二节 喹啉类药物喹啉类药物l一一.基本结构与化学性质基本结构与化学性质l l l化学性质:l 1.碱性-脂环氮碱性强l 2.旋光性l 3.荧光特性-稀硫酸溶液中显蓝色荧光 N C H(O H)N C H 3 O C H C H 2 2.H 2 S O 4.2 H 2 O(喹核碱)pKb=5.07(喹啉环)pKb=9.7 硫酸奎宁、硫酸奎尼丁 二.鉴别反应 (一)绿奎宁反应-水溶液+溴+氨试液-显绿色 (二)光谱特征
5、-紫外,荧光,红外 (三)无机酸盐-硫酸奎宁的硫酸根-特征反应三三.特殊杂质检查特殊杂质检查 (一一)硫酸奎宁中杂质检查硫酸奎宁中杂质检查 1.酸度酸度 2.三氯甲烷三氯甲烷-乙醇中不溶物质乙醇中不溶物质 3.其他金鸡纳碱其他金鸡纳碱-HLC (二二)氧氟沙星中特殊杂质反应氧氟沙星中特殊杂质反应-HPLC 第三节第三节 托烷类药物托烷类药物一一.基本结构与化学性质基本结构与化学性质OCOCHCH2OHN CH3.H2SO4.H2O2莨菪烷衍生的氨基醇和不同有机酸缩合成酯类的生物碱 硫酸阿托品、氢溴酸山莨菪碱化学性质 1.水解性-酯基 2.碱性-叔胺氮原子 3.旋光性二.鉴别试验 (一)托烷生物
6、碱一般鉴别试验 (二)氧化反应 (三)沉淀反应 (四)硫酸盐与溴化物反应三.氢溴酸东莨菪中特殊杂质检查 1.酸度-强酸弱碱盐 2.易氧化物(杂质含不饱和双键使高锰酸钾褪色)3.其它生物碱-加氨试液不得发生浑浊l第三节第三节 吩噻嗪类药物分析吩噻嗪类药物分析一、结构分析SNRR12345678910共同点:(1)硫氮杂蒽母核;(2)含两个杂原子多环共轭体系,有UV吸收;(3)S被氧化生成砜或亚砜;(4)与金属离子络合,生成有色物,可比色测定l不同点:R,R取代基不同RR盐类药名-(CH2)3N(CH3)2-HHCl盐酸丙嗪-(CH2)3N(CH3)2-ClHCl盐酸氯丙嗪-CH2CH(CH3)N
7、(CH3)2-HHCl盐酸异丙嗪二、鉴别 1、特征的紫外吸收:具有三个峰值205nm、254nm和300nm附近,若被氧化则有四个吸收峰,可用于判断样品中有无氧化物。2.显色反应:(1)(2)(可用于比色测定))(红色樱红呈色母核氧化剂呈色环上的或23PdClFeClS氧化剂:H2SO4、溴水、FeCl3、H2O2 三.特殊杂质检查 吩噻嗪类药物-有关物质检查-HLC 主成份自身对照法控制限量l第五节第五节 苯并二氮杂卓类药物苯并二氮杂卓类药物 一.结构分析CClNCNNHCH3OCH2123456789CClNCNCH2CH3O987654321 氯氮卓(1955年合成)地西泮(1959年合
8、成)l共同点:共同点:(1)二氮杂卓环为七元环,环上氮原子具有强碱性,苯基的取代使碱性降低,可进行非水滴定法测定;(2)UV吸收,用于含量测定;(3)环比较稳定,在强酸性下水解,形成相应的二苯甲酮衍生物,可用于鉴别和比色测定。(氯氮卓水解生成芳伯胺基;地西泮水解生成芳仲胺基和甘氨酸);(4)本品多为游离碱,不溶于水,而溶于甲醇、乙醇和氯仿中。二、鉴别二、鉴别 (一)化学鉴别 1.沉淀反应-有生物碱性质可与生物碱沉淀剂(碘化铋)作用 2.芳伯胺基反应:氯氮卓水解生成芳伯胺基(重氮化偶合反应)3.硫酸荧光反应:本类药物加硫酸,在紫外灯下,呈荧光。4.分解产物的反应-有机氯化物-氧瓶燃烧-氯化氢-C
9、l-(二)紫外特征吸收和红外吸收光谱 (三)薄层色谱法三.有关物质检查 (一)氯氮卓中有关物质的检验 1.HLC 2.HPLC (二)三唑仑中有关物质检查 GCl 第六节第六节 含量测定含量测定 l一、非水碱量法一、非水碱量法 在水中碱性较弱,不能顺利地进行中和滴定(滴定突跃不明显,难以判断滴定终点)。在酸性非水介质中(如HAc中),则能显示出较强的碱性,滴定突跃增大,可以顺利地进行中和滴定。1测定方法 供试品:适量 溶剂:HAc,一般用量1030ml 滴定剂:0.1mol/L HClO4 指示剂:结晶紫 做空白试验2讨论讨论 适用范围Kb10-8 有机碱盐。Kb为10-810-10 选冰醋酸
10、作溶剂Kb为10-1010-12 选冰醋酸和醋酐作溶剂Kb 10-12 选醋酐作溶剂4HClOABHHAClOBH4 HA不同,对滴定反应的影响也不同。HAc中酸强度不相同 HClO4HBrHClH2SO4HNO3其它弱酸 有机弱碱的有机弱碱的盐的滴定盐的滴定置换滴定,即用强酸(HClO4)置换出与生物碱结合的较弱的酸(HA).中难电离)(gHAc22 HgXAcBH2HgAcXBH2a.氢卤酸盐的测定氢卤酸盐的测定氢卤酸gHAc中酸性较强,对滴定有影响。排除方法:加入过量的HgAc2/gHAc溶液b.硫酸盐的测定硫酸盐的测定 (以硫酸奎宁的测定为例(以硫酸奎宁的测定为例)直接滴定法直接滴定法
11、 注意硫酸盐的结构,正确判断反应的摩尔比。N C H(O H)N C H 3 O C H C H 2 2.H 2 S O 4.2 H 2 O(喹核碱)pKb=5.07(喹啉环)pKb=9.7 两个N原子l喹啉N,属于芳环族N,碱性较弱l喹核N,属于脂环族N,碱性较强l在水中硫酸是二元酸,能够解离出两个氢离子,即42SOH4HSOH4HSO24SOHl 在冰醋酸中硫酸是一元酸,能够解离出 一个氢离子,即42SOH4HSOHl奎宁与硫酸结合时,一分子的硫酸能与两分子的奎宁结合,即:N C H(O H)N C H 3 O C H C H 2 H N C H(O H)N C H 3 O C H C H
12、 2 H+S O 4 2-.N C H(O H)N C H 3 O C H C H 2 H N C H(O H)N C H 3 O C H C H 2 H+S O 4 2-.NCH(OH)NCH3OCHCH2HH+.ClO4.HSO4+-NCH(OH)NCH3OCHCH2HH+.ClO4+-.ClO4滴定反应如下:+3HClO4+l用HClO4直接滴定硫酸喹宁时,摩尔比是1 3OCOCHCH2OHN CH3.H2SO4.H2O2l用HClO4直接滴定硫酸阿托品硫酸阿托品(莨菪碱)的结构如下:反应的摩尔比是11c.硝酸盐的测定硝酸盐的测定 HNO3在gHAc中为弱酸,不影响滴定突跃。HNO3具有
13、氧化性,应采用电位法指示终点或将HNO3破坏分解后再进行测定。d.磷酸盐及有机酸盐的测定磷酸盐及有机酸盐的测定 磷酸、有机酸为弱酸,不干扰滴定 终点指示方法终点指示方法 最常用的指示剂是-结晶紫 紫蓝蓝绿黄绿黄(碱性区)(酸性区)终点的颜色应用电位法校准。二、氧化还原滴定法-铈量法原理:适当pH下,用硫酸铈氧化吩噻嗪进 行测定开始时,吩噻嗪失去一个电子 游离基 (红色)等电点吩噻嗪失去2个电子 无色,终点:红色无色条件:在硫酸性下优点:(1)赋形剂不干扰,复方制剂中咖啡因、苯丙胺、可待因、巴比妥类药物等不干扰;(2)反应为一价还原(Ce4+Ce3+),对环上取代基无作用;(3)用于原料药,也可
14、用于制剂分析。三三 比色法比色法(一一)、酸性染料比色法、酸性染料比色法 1原理原理 在适当pH溶液中,有机碱(B)可以与氢离子成盐,酸性染料(HIn)可解离成阴离子,阴离子可与有机碱盐阳离子定量地结合成有色离子对,而进入到有机相。通过测定有机溶剂提取液的吸收度;或将有机溶剂提取液酸化或碱化,使与有机碱结合的酸性染料释放出来,测定染料的吸收度来测得有机碱的含量。BHHBInHHInInBHBHIn碱性药物酸性条件酸性染料有色离子对CH3CCH3BrBrHO(CH3)2HCSO3HCH(CH3)2Ol溴麝香草酚蓝(BTB)lbrom thymol bluelpH 6.07.6(黄蓝)2常用酸性染
15、料磺酞类指示剂CBrBrBrBrHOCH3CH3SO3HOCBrBrBrBrHOSO3HOl溴甲酚绿(BCG)lbrom cresol greenlpH 3.65.2(黄蓝)l溴酚蓝(BPB)lbromophenol bluelpH 3.84.6(黄紫)l3主要条件主要条件l最主要条件是水相的pH。要求:能使有机碱全部以盐的形式存在,酸性染料能够解离成离子,以便它们定量地结合成离子对而转溶于有机相,且又能将剩余的染料完全保留在水相。B +H+B H+H I n H+I n H+O H O H H+pH(酸性)BH+,InBH+In-,有机溶剂提取的是HIn pH(碱性)In-,BH+BH+In
16、-,有机溶剂提取的是Bl 水相pH的选择方法:理论计算。实验求得。用待测的有机碱加入一定的酸性染料,配制成一系列不同pH值的溶液,分别用有机溶剂提取后测定有机溶剂提取液的吸收度,吸收度值最大的溶液所对应的pH值就是水相的最佳pH值。(二二)钯离子比色法:钯离子比色法:原理:吩噻嗪类药物可与一些金属离子(如Pd2+)在适当pH值的溶液中形成有色的络合物,借以进行比色测定。Pd2+SS2Cl-NSRRPdCl2pH2讨论:讨论:(1)钯离子试剂:PdCl2和十二烷基硫酸酯钯盐.用PdCl2时,形成的有色络合物水中溶 解度小,样品量大时,产生沉淀.十二烷基硫酸酯钯盐,其络合物溶解度 大,吸收强度增大(约2倍).(2)本法优点:氧化产物不干扰。l四、四、UV法:法:l(1)直接分光光度法:l(2)萃取后分光光度法-消除其他成分的干扰l(3)二阶导数分光光度法:l(4)萃取-双波长分光光度法:直接分光光度法:直接分光光度法:操作:取10片,除去糖衣后,精称,研细称取粉末适量加水、盐酸溶解过滤,取滤液于249nm处测定。已知:盐酸异丙嗪百分吸光系数910优点:不需标准品缺点:仪器精密度要求高测定中