常见化学分析基础（药物分析课件）

第四章药典中常用定量分析方法概述第一节滴定分析法第二节紫外-可见分光光度法第三节色谱分析法目录第四节分析方法的验证第五节定量分析有关计算学习目标●掌握滴定分析法的概念、分类、基本原理、滴定条件与指示剂的选择,以及计算。掌握仪器分析法的概念与分类、紫外-可见分光光度法、气相色谱法及高效液相色谱法的基本原理和定量分析方法与计算。●熟悉直接滴定法、剩余滴定法的操作方法。熟悉紫外-可见分光光度计、气相色谱仪及高效液相色谱仪的仪器结构及操作维护。●了解仪器设备的校正和检定。药物的定量分析是指准确测定药物有效成分或指标性成分的含量。药品质量标准的含量测定项下规定的试验方法，一般可采用化学、仪器或生物测定方法。（1）化学分析法包括重量分析和容量分析。（2）仪器分析法主要包括电化学分析法、分光光度法和色谱法。（3）生物测定法。第一节滴定分析法滴定分析法是将一种已知准确浓度溶液（滴定液）滴加到待测物质的溶液中，直到化学反应按计量关系反应完全为止，然后根据所用滴定液的浓度和体积计算出待测物质含量的一种分析方法，又称“容量分析法”。在实际滴定分析时，常在待滴定的溶液中加入指示剂，以滴定过程中指示剂颜色的突变点作为滴定终点。滴定终点与化学计量点很难完全吻合，由此造成的误差称为滴定误差或终点误差。滴定分析法具有仪器简单、操作方便快捷、安全等优点，是药物分析中常见的含量测定方法。滴定分析法主要用于常量组分（含量>1%以上）的含量测定，在药物分析中主要用于原料药的含量测定。（1）滴定液（标准溶液）配制滴定液又叫标准溶液，是浓度已知准确的试液。其配制方法有两种:①直接配制法②间接配制法滴定液（2）滴定度每毫升规定浓度的滴定液A相当于被测组分X的质量，称为滴定度，用TX/A表示。（一）酸碱滴定法酸碱滴定法又称为中和法，是以酸、碱中和反应为基础的滴定分析法。该滴定法一般以酸（碱）性滴定液滴定被测物质，以酸碱指示液或仪器指示终点，根据酸（碱）滴定液的浓度和消耗的体积，计算出被测物质的含量。①直接滴定法C·K≥10-8。②剩余滴定法若药物难溶于水或有其他原因不宜采用直接滴定法时，可采用剩余滴定法。三.常用容量分析法（二）非水溶液滴定法非水溶液滴定法是在非水溶剂中进行滴定的滴定分析方法。以非水碱量法在药物含量测定中较为常见。1）有机弱碱的滴定。2）有机酸碱金属盐的滴定。3）有机碱的氢卤酸盐的滴定：先加入一定量醋酸汞冰醋酸溶液4）有机碱的硫酸盐的滴定。只能滴定至HSO4—的程度。5）有机碱的硝酸盐的滴定，只能用电位法指示终点。6）有机碱的有机酸盐的滴定。（三）氧化还原滴定法氧化还原滴定法是建立在氧化还原反应基础上的一种滴定分析方法。根据所应用的氧化剂或还原剂不同，氧化还原滴定法根据滴定液种类不同，分为碘量法、亚硝酸钠法、溴量法、铈量法、高锰酸钾法和重铬酸钾法等。①碘量法碘量法是以碘的氧化性或的还原性进行的氧化还原滴定分析方法。根据滴定方式的不同，碘量法分为直接碘量法（亦称碘滴定法）和间接碘量法（亦称滴定碘法），间接碘量法又分为置换碘量法和剩余碘量法两种。注意指示剂加入的时机和终点颜色变化。使用碘量法应注意：溶液酸度的控制、指示剂加入的时机、使用碘量瓶防止碘挥发和被空气氧化等。②亚硝酸钠滴定法亚硝酸钠滴定法是利用亚硝酸钠在盐酸存在下可与具有芳香第一胺的化合物发生重氮化反应，定量生成重氮盐，根据滴定时消耗亚硝酸钠的量来计算药物含量的方法。《中国药典》现行版采用永停滴定法指示终点。③溴量法溴量法是以溴的氧化作用和溴代作用为基础的滴定法。主要用来测定如司可巴比妥钠、依他尼酸，盐酸去氧肾上腺素等的含量测定。（四）沉淀滴定法沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法。目前应用较广的是银量法。药典中常用吸附指示剂法和电位滴定法。（五）配位滴定法配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法。应用最广泛的是以乙二胺四乙酸（EDTA）为配位剂，用金属指示剂（In）指示终点。在直接滴定法中，In在一定条件下能与金属离子（M）形成有色配合物（MIn）（乙色），当滴定到达终点时，稍过量的EDTA与MIn反应使指示剂游离出来，显示它自身的颜色（甲色），从而指示终点。

控制酸度是配位滴定法的关键条件，这是因为酸度不但影响配位化合物的稳定性，还影响金属指示剂的颜色，因此，滴定须在一定的酸度范围内进行。为排除其他金属离子的干扰，常加入三乙醇胺等掩蔽试剂。（一）朗伯比尔定律透光率与吸光度第二节紫外-可见分光光度法（二）紫外-可见光分光度计①单波长单光束分光光度计②单波长双光束分光光度计③双波长双光束分光光度计（1）光源：紫外-可见分光光度计常见的光源，有能发射可见光波段光的钨灯及卤钨灯，以及能发射紫外光波段光的氢灯和氘灯。（2）单色器：单色器通过光栅的散射及狭缝的宽窄调节，从光源放出的连续波段光中分离出单色光，再照射到样品池上。仪器的精密度和准确度主要有单色器来决定。（3）吸收池：吸收池又称比色皿或比色杯，用来盛装样品溶液或参比溶液。光学玻璃材料的吸收池适合于可见光波段下的检测，石英材料的吸收池适合于紫外和可见光波段下的检测。吸收池间透光率之差不得超过0.3%即可配套使用。（4）检测器：检测器将透过的光信号转换为相应强度的电信号。常见检测器为光电倍增管。检测器的稳定性将影响到信号中噪音及漂移情况。①波长应定期对所用的仪器进行全面校正检定外，还应于测定前校正测定波长。三、紫外-可见分光光度计的校正和检定②吸光度的准确度可用重铬酸钾的硫酸溶液检定。③杂散光的检查截止使用波长四、对溶剂的要求定量分析时，除另有规定外1）应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照2）一般供试品溶液的吸光度读数，以控制在0.3～0.7之间为宜3）仪器的狭缝波带宽度宜小于供试品吸收带的半高宽度的十分之一4）最大吸收波长五、紫外-可见分光光度法的定量分析方法①对照品比较法②吸收系数法③计算分光光度法计算分光光度法一般不宜用作含量测定，使用时均应严格按各品种项下规定的方法进行。④比色法供试品本身在紫外-可见光区没有强吸收，或在紫外光区虽有吸收但为了避免干扰或提高灵敏度，可加入适当的显色剂，发生显色反应，得到的反应产物具有颜色，其最大吸收波长移至可见光区，这种测量方法称为比色法。⑤标准曲线法以吸光度与相应的浓度绘制标准曲线，再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度，并求出其含量。在标准曲线法中，r越接近于1，测量结果的准确度就越高。（1）基本原理高效液相色谱法系采用髙压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱，对供试品进行分离测定的色谱方法。注入的供试品，由流动相带入色谱柱内，各组分在柱内被分离，并进入检测器检测，由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。髙效液相色谱仪由髙压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、积分仪或数据处理系统组成。一.高效液相色谱法第三节色谱分析法髙效液相色谱仪由髙压输液泵、进样器、色谱柱、检测器、积分仪或数据处理系统组成。①色谱柱常用的色谱柱填充剂为化学键合硅胶，反相色谱系统使用非极性填充剂，以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用。②检测器常用的检测器为紫外检测器，包括二极管阵列检测器（DAD）。其他常见的检测器有荧光检测器、示差折光检测器、蒸发光散射检测器、电化学检测器和质谱检测器等。③流动相对于十八烷基硅烷键合硅胶为固定相的反相色谱系统，其流动相中有机溶剂的比例一般不低于5％。流动相须用0.45μm微孔滤膜过滤，并脱气处理后方可使用。色谱系统的适用性试验通常包括理论板数、分离度、灵敏度、拖尾因子和重复性等五个参数。其中，分离度和重复性是系统适用性试验中更具实用意义的参数。必要时，可对色谱系统进行适当调整，以符合要求。三、系统适用性试验①色谱柱的理论板数：②分离度：除另有规定外，定量分析时待测物质色谱峰与相邻色谱峰之间的分离度应不小于1.5。③灵敏度：定量测定时，信噪比应不小于10；定性测定时，信噪比应不小于3。④拖尾因子：以峰高作为定量参数时，除另有规定外，T应在0.95～1.05之间。⑤重复性：用于评价色谱系统连续进样时响应值的重复性能。除另有规定外，通常取各品种项下的对照品溶液，连续进样5次，其峰面积测量值（或内标比值或其校正因子）的相对标准偏差应不大于2.0%。视进样溶液的浓度和/或体积、色谱峰响应和分析方法所能达到的精度水平等，对相对标准偏差的要求可适当放宽或收紧，放宽或收紧的范围以满足品种项下检测需要的精密度要求为准。①内标法四、测定方法②外标法③加校正因子的主成分自身对照法④不加校正因子的主成分自身对照法⑤面积归一化法（五）多维液相色谱简介多维色谱又称为色谱/色谱联用技术，1D和2D分别指一维和二维；而1D和2D则分别代表第一维和第二维。（六）离子色谱法简介分离机理主要为离子交换定量分析法以外标法和标准曲线法最为常用。（七）分子排阻色谱法简介根据待测组分的分子大小进行分离一、基本原理气相色谱法系采用气体为流动相（载气）流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用数据处理系统记录色谱信号。二、气相色谱法二、对仪器的一般要求和色谱条件所用的仪器为气相色谱仪，气相色谱仪由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成。进样部分、色谱柱和检测器的温度均应根据分析要求适当设定。②进样部分进样方式一般可采用溶液直接进样、自动进样或顶空进样。③色谱柱色谱柱为填充柱或毛细管柱。④柱温箱由于柱温箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性，因此柱温箱控温精度应在±1℃，且温度波动小于每小时0.1℃。温度控制系统分为恒温和程序升温两种。①载气源气相色谱法的流动相为气体，称为载气，氦、氮和氢可用作载气，常用载气为氮气。⑤检测器适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、氮磷检测器（NPD）、火焰光度检测器（FPD）、电子捕获检测器（ECD）、质谱检测器（MS）等。检测器温度一般应高于柱温，并不得低于150℃，以免水汽凝结，通常为250〜350℃。⑥数据处理系统可分为记录仪、积分仪以及计算机工作站等。一般色谱图约于30分钟内记录完毕。三、系统适用性试验（同高效液相色谱）①内标法加校正因子。②外标法③面积归一化法④标准溶液加入法四、测定方法第四节分析方法的验证含量测定的结果是判断药品质量优劣的重要依据，原料药与制剂的含量表示方法不同，含量的计算方法也因分析测定方法不同而异。理化分析中，原料药的含量用百分含量表示，制剂的含量则用标示量的百分含量表示，其中生物药物的含量也常用效价来表示。第五节定量分析有关计算原料药的百分含量计算制剂的标示量的百分含量计算片剂的标示量百分含量的计算推导注射液的标示量百分含量的计算推导滴定分析法仪器分析法例题6：哈西奈德软膏（规格10g:10mg）的含量测定内标溶液的制备:取黄体酮，加流动相溶解并稀释制成每1ml中含0.1505mg的溶液，即得。精密称取本品1.2505g，置50ml量瓶中，加甲醇约30ml，置80℃水浴中加热2分钟，振摇使哈西奈德溶解，放冷，精密加内标溶液5ml，用甲醇稀释至刻度，摇勻，置冰浴中冷却2小时以上，取出后迅速滤过，放至室温，取续滤液作为供