药剂杂环类药物分析

关于药剂杂环类药物分析本章简介杂环化合物：

碳环中夹杂有非碳原子的环状有机化合物，其中非碳原子称为杂原子，一般为O、S、N等。在化学合成药中，已成为现代药物中应用最多、最广的一大类。第2页,共99页，星期六，2024年，5月第一节吡啶类药物分析第3页,共99页，星期六，2024年，5月吡啶环类药物分析12吩噻嗪类药物分析3苯并二氮杂卓类药物分析艹主要内容4喹诺酮类药物分析5咪唑类药物分析第4页,共99页，星期六，2024年，5月1.

结构：本类药物均有吡啶环吡啶异烟肼尼可刹米一、基本结构第5页,共99页，星期六，2024年，5月典型药物的结构第6页,共99页，星期六，2024年，5月典型药物的特性第7页,共99页，星期六，2024年，5月二.主要化学性质：（1）吡啶环①弱碱性:可与金属离子发生沉淀反应；非水滴定；②开环反应，降解产物与某些试剂缩合呈色（2）取代基①异烟肼:酰肼基有强还原性；能与羰基缩合②尼可刹米:酰胺基碱性下可水解,放出NH(C2H5)2↑③紫外吸收③水解反应第8页,共99页，星期六，2024年，5月1、缩合反应：与芳醛缩合形成腙（制备衍生物测熔点）黄色：λmax=380nm三、鉴别试验（一）异烟肼的鉴别如香草醛、水杨醛、二甲氨基苯甲醛熔点：228~231℃第9页,共99页，星期六，2024年，5月Chp2005：取本品约10mg，置试管中，加水2ml溶解后，加氨制硝酸银试液1ml，即发生气泡与黑色浑浊，并在试管壁上生成银镜。

2、与氨制硝酸银反应异烟肼与硝酸银－银镜反应第10页,共99页，星期六，2024年，5月第11页,共99页，星期六，2024年，5月3、红外分光光度法异烟肼的红外光谱图第12页,共99页，星期六，2024年，5月第13页,共99页，星期六，2024年，5月尼可刹米+溴化氰H2O戊烯二醛衍生物苯胺黄色1戊烯二醛反应（köning反应）（二）、尼可刹米的鉴别（黄色）第14页,共99页，星期六，2024年，5月2.酰胺基的分解反应与碱共热酰胺基降解产物鉴别红色石蕊试纸变蓝第15页,共99页，星期六，2024年，5月

尼克刹米的鉴别：取本品2滴，加水1ml，摇匀，加硫酸铜试液2滴与硫氰酸铵试液3滴，即生成草绿色沉淀。3、沉淀反应第16页,共99页，星期六，2024年，5月4、红外分光光度法尼可刹米ChP（2010）

【鉴别】（4）本品的红外吸收图谱应与对照的图谱（光谱集135图）一致。第17页,共99页，星期六，2024年，5月第18页,共99页，星期六，2024年，5月三、杂质检查第19页,共99页，星期六，2024年，5月异烟肼特殊杂质检查

特殊杂质——游离肼

肼是一种诱变剂和致癌物质中国药典（2005年版）采用薄层色谱法检查异烟肼及注射用异烟肼中“游离肼”第20页,共99页，星期六，2024年，5月方法：供试品溶液：每1ml中含50mg硫酸肼对照溶液：每1ml中含0.20mg（相当于游离肼50μg）吸取供试液10μl与对照溶液

2μl，分别点于同一硅胶薄层板（用羧甲基纤维素钠溶液制备）以异丙醇-丙酮（3:2）为展开剂，展开后，晾干喷以乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液，15min后检视第21页,共99页，星期六，2024年，5月在供试品主斑点前方与硫酸肼斑点相应的位置上不得显黄色斑点

检出限量约为0.02％。本法检出肼的灵敏度为0.1μg供试品硫酸肼对照第22页,共99页，星期六，2024年，5月尼可刹米——有关物质

有关杂质，因其化学结构不明问题：此时采用何种方法呢？中国药典（2005年版）采用薄层色谱法高低浓度对比法第23页,共99页，星期六，2024年，5月高低浓度对比法检查方法：供试品溶液：甲醇制每1ml中含40mg的溶液对照溶液(1)和(2)：精密量取适量供试品溶液，加甲醇分别稀释成每1ml中含400μg和40μg的溶液吸取上述三种溶液各10μl，分别点于同一硅胶GF254

薄层板上，以氯仿-丙醇（75:25）为展开剂，展开后，晾干，置紫外光灯(254nm)下检视。第24页,共99页，星期六，2024年，5月高低浓度对比法检查方法：置紫外光灯(254nm)下检视。供试品溶液如显杂质斑点，与对照溶液(2)的主斑点比较，不得更深；如有1点超过时，应不深于对照溶液(1)的主斑点。

第25页,共99页，星期六，2024年，5月对照溶液(2)

40μg对照溶液(1)

0.4mg如显杂质斑点，与对照溶液(2)的主斑点比较，不得更深如有1点超过时，应不深于对照溶液(1)的主斑点第26页,共99页，星期六，2024年，5月易氧化物

水分

自学

第27页,共99页，星期六，2024年，5月五、含量测定第28页,共99页，星期六，2024年，5月可用于定量的性质？异烟肼？还原性、弱碱性尼可刹米？紫外吸收、弱碱性第29页,共99页，星期六，2024年，5月（一）溴酸钾法

异烟肼的酰肼基具有还原性溴酸钾法、剩余碘量法剩余溴量法较为常用第30页,共99页，星期六，2024年，5月中国药典（2005年版）采用溴酸钾法测定异烟肼原料、异烟肼片注射用异烟肼第31页,共99页，星期六，2024年，5月原理第32页,共99页，星期六，2024年，5月取本品约0.2g，精密称定，置100ml量瓶中，加水使溶解并稀释至刻度，摇匀；精密量取25ml，加水50ml、盐酸20ml与甲基橙指示剂1滴，用溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)缓缓滴定(温度保持在18～25℃)至粉红色消失。每1ml的溴酸钾滴定液(0.01667mol/L)相当于3.429mg的C6H7N3O。方法：第33页,共99页，星期六，2024年，5月注意事项：第34页,共99页，星期六，2024年，5月①适量的盐酸是获得定量反应的基本条件盐酸用量为20ml时，加水25ml，指示剂的颜色经5分钟不褪；加水30ml，褪色时间约为45秒钟；加水70ml以上时，在2秒钟以内褪色。测定中加水75ml，可获得理想的终点指示。第35页,共99页，星期六，2024年，5月②指示剂褪色是不可逆的，滴定过程中必须充分振摇，以避免因滴定剂局部过浓而引起指示剂提前褪色。实验时，可补加1滴指示剂以验证终点是否真正到达第36页,共99页，星期六，2024年，5月③温度应控制在18℃～25℃，缓缓滴定并充分振摇，防止局部浓度过高终点提前；第37页,共99页，星期六，2024年，5月（二）非水滴定法吡啶类药物多以游离碱状态作为药用如尼可刹米分子结构中氮原子弱碱性可用非水法直接测定其原料含量第38页,共99页，星期六，2024年，5月尼克刹米原料的含量测定

非水碱量法冰醋酸10ml结晶紫指示液高氯酸滴定液滴定终点：溶液显蓝绿色第39页,共99页，星期六，2024年，5月（三）紫外分光光度法尼可刹米注射液分子结构中含有芳杂环药典紫外分光光度法测定第40页,共99页，星期六，2024年，5月用内容量移液管精密量取本品2ml，置200ml量瓶中，用0.5％硫酸溶液分次洗涤移液管内壁，洗液并入量瓶中，加0.5％硫酸溶液稀释至刻度，摇匀；精密量取适量，加0.5％硫酸溶液定量稀释成每1ml中约含尼可刹米20μg的溶液，照分光光度法，在263nm的波长处测定吸光度，按C10H14N2O的吸收系数为292计算，即得。第41页,共99页，星期六，2024年，5月请归纳上述药物的含量测定方法异烟肼：采用溴酸钾法测定异烟肼原料、异烟肼片、注射用异烟肼尼可刹米原料—非水法、注射液—紫外分光光度法第42页,共99页，星期六，2024年，5月第二节吩噻嗪类药物分析一、结构分析共同点：（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，可比色测定第43页,共99页，星期六，2024年，5月不同点：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(CH3)2-HHCl盐酸异丙嗪第44页,共99页，星期六，2024年，5月主要的化学性质（一）还原性：易氧化呈色

硫氮杂蒽母核中的二价硫易氧化，不同的氧化剂如硫酸、硝酸、三氯化铁试液及过氧化氢等，母核易被氧化成亚砜、砜等不同的产物，随取代基的不同，呈现不同的颜色，可用于鉴别。第45页,共99页，星期六，2024年，5月（二）碱性R取代基上N原子具有碱性可用于含量测定第46页,共99页，星期六，2024年，5月（三）金属离子络合呈色

未氧化的硫可与金属钯离子形成配位化合物，而氧化产物亚砜、砜则不能，可用于鉴别和含有测定，具有专属性。第47页,共99页，星期六，2024年，5月

硫氮杂蒽母核为共轭三环的π系统，紫外区三个吸收峰值，约205nm、254nm、300nm，最强多在254nm附近，根据2位、10位取代基不同，可引起最大吸收峰的位移。 当母核的二价硫被氧化为砜或亚砜，则呈现四个峰值。

（四）紫外吸收光谱特性第48页,共99页，星期六，2024年，5月200300254205300～325紫外吸收光谱受取代基的影响，特别是S被氧化的程度不同，有不同的改变，在紫移的同时在270附近产生一新的吸收。紫外吸收用于鉴别270成为四个峰第49页,共99页，星期六，2024年，5月（五）红外吸收光谱特性

由于取代基R和R’的不同，具有不同的红外光谱，已被药典用于不同品种的鉴别。第50页,共99页，星期六，2024年，5月鉴别试验（一）紫外分光光度法药物溶剂浓度(μg/ml)λmax

(nm)A盐酸氯丙嗪盐酸(9→1000)52540.46915306－－盐酸异丙嗪盐酸(0.1mol/L)6249－883~937奋乃静无水乙醇72580.65－癸氟奋乃静乙醇10260－－盐酸氟奋乃静盐酸(9→1000)10255－553~593盐酸三氟拉嗪盐酸(1→20)10256－630盐酸硫利达嗪乙醇8264、315－－第51页,共99页，星期六，2024年，5月氧化显色反应本类药物与H2SO4，HNO3，Br2水，H2O2，FeCl3等试剂的显色反应，如：第52页,共99页，星期六，2024年，5月未被氧化的硫可与金属钯形成配合物；氧化产物无此反应。可进行含量测定，有专属性，可消除氧化产物的干扰。3与金属离子络合第53页,共99页，星期六，2024年，5月分解产物反应（氟元素的显色反应）

癸氟奋乃静碳酸钠及碳酸钾F-+酸性茜素锆试液

[ZrF6]2-配位离子，茜素游离使溶液由红色变为黄色。600℃炽灼第54页,共99页，星期六，2024年，5月（三）氯化物（四）IR第55页,共99页，星期六，2024年，5月第56页,共99页，星期六，2024年，5月特殊杂质检查盐酸异丙嗪中有关物质检查主要指合成过程中副产物（异构体）盐酸硫利达嗪中有关物质检查均采用TLC——供试品稀释液对照法第57页,共99页，星期六，2024年，5月例盐酸异丙嗪中有关物质检查薄层板——硅胶GF254供试液——10mg/mL对照液——0.15mg/mL（1）

0.05mg/mL（2）点样——各10L，紫外254nm检测规定：杂质斑点不得多于3个荧光强度不得较对照液2强如有一点超过，不得甚于对照液1第58页,共99页，星期六，2024年，5月五含量测定非水溶液滴定法（原料药）紫外分光光度法（制剂）氧化还原滴定法色谱法

第59页,共99页，星期六，2024年，5月

在非水溶剂中进行的滴定分析方法称为非水滴定法。非水溶剂：指的是有机溶剂与不含水的有机溶剂。

非水滴定法

第60页,共99页，星期六，2024年，5月

非水溶液滴定法（碱量法）当HA酸性较强时，反应不能定量完成，必须除去或降低HA的酸性，使反应顺利地完成。BH+A-+HClO4BH+ClO4+HA游离碱类盐被置换出的弱酸因此，要根据不同情况采用相应测定条件。

基本原理第61页,共99页，星期六，2024年，5月一般方法供试品+冰醋酸10ml~30ml若供试品为氢卤酸盐再加5%醋酸汞的冰醋酸液3ml~5ml结果高氯酸滴定液滴定以空白试验校正第62页,共99页，星期六，2024年，5月常用滴定剂：

HClO4-冰HAc溶液终点指示方法：1.指示剂法结晶紫-冰HAc溶液

终点颜色-蓝色/蓝绿色/绿色/黄绿色2.电位法常用溶剂：冰醋酸，醋酐，丙酮，二氧六环等第63页,共99页，星期六，2024年，5月注意事项P128第64页,共99页，星期六，2024年，5月2.紫外分光光度法直接分光光度法例盐酸氯丙嗪片、注射液的含量测定片剂λ254nm处测定，按E值915计算含量注射液λ306nm处测定，按E值115计算含量第65页,共99页，星期六，2024年，5月

A.299nm处是它的最大吸收波长

B.为了排除其氧化产物的干扰

C.为了排除抗氧剂的干扰

D.在299nm处，它的吸收系数最大

E.在其他波长处，因其无明显吸收

例10：中国药典对盐酸异丙嗪注射液的含量测定，选用299nm波长处测定，其原因是第66页,共99页，星期六，2024年，5月例11：检查盐酸氯丙嗪中“有关物质”时，采用的对照溶液为A.杂质的标准溶液B.标准“有关物质”溶液C.供试品溶液D.供试液的稀释溶液E.对照溶液

第67页,共99页，星期六，2024年，5月第二节苯并二氮杂卓类药物NNClH3CO1234567892’地西泮(diazepam)

七元亚胺内酰胺环第68页,共99页，星期六，2024年，5月奥普唑仑奥沙西泮氯氮卓NNNCH3OClH第69页,共99页，星期六，2024年，5月结构特点：

含氮杂原子、六元和七元环双环并合而成，其中1,4-苯并二氮杂卓类药物是目前临床应用最广泛的抗焦虑、抗惊厥药。地西泮（1959年合成）第70页,共99页，星期六，2024年，5月代表性的药物第71页,共99页，星期六，2024年，5月第72页,共99页，星期六，2024年，5月二、主要化学性质（一）弱碱性：二氮杂卓七元环上的氮原子碱性如何？具有强碱性但与苯基并合后，其碱性降低可采用非水溶液滴定法测定含量。

第73页,共99页，星期六，2024年，5月（二）水解性：

药物的环通常较稳定，但的确存在开环的情况那么如何水解？在强酸性溶液中可水解，形成相应的二苯甲酮衍生物水解产物所呈现的某些特性可供鉴别或含量测定之用第74页,共99页，星期六，2024年，5月（三）紫外吸收药物分子结构中有共轭体系吗？有在紫外光区有吸收吸收。依此鉴别或含量测定

第75页,共99页，星期六，2024年，5月（一）沉淀反应

氯氮卓

橙红色沉淀阿普唑仑

＋KBiI4

盐酸氟西泮也生成橙红色沉淀氯硝西泮放置，颜色变深

因此可以相互区别。三、鉴别试验第76页,共99页，星期六，2024年，5月（二）硫酸－荧光反应：

苯并二氮杂卓类药物溶于硫酸/稀硫酸在紫外光(365nm)下显不同的颜色。药物硫酸稀硫酸地西泮黄绿色黄色氯氮卓黄色紫色艾司唑仑亮绿色天蓝色硝西泮淡蓝色蓝绿色第77页,共99页，星期六，2024年，5月（三）.水解后呈芳伯胺反应

氯氮卓和奥沙西泮的盐酸溶液(1→2)，缓缓加热煮沸，放冷，加亚硝酸钠和碱性β-萘酚试液，生成橙红色沉淀，后者放置后颜色变暗。第78页,共99页，星期六，2024年，5月（四）分解产物的反应（氯化物的反应）有机氯化合物，氧瓶燃烧法破坏，生成HCl，以5%氢氧化钠溶液吸收，硝酸酸化，显氯化物反应。第79页,共99页，星期六，2024年，5月（五）紫外特征吸收药物溶剂浓度(μg/ml)λmax

(nm)A地西泮0.5%硫酸甲醇溶液5242约0.51282约0.23366－氯氮卓盐酸(9→1000)7245、3080.65阿普唑仑盐酸(9→1000)12264－奥沙西泮乙醇10229，315±2(较弱)（六）IR：地西泮、阿普唑仑和奥沙西泮第80页,共99页，星期六，2024年，5月四、特殊杂质检查有关物质和降解产物氯氮卓中杂质主要为氨基物与氧化物地西泮中杂质主要为合成中间体与分解产物采用TLC法，HPLC法第81页,共99页，星期六，2024年，5月

五含量测定

高效液相色谱法非水溶液滴定法紫外分光光度法第82页,共99页，星期六，2024年，5月例12：硫酸-荧光反应为地西泮的特征鉴别反应之一。地西泮加硫酸溶解后，在紫外光下显A.红色荧光B.橙色荧光C.黄绿色荧光D.淡蓝色荧光E.紫色荧色

第83页,共99页，星期六，2024年，5月例13：下列药物中经酸水解后呈茚三酮反应，溶液显紫色的是A.氯氮卓B.地西泮C.盐酸普鲁卡因D.阿司匹林E.尼可刹米

第84页,共99页，星期六，2024年，5月例14：下列药物中经酸水解后可用重氮化-偶合反应鉴别的是A.盐酸氯丙嗪B.氯氮卓C.地西泮D.醋酸氢化可的松E.维生素C

第85页,共99页，星期六，2024年，5月第四节喹诺酮类药物的分析

喹诺酮类药物是一类化学合成抗菌药，由于具有抗菌谱广、抗菌作用强、使用安全及易于制造等优点，发展迅速。第86页,共99页，星期六，2024年，5月具有4-吡啶酮-3羧酸的基本结构第87页,共99页，星期六，2024年，5月

典型药物的结构诺氟沙星氧氟沙星环丙沙星第88页,共99页，星期六，2024年，5月

二、性质（1）酸碱两性本类药物因含有酸性的羧基和碱性的哌嗪基，呈酸碱两性易溶于醋酸、盐酸和氢氧化钠溶液中。（2）还原性分子结构中的哌嗪基具有还原性，遇光易氧化，颜色逐渐变深。（3）紫外吸收分子中具有共轭体系，可产生紫外吸收，用于鉴别和含量测定。第89页,共99页，星期六，2024年，5月三．鉴别试验（1）N1为叔氨基（丙二酸反应）

（2）F6显有机氟化物的性质（氟元素反应）

第90页,共99页，星期六，2024年，5月（3）紫外吸收特征：5

g/mL本品的0.4％NaOH溶液，λmax＝273nm（4）采用红外光谱、薄层色谱、HPLC鉴别第91页,共99页，星期六，2024年，5月三、有关物质的检查

1.来源：生产过程中和贮藏过程中引入的

2.方法：诺氟沙星：高效液相色谱法氧氟沙星：紫外吸光度法第92页,共99页，星期六，2024年，5月四、含量测定（一）非水滴定法：氧氟沙星原料药含量测定

(二)高效液相色谱法：诺氟沙星原料药及其胶囊环丙沙星的原料药及其制剂氧氟沙星制剂（三）紫外-可见分光光度法：诺氟沙星软膏和乳膏第93页,共99页，星期六，2024年，5月思考题1异烟肼发生银镜反应是因为其分子结构中具有A呲啶环酰B共轭系统C酰肼基D酰胺基2《中国药典》鉴别异烟肼的方法是A三氯化铁反应B与硝酸银试液反应C水解反应D沉淀反应3《中国药典》测定异烟肼含量采用的方法是A溴酸钾