药物分析 课件 (杂环).ppt

1、第八章 杂环类药物的分析,杂环化合物：指组成环的原子，除碳原子外，还 有杂原子的有机化合物。 杂环：指由碳原子及非碳原子构成的环状结构，环 中的非碳原子称为杂原子（N、O、S）。 生物碱、维生素、抗生素等 呋喃类、吡唑酮、吡啶及哌啶类、吩噻嗪类、苯并二氮杂 类,杂环类药物分析,吡啶类药物的分析 吩噻嗪类药物的分析 苯并二氮杂 类药物的分析,第一节 吡啶类药物的分析,结构与性质 鉴别试验 异烟肼中游离肼的检查 含量测定,一、结构与性质,典型药物的结构（祥见P195表8-1） H2O 异烟肼 尼可刹米 异烟腙 isoniazid nikethamide ftivazide,主要化学性质,1. 弱碱

2、性 母核吡啶环上的氮 碱性氮(pKb 8.8)水中 尼可刹米 吡啶环位酰胺基取代 碱 水解 二乙胺 2. 还原性 异烟肼 吡啶环 位酰肼取代 较强还原性 3. 吡啶环的特性 开环反应 吡啶环 、 位未取代 ； 、 位羧基衍生物取代,二、鉴别试验,吡啶环的开环反应 酰肼基团的反应 二氢吡啶的解离反应 形成沉淀的反应 分解反应 紫外分光光度法、红外分光光度法,（一）吡啶环的开环反应,1. 戊烯二醛反应(Knig反应) CNBr 2H2O +NH2CN+HBr 尼可刹米 溴化氰 戊烯二醛 +2 芳伯胺 戊烯二醛衍生物 （黄色） 用于异烟肼鉴别时，先用KMnO4或溴水氧化异烟酸,吡啶环的开环反应,2.

3、 二硝基氯苯反应(Vongerichten 反应)(无水条件) 吡啶；衍生物 + 2,4-二硝基氯苯 混合共热或热至熔融加醇制KOH 溶液溶解残渣紫红色 NaOH + OH-,(二)酰肼基团的反应,1.还原反应 异烟肼 加水溶解 加氨制硝酸银试液 黑色浑浊; N2 ; 金属银; 试管壁上银镜 + AgNO3 + H2O + +HNO3 NH2 NH2 + 4AgNO3 4Ag + N2 + 4HNO3 + SeO2 + N2 + Se(红色) + H2O 亚硒酸,酰肼基团的反应,2. 缩合反应 异烟肼 + 芳醛 腙 结晶 测熔点 (香草醛; 对二甲氨基苯甲醛; 水杨醛) 228231C H2O

4、 + 香草醛 异烟腙(黄色结晶),异烟肼 + 1,2-奈醌-4-磺酸 碱性介质缩合显红色 ( NH2 ; CH2) + +3NaOH +Na2SO3 +3 H2O,(三)形成沉淀的反应,吡啶环 + 重金属盐类;苦味酸 沉淀 例: 尼可刹米+ CuSO4 , NH4SCN 草绿色配位化合物沉淀 2 + CuSO4 + 2NH4SCN Cu(SCN)2 +(NH4)2SO4 2 异烟肼、尼可刹米 + HgCl2 白色沉淀 2 + HgCl2 HgCl2 2,（四）二氢吡啶的解离反应,二氢吡啶类药物 丙酮或甲醇溶液 与碱作用 二氢吡啶环1,4氢解离 p-共轭 颜色变化 Ch.P 用于硝苯地平和尼群地

5、平的鉴别,(五)分解反应,尼可刹米 NaOH 试液 二乙胺臭味 使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 中国药典采用此法鉴别该药 异烟肼、尼可刹米 无水碳酸钠 or氢氧化钙 脱羧降解 吡啶臭味,（六）紫外、红外分光光度法,芳杂环 max, min, 鉴别 注意：溶剂？ max 红外吸收光谱 官能团信息 鉴别 例：硝苯地平 各国药典均采用IR鉴别,三、有关物质检查异烟肼中游离肼的检查,原料引入 降解产生 （制备） （贮藏） 诱变剂、致癌物 国内外药典规定了异烟肼及其制剂中游离肼的限量检查,异烟肼中游离肼的检查方法,薄层色谱法（中国药典） 本品 加水 50mg/ml 供试品溶液 硫酸肼 加水 0.20mg/m

6、l (相当于游离肼50g) 对照溶液 显色剂: 乙醇制对二甲氨基苯甲醛 原理: 缩合反应 腙 结果: 异烟肼 棕橙色斑点 Rf: 0.21 检出肼的灵敏度0.1 g 游离肼 鲜黄色斑点 Rf: 0.30 限量: 0.02% 比浊法（JP（14） 原理: 游离肼 + 水杨醛 水杨醛腙 (不溶于水) 浑浊,尼可刹米中有关物质的检查,N-乙基烟酰胺+结构不明的有关物质 TLC高低浓度对比法（Ch.P;BP） 供试品；对照液（1）、（2）,二氢吡啶类药物中有关物质检查,HPLC法 硝苯地平 有关物质检查法（祥见P200-201） 值得研究和参考,四、含量测定,异烟肼的含量测定 溴酸钾法 溴量法 剩余碘

7、量法 异烟腙及尼可刹米的含量测定 非水溶液滴定法 紫外分光光度法 硝苯地平的含量测定 气相色谱法（祥见P235） 液-质联用法（祥见P239）,（一）异烟肼的含量测定依据：还原性,1. 溴酸钾法: 3 + 2KBrO3 HCl 3 + 3N2 + 3H2O + 2KBr 指示剂：甲基橙 （粉红色消失） 反应计量关系：KBrO3 : = 2:3 滴定度:每1ml的溴酸钾滴定液（0.01667mol/L）相当于3.429mg的C6H7N3O 中国药典和部颁标准规定异烟肼片及其注射剂采用本法测含量,异烟肼的含量测定,2. 溴量法: ( 中国药典1963年, 1977年版改为溴酸钾法) KBrO3 +

8、 5KBr +6HCl 3Br2 +6KCl + 3H2O + 2Br2 + H2O HCl +N2 + 4HBr (定量过量) 剩余: Br2 + 2KI I2 + 2KBr 碘量法 I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,异烟肼的含量测定,3.剩余碘量法: + 2I2 + 5NaHCO3 +N2+4NaI+5CO2+4H2O (定量过量) I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,(二)异烟腙及尼可刹米的含量测定,1.非水溶液滴定法: (异烟腙及其片剂; 尼可刹米原料) 电位滴定法 结晶紫 2.紫外分光光度法: (尼可刹米注射剂) =262nm, =292

9、,第二节 吩噻嗪类药物的分析,结构与性质 典型药物的结构 主要化学性质 鉴别试验 紫外特征吸收和红外吸收光谱 显色反应 分解产物的反应 “有关物质”的检查(盐酸异丙嗪) 含量测定 非水溶液滴定法; 紫外分光光度法; 铈量法.,一、结构与性质,（一）典型药物的结构 硫氮杂蒽母核 2位碳原子取代基R ；10位氮原子取代基R；临床常用盐酸盐,常用的吩噻嗪类药物,盐酸氯丙嗪 盐酸异丙嗪 奋乃静 具体结构见 P212页表8-7 癸氟奋乃静 R，R，HX 盐酸氟奋乃静 盐酸三氟拉嗪,（二）主要理化性质,1.紫外和红外吸收光谱特征 鉴别 硫氮杂蒽母核 共轭三环系统 紫外区三个吸收峰值 205nm;254nm

10、;300nm附近 最强 附近 2位、10位取带基不同，max位移（2位卤素红移；-COCH3 紫移） 2.易氧化呈色： 鉴别(硫氮杂蒽母核中S 氧化剂 亚砜,砜) 3.与金属离子络合呈色： 药物鉴别、含量测定 硫氮杂蒽母核中S 金属钯离子 有色配位化合物 鉴别、含量测定具有专属性 （氧化产物无此反应）,二、鉴别试验,紫外特征吸收和红外吸收光谱 max （A， ）， min 鉴别实例见P212表8-7；P215图8-6 显色反应： 1.氧化剂氧化显色（硫酸、硝酸、过氧化氢） 鉴别实例见P216表8-8 2.与钯离子络合显色(原理见书) 例癸氟奋乃静 红色络合物 分解产物的反应: 癸氟奋乃静 碳酸

11、钠+碳酸钾 600C炽灼 氟 酸性茜素锆试液 ZrF62- 茜素游离(溶液红黄色),三、“有关物质”的检查例：盐酸异丙嗪,盐酸异丙嗪结构 HCl,盐酸异丙嗪合成工艺,(CH3)2NH SOCl2 (I) (II) + + NaOH HCl, CH3COCH3 HCl,杂质来源,强碱 亲核进攻 H2O 中间体(II) 中间体 (1-二甲氨基-2-氯丙烷) (季胺离子) (2-二甲氨基碳正离子) (2-二甲基-1-丙醇) 吩噻嗪母体 缩合 (主) 异构体(少量)杂质,杂质来源,上述异构体盐酸盐 吩噻嗪母体 异丙嗪 不稳定、易氧化、分解等 分解产物 TLC 高低浓度对比法检查,检查方法,供试品溶液：

12、 本品 二氯甲烷 10mg/1ml溶液 稀 释 0.15mg/1ml；0.05mg/1ml 对照溶液(1) 对照溶液(2) 吸取上述三种溶液各10l, 点板(硅胶GF254薄层板) 展开剂: 己烷-丙酮-二乙胺(8.5:1:0.5) 紫外灯下检测 杂质斑点不得超过3个;杂质斑点与对照溶液(2)的主斑点比较,不得更深; 如有一点超过,应不得深于对照溶液(1)的主斑点,四、含量测定,非水溶液滴定法 原料药含量测定 母核上氮原子碱性极弱，不能滴定。 10位取代基的烃胺（ -NR2）； 哌嗪基 ，具有一定碱性。 非水碱量法 紫外分光光度法 多用于制剂的含量测定 三环共轭系统 直接分光光度法；提取后的紫

13、外分光光度法 铈量法 原料药和制剂的含量测定,（一）非水溶液滴定法,非水碱量法测定吩噻嗪类药物的条件、指示剂及终点颜色见P227页表8-13 注意：（加抗坏血酸的目的） （1）某些吩噻嗪类药物在冰醋酸与醋酸汞介质中用高氯酸标准溶液进行滴定时，常会产生红色的氧化物，干扰结晶紫指示剂终点颜色变化的观察。加入抗坏血酸可消除干扰，而且不影响终点颜色变化的敏锐度。（因为抗坏血酸及其氧化后的产物去氢抗坏血酸，对高氯酸是中性的，不干扰测定） （2）当用电位法指示终点时，加抗坏血酸可使滴定终点的电位突越更为敏锐。,（二）紫外分光光度法,1.直接分光光度法: (1)盐酸异丙嗪片的测定方法: 吸收系数法 测定=2

14、49nm (2)盐酸异丙嗪注射液的测定方法: 注射液处方中有维生素C作抗氧剂, 在=249nm处有 干扰, 所以测定 在299nm(次最大吸收波长) 2.提取后的直接分光光度法: 避免注射剂中抗氧剂等附 加剂的干扰 例:盐酸氯丙嗪注射剂的含量测定: 碱化 有机溶剂(乙醚)提取 除水溶性杂质和酸性有机杂质 酸化 盐酸液反提 除中性有机杂质,(三)铈量法,原理: 本类药物具有较强的还原性，酸性介质中可用硫酸铈直接滴定。 -e -e 自由基离子（红色） （无色） 终点 优点：硫酸铈具有高的氧化电位，为一价还原，不存在对环取代基的副反应。 专属性比较强。片剂辅料不产生干扰。 例：盐酸氯丙嗪测定；盐酸氯

15、丙嗪片的测定,第三节 苯并二氮杂 类药物,结构与性质 鉴别试验 化学鉴别；紫外特征吸收和红外吸收光谱；薄层色谱法 有关物质的检查 “有关物质”检查 降解产物的检查 含量测定 非水溶液滴定法 紫外分光光度法,一、结构与性质,苯并二氮杂 类药物： 含氮杂原子、六元和七元环双并合而成的有机药物 1,4-苯并二氮杂 类药物是目前临床应用最广泛的抗焦虑、抗惊厥药。 安定（地西泮）、硝基安定（硝西泮）、艾司唑仑、氯氮 1990年版药典 阿普唑仑、三唑仑、盐酸氟西泮、氯硝西泮、奥沙西泮 1995年版药典新增,典型药物结构,地西泮 氯氮 阿普唑仑（diazepam） （chlordiazeposide） （a

16、lprazolam）,性质,1. 二氮杂 七元环N原子 强碱性 苯基并合后 碱性 非水溶液滴定法 2. 药物pKa 不同pH介质 不同分子形式 质子化分子H2A+ 中性分子HA 光谱特性 去质子化分子A- 3. 药物 酸性溶液 水解 二苯甲酮衍生物 特性 鉴别、含量测定,二、鉴别试验,化学鉴别 沉淀反应 水解后呈芳伯胺反应 硫酸-荧光反应 分解产物 的反应 氯化铜颜色反应 紫外特征吸收和红外吸收光谱 色谱法（薄层；HPLC）,（一）化学鉴别,1. 沉淀反应: 氯氮 盐酸溶液(91000) 碘化铋钾试液 橙红色沉淀 阿普唑仑 盐酸氟西泮 碘化铋钾试液 橙红色沉淀 放置 颜色变深 氯硝西泮盐酸溶液 区别,化学鉴别,2. 水解后呈芳伯胺反应: H+ NaNO2 + (碱性) 氯氮 橙红沉淀,化学鉴别,3. 硫酸-荧光反应: 药物溶于硫酸 365nm(紫外光) 荧光 不同药物 不同颜色 4. 分解产物的反应: 本类药物(有机氯化物) 氧瓶燃烧 氯化物反应 5. 氯化铜颜色反应: 含氯元素药物 铜网上燃烧 绿色火焰,(二)紫外特征吸收和红外吸收光谱,1. 药物名称、溶剂、浓度、 max、A 祥见P219页表8-10 2. 红外光谱已用于该类药物的鉴别,(三)薄层色谱法,常用五种该类药物的薄层色谱法 硅胶G薄层板; 苯-丙酮(3:2)展开剂; 稀硫酸喷雾 紫外灯下检荧光斑点 Rf值及斑点颜色