杂环类药物的分析专家讲座.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杂环化合物,是指组成环原子，除碳原子外，还有,杂原子,有机化合物。,杂环,是指由碳原子及非碳原子组成环状结构，环中非碳原子称为,杂原子,。常见杂原子有氮、氧和硫等。杂环化合物种类繁多，数量庞大，在自然界分面很广。如一些生物碱、维生素、抗生素等。杂环类药品分子中因为杂原子种类与数目，环元数与环数不一样，已将杂环类药品分成许多不一样大类，诸如,吡啶类、喹啉类、托烷类、吩噻嗪类、苯并二氮杂卓类,、呋喃类、吡唑酮类、嘧啶类等。,杂环类药品分析,P167,杂环类药物的分析专家讲座,第1页,第一节 吡啶类药品分析,（一）经典药品结构,异烟肼,尼可刹米,一、基本结构与主要化学性质,硝苯地平,杂环类药物的分析专家讲座,第2页,（二）主要化学性质,1.弱碱性,母核,吡啶环,上氮原子显弱碱性,2.还原性,酰肼基,含有较强还原性,3.吡啶环特征,可发生开环反应,杂环类药物的分析专家讲座,第3页,（一）吡啶环开环反应,本反应适合用于吡啶环,、,位为无取代基异烟肼和尼可刹米。,1.,戊烯二醛反应,尼可刹米,与溴化氰、苯胺反应生成黄色至黄棕色戊烯二醛衍生物。,二、鉴 别 试 验,2.二硝基氯苯反应,异烟肼,与,2,4,-二硝基氯苯反应，在碱性溶液中显紫红色。,杂环类药物的分析专家讲座,第4页,1.还原反应(银镜反应),异烟肼加水溶解后，加氨制硝酸银试液，即有黑色浑浊出现，并生成氮和金属银，可在管壁上产生银镜。,+,AgNO,3,+H,2,O,4Ag +N,2,（二）酰肼基团反应,杂环类药物的分析专家讲座,第5页,（三）形成沉淀反应,本类药品含有吡啶环结构，可与重金属盐类（如氯化汞、硫酸铜、碘化铋钾）及苦味酸等试剂形成沉淀。,（四）分解产物反应,尼可刹米与氢氧化钠试液加热，即有二乙胺臭味逸出，能使湿润,红色石蕊试纸变蓝色,。,2.缩合反应,异烟肼含有未被取代酰肼基，与芳醛缩合形成腙，析出,黄色,结晶，可测定其熔点（,m.p228231,）。,最惯用芳醛为香草醛，其次是对二甲氨基苯甲醛、水杨醛等。,杂环类药物的分析专家讲座,第6页,1、对比最大吸收或最小吸收波长,按药品质量标准将供试品用要求溶剂配成一定浓度供试液，在要求波长区域内测定最大吸收波长（,max,）,（,或最小吸收波长,min,）。与药品质量标准中指明最大吸收波长,（,或最小吸收波长）对比，假如相同可因为是同一药品。,2、对比百分吸收系数,按药品质量标准将供试品用要求溶剂配成一定浓度溶液，在要求波长下测定吸收度，计算出百分吸收系数并进行比较。,（五）紫外吸收光谱特征,杂环类药物的分析专家讲座,第7页,三、相关物质检验,（一）异烟肼中游离肼检验,异烟肼是一个不稳定药品，其中游离肼是由制备时原料引入，或贮存过程中降解而产生。而肼又是一个诱变剂和致癌物质，所以国内外药典多数要求了异烟肼原料药及其制剂中游离肼限量检验。惯用方法有薄层色谱法，比浊法和差示分光光度法。,1、薄层色谱法,中国药典对异烟肼原料和注射用异烟肼中游离肼检验，均采取薄层色谱法。,杂环类药物的分析专家讲座,第8页,2、比浊法,JP（14）,采取检验方法。,3、差示分光光度法,（二）尼可刹米中相关物质检验,Ch.P,采取,TLC,高低浓度对照法进行检验,（三）硝苯地平中相关物质检验,硝苯地平遇光极不稳定，可发生光化学歧化作用降解为硝苯吡啶衍生物及亚硝基吡啶衍生物，,Ch.P,采取,HPLC,法进行检验。,杂环类药物的分析专家讲座,第9页,（喹核碱）,（喹啉环）,H,2,SO,4,2H,2,O,本类药品具吡啶与苯环稠合而成喹啉杂环，本类最常见经典药品有硫酸奎宁、硫酸奎尼丁、盐酸环丙沙星、喜树碱等。,第二节 喹啉类药品分析,硫酸奎宁,（,quinine sulfate),一、基本结构与化学性质,（一）经典药品结构,杂环类药物的分析专家讲座,第10页,硫酸奎尼丁,（,quinidine sulfate),H,2,SO,4,2H,2,O,杂环类药物的分析专家讲座,第11页,盐酸环丙沙星,HCl H,2,O,杂环类药物的分析专家讲座,第12页,（二）主要化学性质,1,、碱性：喹啉环上,N,含有碱性。,2,、旋光性,3,、荧光特征,杂环类药物的分析专家讲座,第13页,二、鉴 别 试 验,（一）,绿奎宁反应,奎宁和奎尼丁互为异构体，结构中都有6位含氧喹啉衍生物，能够发生绿奎宁反应，即奎宁盐经氯水（或溴水）氯（溴）化反应，再加氨水处理，生成翠绿色二醌基吲胺胺盐。,（二）光谱特征,1.紫外吸收光谱特征,2.荧光光谱特征,3.红外光谱特征,（三）无机酸盐,杂环类药物的分析专家讲座,第14页,三、特殊杂质检验,（一）,硫酸奎宁中特殊杂质检验,检验项目主要有：,1.酸度,2.氯仿乙醇中不溶物,3.其它金鸡纳碱,TLC,高低浓度对比法,检验,杂环类药物的分析专家讲座,第15页,（二）盐酸环丙沙星中特殊杂质检验,检验项目主要有：,1.酸度,2.溶液澄清度与颜色,3.相关物质,HPLC,法中,归一化,法检验,杂环类药物的分析专家讲座,第16页,第三节 托烷类药品,托烷类药品大多数是由莨菪烷衍生氨基醇与不一样有机酸缩合成酯生物碱，常见有颠茄生物碱和古柯生物碱，依据其结构特征均属于杂环类药品。现以最惯用经典药品硫酸阿托品和氢溴酸东莨菪碱为例，就其判别和杂质检验相关问题进行讨论。,杂环类药物的分析专家讲座,第17页,.,HBr.3H,2,O,氢溴酸东莨菪碱,2,.,H,2,SO,4,.H,2,O,硫酸阿托品,一、基本结构与化学性质,经典药品结构,（一）,杂环类药物的分析专家讲座,第18页,（二）主要化学性质,1.水解性,本类药品含有酯结构，易水解。,如阿托品水解后生成莨菪醇与莨菪酸。,2.碱 性,阿托品和东莨菪碱五元脂环上有叔,氮原子，含有较强碱性。,3.旋光性,阿托品和东莨菪碱均含有不对称碳原,子而呈左旋体，比旋度2427,。,。,阿托品为莨菪碱消旋体。,杂环类药物的分析专家讲座,第19页,二、鉴 别 试 验,（一）托烷生物碱普通判别试验,（,Vitaili,反应）,（二）氧化反应,本类药品水解后生成莨菪酸，可与硫酸和重铬酸钾在加热条件下，发生氧化反应，生成苯甲酸，同时有类似苦杏仁臭味。,（三）沉淀反应,与生物碱沉淀试剂生成沉淀。,（四）硫酸盐与溴化物反应,该反应为阿托品、东莨菪碱、山莨菪碱等托烷类生物碱均显莨菪酸结构特征反应，与发烟硝酸加热处理得黄色三硝基衍生物，遇醇制氢氧化钾即显深紫色。,杂环类药物的分析专家讲座,第20页,（五）色谱法,当前惯用薄层色谱吸附剂多为硅胶，,生物碱类药品必须以游离碱形式才能顺利迁移,（展开）,。,若是以盐形式存在，则在硅胶薄层板上吸附太牢，致使色斑严重,拖尾,。这是含氮生物碱药品色谱分离判别关键问题，为使生物碱呈游离状态分离判别，,常采取两种方法,：,1、,在展开剂中加入少许碱性试剂,如浓氨水、二乙胺、有机脂烃胺类，方便中和与碱结合酸和硅胶弱酸性，使生物碱游离。,2、,硅胶薄层板用碱处理,即取硅胶适量，加入一定量氢氧化钠溶液搅拌均匀，铺制成碱性薄层板。,杂环类药物的分析专家讲座,第21页,三、氢溴酸东莨菪碱中特殊杂质检验,氢溴酸东莨菪碱是从茄科植物颠茄、白曼陀罗、莨菪等提取得到莨菪碱氢溴酸盐。依据其生产工艺，本品在生产和贮藏过程中可能引入特殊杂质主要有：,1.酸度,2.其它生物碱,3.易氧化物,杂环类药物的分析专家讲座,第22页,第四节 吩噻嗪类药品分析,一、基本结构与化学性质,（一）结构特点与经典药品,吩噻嗪药品为苯并噻嗪衍生物，其分子结构中均含有共同硫氮杂蒽母核，基本结构为：,杂环类药物的分析专家讲座,第23页,本,类药品结构上差异，主要表现在母核2位上,R,2,取代基和,N,10位上,R1,取代基不一样。,R,2,基团通常为,H、,Cl、,CF,3,、,COCH,3,、,SCH,2,CH,3,等，,R,1,基团则为含有23个碳链二甲或二乙胺基，或为含氮杂环如哌嗪和哌啶衍生物等。,.,HCl,.,HCl,盐酸异丙嗪,盐酸氯丙嗪,杂环类药物的分析专家讲座,第24页,（二）主要化学性质,1、含有紫外和红外吸收光谱特征,本类药品紫外特征吸收，主要由母核三环,系统所产生。,普通含有三个峰值,，即在,204209,nm,（205nm,附近）、,250265,nm（254nm）,附近、和,300325,nm（300nm,附近）,。最强峰多在250265,nm（,为2.510,-4,310,-4,）；,本类药品母核中,S,为二价，易氧化，其氧化产物为亚砜 和砜 ,它们含有四个吸收峰，与未氧化吩噻嗪类母核吸收峰不一样。,（,S O）,（,S ）,0,0,杂环类药物的分析专家讲座,第25页,2、易氧化呈色,本类药品硫氮杂蒽母核中,二价,S,易氧化，其母核易被氧化成亚砜、砜而呈色。,3、与金属离子络合呈色,未被氧化二价,S,能与金属钯离子形成有色配位化合物。其氧化产物亚砜、砜则无此反应。,杂环类药物的分析专家讲座,第26页,（一）紫外特征吸收和红外吸收光谱,（二）显色反应,1、氧化剂氧化显色,2、与钯离子络合显色,吩噻嗪类药品分子结构中未被氧化二价,S,能与金属钯离子络合形成有色络合物。,（三）分解产物反应,二、鉴 别 试 验,杂环类药物的分析专家讲座,第27页,（一）盐酸异丙嗪杂质起源与检验,1.合成工艺,2.杂质起源 合成过程中因为一些副反应产生,中间体、异构体。,3.检验方法,TLC,法,（二）盐酸硫利达嗪中相关物质检验,TLC,法检验,三、特 殊 杂 质 检 查,杂环类药物的分析专家讲座,第28页,第五节 苯并二氮杂卓类药品,一、结构特征与经典药品结构,苯并二氮杂卓类药品为含氮杂原子、六元和七元环双并合而成有机化合物，其中1,4-苯并二氮杂卓类药品是当前临床应用最广泛镇静剂。中国药典收载有氯氮卓（利眠宁），并将安定和硝基安定更名为地西泮和硝西泮。,杂环类药物的分析专家讲座,第29页,地西泮,氯氮卓,阿普唑仑,杂环类药物的分析专家讲座,第30页,（一）化学判别,1、沉淀反应,2、水解后重氮化-偶合反应,氯氮卓和奥沙西泮加盐酸溶液 加热煮沸水解,后，水解产物可有此反应。,而地西泮水解后则无此反应。,3、硫酸-荧光反应,4、分解产物反应,5、氯化铜焰色反应,二、鉴 别 试 验,（1 2）,（二）紫外和红外吸收光谱,（三）薄层色谱法,杂环类药物的分析专家讲座,第31页,（一）相关物质检验,1.地西泮中相关物质检验,2.氯氮卓中相关物质检验,3.氯氮卓中相关物质反相高效液相色谱法检验,三、特 殊 杂 质 检 查,（二）降解产物检验,地西泮注射液采取,HPLC,法检验,杂环类药物的分析专家讲座,第32页,第六节 含 量 测 定,本章五类药品惯用含量测定方法主要有六种,一、非水溶液滴定法,非水溶液滴定法，,是国内外药典采取较多含测方法，尤其是对弱碱类药品及其盐含测。,弱碱及其盐在水溶液中用标准酸液直接进行滴定没有显著滴定突跃，滴定终点难于掌握。若采取非水酸性溶剂作为滴定介质，则可显著提升弱碱性药品相对碱度，使滴定突跃增大，滴定反应顺利完成。,杂环类药物的分析专家讲座,第33页,除少数药品以游离碱形式供分析外，绝大多数为盐类（,HCl,盐与,H,2,SO,4,盐）。这些盐类滴定过程，实际上是一个置换滴定，即强酸滴定液置换出与游离碱结合较弱酸。,反应原理可用以下通式表示：,BH,+,A,-,+HClO,4,BH,+,ClO,4,-,+HA,基本原理：,因为被置换出来,HA,酸性强弱不一样，所以对滴定反应影响也不一样。当,HA,酸性较强时，反应不能定量完成，必须采取办法除去或降低反应产生,HA,酸性，使反应顺利完成。所以，必须依据不一样情况采取对应测定条件。,杂环类药物的分析专家讲座,第34页,二、铈 量 法,本法是氧化还原法，硝苯地平与吩噻嗪类药品可采取本法进行测定。因为这些药品含有还原性，在酸性介质中能够用硫酸铈滴定液直接滴定。前者用邻二氮沸指示剂，后者不加指示剂而是利用药品本身颜色改变指示终点。,（一）,硝苯地平测定,详见,P193,（二）,吩噻嗪类药品测定,滴定开始时，药品先失去一个电子形成一个红色自由离子，到终点时吩噻嗪类药品均失去两个电子，红色消失而指示终点。也可采取电位法或永停滴定法指示终点。,杂环类药物的分析专家讲座,第35页,三、比色法,（一）酸性染料比色法,本法是在适当,pH,介质中利用酸性染料（如磺酸酞类）与碱性药品定量结合呈色，采取比色法测定其含量。酸性染料是指含有酸性基团酸碱指示剂(磺酸酞类,)，,如溴酚蓝、溴麝香草酚蓝、溴甲酚绿、溴甲酚紫等。本法含有一定专属性和准确度，样品需用量少，灵敏度高，适合用于样品量少、小剂量药品及其制剂或体内碱性药品测定。,杂环类药物的分析专家讲座,第36页,1、基本原理,在适当,pH,介质中，,碱性药品（,B）,可与氢离子结合成,阳离子（,BH,+,）,，,一些酸性染料在此条件下解离为,阴离子（,In,-,）,，,与上述阳离子定量地结合生成,有色配位化合物（,BH,+,In,-,）,，,即离子对，能够被一些有机溶剂定量提取，在一定波优点测定该溶液（有色离子对）吸收度，即可求得碱性药品含量。,杂环类药物的分析专家讲座,第37页,即：水相（一定,pH,条件下）：,B+H,+,BH,+,生物碱盐阳离子,HIn,H,+,+In,-,酸性染料阴离子,BH,+,+In,-,（,BH,+,In,-,）,水相,离子对（有色）,（,BH,+,In,-,）,有机相,有机相,：,BH,+,In,-,被有机溶剂提取，使有机相呈色。剩下酸性染料留于水相。,比色测定：,定量分离出该呈色有机提取液，脱水后，测定其吸收度，求出有机碱含量。,杂环类药物的分析专家讲座,第38页,（1）水相最适,pH,值选择,2.影响原因,水相,pH,值大小极为主要。只有选择适当,pH,才能使有机碱性药品变成,阳离子（,BH,+,），,同一条件下，酸性染料才能电离出足够,阴离子（,In,），,阴阳离子才能定量生成,有色离子对,（,BH,+,In,-,）,，并完全溶于有机溶剂中而过量酸性染料完全保留在水相中，最终才能确保定量测定。,杂环类药物的分析专家讲座,第39页,如水相,pH,值过低（,H,+,）,，,抑制了,HIn,离解成,In,-,，,使,In,-,浓度降低。影响离子正确形成；,如水相,pH,值过高,，使有机碱药品游离，离子对浓度也降低，此时有机相萃取不是离子对而是有机碱本身。故所选,pH,应使有机碱全部以,BH,+,形式存在，酸性染料大部分以,In,-,形式存在，方便于二者定量结合。,普通是以有机溶剂提取液吸收度最大，空白值最低时,pH,值最好。,杂环类药物的分析专家讲座,第40页,（3）有机溶剂选择,（2）酸性染料及其浓度选择,（4）,水分影响,有机相中应严防混入水分。不然，微量水分可使有机相（如氯仿层）发生,混浊,，影响比色，同时因为带入了水相中过量染料，而影响测定结果。有机溶剂中混入水分，能够经过加入脱水剂（如无水硫酸钠）或经滤纸滤过除去。,3、,应用实例,阿托品注射液含量测定。氢溴酸东莨菪碱片也用本法测定，详细见,p195.,杂环类药物的分析专家讲座,第41页,（二）钯离子比色法,1.基本原理,在适当,pH,值溶液中，利用吩噻嗪类药品可与金属钯离子形成有色络合物，借以进行比色测定。,本法优点可选择性地用于未被氧化吩噻嗪药品测定。因为,Pd,2+,只与被氧化硫共阶，当硫原子已被氧化为亚砜或砜时，则不与,Pd,2+,络合呈色。,缺点是：样品浓度高时，络合物溶解度较低，可能会造成络合物析出。,2.测定方法,杂环类药物的分析专家讲座,第42页,四、紫外分光光度法,本章五类药品制剂或片剂均匀度与溶出度测定均采取本法，测定原理是基于药品据有紫外特征吸收光谱，在其最大吸收波优点测定吸收度，利用百分吸收系数计算；或与对照品溶液同时测定，计算含量。,（一）直接分光光度法,1、盐酸异丙嗪,片,测定,取本品10片，除去糖衣后，精密称定，研细，精密称取适量（约相当于盐酸异丙嗪12.5,mg），,置200,ml,量瓶中，加盐酸溶液（9 1000）适量，振摇15分钟使盐酸异丙嗪,杂环类药物的分析专家讲座,第43页,（二）萃取后分光光度法,（三）萃取双波长分光光度法,（四）二阶导数分光光度法,溶解，滤过，取续滤液10,ml,置100,ml,量瓶中，再用盐酸溶液（9 1000）稀释至刻度，摇匀，在249,nm,波优点测定吸收度，按,C,17,H,20,N,2,S,HCl,吸收系数（）为910计算，即得。,2、盐酸异丙嗪,注射液,测定 抗氧剂,VitC,对测定有干扰。测定波长改在299,nm,处。,3、奥沙西泮测定,E,1%,1,cm,杂环类药物的分析专家讲座,第44页,五、气相色谱法,气相色谱法是一个有效地分离技术，它含有分离效果好、灵敏度高、选择性好、用量少和分析速度快等特点，尤其适合组分比较复杂供试品中微量有机药品及其代谢物分离测定。因为绝大数药品极性大，不易气化，或对热不稳定，所以该法在药品分析中应用不如,HPLC,法多,（一）硫酸阿托品片剂含量测定,USP(24),方法，色谱条件：玻璃填充柱，担体为硅烷化硅藻土，固定液为3,OV17，,载气为氮气，流速25,ml/min，,检测器为,FID。,后马托品为内标。,（二）人血浆中硝苯地平,GC,法测定及药代动力学研究,杂环类药物的分析专家讲座,第45页,六、高效液相色谱法,高效液相色谱法，在本类药品含量测定中应用越来越广泛，其中,80,以上是采取反相,HPLC,法，利用本法可十分有效地分离和测定本类药品及分解产物。,USP(24),收载药品有数十个品种采取本法测定。本章药品仅有地西泮注射液在,Ch.P(),中是采取本法进行测定。,（一）反相,HPLC,法,反相,HPLC,法，是指流动相极性大于固定相极性色谱方法。,杂环类药物的分析专家讲座,第46页,在本法中常采取化学键合相作为固定相，即在硅胶表面，如键合为十八烷基时，则形成惯用,十八烷基硅烷化键合硅胶（,ODS）,。,在硅胶表面引入硅烷基形成固定相极性很弱，而流动相多采取水甲醇或水乙腈等大极性系统。在反相,HPLC,中，极性大组分在分离时先流出柱子，极性弱组分后流出柱子，适合于共存组分极性差异大样品测定。,杂环类药物的分析专家讲座,第47页,用化学键合固定相分离碱性杂环类药品时，因为在硅胶表面硅醇基受空间位阻影响，仅有一部分硅醇基可与硅烷化试剂作用，所以这些裸露硅醇基于碱性药品发生吸附或离子交换作用，而使碱性药品脱位色谱峰产生拖尾，通常在流动相中加入碱性试剂，分离效能下降，保留时间过长，甚至不能被洗脱。,通常是在流动相中加入碱性试剂（扫尾剂），使流动相,pH,位于78左右，,使碱性药品电离受到抑制，以非电离形式存在，增加脂溶性改进分离效能。当前惯用碱性试剂有二乙胺、三乙胺等。但应注意流动相,pH,值不能太高，不然可造成化学键合相固定相水解。普通化学键合固定相要求流动相,pH,范围是28。,杂环类药物的分析专家讲座,第48页,1.地西泮注射液反相,HPLC,法,2.高效液相法测定硫酸阿托品片含量,（二）离子对高效液相色谱法,离子对色谱法，是离子对提取于色谱技术与相结合产物，可用于分析呈离解状态药品，如有机碱类或有机酸类药品。,离子对色谱法是将待测组分反离子加入到流动相中，与呈离解状态药品作用，生成可逆离子对化合物。,分离测定杂环类药品中吡啶类、喹啉类等药品时，主要是采取烷基磺酸盐或其它盐类作为离子对试剂（如戊烷磺酸钠与庚烷磺酸钠）。影响离子对形成条件如溶液,pH、,反离子种类、流动相等流动相普通呈酸性，以利于有机碱离解。,杂环类药物的分析专家讲座,第49页,本 章 小 结,1,、掌握本章药品分类及其代表药品。,2,、掌握判别试验中酰肼基团反应。,3,、掌握异烟肼中游离肼检验。,4,、掌握苯并吩噻嗪类药品判别反应（,UV,特征、显色反应）。,杂环类药物的分析专家讲座,第50页,4,、掌握非水溶液滴定法原理。,5,、掌握酸性染料法测定生物碱类药品原理及试验条件选择。,6,、掌握钯离子比色法原理。,杂环类药物的分析专家讲座,第51页,