藥物分析08第八章雜環(huán)類藥物分析.ppt

第八章 雜環(huán)類藥物的分析,2,本章簡(jiǎn)介,本章介紹五類： 1、吡啶類：異煙肼、尼克剎米和硝苯地平 2、喹啉類：硫酸奎寧、奎尼丁、鹽酸環(huán)丙沙星等 3、托烷類：硫酸阿托品、氫溴酸東莨菪堿等 4、吩噻嗪類：氯丙嗪、異丙嗪、奮乃靜和鹽酸硫利達(dá)嗪等 5、苯并二氮雜卓類：地西泮、奧沙西泮和氯氮卓等,雜環(huán)化合物：碳環(huán)中夾雜有非碳原子的環(huán)狀有機(jī)化合物，其中非碳原子稱為雜原子，一般為O、S、N等。在化學(xué)合成藥中，已成為現(xiàn)代藥物中應(yīng)用最多、最廣的一大類。,3,第一節(jié) 吡啶類藥物,結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì) 吡啶環(huán)的特性：均含有或位被羧基衍生物所取代的吡啶環(huán)，可發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。,吡啶（pyridine）,4,第一節(jié) 吡啶類藥物,結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì) 含有N原子的六元單環(huán)，例如：異煙肼、尼克剎米和硝苯地平,5,主要化學(xué)性質(zhì),弱堿性：吡啶環(huán)N原子為堿性原子，吡啶環(huán)pKb為8.8（水中） 尼克剎米：除了吡啶環(huán)上的N原子外，吡啶環(huán)位被酰氨基取代，遇堿水解釋放二乙胺。 Chp2005鑒別：取本品10滴，加氫氧化鈉試液3ml ，加熱，即發(fā)生二乙胺的臭氣， 能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色。,6,主要化學(xué)性質(zhì),還原性：異煙肼吡啶環(huán)位被酰肼所取代，有較強(qiáng)的還原性，可被不同的氧化劑氧化，也可與某些含有羰基的化合物發(fā)生縮合反應(yīng)。,異煙肼與硝酸銀銀鏡反應(yīng),7,二、鑒別試驗(yàn),吡啶環(huán)的開環(huán)反應(yīng),戊烯二醛反應(yīng)（kning 反應(yīng)）,尼可剎米 + 溴化氰,H2O,戊烯二醛衍生物,苯胺,黃色,8,二硝基氯苯反應(yīng)（Vongerichten反應(yīng)）,吡啶及其衍生物+2,4-二硝基氯苯,紫紅色,無(wú)水條件,9,酰肼基的反應(yīng),還原反應(yīng),異煙肼+ AgNO3,異煙酸銀,+,N2,+,( 白色）,異煙肼 + 亞硒酸,硒,（紅色）,Ag,銀鏡,10,縮合反應(yīng) 異煙肼的酰肼基與芳醛縮合形成腙，其有固定的熔點(diǎn)，可用以鑒別。ChP和BP均采用本法鑒別.,酰肼基的反應(yīng),11,異煙肼的其他鑒別反應(yīng),與亞硒酸作用，可將其還原為紅色硒的沉淀,與1,2-萘醌-4-磺酸在堿性介質(zhì)中，可縮合呈紅色。,紅色,12,二氫吡啶的解離反應(yīng) 二氫吡啶類藥物的丙酮或甲醇溶液與堿作用，二氫吡啶環(huán)1，4-位氫均可發(fā)生解離，形成p-共軛而發(fā)生顏色變化。,吡啶環(huán)的鑒別反應(yīng),13,吡啶環(huán)的鑒別反應(yīng),沉淀反應(yīng) 具有吡啶環(huán)的結(jié)構(gòu)，可與重金屬鹽類及苦味酸等試劑形成沉淀。,尼可剎米+CuSO4+硫氰酸銨,草綠色,尼可剎米 異煙肼,+ HgCl2,白色,14,吡啶環(huán)的鑒別反應(yīng),分解產(chǎn)物反應(yīng),使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),尼可剎米 異煙肼,+,無(wú)水Na2CO3 Ca(OH)2,吡啶臭,尼可剎米+NaOH,二乙胺,15,紫外吸收光譜鑒別,芳雜環(huán)在紫外光區(qū)有特征吸收,16,有關(guān)物質(zhì)檢查,異煙肼中肼的檢查 異煙肼不穩(wěn)定，游離肼即可能在原料中引入，又可能在貯藏過(guò)程中降解而產(chǎn)生。肼為誘變劑和致癌物質(zhì) TLC 比濁法,17,有關(guān)物質(zhì)檢查,尼克剎米中有關(guān)物質(zhì)的檢查 TLC 檢查N-乙基煙酰胺和結(jié)構(gòu)不明物質(zhì) 硝苯地平中的有關(guān)物質(zhì)檢查,HPLC法檢查,18,第二節(jié) 喹啉類藥物,硫酸奎寧 硫酸奎寧丁 鹽酸環(huán)丙沙星 (quinine sulfate) (quinidine sulfate) (ciprofloxacin hydrochloride),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有吡啶與苯稠合而成的喹啉雜環(huán)，環(huán)上雜原子的反應(yīng)性能基本與吡啶相同。,19,主要化學(xué)性質(zhì),堿 性： 喹啉環(huán)上的N原子具有堿性，與強(qiáng)酸成鹽 旋 光 性： 硫酸奎寧 (左旋體)，比旋度為-237至-244 硫酸奎寧丁(右旋體)，比旋度為+275至+290 鹽酸環(huán)丙沙星，無(wú)旋光性 熒光特性： 硫酸奎寧和硫酸奎寧丁在稀硫酸中顯藍(lán)色熒光， 鹽酸環(huán)丙沙星無(wú)熒光。,20,鑒別試驗(yàn),綠奎寧反應(yīng)（Thalleioquin） 用于奎寧和奎尼丁的鑒別,鑒別方法：取本品約20mg，加水20ml溶解后，分取5ml，加溴試液3滴與氨試液1ml ，即顯翠綠色。,二醌基的銨鹽（綠色）,21,鑒別試驗(yàn),光譜特征 紫外吸收光譜 鹽酸環(huán)丙沙星在 277nm與315nm的波長(zhǎng)處有最大吸收。 熒光光譜 硫酸奎寧加稀硫酸使成酸 性，即顯藍(lán)色熒光。 鹽酸環(huán)丙沙星無(wú)熒光特性。,22,鑒別試驗(yàn),硫酸奎寧、硫酸奎尼丁硫酸根+氯化鋇 生成白色沉淀 鹽酸環(huán)丙沙星鹽酸根+硝酸銀 生成白色沉淀,23,特殊雜質(zhì)檢查,硫酸奎寧中的特殊雜質(zhì)檢查 酸度 檢查酸性雜質(zhì) 氯仿乙醇不溶物 檢查醇中不溶性雜質(zhì)或無(wú)機(jī)鹽類 其他金雞納堿（TLC、HPLC） 檢查其他生物堿,24,特殊雜質(zhì)檢查,鹽酸環(huán)丙沙星中特殊雜質(zhì)檢查 酸 度 取本品，加水制成每1ml中含25mg的溶液，測(cè)定 pH值應(yīng)為3.0 4.5。 溶液的澄清度和顏色 取本品0.1g，加水10ml溶解后，溶液應(yīng)澄清；如顯色，與黃色或黃綠色4號(hào)標(biāo)準(zhǔn)比色液(附錄 A)比較，不得更深。 有關(guān)物質(zhì)（HPLC）,25,第三節(jié) 托烷類藥物,硫酸阿托品 氫溴酸東莨菪堿 (atropine) (scopolamine） hydrochloride),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：大多數(shù)為莨菪烷衍生的氨基醇與不同的有機(jī)酸縮合成酯的生物堿，常見的有顛茄生物堿和古柯生物堿。,26,化學(xué)性質(zhì),水解性（酯水解生成醇和酸）,阿托品 莨菪醇 莨菪酸,27,化學(xué)性質(zhì),堿性 阿托品和東莨菪堿結(jié)構(gòu)中，五原脂環(huán)含有叔胺氮原子，較強(qiáng)的堿性，易與酸成鹽。 旋光性 氫溴酸東莨菪堿含有不對(duì)稱碳原子，左旋體比旋度為-24至-27 阿托品雖然含有不對(duì)稱碳原子，但外消旋化，無(wú)旋光性,28,鑒別試驗(yàn),托烷生物堿一般鑒別試驗(yàn),生物堿,水解,莨菪酸,發(fā)煙硝酸,三硝基衍生物,KOH（C2H5OH）,固體KOH,有色的醌型產(chǎn)物,29,鑒別試驗(yàn),氧化反應(yīng) 水解生成的莨菪酸，在硫酸和重鉻酸鉀在加熱條件下，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成苯甲醛，逸出苦杏仁的臭味。,30,沉淀反應(yīng) 本類藥物具有堿性，可與生物堿沉淀劑生成沉淀。 如：阿托品+氯化汞醇試液 黃色沉淀 東莨菪堿+氯化汞醇試液 白色沉淀,硫酸鹽與溴化物反應(yīng),硫酸阿托品：水溶液加氯化鋇生成白色沉淀，沉淀在鹽酸或硝酸中均不溶解；加醋酸鉛試液也生成白色沉淀，在醋酸銨或氫氧化鈉試液中溶解。 氫溴酸東莨菪堿：水溶液加硝酸銀試液，生成淡黃色凝乳沉淀，能在氨試液中微溶，但在硝酸中幾乎不溶；滴加氯試液，溴即游離，加氯仿振搖，氯仿層顯黃色或紅棕色。,31,酸度 東莨菪堿堿性很弱，對(duì)石蕊試紙幾乎不顯堿性反應(yīng)。 氫溴酸東莨菪堿為強(qiáng)酸弱堿形成的鹽，通過(guò)其5%水溶 液的pH值為4.05.5，來(lái)控制本品中的酸性雜質(zhì)。 其他生物堿,氫溴酸東莨菪中特殊雜質(zhì)檢查,本品水溶液+氨試液,不混濁,合格,混濁,存在其他生物堿,+ KOH試液,混濁（東莨菪堿）,32,易氧化物 主要是檢查本品在生產(chǎn)中可能引入的阿撲阿托品及其它含有雙鍵的有機(jī)物質(zhì)，可使KMnO4溶液褪色。,33,第四節(jié) 吩噻嗪類藥物,R: -H、-Cl、-CF3、 -COCH3、-SCH2CH3 R: 具有23碳鏈的二甲或二乙胺基，或含氮雜環(huán)如哌嗪和哌啶的衍生物 典型藥物：鹽酸氯丙嗪、鹽酸異丙嗪、奮乃靜、鹽酸氟奮乃靜、癸氟奮乃靜、鹽酸三氟拉嗪和鹽酸硫利達(dá)嗪等,吩噻嗪類藥物為苯并噻嗪的衍生物，分子結(jié)構(gòu)中均含有硫氮雜蒽母核，基本結(jié)構(gòu)如下：,34,主要的化學(xué)性質(zhì),紫外吸收光譜特性 硫氮雜蒽母核為共軛三環(huán)的系統(tǒng)，紫外區(qū)三個(gè)吸收峰值，約205nm、254nm、300nm，最強(qiáng)多在254nm附近，根據(jù)2位、10位取代基不同，可引起最大吸收峰的位移。 當(dāng)母核的二價(jià)硫被氧化為砜或亞砜，則呈現(xiàn)四個(gè)峰值。 紅外吸收光譜特性 由于取代基R和R的不同，具有不同的紅外光譜，已被藥典用于不同品種的鑒別。,35,主要的化學(xué)性質(zhì),易氧化呈色 硫氮雜蒽母核中的二價(jià)硫易氧化，不同的氧化劑如硫酸、硝酸、三氯化鐵試液及過(guò)氧化氫等，母核易被氧化成亞砜、砜等不同的產(chǎn)物，隨取代基的不同，呈現(xiàn)不同的顏色，可用于鑒別。 金屬離子絡(luò)合呈色 未氧化的硫可與金屬鈀離子形成配位化合物，而氧化產(chǎn)物亞砜、砜則不能，可用于鑒別和含有測(cè)定，具有專屬性。,36,鑒別試驗(yàn),紫外吸收光譜鑒別,37,鑒別試驗(yàn),氧化顯色反應(yīng),38,鑒別試驗(yàn),與鈀離子絡(luò)合顯色 鑒別方法：取本品約50mg，加甲醇2ml溶解后，加0.1%氯化鈀溶液3ml，既有沉淀生成，并顯紅色，再加過(guò)量的氯化鈀溶液，顏色變深。,39,鑒別試驗(yàn),分解產(chǎn)物反應(yīng),40,鹽酸異丙嗪中特殊雜質(zhì)檢查 主要有：2-二甲氨基-1-丙醇；N,N,-三甲基-10H-吩噻嗪- 10-乙胺異構(gòu)體和結(jié)構(gòu)不清的分解產(chǎn)物 。因此采用TLC法中的 高低濃度對(duì)比法控制上述這些雜質(zhì)的限量。 鹽酸硫利達(dá)嗪中有關(guān)物質(zhì)檢查 本品遇光不穩(wěn)定，在生產(chǎn)和貯藏過(guò)程中易引入有關(guān)物質(zhì)，因 其結(jié)構(gòu)不清，因此也采用TLC法中的高低濃度對(duì)比法控制雜 質(zhì)的限量。,特殊雜質(zhì)檢查,41,第五節(jié) 苯并二氮雜卓類藥物,地西泮 阿普唑侖 奧沙西泮 氯氮卓,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含氮雜原子、六元和七元環(huán)雙環(huán)并合而成，其中1,4-苯并二氮雜卓類藥物是目前臨床應(yīng)用最廣泛的抗焦慮、抗驚厥藥。,42,化學(xué)性質(zhì),堿 性： 非水溶液滴定法測(cè)定含量 水 解： 在強(qiáng)酸性溶液中，形成二苯甲酮衍生物，具有的特性可用于鑒別和含量測(cè)定,43,化學(xué)鑒別試驗(yàn) 沉淀反應(yīng) 氯氮卓 橙紅色沉淀 阿普唑侖 鹽酸氟西泮 KBiI4 也生成橙紅色沉淀 氯硝西泮 放置后，沉淀顏色變深， 因此可以相互區(qū)別。,鑒別試驗(yàn),44,水解后呈芳伯胺反應(yīng) 氯氮卓和奧沙西泮，其反應(yīng)如下：,45,鑒別試驗(yàn),硫酸熒光反應(yīng)： 苯并二氮雜卓類藥物溶于硫酸/稀硫酸在紫外光(365nm)下顯不同的顏色。,分解產(chǎn)物的反應(yīng) 有機(jī)氯化合物，氧瓶燃燒法破壞，生成HCl，以5%氫氧化鈉溶液吸收，硝酸酸化，顯氯化物反應(yīng)。,46,鑒別試驗(yàn),紫外特征吸收,IR：地西泮、阿普唑侖、艾司唑侖、鹽酸氟西泮、氯硝西泮和奧沙西泮,47,鑒別試驗(yàn),硅膠G薄層板，苯丙酮(3:2)為展開劑，稀硫酸噴霧，105干燥30min，紫外燈下檢視熒光斑點(diǎn)：,*s, m, w分別表示熒光的強(qiáng)、中、弱,薄層色譜法,48,特殊雜質(zhì)檢查,TLC是本類藥物較為常用的檢查方法 Ch.P 收載的八種本類藥物，除氯氮卓外，其余 均作此項(xiàng)檢查。其檢查方法除了三唑侖采用GC法外， 其余均用TLC法進(jìn)行檢查。USP(24)和BP(2000)中對(duì)氯 氮卓都規(guī)定了此項(xiàng)檢查，而且均用TLC法進(jìn)行檢查。,49,1.地西泮中有關(guān)物質(zhì)的檢查 地西泮在合成過(guò)程中因其副反應(yīng)，可能引入N-去甲基苯甲二氮卓及化學(xué)結(jié)構(gòu)不清的有關(guān)物質(zhì)，可 采用TLC法中的高低濃度對(duì)比法進(jìn)行檢查。 2.氯氮卓中有關(guān)物質(zhì)的檢查 USP(24)用TLC法檢查氯氮卓中的有關(guān)物質(zhì)，并規(guī)定其分解產(chǎn)物2-氨基-5-氯-2-苯甲酮含量不得過(guò)0.01%；中間體7-氯-1，3-二氫-5-苯基-2H-1，4-苯并二氮雜卓-2-酮-4-氧化物含量不得過(guò)0.1%。,50,3.氯氮卓中有關(guān)物質(zhì)的反相高效液相色譜法 色譜條件：色譜柱為250mm2.6mm（i.d.）Nucleosil10C18柱； n=3000；流動(dòng)相為甲醇-磷酸液(0.05mol/L)(60:40), 40%氫氧化鈉溶液調(diào)pH為6.0；流速為1ml/min;紫外檢測(cè) 器波長(zhǎng)為254nm。 檢測(cè)結(jié)果：氨基物（）的tR為12.0min、氧化物（）的tR 為4.3min，痕量雜質(zhì)（、）的tR為13.8、 3.6、4.7min。,51,第六節(jié) 含量測(cè)定,高效液相色譜法,非水溶液滴定法,鈰量法,比色法,紫外分光光度法,氣相色譜法,52,非水溶液滴定法 基本原理,第六節(jié) 含量測(cè)定,當(dāng)HA酸性較強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)不能定量完成，必須除去或降低HA的酸性，使反應(yīng)順利地完成。,BH+A-,+,HClO4,BH+ClO4,+,HA,游離堿類鹽,被置換出的弱酸,因此，要根據(jù)不同情況采用相應(yīng)測(cè)定條件。,53,一般方法,供試品,+,冰醋酸,10ml30ml,若供試品為氫鹵酸鹽再加5%醋酸汞的冰醋酸液3ml5ml,結(jié) 果,高氯酸滴定液滴定,以空白試驗(yàn)校正,54,問(wèn)題討論 1.適用范圍 主要用于Kb10-8的有機(jī)堿鹽的含量測(cè)定。對(duì)堿性較弱 的雜環(huán)類藥物，只要選擇合適的溶劑、滴定劑和終點(diǎn)指示的方法， 可使pKb為813的弱堿性藥物采用本法滴定。 一般來(lái)說(shuō)： Kb為10-810-10時(shí)，宜選冰醋酸作為溶劑； 藥物的 Kb為10-1010-12時(shí)，宜選冰醋酸與醋酐的混合溶液； Kb10-12時(shí)，應(yīng)用醋酐作為溶劑。 另外，在冰醋酸中加入不同量的甲酸，也能使滴定突躍顯著增 大，使一些堿性極弱的雜環(huán)類藥物獲得滿意測(cè)定結(jié)果。,55,2.酸根的影響：無(wú)機(jī)酸類，在醋酸介質(zhì)中的酸性以下列排序遞減： 高氯酸氫溴酸硫酸鹽酸硝酸 消除HX干擾的方法：加Hg(Ac)2 量不足終點(diǎn)不明顯，結(jié)果偏低。 2BHX + Hg(Ac)2 2BHAc + HgX2,過(guò)量(13倍)不影響測(cè)定結(jié)果,56,3.滴定劑的穩(wěn)定性 非水溶液滴定法所用的溶劑為醋酸，具有 揮發(fā)性，膨脹系數(shù)較大，溫度和貯存條件都影響滴定劑的濃度。 4.終點(diǎn)指示方法 常用電位法和指示劑法。Ch.P收載的本類藥 物大多采用結(jié)晶紫指示劑指示終點(diǎn)，少數(shù)采用電位法指示終點(diǎn)。,57,硝苯地平的測(cè)定 基本原理 硝苯地平的測(cè)定原理，可用下列反應(yīng)式表示： 終點(diǎn)時(shí):微過(guò)量的Ce4+將指示劑中的Fe2+氧化成Fe3+，使 橙紅色配合物離子呈淡藍(lán)色或無(wú)色，以指示終 點(diǎn)的到達(dá)。,鈰量法,58,比色法,酸性染料比色法 原理：在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中，堿性藥物(B) 可與氫離子結(jié)合成(BH+)，而一些酸性染料可解離為(In-)，兩者定量結(jié)合成有色絡(luò)合物(BH+ In-)離子對(duì)，可被有機(jī)溶劑定量提取，在一定波長(zhǎng)處測(cè)定其吸收，即可算出堿性藥物的含量。,59,比色法,酸性染料比色法 影響因素 水性最佳pH值：使得BH+和In-最多 酸性染料及其濃度：定量結(jié)合，產(chǎn)物溶解性好；可稍過(guò)量 有機(jī)溶劑的選擇：提取效率高，氯仿最理想 水分的影響：影響結(jié)果，脫水劑或?yàn)V紙除去水分,60,比色法,鈀離子比色法 原理：吩噻嗪類藥物的二價(jià)硫在pH20.1緩沖液中可與鈀離子(Pb2+)形成紅色絡(luò)合物，10min呈色完全，可穩(wěn)定2 h，在500nm波長(zhǎng)附近有最大吸收，最適宜范圍5