常見化學(xué)分析基礎(chǔ)（藥物分析課件）

第四章藥典中常用定量分析方法概述第一節(jié)滴定分析法第二節(jié)紫外-可見分光光度法第三節(jié)色譜分析法目錄第四節(jié)分析方法的驗(yàn)證第五節(jié)定量分析有關(guān)計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)●掌握滴定分析法的概念、分類、基本原理、滴定條件與指示劑的選擇,以及計(jì)算。掌握儀器分析法的概念與分類、紫外-可見分光光度法、氣相色譜法及高效液相色譜法的基本原理和定量分析方法與計(jì)算?！袷煜ぶ苯拥味ǚ?、剩余滴定法的操作方法。熟悉紫外-可見分光光度計(jì)、氣相色譜儀及高效液相色譜儀的儀器結(jié)構(gòu)及操作維護(hù)?！窳私鈨x器設(shè)備的校正和檢定。藥物的定量分析是指準(zhǔn)確測定藥物有效成分或指標(biāo)性成分的含量。藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的含量測定項(xiàng)下規(guī)定的試驗(yàn)方法，一般可采用化學(xué)、儀器或生物測定方法。（1）化學(xué)分析法包括重量分析和容量分析。（2）儀器分析法主要包括電化學(xué)分析法、分光光度法和色譜法。（3）生物測定法。第一節(jié)滴定分析法滴定分析法是將一種已知準(zhǔn)確濃度溶液（滴定液）滴加到待測物質(zhì)的溶液中，直到化學(xué)反應(yīng)按計(jì)量關(guān)系反應(yīng)完全為止，然后根據(jù)所用滴定液的濃度和體積計(jì)算出待測物質(zhì)含量的一種分析方法，又稱“容量分析法”。在實(shí)際滴定分析時(shí)，常在待滴定的溶液中加入指示劑，以滴定過程中指示劑顏色的突變點(diǎn)作為滴定終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)很難完全吻合，由此造成的誤差稱為滴定誤差或終點(diǎn)誤差。滴定分析法具有儀器簡單、操作方便快捷、安全等優(yōu)點(diǎn)，是藥物分析中常見的含量測定方法。滴定分析法主要用于常量組分（含量>1%以上）的含量測定，在藥物分析中主要用于原料藥的含量測定。（1）滴定液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）配制滴定液又叫標(biāo)準(zhǔn)溶液，是濃度已知準(zhǔn)確的試液。其配制方法有兩種:①直接配制法②間接配制法滴定液（2）滴定度每毫升規(guī)定濃度的滴定液A相當(dāng)于被測組分X的質(zhì)量，稱為滴定度，用TX/A表示。（一）酸堿滴定法酸堿滴定法又稱為中和法，是以酸、堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。該滴定法一般以酸（堿）性滴定液滴定被測物質(zhì)，以酸堿指示液或儀器指示終點(diǎn)，根據(jù)酸（堿）滴定液的濃度和消耗的體積，計(jì)算出被測物質(zhì)的含量。①直接滴定法C·K≥10-8。②剩余滴定法若藥物難溶于水或有其他原因不宜采用直接滴定法時(shí)，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劑中進(jìn)行滴定的滴定分析方法。以非水堿量法在藥物含量測定中較為常見。1）有機(jī)弱堿的滴定。2）有機(jī)酸堿金屬鹽的滴定。3）有機(jī)堿的氫鹵酸鹽的滴定：先加入一定量醋酸汞冰醋酸溶液4）有機(jī)堿的硫酸鹽的滴定。只能滴定至HSO4—的程度。5）有機(jī)堿的硝酸鹽的滴定，只能用電位法指示終點(diǎn)。6）有機(jī)堿的有機(jī)酸鹽的滴定。（三）氧化還原滴定法氧化還原滴定法是建立在氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上的一種滴定分析方法。根據(jù)所應(yīng)用的氧化劑或還原劑不同，氧化還原滴定法根據(jù)滴定液種類不同，分為碘量法、亞硝酸鈉法、溴量法、鈰量法、高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法等。①碘量法碘量法是以碘的氧化性或的還原性進(jìn)行的氧化還原滴定分析方法。根據(jù)滴定方式的不同，碘量法分為直接碘量法（亦稱碘滴定法）和間接碘量法（亦稱滴定碘法），間接碘量法又分為置換碘量法和剩余碘量法兩種。注意指示劑加入的時(shí)機(jī)和終點(diǎn)顏色變化。使用碘量法應(yīng)注意：溶液酸度的控制、指示劑加入的時(shí)機(jī)、使用碘量瓶防止碘揮發(fā)和被空氣氧化等。②亞硝酸鈉滴定法亞硝酸鈉滴定法是利用亞硝酸鈉在鹽酸存在下可與具有芳香第一胺的化合物發(fā)生重氮化反應(yīng)，定量生成重氮鹽，根據(jù)滴定時(shí)消耗亞硝酸鈉的量來計(jì)算藥物含量的方法。《中國藥典》現(xiàn)行版采用永停滴定法指示終點(diǎn)。③溴量法溴量法是以溴的氧化作用和溴代作用為基礎(chǔ)的滴定法。主要用來測定如司可巴比妥鈉、依他尼酸，鹽酸去氧腎上腺素等的含量測定。（四）沉淀滴定法沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。目前應(yīng)用較廣的是銀量法。藥典中常用吸附指示劑法和電位滴定法。（五）配位滴定法配位滴定法是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。應(yīng)用最廣泛的是以乙二胺四乙酸（EDTA）為配位劑，用金屬指示劑（In）指示終點(diǎn)。在直接滴定法中，In在一定條件下能與金屬離子（M）形成有色配合物（MIn）（乙色），當(dāng)?shù)味ǖ竭_(dá)終點(diǎn)時(shí)，稍過量的EDTA與MIn反應(yīng)使指示劑游離出來，顯示它自身的顏色（甲色），從而指示終點(diǎn)。

控制酸度是配位滴定法的關(guān)鍵條件，這是因?yàn)樗岫炔坏绊懪湮换衔锏姆€(wěn)定性，還影響金屬指示劑的顏色，因此，滴定須在一定的酸度范圍內(nèi)進(jìn)行。為排除其他金屬離子的干擾，常加入三乙醇胺等掩蔽試劑。（一）朗伯比爾定律透光率與吸光度第二節(jié)紫外-可見分光光度法（二）紫外-可見光分光度計(jì)①單波長單光束分光光度計(jì)②單波長雙光束分光光度計(jì)③雙波長雙光束分光光度計(jì)（1）光源：紫外-可見分光光度計(jì)常見的光源，有能發(fā)射可見光波段光的鎢燈及鹵鎢燈，以及能發(fā)射紫外光波段光的氫燈和氘燈。（2）單色器：單色器通過光柵的散射及狹縫的寬窄調(diào)節(jié)，從光源放出的連續(xù)波段光中分離出單色光，再照射到樣品池上。儀器的精密度和準(zhǔn)確度主要有單色器來決定。（3）吸收池：吸收池又稱比色皿或比色杯，用來盛裝樣品溶液或參比溶液。光學(xué)玻璃材料的吸收池適合于可見光波段下的檢測，石英材料的吸收池適合于紫外和可見光波段下的檢測。吸收池間透光率之差不得超過0.3%即可配套使用。（4）檢測器：檢測器將透過的光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)強(qiáng)度的電信號。常見檢測器為光電倍增管。檢測器的穩(wěn)定性將影響到信號中噪音及漂移情況。①波長應(yīng)定期對所用的儀器進(jìn)行全面校正檢定外，還應(yīng)于測定前校正測定波長。三、紫外-可見分光光度計(jì)的校正和檢定②吸光度的準(zhǔn)確度可用重鉻酸鉀的硫酸溶液檢定。③雜散光的檢查截止使用波長四、對溶劑的要求定量分析時(shí)，除另有規(guī)定外1）應(yīng)以配制供試品溶液的同批溶劑為空白對照2）一般供試品溶液的吸光度讀數(shù)，以控制在0.3～0.7之間為宜3）儀器的狹縫波帶寬度宜小于供試品吸收帶的半高寬度的十分之一4）最大吸收波長五、紫外-可見分光光度法的定量分析方法①對照品比較法②吸收系數(shù)法③計(jì)算分光光度法計(jì)算分光光度法一般不宜用作含量測定，使用時(shí)均應(yīng)嚴(yán)格按各品種項(xiàng)下規(guī)定的方法進(jìn)行。④比色法供試品本身在紫外-可見光區(qū)沒有強(qiáng)吸收，或在紫外光區(qū)雖有吸收但為了避免干擾或提高靈敏度，可加入適當(dāng)?shù)娘@色劑，發(fā)生顯色反應(yīng)，得到的反應(yīng)產(chǎn)物具有顏色，其最大吸收波長移至可見光區(qū)，這種測量方法稱為比色法。⑤標(biāo)準(zhǔn)曲線法以吸光度與相應(yīng)的濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再根據(jù)供試品的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得其相應(yīng)的濃度，并求出其含量。在標(biāo)準(zhǔn)曲線法中，r越接近于1，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度就越高。（1）基本原理高效液相色譜法系采用髙壓輸液泵將規(guī)定的流動(dòng)相泵入裝有填充劑的色譜柱，對供試品進(jìn)行分離測定的色譜方法。注入的供試品，由流動(dòng)相帶入色譜柱內(nèi)，各組分在柱內(nèi)被分離，并進(jìn)入檢測器檢測，由積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和處理色譜信號。髙效液相色譜儀由髙壓輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器、積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。一.高效液相色譜法第三節(jié)色譜分析法髙效液相色譜儀由髙壓輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器、積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。①色譜柱常用的色譜柱填充劑為化學(xué)鍵合硅膠，反相色譜系統(tǒng)使用非極性填充劑，以十八烷基硅烷鍵合硅膠最為常用。②檢測器常用的檢測器為紫外檢測器，包括二極管陣列檢測器（DAD）。其他常見的檢測器有熒光檢測器、示差折光檢測器、蒸發(fā)光散射檢測器、電化學(xué)檢測器和質(zhì)譜檢測器等。③流動(dòng)相對于十八烷基硅烷鍵合硅膠為固定相的反相色譜系統(tǒng)，其流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例一般不低于5％。流動(dòng)相須用0.45μm微孔濾膜過濾，并脫氣處理后方可使用。色譜系統(tǒng)的適用性試驗(yàn)通常包括理論板數(shù)、分離度、靈敏度、拖尾因子和重復(fù)性等五個(gè)參數(shù)。其中，分離度和重復(fù)性是系統(tǒng)適用性試驗(yàn)中更具實(shí)用意義的參數(shù)。必要時(shí)，可對色譜系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以符合要求。三、系統(tǒng)適用性試驗(yàn)①色譜柱的理論板數(shù)：②分離度：除另有規(guī)定外，定量分析時(shí)待測物質(zhì)色譜峰與相鄰色譜峰之間的分離度應(yīng)不小于1.5。③靈敏度：定量測定時(shí)，信噪比應(yīng)不小于10；定性測定時(shí)，信噪比應(yīng)不小于3。④拖尾因子：以峰高作為定量參數(shù)時(shí)，除另有規(guī)定外，T應(yīng)在0.95～1.05之間。⑤重復(fù)性：用于評價(jià)色譜系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)樣時(shí)響應(yīng)值的重復(fù)性能。除另有規(guī)定外，通常取各品種項(xiàng)下的對照品溶液，連續(xù)進(jìn)樣5次，其峰面積測量值（或內(nèi)標(biāo)比值或其校正因子）的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%。視進(jìn)樣溶液的濃度和/或體積、色譜峰響應(yīng)和分析方法所能達(dá)到的精度水平等，對相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的要求可適當(dāng)放寬或收緊，放寬或收緊的范圍以滿足品種項(xiàng)下檢測需要的精密度要求為準(zhǔn)。①內(nèi)標(biāo)法四、測定方法②外標(biāo)法③加校正因子的主成分自身對照法④不加校正因子的主成分自身對照法⑤面積歸一化法（五）多維液相色譜簡介多維色譜又稱為色譜/色譜聯(lián)用技術(shù)，1D和2D分別指一維和二維；而1D和2D則分別代表第一維和第二維。（六）離子色譜法簡介分離機(jī)理主要為離子交換定量分析法以外標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法最為常用。（七）分子排阻色譜法簡介根據(jù)待測組分的分子大小進(jìn)行分離一、基本原理氣相色譜法系采用氣體為流動(dòng)相（載氣）流經(jīng)裝有填充劑的色譜柱進(jìn)行分離測定的色譜方法。物質(zhì)或其衍生物氣化后，被載氣帶入色譜柱進(jìn)行分離，各組分先后進(jìn)入檢測器，用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄色譜信號。二、氣相色譜法二、對儀器的一般要求和色譜條件所用的儀器為氣相色譜儀，氣相色譜儀由載氣源、進(jìn)樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。進(jìn)樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均應(yīng)根據(jù)分析要求適當(dāng)設(shè)定。②進(jìn)樣部分進(jìn)樣方式一般可采用溶液直接進(jìn)樣、自動(dòng)進(jìn)樣或頂空進(jìn)樣。③色譜柱色譜柱為填充柱或毛細(xì)管柱。④柱溫箱由于柱溫箱溫度的波動(dòng)會(huì)影響色譜分析結(jié)果的重現(xiàn)性，因此柱溫箱控溫精度應(yīng)在±1℃，且溫度波動(dòng)小于每小時(shí)0.1℃。溫度控制系統(tǒng)分為恒溫和程序升溫兩種。①載氣源氣相色譜法的流動(dòng)相為氣體，稱為載氣，氦、氮和氫可用作載氣，常用載氣為氮?dú)?。⑤檢測器適合氣相色譜法的檢測器有火焰離子化檢測器（FID）、熱導(dǎo)檢測器（TCD）、氮磷檢測器（NPD）、火焰光度檢測器（FPD）、電子捕獲檢測器（ECD）、質(zhì)譜檢測器（MS）等。檢測器溫度一般應(yīng)高于柱溫，并不得低于150℃，以免水汽凝結(jié)，通常為250?350℃。⑥數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可分為記錄儀、積分儀以及計(jì)算機(jī)工作站等。一般色譜圖約于30分鐘內(nèi)記錄完畢。三、系統(tǒng)適用性試驗(yàn)（同高效液相色譜）①內(nèi)標(biāo)法加校正因子。②外標(biāo)法③面積歸一化法④標(biāo)準(zhǔn)溶液加入法四、測定方法第四節(jié)分析方法的驗(yàn)證含量測定的結(jié)果是判斷藥品質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)，原料藥與制劑的含量表示方法不同，含量的計(jì)算方法也因分析測定方法不同而異。理化分析中，原料藥的含量用百分含量表示，制劑的含量則用標(biāo)示量的百分含量表示，其中生物藥物的含量也常用效價(jià)來表示。第五節(jié)定量分析有關(guān)計(jì)算原料藥的百分含量計(jì)算制劑的標(biāo)示量的百分含量計(jì)算片劑的標(biāo)示量百分含量的計(jì)算推導(dǎo)注射液的標(biāo)示量百分含量的計(jì)算推導(dǎo)滴定分析法儀器分析法例題6：哈西奈德軟膏（規(guī)格10g:10mg）的含量測定內(nèi)標(biāo)溶液的制備:取黃體酮，加流動(dòng)相溶解并稀釋制成每1ml中含0.1505mg的溶液，即得。精密稱取本品1.2505g，置50ml量瓶中，加甲醇約30ml，置80℃水浴中加熱2分鐘，振搖使哈西奈德溶解，放冷，精密加內(nèi)標(biāo)溶液5ml，用甲醇稀釋至刻度，搖勻，置冰浴中冷卻2小時(shí)以上，取出后迅速濾過，放至室溫，取續(xù)濾液作為供