药物分析-授课教案:第八章　杂环类药物分析

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

重点介绍五类杂环药物：即吡啶类中的尼可刹米、异烟肼和硝平地平等；喹啉类中的硫酸奎宁和奎尼丁、盐酸环丙沙星等；托烷类中的硫酸阿托品和氢溴酸东莨菪碱等；吩噻嗪类中的氯丙嗪、异丙嗪、奋乃静和盐酸硫利达嗪等；苯骈二氮杂卓类中的地西泮、奥沙西泮和氯氮卓等。　　　　　　　　

第一节　吡啶类药物的分析

一、结构与性质

(一) 典型药物的结构

 (二) 主要化学性质

1.弱碱性　母核吡啶环上有碱性氮原子，显弱碱性。尼可刹米遇碱水解后，释放出具有碱性的二乙胺，可以此进行鉴别。

2.吡啶环的特性　含有吡啶环，可发生开环反应（特性反应)。

3.还原性 异烟肼吡啶环γ位上被酰肼取代，酰肼基具有较强的还原性，并可与某些含羰基的试剂发生缩合反应。

二、鉴别试验

(一) 吡啶环的开环反应

1.戊烯二醛反应（Konig反应)　当溴化氰与芳香第一胺作用于吡啶环， 可形成戊烯二醛的有色西fo氏碱类（聚甲炔染料)。这一反应不能由吡啶环单独发生，而是在溴化氰加到吡啶环，使环上氮原子由3价转变成5价时，吡啶环水解，形成戊烯二醛后再与芳香第一胺缩合而成。

　　本反应适用于吡啶环α、α’位未取代，以及β或γ位为烷基或羧基的衍生物。异烟肼和尼可刹米均具有此反应，而中国药典只用于尼可刹米的鉴别，所用芳香第一胺为苯胺。

　　方法 取本品1滴，加水50ml，摇匀，分取2ml，加溴化氰试液2ml与2. 5 ％苯胺溶液3ml，摇匀，溶液渐显黄色。

用于异烟肼鉴别时，应先用高锰酸钾或溴水氧化为异烟酸，再与溴化氰作用，然后再与芳香第一胺缩合形成有色的戊烯二醛衍生物。戊烯二醛衍生物的颜色随所用芳香第一胺不同而有所不同，如与苯胺缩合形成黄至黄棕色；与联苯胺则形成淡红至红色。

讲授结合多媒体教学

复习旧课（3min)

作业解析(5min)

引入新课(2min)

2min，

异烟肼：4-吡啶甲酰肼

尼可刹米：N,N-二乙基-3-吡啶甲酰胺

硝平地平：2，6-二甲基 -4-（2-硝基苯基)-1，4-二氢-3，5-吡啶二甲酸二甲酯

6min

利用还原性，Ch.P(2005):溴酸钾法测定异烟肼的含量。

7min

通过多媒体课件，结合各步化学反应式进行讲解。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

　　尼可刹米、异烟肼和异烟腙等，需经适当处理，即将酰肼氧化成羧基或将酰胺水解为羧基后才有此反应。中国药典已用于异烟腙的鉴别。

　　用于异烟肼鉴别时，可取其乙醇溶液加入硼砂及5％2, 4-二硝基氯苯乙醇溶液，蒸干，继续加热10min，残渣加甲醇搅拌后，即显紫红色。

若异烟肼不经处理，则其酰肼基在乙醇溶液中，亦可与2, 4-二硝基氯苯反应，生成2,4-二硝基苯肼衍生物，在碱性溶液中呈紫红色。

(二) 形成沉淀的反应

本类药物具有吡啶环的结构，可与重金属盐类（如氯化汞、硫酸铜)及苦味酸等试剂形成沉淀。如尼可刹米可与硫酸铜及硫氰酸铵作用生成草绿色配位化合物沉淀。

异烟肼、尼可刹米可与氯化汞形成白色沉淀。

(三)　酰肼基团的反应

1.还原反应　

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

异烟肼与亚硒酸作用，可将其还原成红色硒的沉淀。

中国药典使用氨制硝酸银试液。

  异烟肼  ChP（2005)

 【鉴别】 （2)取异烟肼约10 mg，置试管中，加水2 ml溶解后，加氨制硝酸银试液1 m1，即发生气泡与黑色浑浊，并在试管壁上生成银镜。

2.缩合反应　酰肼基与芳醛缩合形成腙，析出结晶，可测定其熔点。最常用的芳醛为香草醛，其次是对二甲氨基苯甲醛、水杨醛等与1,2－萘醌－4－磺酸在碱性介质中可缩合显红色，凡具有－NH₂或活性－CH₂－基者均有此反应。

异烟肼  ChP（2005)

 【鉴别】 （1)取本品约0.1 g，加水5 ml溶解后，加10％香草醛的乙醇溶液1 m1，摇匀，微热，放冷，即析出黄色结晶，滤过，用稀乙醇重结晶，在105℃干燥后，测定熔点，其熔点为228～231℃，熔融时同时分解。

(四) 分解产物的反应

(五) 紫外吸收光谱特征

三、有关物质的检查

(一) 异烟肼中游离肼的检查

异烟肼是一种不稳定的药物，其中的游离肼是由制备时原料引入，或在贮存过程中降解而产生。而肼又是一种诱变剂和致癌物质，因此国内外药典多数规定了异烟肼原料药及其制剂中游离肼的限量检查。常用的方法有薄层色谱法，比浊法和差示分光光度法。 

BP(1998)亦采用本法检查“游离肼及有关物质”。

2.比浊法

注意：

中国药典使用氨制硝酸银试液，注意其现象。

UV利用最大、最小吸收及百分吸收系数鉴别

10min

比浊法自学

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

3.差示分光光度法  利用游离肼与对-二甲氨基苯甲醛可形成黄色缩合产物(对-二甲氨基苯甲醛连氮)，于456nm波长处有最大吸收；而异烟肼与上述试剂形成的缩合产物(对-二甲氨基苄叉)在此波长处无吸收;根据这一性质，同时运用差示分光光度法,在参比溶液中加3%(V/V)的丙酮，可与肼生成无色的二甲基甲酮连氮，在456nm波长处无吸收; 而异烟肼(干扰组分)生成的缩合物在456nm波长处的吸收度与供试溶液(不含丙酮)的吸收度相等，即△A456nm为零，对游离肼测定无干扰。进而，可在456nm波长处测定并计算二者的差示吸收度△A456nm，同时以对照品比较法计算游离肼含量。

参比溶液中丙酮含量在3%时，异烟肼(干扰组分)生成的缩合物在456nm波长处的吸收度与供试溶液(不含丙酮)的吸收度相等，即△A456nm为零，对游离肼测定无干扰。若添加的丙酮量高于或低于3%时，均不能使异烟肼的△A456nm为零(图8-2)。

测定方法如下：

对照品溶液的制备与测定

供试品溶液的制备与测定

(二) 尼可刹米中有关物质检查--TLC高低浓度对照法

(三)硝苯地平中有关物质的检查

15in,其中首先讲解原理(5min)，再引入游离肼的差示分光光度法(10min)检查。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

课间休息十分钟

第二节  喹啉类药物

一、基本结构与化学性质

(一)典型药物的结构

复习上节课内容

3min

结构讲解2min，典型药物讲解5min。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

1、碱性  氮原子有碱性，与强酸成稳定的盐。

     喹核碱：含脂环氮，碱性强，与硫酸成盐

     喹啉环：芳环氮，碱性弱，不能与硫酸成盐

2、旋光性  硫酸奎宁为左旋体，=-2370～-2440；

    硫酸奎尼丁为右旋体，=+2750～+2900

盐酸环丙沙星无旋光性

3、荧光特性  硫酸奎宁和硫酸奎尼丁在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光

  盐酸环丙沙星无荧光

二、鉴别试验

(一)绿奎宁反应(Thalleioquin)

奎宁和奎尼丁为6位含氧喹啉衍生物，可以发生绿奎宁反应。

以6-羟基喹啉为例：经氯水的氯化反应，再以氨水处理，生成绿色的二醌基吲胺的铵盐，即为绿奎宁反应的基本机制。

如Ch.P(2005):

硫酸奎宁：

^{【鉴别】  (1) 取本品约20mg，加水20ml溶解后，分取溶液10ml，加稀硫酸使成酸性，即显蓝色荧光。}

^{(2) 取鉴别(1)项剩余的溶液5ml，加溴试液3滴与氨试液1ml ，即显翠绿色。} 

^{硫酸奎尼丁：}

^{【鉴别】  (1) 取本品约20mg，加水20ml溶解后，分取溶液10ml，加稀硫酸使成酸性，即显蓝色荧光，加几滴盐酸，荧光即消失。} 

^{(2) 取上述溶液5ml ，加溴试液1 ～2 滴后，加氨试液1ml ，即显翠绿色。}

结合化学结构，在旋光性上注意观察其立体结构。

10min

10min

中国药典采用此反应鉴别奎宁和奎尼丁。给学生讲解中国药典的鉴别方法，加深理解。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

1、紫外吸收光谱特征  Ch.P(2005)用本法鉴别盐酸环丙沙星。

^{【鉴别】  (2)取本品，加0.1mol/L盐酸溶液制成每1ml中含8μg的溶液，照分光光度法(附录Ⅳ A)测定，在277nm与315nm的波长处有最大吸收。}

^{2、荧光光谱特征}

^{硫酸奎宁   稀硫酸溶液}

   ^蓝色荧光

^{硫酸奎尼丁} 

盐酸环丙沙星 无荧光

3、红外吸收光谱特征

   硫酸奎宁和盐酸环丙沙星采用IR鉴别。

   硫酸奎尼丁  未用此法

4、无机酸盐

   利用鉴别。

如：硫酸奎尼丁的鉴别

^{【鉴别】(3) 本品的水溶液显硫酸盐的鉴别反应（附录Ⅲ)。}

^{三、特殊杂质检查} 

^{(一)硫酸奎宁中特殊杂质检查}

^{来源：中间体、副反应产物}

^检查：

^{酸度----控制酸性杂质。}

^{三氯甲烷-乙醇中不溶物----控制醇中不溶性杂质或无机盐类。}

^{其他金鸡纳碱----采用高低浓度对比法控制其他生物碱。}

^{Ch.P(2005)中检查项内容}

^{(二)盐酸环丙沙星中特殊杂质检查}

^{来源：生产、贮藏过程中引入。}

^检查：

^{酸度----控制酸性杂质。}

^{溶液的澄清度与颜色----控制水中不溶性物质和有色杂质。}

^{有关物质----采用HPLC法中归一化法控制引入的结构不清的有关杂质。}

^{Ch.P(2005)中检查项内容}

5min

5min

问题讨论(5min)；

作业和习题布置(2min)；

归纳总结(3min)

小 结

通过学习使学生掌握差示分光光度法的原理及应用，熟悉吡啶类药物的鉴别：吡啶环的开环反应，酰肼基团的反应； 喹啉类药物的鉴别试验，特殊杂质检查方法：  绿奎宁反应

复习思考题

或

作 业 题

1、中国药典采用何种方法检查异烟肼中游离肼的检查？如何检查异烟肼中的游离肼？

2、差示分光光度法的原理？

3、硫酸奎宁、硫酸奎尼丁和盐酸环丙沙星的主要化学性质？

教 学 效 果

与 分 析

多媒体教学和板书相结合，并结合一定的实例，加深学生对知识点的认识和了解。特别是通过问题讨论，让大家对所学知识进行回顾、讨论，建立一个互动的教学氛围。效果较好。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

第三节  托烷类药物

本类药物是由莨菪烷衍生的氨基醇与不同的有机酸缩合酯的生物碱，即双环-1(R)、5(S)-托品烷系和有机酸，二者多在3-位结合成酯。常见的有颠茄生物碱和古柯生物碱。

母核

N-甲基-8-氮杂双环[3,2,1]-3-辛醇

 (一)典型药物的结构

(二)主要化学性质

1、水解性  具酯结构，易水解。

  如：阿托品可水解成莨菪醇(Ⅰ)和莨菪酸(Ⅱ)。

讲授结合多媒体教学

复习旧课（3min)

作业解析(5min)

引入新课(2min)

注意立体结构及其所含结晶水。即硫酸阿托品为一水合物，如在含量测定中要换算成一水硫酸阿托品的量(694.85/676.83)

5min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

3、旋光性

氢溴酸东莨菪碱   含不对称碳原子，左旋体，比旋度-24^o～-27^o。

阿托品  含不对称碳原子，消旋体，无旋光性。

二、鉴别试验

(一)托烷生物碱一般鉴别试验

Ch.P(2005) 附录Ⅲ

鉴别方法：取供试品约10mg，加发烟硝酸5滴，置水浴上蒸干，得黄色的残渣，放冷，加乙醇2～3滴湿润，加固体氢氧化钠一小粒，即显深紫色。

(二)氧化反应

水解产物莨菪酸，与硫酸和重铬酸钾在加热的条件下，发生氧化反应，生成苯甲醛(俗称苦杏仁油)。

 (三)沉淀反应

可与生物碱沉淀剂生成沉淀

阿托品+氯化汞醇   黄色沉淀

东莨菪碱+氯化汞醇   白色复盐沉淀

10min

首先水解成莨菪酸，再硝酸处理。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

硫酸阿托品：

+ 白色沉淀不溶解

   +白色沉淀溶解

氢溴酸东莨菪碱：

   +

   +

三、氢溴酸东莨菪碱中特殊杂质的检查

制法概要：

杂质来源：生产和贮藏

检查：

酸度----强酸弱碱盐，5%水溶液，pH=4.0～5.5。

其他生物碱----①加氨试液，不得发生浑浊。否则，有阿扑阿托品、颠茄碱等其他生物碱。

②加氢氧化钾试液，发生瞬即消失的类白色浑浊。(因加氢氧化钾试液后，有东莨菪碱析出显浑浊。但东莨菪碱在碱性条件下水解，生成异东莨菪碱醇和莨菪酸，前者在水中易溶；后者生成碱式盐在水中也能溶解，故可使瞬即发生的浑浊消失。)

易氧化物----检查阿扑阿托品及其他含有不饱和双键的有机物质等杂质。可使高锰酸钾溶液褪色。

5min

杂质来源：生产和贮藏

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

一、基本结构与化学性质

(一)　结构特点与典型药物

吩噻嗪类药物分子结构中具有共同的硫氮杂蒽母核，基本结构如下：

  结构差异：母核2位上的R'取代基，通常为－H、－Cl、－CF₃、－COCH₃、－SCH₂CH₃等；10位上的R取代基，则为具有2-3个碳链的二甲或二乙胺基，或为含氮杂环如哌嗪和哌啶的衍生物等。

临床上使用多为其盐酸盐，常用的吩噻嗪类典型药物的结构：

5min，强调取代基。

典型药物的结构。

5min。

盐酸氯丙嗪：

N,N-二甲基 -2-氯-10H- 吩噻嗪-10-丙胺盐酸盐。

盐酸异丙嗪：N,N,α－三甲基-10H- 吩噻嗪-10-乙胺盐酸盐

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

(二) 主要化学性质

1.具有紫外和红外吸收光谱特征  本类药物的紫外特征吸收，主要由母核三环的π系统所产生。一般具有三个峰值，即在204nm～209nm（205nm附近)、250nm～265nm（254nm附近)、和300nm～325nm（300nm附近)。 最强峰多在250nm～265nm（ε为2.5×10⁴～3×10⁴)；两个最小吸收峰则在220nm及280nm附近。

2.  10位上的取代基（R')不同，会引起吸收峰发生位移  例如2位上卤素的取代（－Cl及－CF₃)可使吸收峰向红移2nm～4nm，同时会使250nm～265nm区段的峰强度增大。R' 引起吸收峰位移，可能是通过对位效应影响三环π系统的S，而间位效应又影响三环π系统的N所发生的。因此，利用其紫外特征吸收可进行本类药物的鉴别。

本类药物母核的硫为二价，易氧化，其氧化产物为亚砜及砜，与未取代的吩噻嗪母核的吸收光谱（见图8-3 中 1)有明显不同，它们具有四个峰值（见图8-3 中 2,3)。因此，可以利用紫外吸收光谱的这些特征测定药物中杂质氧化物存在的量；同时也可在药物含量测定时对氧化产物的干扰进行校正。

盐酸氟奋乃静：

4-〔3-［2-（三氟甲基)-10H- 吩噻嗪-10-基］丙基］-1- 哌嗪乙醇二盐酸盐

10min

注意：吩噻嗪及其氧化产物的紫外光谱。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

4.与金属离子络合呈色　母核中未被氧化的S原子，可与金属离子（如Pd²⁺)形成有色络合物，其氧化产物砜和亚砜则无此反应。利用此性质可进行鉴别和含量测定，并具有专属性，可排除氧化产物的干扰。   

    课间休息十分钟

二、鉴别试验

(一)　紫外特征吸收和红外吸收光谱

表  吩噻嗪类药物的紫外特征吸收鉴别实例

国药典（2005年版)用IR鉴别的有：奋乃静、癸奋乃静、盐酸三氟拉嗪和盐酸二氧丙嗪等药物。

5min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

　　1.氧化剂氧化显色　吩噻嗪类药物可被不同氧化剂如硫酸、硝酸、过氧化氢等氧化而呈色，反应情况列于表8-4。

2.与钯离子络合显色　吩噻嗪类药物分子结构中的未被氧化的二价Ｓ能与金属钯离子络合形成有色络合物，如与癸氟奋乃静形成红色的络合物。　　

癸氟奋乃静  ChP（2005)

[鉴别] （2)取本品约 50mg，加甲醇2ml 溶解后，加 0.1% 氯化钯溶液 3ml，即有沉淀生成，并显红色，再加过量的氯化钯溶液，颜色变深。  

(三)分解产物的反应

癸氟奋乃静  Ch.P（2005)

3min

2min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

   除盐酸氟奋乃静未列此项检查外，其余六种原料药与其部分制剂均规定了该项检查。

　 (一)　盐酸异丙嗪合成工艺与杂质的来源

　　 1.合成工艺

　　 2.杂质的来源　异丙嗪合成过程中易产生以下副反应：

10min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

(二)　检查方法　

取本品，加二氯甲烷制成每1ml中含10mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，加二氯甲烷制成每1ml中含0.15mg和0.05mg的溶液，作为对照溶液(1)和(2)。吸取上述三种溶液各10μl，分别点于同一硅胶GF₂₅₄薄层板上，以己烷-丙酮-二乙胺(8.5:1:0.5)为展开剂，展开后，晾干，置紫外光灯(254nm)下检视，供试品溶液如显杂质斑点，不得多于3个；其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。

　　注意点：①异丙嗪遇光不稳定，上述检查应在避光条件下操作; ②溶液应临用时配制，否则杂质斑点增多。

第五节 苯骈二氮杂卓类药物

一、结构特征与典型药物

苯骈二氮杂卓类药物为含氮杂原子、六元和七元环并合而成的有机化合物，其中1,4-苯骈二氮杂卓类药物是目前临床应用最广泛的镇静剂。典型药物的结构为:

在不同pH介质中形成不同的分子形式(H₂A⁺，HA，A^-)有关, 在强酸性溶液中可水解。

5min

3min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

(一) 化学反应

1. 沉淀反应

2. 水解后呈芳伯胺反应(重氮化-偶合反应) 氯氮卓、艾司唑仑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，生成橙红沉淀，而后者放置色渐变暗。

7min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

4. 分解产物的反应 上述列举的本类药物均为有机氯化合物，用氧瓶燃烧法破坏，生成氯化氢，以5%氢氧化钠溶液吸收，加硝酸酸化，显氯化物反应。中国药典仅用于地西泮和三唑仑药物的鉴别。

5. 氯化铜颜色反应    

(二) 紫外和红外吸收光谱

(三) 薄层色谱法

苯骈二氮杂卓类药物发展很快，目前临床应用的品种不断增多。由于本类药物结构相似，不易分离、鉴别，因此薄层色谱法常被用于本类药物的系统鉴别。

1. 常用的五种苯骈二氮杂卓类药物的TLC法

2. 酸水解产物的TLC法

三、特殊杂质检查

苯骈二氮杂卓类药物由于生产工艺过程或贮藏期间出现分解，致使药物中存在中间体、副产物等杂质(有关物质)和降解产物。目前国内外药典多采用薄层色谱法进行有关物质和降解产物的检查。而用高效液相色谱法，检查本类药物质量的报道，也在逐年增多。

   (一)有关物质检查

中国药典收载的八种本类药物，除氯氮卓外，其余均作此项检查。

方法：三唑仑用气相色谱，其余用薄层色谱。

说明：Ch.P采用“溶液的澄清度”检查来控制氯氮卓中中间体等水中不溶性杂质。

USP(24)和BP(2000)对氯氮卓作此项检查。

方法：薄层色谱法

5min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

来源：合成过程中的副反应。

杂质：N-去甲基苯甲二氯氮卓及化学结构不明的有关物质。

方法：TLC  高低浓度对比法

Ch.P(2005)：

^{有关物质  取本品，加丙酮制成每1ml 中含100mg 的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，加丙酮稀释成每1ml 中含0.3mg 的溶液，作为对照溶液。照薄层色谱法（附录Ⅴ B)试验，吸取上述两种溶液各5μg，分别点于同一硅胶ＧＦ254 薄层板上，以醋酸乙酯－己烷(1:1) 为展开剂，展开后，晾干，置紫外光灯(254nm) 下检视。供试品溶液如显杂质斑点，与对照溶液的主斑点比较，不得更深。} 

2、氯氮卓中的关物质的检查

USP(24)：

有关物质：中间体—氧化物

分解产物－氨基物

方法：TLC  对照品法  BP(2000)：

   方法：TLC  高低浓度对比法   ^{Ch.P(2005)：}

采用“溶液的澄清度”检查来控制氯氮卓中中间体等水中不溶性杂质。

^{【检查】  溶液的澄清度  取本品0.50g,加盐酸溶液(9→200)25ml，振摇使溶解，溶液应澄清；如发生浑浊，与对照液（取标准铅溶液10ml，加5 ％碳酸氢钠溶液1ml,混匀，再加水14ml) 比较，不得更浓。}  

(二)降解产物的检查

 地西泮注射液列入此项检查。

 杂质来源：贮藏过程中分解产物2-甲氨基-5-氯-二苯甲酮

^【检查】

^{分解产物  取本品，加甲醇分别制成每1ml 中含1mg 的供试品溶液和每1ml 中含5靏的对照溶液。照含量测定项下的色谱条件进行试验，取对照溶液10μl 注入液相色谱仪，调节检测灵敏度，使主成分色谱峰的峰高约为记录仪满量程的10％；再准确量取上述两种溶液各10μl 分别进样，记录色谱图至主成分峰保留时间的4 倍，供试品溶液的色谱图中主成分峰之后如显示杂质峰，量取各杂质峰面积的和，不得大于对照溶液主成分峰的峰面积。}

^{【含量测定】  照高效液相色谱法（附录Ⅴ D)测定。}  

^{色谱条件与系统适用性试验  用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇－水(70:30)为流动相；检测波长为254nm 。理论板数按地西泮峰计算应不低于1500，地西泮峰和内标物质峰的分离度应符合要求。}

问题讨论(5min)；

作业和习题布置(2min)；

归纳总结(3min)

小 结

通过学习，使学生熟悉托烷类、吩噻嗪类、苯骈二氮杂卓类药物的基本结构和化学性质，鉴别试验和检查方法。

复习思考题

或

作 业 题

1、如何区别硫酸阿托品与氢溴酸东莨菪碱？

2、在氢溴酸东莨菪碱的特殊杂质检查中，为什么会发生瞬即消失的类白色浑浊？

3、吩噻嗪与其氧化产物的紫外吸收光谱有何不同？

4、托烷类、吩噻秦类、苯并二氮杂卓类药物分别有哪些鉴别方法？

教 学 效 果

与 分 析

多媒体教学和板书相结合，并结合一定的实例，加深学生对知识点的认识和了解。特别是通过问题讨论，让大家对所学知识进行回故、讨论，建立一个互动的教学氛围。效果较好。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

一、非水溶液滴定法

(一)机理

是指在非水溶剂(有机溶剂与不含水的无机溶剂)中进行滴定分析的方法。

以非水溶剂作为滴定介质，不仅能增大有机化合物的溶解度，而且能改变物质的化学性质(如酸碱度及其强度)，使在水中不能进行完全的滴定反应能够顺利进行，从而扩大了滴定分析的应用范围。

由于本类药物多为弱碱性，在水溶液中用标准酸直接滴定没有明显的突跃，终点难以观测，常不能获得满意的测定结果。而在非水酸性介质中，只要在水溶液中的K_b值大于10^-10,都能被冰醋酸均化到溶剂AC^-水平，碱强度显著增强，因而使弱碱性药物的滴定能顺利进行。

溶剂只起到传递质子的作用，其本身未起变化。

醋酸合质子和醋酸阴离子发生以下反应：

  当时，溶液呈中性，即为化学计量点。

整个滴定反应：

因此酸性溶剂是碱的均化性溶剂，对于在水中不能滴定的某些弱碱，选用酸性溶剂(如HAc)使碱性均化到溶剂阴离子(如Ac^-)的强度水平后，可用标准酸溶液(如高氯酸)进行滴定。

本章药物除尼可刹米、地西泮和氯氮卓等，以游离碱的形式供分析外，多数为盐酸盐和硫酸盐。这些盐类的滴定过程，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的较弱的酸。其反应原理：

 式中表示游离碱类盐；HA表示被置换出的弱酸。

 (二)一般方法

取样量：以消耗标准液约8ml为度

溶剂：冰醋酸10ml～30ml

试剂：5%Hg(Ac)₂ 3ml～5ml  氢卤酸盐时加入

指示剂：结晶紫

复习旧课（3min)；

作业解析(5min)；

引入新课(2min)；

机理：5min

一般方法及问题讨论5min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

1、适用范围  用于K_b<10^-8的有机碱盐及有机酸碱金属盐类的含量测定

  若K_b为： 10^-8～10^-10，冰醋酸为溶剂；

   10^-10～10^-12，冰醋酸与醋酐的混合溶液为溶剂；

<10^-12， 醋酐为溶剂。

  醋酐离解生成的醋酐合乙酰阳离子(CH₃CO)₃O⁺比冰醋酸中的醋酸合质子H₂Ac⁺的酸性更强，因而在醋酐中有更明显的滴定突跃。

 2、酸根的影响  本类药物盐中被置换出的无机酸类，在酸性介质中的酸性以下列排序递减：

高氯酸>氢溴酸>硫酸>盐酸>硝酸

①若被置换出来的HA酸性较强，则反应不能进行到底，影响滴定终点，需进行处理。

方法：加入定量的醋酸汞冰醋酸溶液，使其生成在醋酸中难解离的卤化汞，以消除氢卤酸对滴定的干扰与不良影响。

2B·HX+Hg(Ac)₂→2B·Ac + HgX₂

  ↓

  和溶剂相同，不影响滴定

②Hg(Ac)₂量不足，影响滴定终点，使测定结果偏低；

过量的Hg(Ac)₂(1～3倍)， 不影响测定结果。

3、滴定剂的稳定性 醋酸具挥发性，膨胀系数较大，温度和贮藏条件影响滴定剂的浓度。

①滴定样品时与标定高氯酸溶液时的温差≤10℃，校正：

   式中：0.0011为冰醋酸的体积膨胀系数，t₀为标定时的温度，c为滴定时的温度，N₀为t₀时高氯酸滴定液的浓度，N₁为t₁时高氯酸滴定液的浓度。

②滴定样品时与标定高氯酸溶液时的温差>10℃，重新标定。

4、终点指示方法  电位法和指示剂法(多用，结晶紫指示剂)。

(四)应用实例

1、游离弱碱性药物的测定 

药物：吡啶类、苯并二氮杂卓类，如：异烟肼、尼可刹米、地西泮及氯氮卓。

测定方法：直接测定。   

应用实例30min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

例：Ch.P(2005)尼可刹米的含量测定：

^{【含量测定】  取本品约0.15g ，精密称定，加冰醋酸10ml与结晶紫指示液1 滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定，至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml 的高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于17.82mg 的C10H14N2O 。}  

2、氢卤酸盐类药物测定 

药物：吩噻嗪类、喹啉类、托烷类药物，如：盐酸氯丙嗪、盐酸环丙沙星、氢溴酸东莨菪碱。

测定方法：加入过量Hg(Ac)₂，再用高氯酸滴定液滴定。

   表  氢卤酸盐类药物测定方法 

例：Ch.P(2005)盐酸氯丙嗪的含量测定：

^{【含量测定】  取本品约0.2g，精密称定，加醋酐10ml，振摇溶解后，加醋酸汞试液5ml 与橙黄Ⅳ指示液1 滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定，至溶液显玫瑰红色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml 高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于35.53mg 的C17H19ClN2S.HCl 。}  

3、硫酸盐类药物测定 

药物：在非水介质中，只显示一元酸解离为，即只供给一个H⁺，所以硫酸盐类药物在冰醋酸中，只能滴定至硫酸氢盐，因此可以用高氯酸滴定液直接滴定。   

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

阿托品为碱性较强的一元碱药物，其硫酸盐简写：，用高氯酸直接滴定时的反应式为：

因此，可根据1mol的硫酸阿托品消耗1mol高氯酸的关系计算其含量。

Ch.P(2005)中硫酸阿托品的含量测定：

^{【含量测定】  取本品约0.5g，精密称定，加冰醋酸与醋酐各10ml溶解后，加结晶紫指示液1 ～2 滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液显纯蓝色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于67.68mg 的(C17H23NO3)2.H2SO4。}  

^{(2) 硫酸奎宁测定：}

^{奎宁为二元碱，  喹核碱：碱性强，与硫酸成盐}

^{喹啉碱：碱性弱，游离}  

当用高氯酸直接测定硫酸奎宁时，1mol的硫酸奎宁消耗3mol的高氯酸：

(C₂₀H₂₄N₂·H⁺)₂SO₄+3HCIO₄→

(C₂₀H₂₄N₂·2H⁺)·2CIO₄^-+(C₂₀H₂₄N₂·2H⁺)·HSO₄^-·CIO₄^-

中国药典和USP(24)都采用此法测定硫酸奎宁和硫酸奎尼丁的含量。 

 Ch.P(2005)中硫酸奎宁的含量测定：

^{【含量测定】  取本品约0.2g，精密称定，加冰醋酸10ml溶解后，加醋酐5ml 与结晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于24.90mg的(C20H24N2O2)2.H2SO4。}

 ^{(3)硫酸奎宁片的含量测定：}

^{硫酸奎宁片碱化处理，生成奎宁游离碱，然后再用高氯酸标准溶液直接滴定。此时，1mol的硫酸奎宁可消耗4mol的高氯酸。片剂分析的滴定度与原料药的滴定度不同。}

^{Ch.P(2005)中硫酸奎宁片的含量测定：}

^{【含量测定】　取本品10片，除去糖衣后，精密称定，研细，精密称取适量（约相当于硫酸奎宁0.3g)，置分液漏斗中，加氯化钠0.5g与0.1mol/L氢氧化钠溶液10ml，混匀，精密加三氯甲烷50ml，振摇10分钟，静置，分取三氯甲烷液，用干燥滤纸滤过，精密量取续滤液25ml，加醋酐5ml 与二甲基黄指示液2 滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定，至溶液显玫瑰红色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于19.57mg 的(C20H24N2O2)2.H2SO4.2H2O。}  

药物为脂溶性，用三氯甲烷提取出药物，再测定。否则片剂中的硬脂酸镁可被高氯酸滴定，干扰测定。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

5、磷酸盐与有机酸盐  按常规方法直接滴定。

    课间休息十分钟

  二、铈量法

利用药物具有还原性，在酸性介质中可以用硫酸铈滴定液直接滴定。

硝苯地平   邻二氮菲指示剂指示终点 

吩噻嗪类   药物自身的颜色变化指示终点；或采用电位法或永停法指示终点。

(一)硝苯地平的含量测定

终点时，微过量的Ce⁴⁺将指示剂中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，使橙红色配合物离子呈淡蓝色或无色配位化合物离子，以指示终点的到达。

Ch.P(2005)硝苯地平的含量测定：

^{【含量测定】  取本品约0.4g，精密称定，加无水乙醇50ml，微热使溶解，加高氯酸溶液（取70％高氯酸8.5ml ，加水至100ml )50ml、邻二氮菲指示液3 滴，立即用硫酸铈滴定液(0.1mol/L)滴定，至近终点时，在水浴中加热至50℃左右，继续缓缓滴定至橙红色消失，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml硫酸铈滴定液(0.1mol/L)相当于17.32mg 的C17H18N2O6。}

(二)吩噻嗪类药物的测定

1、基本原理  利用吩噻嗪类药物被硫酸铈滴定时，先失去一个电子形成一种红色的自由离子，达到化学计量点，溶液中的吩噻嗪类药物均失去两个电子，而红色消褪，借以指示终点。

15min,其中原理5min，实例10min.

邻二氮菲指示剂：^{邻二氮菲指示液  取硫酸亚铁0.5g,加水100ml使溶解，加硫酸2滴与邻二氮菲0.5g,摇匀，即得。本液应临用新制。}

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

硫酸铈的优点：有较高的氧化电位，且为一价还原，同时不存在对环取代基的副反应。

如：盐酸氯丙嗪及其片剂的测定(非药典收载方法)。

三、比色法

(一)酸性染料比色法

方法：利用某些酸性染料，如磺酸酞类指示剂，在一定pH条件下，可与碱性药物结合呈色，然后采用比色法测定其含量。

应用：适于少量供试品，小剂量药物及其制剂，或生物体内碱性药物的定量分析。

1、基本原理

在适当的介质中，碱性药物(B)可与氢离子结合成阳离子(BH⁺)，而一些酸性染料，如溴百里酚蓝、溴酚蓝、溴甲酚紫和溴甲酚绿等，可解离成阴离子(In^-)。上述阳离子与阴离子定量地结合成有色络合物(BH⁺In^-)离子对，可以定量地被有机溶剂提取，在一定波长处测定该溶液有色离子对的吸收度，即可计算出碱性药物的含量。 

  2、影响因素 

(1)水相最佳pH值的选择

最佳pH：

选择方法：

根据有机药物和酸性染料的pK值，以两相分配系数而定。  

比色法35min，其中，酸性染料比色法原理10min，影响因素15min，实例10min;

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

选择要求：

①与有机碱药物定量结合，生成的离子对在有机相中溶解度大。

②染料在有机溶剂中不溶或很少溶解。

③生成的离子对，于其最大吸收波长处有较高的吸收度。

常用酸性染料：①溴麝香草酚蓝、甲基橙、溴甲酚绿。

②托烷类含量测定，选溴甲酚绿(Ch.P)。

  浓度：不能太高，否则易产生乳化层，影响测定结果。

(3)有机溶剂的选择

  选择要求：提取率高；不与水混溶；或能与离子对形成氢键。

  常用：氯仿(三氯甲烷)、二氯甲烷、苯、四氯化碳等。

(4)水分的影响

在提取过程中，严防水分混入有机溶剂中。

  ①水相中有过量的酸性染料，影响测定结果；

②水分的混入使氯仿混浊，影响比色测定。

控制水分方法：脱水剂，或经滤纸过滤。

酸性染料中杂质的去除：用所选用的有机溶剂提取，除去杂质。

3、应用示例

氢溴酸东莨菪碱片[Ch.P(2005)](原料采用非水滴定，注射液同片剂)

^{【含量测定】  对照品溶液的制备  精密称取氢溴酸东莨菪碱对照品30mg，置25ml量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取5ml ，置100ml 量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得。}    

^{供试品溶液的制备  取本品20片，精密称定，研细，精密称取适量（约相当于氢溴酸东莨菪碱3mg )，置50ml量瓶中，加水使氢溴酸东莨菪碱溶解并稀释至刻度，摇匀，用干燥滤纸滤过，取续滤液，即得。}  

^{测定法  精密量取对照品溶液与供试品溶液各2ml ，分别置预先精密加入氯仿10ml的分液漏斗中，各加溴甲酚绿溶液〔取溴甲酚绿50mg与邻苯二甲酸氢钾1.021g，加0.2mol/L)盐酸溶液1.6ml使溶解后，加水稀释成100ml ，必要时滤过〕4.0ml,振摇提取后，静置使分层；分取氯仿液，照分光光度法（附录Ⅳ B)，在420nm 的波长处分别测定吸收度，计算，并将结果与1.141 相乘，即得供试量中含有C17H21NO4.HBr.3H2O 的重量。}

注：此法测定结果偏低，因片剂所含赋形剂有不同程度的干扰吸附。

课间休息十分钟

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

利用吩噻嗪类药物，在适当pH值溶液中可与金属钯离子形成有色络合物，借以进行比色测定。

注：本法可选择性地用于未被氧化的吩噻嗪类药物的测定。因为钯离子只与未被氧化的硫共价，当硫原子已被氧化为亚砜或砜时，则不与钯离子呈色，因此可利用空白试验对照方法，消除本类药物中的氯化物的干扰。

如：盐酸氯丙嗪的含量测定(此法药典未收载)

四、紫外分光光度法

(一)直接分光光度法

供试品不需分离，溶于适当的溶剂中即可进行含量测定。

1、奥沙西泮的测定

对照品法

2、盐酸异丙嗪片的测定

百分吸收系数法

3、盐酸异丙嗪注射液的测定

百分吸收系数法

(二)萃取后分光光度法

优点：消除注射液中添加的亚硫酸钠和维生素C抗氧剂的干扰。

不足：被测组分两次提取易损失，致使测定精密度不高，准确度较差。

如：盐酸氯丙嗪的测定

钯离子比色法自学。

2min

3min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

   两次萃取，分离其他组分，消除干扰。

2测定方法  精密量取本品适量(约相当于盐酸氯丙嗪100mg)，以盐酸液(0.1mol/L)稀释至500ml。分取上述溶液5ml，置分液漏斗中，加水20ml，加氨水呈碱性，用乙醚振摇提取4次，每次25ml。合并乙醚液，用水洗涤2次，每次10ml，合并洗液，用乙醚20ml提取，弃去洗液。合并前后两次得到的乙醚液，分四次用盐酸液(0.1mol/L)萃取，每次25ml。合并酸液，并稀释成0.0005%浓度的溶液。以盐酸液(0.1mol/L)作空白，用分光光度计在254±1nm波长处进行测定，以盐酸氯丙嗪为915，计算供试品中盐酸氯丙嗪的量，即得。

(三)萃取-双波长分光光度法

USP(24)用于盐酸氯丙嗪注射液的含量测定，主要用来校正样品中氧化物对测定的干扰。

优点：消除注射液中添加的亚硫酸钠和维生素C抗氧剂的干扰。

不足：被测组分两次提取易损失，使测定精密度不高，准确度较差。

1、测定原理

由两波长处测得的吸收度之差计算氯丙嗪的含量。

2、测定方法

   精密量取盐酸氯丙嗪注射液适量，盐酸液(0.1mol/L)稀释至500ml，精密量取10ml，浓氨溶液碱化游离，乙醚提取，盐酸提取，合并酸提取液于250ml量瓶中，作为供试液。另取定量对照品，用盐酸液(0.1mol/L)溶解并稀释制成8μg/ml的对照品溶液，分别于254nm及277nm波长处测定吸收度。

  盐酸氯丙嗪含量(mg/ml)=12.5C(A₂₅₄－A₂₇₇)_U / V(A₂₅₄－A₂₇₇)_S

12.5为稀释体积及浓度单位换算因数，C为对照品溶液浓度，V为取样量(ml)，U表示供试品溶液，S表示对照品溶液。()

说明：因对照品浓度为μg，所以再除以1000，得mg/ml。

15min

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

优点：消除抗氧剂的干扰，提高了测定的精密度和准确度。

导数光谱是将常规的测量吸光度变为测量吸光度对波长的变化率，也就是测量信号强度分布的斜率(数学上称为导数)，其实质可视为一种数学变换。通过这种变换，光强度信号对波长的函数(吸收光谱)变成了光强度信号的变化率对波长的函数(导数光谱)。导数光谱是经过数学变换处理后排除共存物质吸收干扰，实现选择测定的一种分光光度法。

导数光谱曲线是在零阶吸收光谱曲线(即常规的吸收曲线)的基础上求得的。将零阶吸收光谱的各波长点的吸光度对波长求导后，将各导数值连接而成的新的曲线即导数光谱曲线。即以吸光度对波长的导数值。

1、光谱绘制  绘制待测组分和干扰组分的零阶、一阶和二阶导数光谱。

2、线性关系  以振幅为纵坐标，浓度为横坐标绘制。

3、供试品测定

五、气医学.全在线www.lindalemus.com相色谱法

注：气相色谱主要用于分析气体、挥发性和半挥发性液体，以及能够产生足够蒸气压的固体或者沸点在500℃以下、相对分子质量400以下的物质。

(一)硫酸阿托品片的含量测定

USP(24)采有此法。

1、测定原理及方法

  以后马托品为内标物(外插参照峰)，采用对照品法进行测量。

(二)、人血浆中硝苯地平的气相色谱法测定及药代动力学研究

课后查阅与此相关资料，自学。

六、高效液相色谱法

  地西泮注射液(Ch.P)

  (一)、反相高效液相色谱法

适合于共存组分极性差异较大样品的分析。

RP的概念：指流动相极性大于固定相极性的色谱方法。

固定相：ODS，即十八烷基硅烷键合硅胶。

5min

5min

10min,结合多媒体课件，通过多媒体模型，重点讲解离子对色谱法的原理、分离机制

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

流动相：pH值为2～8。过高，可使化学键合的固定相水解。

 用于碱性杂环类药物分析时，流动相中常加入二乙胺、三乙胺等碱性试剂。原因：硅醇基部分硅烷化，裸露的硅醇基与碱性药物发生吸附或离子交换，而使碱性药物色谱峰产生拖尾，分离效能下降，保留时间，甚至不能被洗脱。因此加入碱性试剂，抑制碱性药物电离，使其以非电离的形式存在，增加脂溶性，改善分离效能。

例1：地西泮注射液的反相HPLC法 Ch.P(2005)

^{【含量测定】  照高效液相色谱法（附录Ⅴ D)测定。}  

^{色谱条件与系统适用性试验  用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇－水(70:30)为流动相；检测波长为254nm 。理论板数按地西泮峰计算应不低于1500，地西泮峰和内标物质峰的分离度应符合要求。}

^{内标溶液的制备  取萘50mg，置25ml量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，即得。}  

^{测定法  取地西泮对照品约25mg，精密称定，置25ml量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀。精密量取该溶液与内标溶液各5ml ，置25ml量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇匀，吸取5～10μl 注入液相色谱仪，记录色谱图；另取本品适量（约相当于地西泮5mg)，同法测定。按内标法以峰面积计算，即得。} 

 例2：HPLC法测定硫酸阿托品片的含量

 例3：HPLC法测定血浆中地西泮浓度

(二)离子对高效液相色谱法(paired ion chromatogramphy，PIC或ion pair chromatogramphy，IPC)

常用反相离子对色谱法(RPIC)

反相离子对色谱法是把离子对试剂加入极性流动相中，被分析的样品离子在流动相中与离子对试剂的反离子生成不荷电的中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的溶解度，使分配系数增加，改善分离效果。

基本内容

注解（进展、辅助

手段和时间分配)

分析碱类：用烷基磺酸盐为离子对试剂。如：戊烷磺酸钠(C₅H₁₁SO₃Na)及庚烷磺酸钠(C₇H₁₅SO₃Na)等。

分析酸类：用四丁基季铵盐(PIC-A)。如：四丁基胺磷酸盐(TBA)。

2、分离机制

以离子对模式说明分离机制

上图中B为碱分子，遇H⁺生成BH⁺正离子，在流动相中与离子对试剂的反离子生成不荷电的中性离子对而溶入非极性固定相中。

3、应用

1)RPIC法定人血清中异烟肼浓度  HPLC法前处理复杂、繁琐、费时。改用离子对色谱法。

离子对试剂：庚烷磺酸钠

内标物：烟酰胺

(1)色谱条件：pH2.5有利于生物碱离解。

(2)血清样品的预处理：沉淀蛋白。

(3)线性关系：配制含不同量异烟肼的人血清，计算异烟肼与内标物色谱峰之比，以比值与异烟肼浓度进行线性回归。求回归方程。

(4)回收率试验  加样回收法

(5)精密度试验

(6)干扰试验  内源性物质、其他抗结核药物有无干扰。

(7)血药浓度监测

(8)结果与讨论  简化了前处理过程。

2)HPLC法测定盐酸环丙沙星血药浓度及其药动力学研究 

问题讨论(5min)

作业和习题布置(2min)

归纳总结(3min)

小 结

通过学习使学生掌握非水溶液滴定法、铈量法、比色法、紫外分光光度法、气相色谱法和高效液相色谱法测定本类药物的原理和应用。特别是非水溶液滴定法的基本原理，方法，问题讨论及应用；酸性染料比色法的原理，影响因素及应用示例。

复习思考题

或

作 业 题

1、非水溶液滴定适用的范围？

2、在非水溶液滴定法中何时需加醋酸汞？为什么？

3、酸性染料比色法的影响因素？

教 学 效 果

与 分 析

多媒体教学和板书相结合，并结合一定的实例，加深学生对知识点的认识和了解。特别是通过问题讨论，让大家对所学知识进行回故、讨论，建立一个互动的教学氛围。效果较好。