华北理工药物分析课件08对氨基苯甲酸酯和酰苯胺类局麻药物的分析

对氨基苯甲酸酯和酰苯胺类局麻药物的分析第八章局麻药物的化学结构通常包括三个部分：①亲脂性芳香环；②中间连接功能基；③亲水性胺基。对氨基苯甲酸酯类局麻药物：连接芳环和胺基的中间功能基是酯键代表药物为普鲁卡因酰苯胺类局麻药物：代表药物为利多卡因中间功能基是酰胺键一、对氨基苯甲酸酯类药物基本结构与典型药物本类药物分子中都具有对氨基苯甲酸酯的母体结构通式如下：OOR2R1HN1、基本结构第一节对氨基苯甲酸酯和酰苯胺类药物的结构与性质2、典型药物COOC2H5H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2][H2NHCl苯佐卡因(Benzocaine)COOCH2CH2N(C2H5)2H2NHCl盐酸普鲁卡因(ProcaineHydrochloride)COOCH2CH2N(CH3)2CH3(CH2)3NHHCl盐酸丁卡因(TetracaineHydrochloride)COOCH2CH2N(C2H5)2ClH2NHCl盐酸氯普鲁卡因(ChloroprocaineHydrochloride)抗心律失常药盐酸普鲁卡因胺说明：CONHCH2CH2N(C2H5)2H2NHCl其化学结构与盐酸普鲁卡因仅存在羧酸酯与酰胺的差异，氮化学性质与本类药物很相似，故也在此一并列入讨论。二、酰苯胺类药物基本结构与典型药物1、基本结构本类药物均系苯胺的酰基衍生物，其结构共性是具有芳酰氨基结构通式为：R3R4R1HNR2O2、典型药物CH3CH3HNCH2N(C2H5)2OHClH2O盐酸利多卡因(LidocaineHydrochloride)CH3CH3HNOHClNC4H9盐酸布比卡因(BupivacaineHydrochloride)CH3CH3HNOHClNC3H7盐酸罗哌卡因(RopivacaineHydrochloride)三、主要理化性质1、芳伯氨基特性对氨基苯甲酸酯类药物的结构中具有芳伯氨基(除盐酸丁卡因外)，故显重氮化-偶合反应；与芳醛缩合成Schiff碱反应；易氧化变色等。酰苯胺类药物结构中具有芳酰氨基，在酸性溶液中也可水解为芳伯氨基化合物，而显芳伯氨基特性反应。2、水解特性对氨基苯甲酸酯类药物因分子结构中含有酯键，故易水解。影响药物水解反应的快慢因素：光、热或碱性条件苯佐卡因、盐酸普鲁卡因对氨基苯甲酸(PABA)盐酸氯普鲁卡因4-氨基-2-氯苯甲酸盐酸丁卡因对丁氨基苯甲酸(BABA)3、弱碱性脂烃胺侧链为叔胺氮原子(除苯佐卡因外)，具有一定碱性，可以成盐；能与生物碱沉淀剂发生沉淀反应；在水溶液中不能用标准酸直接滴定，只能在非水溶剂体系中滴定。4、与重金属离子反应特性因酰苯胺类药物分子结构中酰氨基上的氮可在水溶液中与铜离子或钴离子络合，生成有色的配位化合物沉淀。此沉淀可溶于氯仿等有机溶剂而呈色。5、吸收光谱特性因该类药物分子结构中均含有苯环及相应的取代基与脂烃胺侧链，具有特征的紫外吸收光谱与红外光谱行为。6、其他特性其游离碱多为碱性油状液体或低熔点固体，难溶于水，可溶于有机溶剂；其盐酸盐均系白色结晶性粉末，具有一定的熔点，易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂。第二节鉴别试验一、重氮化-偶合反应芳香第一胺类鉴别反应分子结构中具有芳伯氨基或潜在芳伯氨基的药物，均可发生重氮化反应，生成的重氮盐可与碱性β-萘酚偶合生成有色的偶氮染料。ArNH2HClNaNO2重氮盐橙黄～猩红色萘酚OH-直接与亚硝酸钠进行重氮化反应的药物有:苯佐卡因、盐酸普鲁卡因、盐酸氯普鲁卡因和盐酸普鲁卡因胺说明：盐酸丁卡因分子结构中不具有芳伯氨基，无此反应，但其分子结构中的芳香仲胺在酸性溶液中与亚硝酸钠反应，生成N-亚硝基化合物的乳白色沉淀，可与具有芳伯氨基的同类药物区别。COOCH2CH2N(CH3)2CH3(CH2)3NHHNO2+COOCH2CH2N(CH3)2NH2O+O=NC4H9【示例8-1】盐酸普鲁卡因ChP（2010）取供试品约50mg，加稀盐酸1m1，必要时缓缓煮沸使溶解，放冷，加0.1mo1/L亚硝酸钠溶液数滴，滴加碱性β-萘酚试液数滴，视供试品不同，生成由橙黄到猩红色沉淀。NH2COOCH2CH2N(C2H5)2+NaNO2+2HClN2+Cl-COOCH2CH2N(C2H5)2+NaCl+2H2ON2+Cl-COOCH2CH2N(C2H5)2+OH+NaOHCOOCH2CH2N(C2H5)2NNOH+NaCl+H2O二、与金属离子反应1、盐酸利多卡因的鉴别方法ChP2010取本品0.2g，加水20ml溶解后，取溶液2ml，加硫酸铜试液0.2ml与碳酸钠试液1ml，即显蓝紫色；加三氯甲烷2ml，振摇后放置，三氯甲烷层显黄色。CH3CH3HNCH2N(C2H5)2OH3CH3CN(C2H5)2NCH2OCH3CH3NCH2N(C2H5)2OCu2++2Cu2H++说明：苯佐卡因、盐酸普鲁卡因、盐酸氯普鲁卡因和盐酸丁卡因等，在同样条件下不发生此反应。其在酸性溶液中与氯化钴试液反应，生成亮绿色细小钴盐沉淀。CH3CH3HNCH2N(C2H5)2OH3CH3CN(C2H5)2NCH2OCH3CH3NCH2N(C2H5)2OCoCl2+2Co2HCl+盐酸利多卡因的水溶液加硝酸酸化后，加硝酸汞试液煮沸，显黄色；对氨基苯甲酸酯类药物显红色或橙黄色，可与之区别。2、盐酸普鲁卡因胺的鉴别方法ChP2010取本品0.1g，加水5ml，加三氯化铁试液与浓过氧化氢溶液各1滴，缓缓加热至沸，溶液显紫红色，随即变为暗棕色至棕黑色。羟肟酸铁盐反应CONHCH2CH2N(C2H5)2+H2O2CONCH2CH2N(C2H5)2+H2OH2NH2NOH3H2NCONCH2CH2N(C2H5)23Fe+3HClCONCH2CH2N(C2H5)2+FeCl3H2NOHO三、水解产物反应对氨基苯甲酸酯类药物分子中有些具有酯键结构，在碱性条件下可水解，利用其水解产物的特性或与某些试剂的反应可进行鉴别。取本品约0.1g，加水2mL溶解后，加10％氢氧化钠溶液1mL，即生成白色沉淀；加热，变为油状物；继续加热，产生的蒸气，能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色；热至油状物消失后，放冷，加盐酸酸化，即析出白色沉淀。NaOH盐酸普鲁卡因普鲁卡因油状物对氨基苯甲酸钠二乙氨基乙醇（使湿润的红色石蕊试纸变兰色）1、盐酸普鲁卡因ChP（2010）H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2HClNaOHH2NCOOCH2CH2N(C2H5)2NaOHH2NCOONa+HOCH2CH2N(C2H5)2H2NCOONaHClH2NCOOHHClH2NCOOHHCl2、苯佐卡因ChP（2010）取本品约0.1g，加氢氧化钠试液5ml，煮沸，即有乙醇生成，加碘试液，加热，即生成黄色沉淀，并发生碘仿的臭气。I2+4H2O+5HCOONa+NaI+5CHI3NaOH+6C2H5OHC2H5OH+NaOH+COOC2H5H2NCOONaH2N四、制备衍生物测定熔点盐酸丁卡因（ChP2010、USP34-NF29、BP2010、JP15）取本品约0.1g，加5%醋酸钠溶液10ml溶解后，加25%硫氰酸铵溶液1ml，即析出白色结晶；滤过，结晶用水洗涤，在80℃干燥后，熔点约为131℃。五、吸收光谱特征1、紫外吸收光谱取本品，精密称定，按干燥品计算，加0.01mol/L盐酸溶液溶解并定量稀释成每1ml中约含0.40mg的溶液，照紫外-可见分光光度法测定，在263nm与271nm的波长处有最大吸收；其吸光度分别为0.530.58与0.430.48。【示例8-2】盐酸布比卡因（ChP2010）【示例8-2】盐酸普鲁卡因胺片（ChP2010）取本品的细粉适量，加水振摇使盐酸普鲁卡因胺溶解，滤过，取滤液加水制成每1mL中含盐酸普鲁卡因胺5g的溶液，照紫外-可见分光光度法测定，在280nm的波长处有最大吸收。2、红外吸收光谱图8-1盐酸普鲁卡因的红外吸收图谱(氯化钾压片)峰位(cm-1)归属3315,3200νNH2(伯胺)2585νN+-H(胺基)1692νC=O(酯羰基)1645δN-H(胺基)1604,1520νC=C(苯环)1271,1170,1115νC-O(酯基)图8-2盐酸普鲁卡因胺的红外吸收图谱(氯化钾压片)峰位(cm-1)归属3100~3500νNH2(酰胺)2645νN+-H(胺基)1640νC=O(酰胺Ⅰ带)1600,1515νC=C(苯环)1550δN-H(酰胺Ⅱ带)1280νC-N(酰胺Ⅲ带)第三节特殊杂质与检查一、盐酸普鲁卡因中对氨基苯甲酸的检查杂质来源：水解产生对氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇对氨基苯甲酸的化学变化：-CO2H2NCOOH[O]OOH2N结果导致注射液变黄、疗效下降、毒性增加原料药及注射用灭菌粉末中杂质限量：0.5%注射液中杂质限量：1.2%检查方法：HPLC杂质对照品法流动相：0.1%庚烷磺酸钠的0.05mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节pH至3.0)-甲醇(68∶32)检测波长：279nm固定相：十八烷基硅烷键合硅胶系统适用性试验：理论板数按对氨基苯甲酸峰计算不低于2000盐酸普鲁卡因峰和对氨基苯甲酸峰的分离度应大于2.0外标法以峰面积计算二、盐酸氯普鲁卡因注射液中有关物质和光解产物的检查盐酸氯普鲁卡因在生产和贮藏过程中同样存在稳定性问题，其注射液在一定的灭菌温度、时间和溶液pH条件下，更易发生水解反应，生成4-氨基-2-氯苯甲酸降解产物。USP34-NF29：HPLC原料药中杂质限量：0.625%注射液中杂质限量：3.0%【示例8-4】盐酸氯普鲁卡因注射液中有关物质及光降解产物的研究检查方法：HPLC/MS色谱条件：色谱柱：ZobaxSB-C18柱流动相：0.5％乙酸水溶液-0.5％乙酸乙腈溶液(87∶13,v/v)流速：1mL/min检测波长：254nm，参比波长：360nm质谱条件：电喷雾正离子化，干燥气(N2)流速9.5L/min，干燥气压力350kPa，干燥气温度350℃。喷雾电压4kV，传输/裂解电压70V，质量扫描范围80600。图8-3盐酸氯普鲁卡因注射液中光照前存在的杂质及其质谱图图8-4盐酸氯普鲁卡因注射液经光照后产生的杂质及其质谱图4-氨基-2-氯苯甲酸盐酸羟基普鲁卡因三、盐酸利多卡因注射液中2,6-二甲基苯胺及其他杂质的检查杂质来源：水解产生检查方法：HPLC杂质对照品法四、盐酸罗哌卡因的光学纯度检查盐酸罗哌卡因是一种新颖的长效酰胺类局麻药，与盐酸布比卡因相比，具有更好的安全性以及更广的高、低浓度之间的临床使用范围，主要用于外科手术麻醉和术后镇痛。盐酸罗哌卡因分子中有一个手性碳原子，存在二个对映体，由于R-盐酸罗哌卡因心脏毒性较大，目前临床上使用的为S-盐酸罗哌卡因对映体。毛细管电泳方法：USP34-NF29规定：供试品中R-盐酸罗哌卡因的限量不得超过0.5%背景电解质溶液：H3PO4（pH2.93.1）运行缓冲液：背景缓冲液+2,6-二-O-甲基-β-环糊精系统适用性溶液：S-盐酸罗哌卡因及R-盐酸罗哌卡因标准品1、分析溶液配制供试品溶液：S-盐酸罗哌卡因样品供试品稀释溶液2、毛细管冲洗过程毛细管冲洗过程：先用水冲洗1分钟，然后用0.1mol/L的氢氧化钠溶液冲洗10分钟，最后再用水冲洗3分钟。如果使用的是新的或者是干燥的毛细管，则需要延长氢氧化钠溶液的冲洗时间至30分钟。两次进样分析之间的毛细管冲洗过程：先用水冲洗1分钟，然后用0.1mol/L的氢氧化钠溶液冲洗4分钟，再用水冲洗1分钟，最后用运行缓冲液冲洗4分钟。3、电泳条件与系统适用性试验石英毛细管柱：50μm×72cm)电泳条件系统温度：30℃施加电压：500V/s的速度最后稳定至375V/cm电流：40～45μA检测波长：206nm系统适用性溶液电泳分析：R-及S-盐酸罗哌卡因的相对迁移时间分别约为0.96和1.0分离度(R)不少于3.7分析时间约为30分钟供试品稀释溶液的电泳分析：信噪比不小于104、实验步骤为了确保电泳分离没有干扰峰，分别将运行缓冲液和水以相同体积进样