第八章杂环类药物的分析.

第八章杂环类药物的分析第一节吡啶类药物第二节吩噻嗪类药物第三节苯并二氮杂卓类药物第四节含量测定基本要求练习与思考基本要求一、掌握吡啶类、吩噻嗪类、苯并二氮杂卓类药物的鉴别和含量测定的基本原理与方法。二、熟悉本类药物中典型药物国外药典收载的鉴别和含量测定方法。第一节吡啶类药物一、典型药物的结构与主要化学性质（一）典型药物的结构N吡啶（pyridine）NCONHNH2异烟肼（isoniazid）NCON(C2H5)2尼可刹米（nikethamide）NNO2CO2CH3CH3HCH3OH3CO硝苯地平（nifedipine)（二）主要化学性质1.弱碱性吡啶环上的氮为碱性氮原子，吡啶环的pKb值为8.8（水中）。尼可刹米除了吡啶环上氮外，β位上被酰氨基取代。酰氨基化学性质不甚活泼，但遇碱水解后释放出具有碱性的二乙胺，故可以进行鉴别。2．还原性异烟肼的吡啶环γ位上被具有还原性酰肼取代，可被氧化剂氧化，可与含羰基的化合物发生缩合反应。3．吡啶环的特性异烟肼和尼可刹米的吡啶环α、α’位未取代，而β或γ位被羧基衍生物所取代，其吡啶环可发生开环反应。二、鉴别试验（一）吡啶环的开环反应本反应适用于吡啶环的α、α’位无取代基的异烟肼和尼可刹米。1.戊烯二醛反应（köning反应）尼可刹米+溴化氰H2O戊烯二醛衍生物苯胺黄色HBr+NH2CN+CHOHOCHCON(C2H5)2H2O2NCNBrCON(C2H5)2BrCNNCON(C2H5)2CON(C2H5)2OCHCHOH+2NH2NCON(C2H5)2CHCHNH（黄色~黄棕色）2．二硝基氯苯反应（Vongerichten反应）吡啶及其衍生物+2,4-二硝基氯苯至熔融或混合醇制KOH紫红色无水条件采用本法鉴别异烟肼、尼可刹米时，需适当处理，即将酰肼氧化成羧基或将酰胺水解为羧基后进行鉴别。如异烟肼鉴别：OHNH2NNONONONON+NaOH+NH2-NH2ONaONaCl-NO2NO2-NO2NO2ONa-NO2NO2+Cl-HOHCONaOH异烟肼不经处理的反应：异烟肼+2，4-二硝基氯苯乙醇OH-紫红色（二）酰肼基团的反应1．还原反应异烟肼+AgNO3异烟酸银+N2+Ag(白色）银镜异烟肼+亚硒酸硒（红色）2．缩合反应异烟肼的酰肼基与芳醛缩合形成腙，其有固定的熔点，可用以鉴别。ChP和BP均采用本法鉴别.NCONHNH2+CHOOHOCH3H2ONCONHNCHOCH3OH黄色结晶mp为228℃～231℃OHNH2NN+3NaOHNNHON=OOONaOSO3H+Na2SO3+3H2O+-NH2活性-CH2-+1，2-萘醌-4-磺酸OH-红色（三）形成沉淀的反应具有吡啶环的结构，可与重金属盐类及苦味酸等试剂形成沉淀。如尼可刹米+CuSO4+硫氰酸铵草绿色尼可刹米异烟肼+HgCl2白色（四）分解产物的反应使湿润的红色石蕊试纸变蓝尼可刹米异烟肼+无水Na2CO3Ca(OH)2吡啶臭尼可刹米+NaOH二乙胺（五）紫外吸收光谱特征本类药物的分子结构中均含有芳杂环，在紫外光区有特征吸收，其最大、最小吸收波长及百分吸收系数可供鉴别。本类药物的紫外特征吸收鉴别方法见下表。本类药物的紫外特征吸收鉴别方法药物溶剂λmax（nm）λmin（nm）E1cm1%异烟肼HCl（0.01mol/L）265—约420水266234378尼可刹米HCl（0.01mol/L）263—285NaOH（0.1mol/L）255—840260—860硝苯地平无水乙醇333—140（一）异烟肼中游离肼的检查1.TLC法三、有关物质检查BP的检查方法：供试品溶液制备:取异烟肼1.0g，加丙酮-水(1:1)制成10ml.对照溶液制备:取硫酸肼50mg，加水50ml使溶解后，加丙酮稀释至100ml；量取10ml，加供试品溶液0.2ml，加丙酮-水(1:1)稀释至100ml。薄层板：硅胶GF254薄层板展开剂：醋酸乙酯-丙酮－甲醇－水(50:20:20:10)显色剂：乙醇制对-二甲氨基苯甲醛试液检测结果：于254nm紫外光下检测，供试品中的杂质斑点强度应小于对照溶液中硫酸肼色谱斑点；再喷以对-二甲氨基苯甲醛溶液，并在日光下检视，对照溶液中硫酸肼斑点的强度大于供试液中的杂质斑点。2.差示分光光度法肼异烟肼+对-二甲氨基苯甲醛黄色缩合物对-二甲氨基苯甲醛连氮(λmax=456nm有最大吸收)形成的缩合产物对-二甲氨基苄叉(于λmax=456nm波长处无最大吸收)具体测定法：对照品溶液：硫酸肼CR＝1μg/ml5ml+丙酮λmax=456nm测A1+对-二甲氨基苯甲醛(ΔA456＝A2－A1)ΔAR5mlλmax=456nm测A2供试品溶液：异烟肼C＝2mg/ml1份+丙酮λmax=456nm测A1+对-二甲氨基苯甲醛(ΔA456＝A2－A1)ΔAs2份λmax=456nm测A2游离肼CX=ΔAs/AR×CR(二)尼可刹米中有关杂质检查因有关杂质的化学结构不明，故Ch.p采用TLC法中的高低浓度对比法进行检查。(三)硝苯地平中有关物质检查硝苯地平遇光分子内部发生光化学歧化作用，降解为4-（2-硝基苯基）-2,6-二甲基吡啶-3,5-二羧酸二甲酯（A）和4-（2-亚硝基苯基）-2,6-二甲基吡啶-3,5-二羧酸二甲酯（B）。其化学结构如下:NO2CO2CH3H3COCH3CH3OOCH3CH3H3COCO2CH3NNNO(A)(B)具体方法1。供试液Ⅰ和Ⅱ的制备2。有关杂质对照品液Ⅰ和Ⅱ的制备3.色谱条件与灵敏度调节填充剂：十八烷基硅烷键合硅胶流动相：甲醇-水（3：2）；检测波长：235nm。取对照品溶液Ⅱ20μl注入液相色谱仪，调节检测灵敏度，使杂质A和B组分色谱峰的峰高为满量程的20%；杂质A和B组分之间，杂质B与硝苯地平之间的分离度均符合规定。4.有关物质检测取供试液Ⅰ和对照液Ⅱ各20μl，分别进样记录色谱图至主成分峰保留时间的2倍。供试液Ⅰ如出现与对照液Ⅱ中杂质A和B相对应的峰，其峰面积不得大于对照液Ⅱ中杂质A和B的峰面积；如出现除杂质A和B以外的其他杂质峰，其峰面积不得大于对照液Ⅱ中硝苯地平的峰面积；各杂质总量不得大于0.5%。供试液Ⅰ中小于对照液Ⅱ中硝苯地平峰面积的10%以下的杂质峰忽略不计。第二节吩噻嗪类药物一、基本结构与化学性质（一）结构特点与典型药物NSRR'12345678910NSCH2CH2CH2N(CH3)2ClHCl盐酸氯丙嗪NSCH2CHN(CH3)2CH3HCl盐酸异丙嗪NSClCH2CH2CH2NNCH2CH2OH奋乃静NSCH2CH2CH2CF3NN(CH2)2OCO(CH2)8CH3癸氟奋乃静HClNSCH2CH2CH2CF3NNCH2CH2OH2盐酸氟奋乃静NSCH2CH2CH2NNCH3CF3HCl2盐酸三氟拉嗪（二）主要化学性质1.紫外和红外吸收光谱特征硫氮杂蒽母核为共轭三环л系统三个最大吸收峰别在：205nm、254nm、300nm由于2位、10位上的取代基不同，可引起最大吸收峰的位移。硫氮杂蒽母核的硫为二价，易氧化为砜和亚砜，其紫外吸收光谱有明显不同，它们具有四个峰值。另外，取代基R和R’的不同，则可产生不同的红外光谱2.易氧化呈色二价硫易氧化，遇不同氧化剂如硫酸、硝酸、三氯化铁试液及过氧化氢等，随着取代基的不同，而呈不同的颜色。3.与金属离子络合呈色本类药物中未被氧化的硫，可与钯离子形成配位化合物，其氧化产物则无此反应。此性质可用于鉴别和含量测定，并具有专属性，可消除氧化产物的干扰。（一）紫外特征吸收和红外吸收光谱本类药物可用UV和IR鉴别，Ch.P中UV鉴别实例如下：药物名称溶剂浓度（μg/ml）λmax（nm）AE1%1cm盐酸氯丙嗪盐酸（9→1000）52540.46915306——盐酸异丙嗪盐酸（0.01mol/L）6249—883~937奋乃静无水乙醇72580.65—癸氟奋乃静乙醇10260——盐酸氟奋乃静盐酸（9→1000）10255—553~593盐酸三氟拉嗪盐酸（1→20）10256—630盐酸硫利达嗪乙醇8264与315——二、鉴别试验（二）显色反应1.与氧化剂的显色反应药物名称硫酸硝酸过氧化氢盐酸氯丙嗪显红色,渐变淡黄色—盐酸异丙嗪显樱桃红色,放置生成红色沉淀,加热即溶解,后颜色渐变深溶液由红色转变为橙黄色奋乃静——显深红色;放置后红色渐褪去盐酸氟奋乃静显淡红色,温热——后变成红褐色盐酸三氟拉嗪—生成微带红色的白色沉淀;放—置后,红色变深,加热后变黄色盐酸硫利达嗪显蓝色——2.与钯离子络合显色反应利用分子结构中未被氧化的硫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络合物。SNNNO[CH2]8OCH3CF3+PdCl2CF3CH3O[CH2]8ONNNSCH3O[CH2]8ONNSNCF3Pd2++2Cl-2(一)盐酸异丙嗪中特殊杂质检查主要有：2-二甲氨基-1-丙醇；N,N,β-三甲基-10H-吩噻嗪-10-乙胺异构体和结构不清的分解产物。因此采用TLC法中的高低浓度对比法控制上述这些杂质的限量。(二)盐酸硫利达嗪中有关物质检查本品遇光不稳定，在生产和贮藏过程中易引入有关物质，因其结构不清，因此也采用TLC法中的高低浓度对比法控制杂质的限量。三、特殊杂质检查第三节苯并二氮杂卓类药物一、结构特征与典型药物NNClH3CO地西泮NNNNClH3C阿普唑仑HNNOClOH奥沙西泮氯氮卓NNNCH3OClH(一)化学鉴别试验1。沉淀反应氯氮卓橙红色沉淀阿普唑仑盐酸氟西泮＋KBiI4也生成橙红色沉淀氯硝西泮放置后，沉淀颜色变深，因此可以相互区别。二、鉴别试验阿普唑仑+遇硅钨酸白色沉淀，药典中也用于鉴别。2.水解后呈芳伯胺反应氯氮卓和奥沙西泮，其反应如下：CH3HNONNClClClNH2OON=N-OHOHNaNO2+H+3.硫酸-荧光反应本类药物溶于硫酸后，在紫外光（365nm）下，显不同颜色的荧光。例如：地西泮黄绿色黄色氯氮卓黄色紫色艾司唑仑+H2SO4亮绿色+稀硫酸天蓝色硝西泮淡蓝色蓝绿色奥沙西泮淡黄绿色4.分解产物的反应本类药物多为有机氯化合物，用氧瓶燃烧法破坏，显氯化物反应。Ch.P用于地西泮和三唑仑药物的鉴别。5.氯化铜焰色反应分子结构中含有氯元素的药物，在铜网上燃烧发出CuCl2绿色火焰。此反应药典未用于本类药物鉴别。（二）紫外特征吸收和红外吸收光谱药物名称溶剂浓度（μg/ml）λmax（nm）A地西泮0.5%硫酸甲醇溶液5242约0.51282约0.23366氯氮卓盐酸溶液(9→1000)7245,308阿普唑仑盐酸溶液(9→1000)12264盐酸氟西泮硫酸甲醇(1→36)10239±2,284±2比值1.95～2.50362±2氯硝西泮0.5%硫酸甲醇溶液10239±2,307±2奥沙西泮乙醇10229,315±2(较弱)红外吸收光谱:已用于地西泮、阿普唑仑、艾司唑仑、盐酸氟西泮、氯硝西泮和奥沙西泮的鉴别。（三）TLC法1.常用的五种苯并二氮杂卓类药物的TLC法按常规法点样10μl于硅胶G薄层板上，以苯-丙酮（3：2）为展开剂,饱和15min，用上行法展开15cm，挥发溶剂，用稀硫酸喷雾，于105℃干燥30min，置紫外灯下检视荧光斑点，结果见表8-6。2.酸水解产物的TLC法利用苯并二氮杂卓类药物经酸水解产生的二苯甲酮衍生物进行鉴别。由于不同的苯并二氮杂卓类药物水解后可能会获得相同的二苯甲酮衍生物，因此本法的专属性较差。（一）有关物质检查Ch.P收载的八种本类药物，除氯氮卓外，其余均作此项检查。其检查方法除了三唑仑采用GC法外，其余均用TLC法进行检查。USP(24)和BP(2000)中对氯氮卓都规定了此项检查，而且均用TLC法进行检查。三、特殊杂质检查1.地西泮中有关物质的检查地西泮在合成过程中因其副反应，可能引入N-去甲基苯甲二氮卓及化学结构不清的有关物质，可采用TLC法中的高低浓度对比法进行检查。2.氯氮卓中有关物质的检查USP(24)用TLC法检查氯氮卓中的有关物质，并规定其分解产物2-氨基-5-氯-2