对氨基苯甲酸酯类药物的分析

一、对氨基苯甲酸酯类药物的分析

《中国药典》收载的本类药物主要包括苯佐卡因、盐酸普鲁卡因、盐酸丁卡因、盐酸普鲁卡因胺等。本类药物苯环上多具有芳伯氨基或同时具有脂烃胺侧链,故其游离碱多为碱性油状液体或低熔点固体,难溶于水,易溶于有机溶剂;其盐酸盐多为白色结晶性粉末,具有一定的熔点,易溶于水和乙醇,不溶于乙醚。

(一)药物结构与性质

1.典型药物 本类药物分子结构中均含有对氨基苯甲酸酯母核,其基本结构为

典型药物结构如下:

2.主要性质

(1)水解性:分子结构中含酯键(或酰胺键),易水解,可用于鉴别。

(2)芳香第一胺反应:可用于鉴别和含量测定。

(3)弱碱性:除苯佐卡因外,脂烃胺侧链为叔胺氮原子,具有弱碱性,可用于鉴别(生物碱沉淀剂反应)和含量测定(非水溶液滴定法)。

(4)羟肟酸铁反应:盐酸普鲁卡因胺分子中具有芳酰胺结构,加入浓过氧化氢溶液,缓缓加热至沸后,先被氧化成羟肟酸,再与三氯化铁作用形成配位化合物羟肟酸铁,其溶液显紫红色,随即变为暗棕色至棕黑色。此性质可用于鉴别。

(5)紫外吸收性:本类药物分子结构中含有苯环,具有紫外特征吸收,可用于鉴别和含量测定。

(二)盐酸普鲁卡因的分析

1.性状 本品为白色结晶或结晶性粉末;无臭,味微苦,随后有麻痹感。本品在水中易溶,在乙醇中略溶,在三氯甲烷中微溶,在乙醚中几乎不溶。本品的熔点为154~157℃。

2.鉴别

(1)取本品约0.1 g,加水2 mL溶解后,加10%氢氧化钠溶液1 mL,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。

注释:普鲁卡因分子结构中含有酯键(或酰胺键),容易水解。水解的快慢受光线、温度或碱性条件的影响,利用水解产物的性质,可以对化合物进行鉴别。向其水溶液加10%氢氧化钠溶液后,即析出普鲁卡因的白色沉淀;加热,游离的普鲁卡因呈油状物;继续加热,则分解释放出二乙氨基乙醇的碱性气体,能使润湿的红色石蕊试纸变为蓝色;加热至油状物消失后(生成可溶于水的对氨基苯甲酸钠),放冷,加盐酸酸化,即析出对氨基苯甲酸的白色沉淀。

(2)本品的水溶液显氯化物的鉴别反应。

1)取供试品溶液,加稀硝酸使成酸性后,滴加硝酸银试液,即生成白色凝乳状沉淀;分离,沉淀加氨试液即溶解,再加稀硝酸酸化后,沉淀又生成。如供试品为生物碱或其他有机碱的盐酸盐,须先加氨试液使成碱性,将析出的沉淀滤过除去,取滤液进行试验。

2)取供试品少量,置试管中,加等量的二氧化锰,混匀,加硫酸湿润,缓缓加热,即发生氯气,能使用水湿润的碘化钾-淀粉试纸显蓝色。

(3)本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。

3.检查

对氨基苯甲酸检查:

(1)高效液相色谱法(《中国药典》):取本品,精密称定,加水溶解并定量稀释制成每1 mL中含0.2 mg的溶液,作为供试品溶液;另取对氨基苯甲酸对照品,精密称定,加水溶解并定量稀释制成每1 mL中含1g的溶液,作为对照品溶液;取供试品溶液1 mL与对照品溶液9 mL混合均匀,作为系统适用性溶液。照高效液相色谱法试验,用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以含0.1%庚烷磺酸钠的0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节pH值至3.0)-甲醇(68∶32)为流动相;检测波长为279 nm。取系统适用性溶液10L,注入液相色谱仪,理论板数按对氨基苯甲酸峰计算不低于2 000,普鲁卡因峰和对氨基苯甲酸峰的分离度应大于2.0。精密量取对照品溶液与供试品溶液各10L,分别注入液相色谱仪,记录色谱图。供试品溶液色谱图中如有与对氨基苯甲酸峰保留时间一致的色谱峰,按外标法以峰面积计算,不得过0.5%。

(2)薄层色谱法(《中国药典》):精密量取本品,加乙醇稀释使成为每1 mL中含盐酸普鲁卡因2.5 mg的溶液,作为供试品溶液。取对氨基苯甲酸对照品,加乙醇制成每1 mL中含30g的溶液,作为对照品溶液。取上述两种溶液各10L,分别点于含有羧甲基纤维素钠为黏合剂的硅胶H薄层板上,用苯-冰醋酸-丙酮-甲醇(14∶1∶1∶4)为展开剂,展开后,取出晾干,用对二甲氨基苯甲醛溶液(2%对二甲氨基苯甲醛乙醇溶液100 mL,加冰醋酸5 mL制成)喷雾显色。供试品溶液如显与对照品溶液相应的杂质斑点,其颜色与对照品溶液主斑点比较,不得更深。

注释:普鲁卡因分子结构中有酯键,易发生水解反应。其注射液制备过程中受灭菌温度、时间、溶液pH值、贮藏时间,以及光线和金属离子等因素的影响,可发生水解反应生成对氨基苯甲酸和2-二乙氨基醇。其中对氨基苯甲酸随贮藏时间的延长或高温加热,可脱羧、氧化为有色物,使注射液变黄。已变黄的注射液不仅疗效下降,而且毒性增加。故《中国药典》规定盐酸普鲁卡因及其注射液须检查水解产物对氨基苯甲酸。《中国药典》从2010年版起采用操作简单、结果准确性较高的高效液相色谱法。

此外,普鲁卡因原料药还要进行酸度、溶液的澄清度、干燥失重、炽灼残渣、铁盐、重金属等一般杂质的检查项目。

4.含量测定

(1)亚硝酸钠滴定法。普鲁卡因原料药测定(《中国药典》):取本品约0.6 g,精密称定,照永停滴定法,在15~25℃,用亚硝酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定。每1 mL亚硝酸钠滴定液(0.1 mol/L)相当于27.28 mg的C13H20N2O2·HCl。

注释:

1)原理:分子结构中具芳伯氨基或潜在芳伯氨基的药物,在酸性溶液中可与亚硝酸钠反应生成重氮盐,可用亚硝酸钠滴定法测定含量。

2)测定条件:重氮化反应的速度受多种因素的影响,亚硝酸钠及重氮盐均不稳定,而且重氮化反应速度慢,因此在测定中应注意以下条件:

A.溴化钾的作用:滴定液中加入适量溴化钾,可加快重氮化反应速度。溴化钾与盐酸作用产生氢溴酸,亚硝酸与氢溴酸作用生成亚硝酰溴,使被测溶液中NO+的浓度增大,加速重氮化反应。

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B.酸的种类与量:常用者为过量盐酸。

3)分析讨论:

A.重氮化反应的速度在氢溴酸溶液中最快,在盐酸溶液中次之,在硫酸或硝酸溶液中最慢。而氢溴酸价格较贵,其次芳香胺类药物的盐酸盐的溶解度较其硫酸盐大,故常用者仍为盐酸。

B.在实际测定时需加入过量盐酸的目的:①重氮化反应速度加快。②酸度增高能增加重氮盐的稳定性。③防止生成偶氮氨基化合物。酸度不足时已生成的重氮化合物可与尚未被重氮化的芳胺偶合,生成偶氮氨基化合物,影响测定结果。

酸度加大,反应向左进行,故可以防止偶氮氨基化合物的生成。但酸度不可过高,否则将引起亚硝酸的分解,也会抑制芳伯氨基的游离,使重氮化反应速度变慢。所以,酸的实际用量通常都为理论值的2.5~6倍。

C.滴定温度:重氮化反应速度随温度的升高而加快,一般温度每升高10℃,重氮化反应速度加快2.5倍,但所形成重氮盐亦随温度的升高而迅速分解:

滴定温度过高亦促使亚硝酸逸失和分解:

所以滴定应在低温下进行。但低温时反应速度缓慢。经试验,可在室温(10~30℃)条件下采用“快速滴定法”。

D.滴定方式:滴定时将滴定管尖端插入液面下2/3处快速滴定。

重氮化反应为分子反应,反应速度较慢,所以滴定速度不宜过快。但为了避免滴定过程中亚硝酸挥发和分解,滴定时将滴定管尖端插入液面下2/3处,一次将大部分亚硝酸钠滴定液在搅拌条件下迅速加入,使其尽快反应。然后将滴定管尖端提出液面,用少量水冲洗尖端,再缓缓滴定,尤其是在近终点时,因尚未反应的芳香第一胺药物的浓度极稀,须在最后一滴加入后,搅拌1~5 min,再确定终点是否真正到达。这样可以缩短滴定时间,也不影响结果。

E.指示终点的方法:指示终点的方法有电位法、永停滴定法、外指示剂法、内指示剂法等。《中国药典》多采用永停法,其装置如图6-1所示,《美国药典》采用电位滴定法。

图6-1 永停滴定仪的装置图

a.永停滴定法:即用两个相同的铂电极,在两个电极间加一低电压(约为50 mV),并串联一个微电流计,电极浸在被滴定液中,用亚硝酸钠溶液滴定时,终点前,线路上无电流或仅有很小的电流流过微电流计,所以指针指零;当到达终点时,溶液中有微量亚硝酸存在,使电极去极化,发生氧化还原反应:

此时线路中即有电流通过,电流计指针突然偏转,不再回零,即为滴定终点。永停滴定法装置简单,方法准确简便。缺点是电极易钝化,临用前可用浓硝酸(加有1~2滴三氯化铁试液)温热活化。

b.外指剂法:常用碘化钾-淀粉糊剂或指示液,滴定到达终点时,稍过量的亚硝酸钠在酸性溶液中氧化碘化钾,析出的碘遇淀粉即显蓝色。使用时,将糊剂在白瓷板上铺为薄层,当以细玻璃棒蘸取少量测定液划过,立即显蓝色,即为终点。

以碘化钾-淀粉作外指示剂的方法,适用于多种药物及其制剂的亚硝酸钠滴定法。亚硝酸钠液(0.1 mol/L)在过量1~2滴(0.05~1 mL)时,可灵敏地指示终点。但由于被滴定溶液的酸性强,未达到终点时,碘化钾在酸性条件下遇光被空气氧化可游离出碘,与淀粉显蓝色,而混淆终点。而多次外试,也会损失供试品而增加误差,所以初次使用者较难掌握。有时须预先计算标准溶液的消耗量,在接近理论终点前,再缓缓滴定和取测定液试验终点,如此可减少供试品损失。

碘化钾-淀粉指示液易变质,临用时须新鲜配制。

《中国药典》等版本对盐酸普鲁卡因、注射用盐酸普鲁卡因、苯佐卡因、盐酸普鲁卡因胺、盐酸普鲁卡因胺片的含量测定均采用此法。2005年版也采用本法测定盐酸普鲁卡因注射液含量,2010版起改为高效液相色谱法测定。

(2)高效液相色谱法:

《中国药典》盐酸普鲁卡因注射液测定方法:

1)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;以含0.1%庚烷磺酸钠的0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节pH值至3.0)-甲醇(68∶32)为流动相;检测波长为290 mn,理论板数按普鲁卡因峰计算不低于2 000。普鲁卡因峰与相邻杂质峰的分离度应符合要求。

2)测定法:精密量取本品适量,用水定量稀释制成每1 mL中含盐酸普鲁卡因0.02 mg的溶液,作为供试品溶液,精密量取10L注入液相色谱仪,记录色谱图;另取盐酸普鲁卡因对照品,精密称定,加水溶解并定量稀释制成每1 mL中含盐酸普鲁卡因0.02 mg的溶液,同法测定。按外标法以峰面积计算,即得。