胺类药物的分析

五、胺类药物的分析

(一)苯乙胺类结构与性质

1.典型药物结构本类药物分子结构具有苯乙胺的基本结构:

2.主要性质

(1)弱碱性:结构中有烃胺基侧链,显弱碱性。

(2)还原性:有酚羟基结构,具有还原性,在空气中或遇光、热易氧化,色渐变深,在碱性溶液中更易氧化变色,可与三氯化铁反应显色。

不同肾上腺素类药物的颜色变化各不相同,可供鉴别,见表6-6。

表6-6 肾上腺素类药物与三氯化铁反应显色

(3)光学活性:多数药物分子结构中有手性碳原子,具有旋光性,可供分析用。

(二)肾上腺素的分析

1.性状 本品为白色或类白色结晶性粉末;无臭;与空气接触或接受日光照射,易氧化变色;在中性或碱性水溶液中不稳定;饱和水溶液中显弱碱性反应。本品在水中极微溶解;在乙醇、三氯甲烷、乙醚、脂肪油或挥发油中不溶;在无机酸或氢氧化钠溶液中易溶,在氨溶液或氢氧化钠溶液中不溶。本品的熔点为206~212℃,熔融时同时分解。

2.鉴别

(1)三氯化铁反应:肾上腺素分子结构具有酚羟基,可与Fe3+络合显色,碱化后,酚羟基的还原性增强,更易被氧化。

《中国药典》肾上腺素的鉴别:取本品约2 mg,加盐酸溶液(9→1 000)2~3滴溶解后,加水2 mL与三氯化铁试液1滴,即显翠绿色;再加氨试液1滴即变紫色,最后变成紫红色。

(2)氧化反应:肾上腺素分子结构具有酚羟基,具还原性,易被碘、过氧化氢、铁氰化钾等氧化剂氧化而显色。

《中国药典》肾上腺素的鉴别:取本品10 mg,加盐酸溶液(9→1 000)2 mL溶解后,加过氧化氢试液10滴,煮沸,即显血红色。

3.检查

(1)酮体:肾上腺素需检查酮体,这些药物在生产中均由其酮体氢化还原制得,易引入未被还原的酮体杂质。

《中国药典》肾上腺素的酮体检查:取本品,加盐酸溶液(9→2 000)制成每1 mL中含2.0 mg的溶液,照紫外-可见分光光度法,在310 nm的波长处测定,吸光度不得过0.05。

(2)有关物质:《中国药典》中肾上腺素有关物质的检查,采用高效液相色谱法。

此外,肾上腺素原料药还要进行酸性溶液的澄清度与颜色、干燥失重、炽灼残渣等一般杂质的检查项目。

4.含量测定

(1)非水溶液滴定法:《中国药典》肾上腺素的含量测定:取本品约0.15 g,精密称定,加冰醋酸10 mL,振摇溶解后,加结晶紫指示液1滴,用高氯酸滴定液(0.1 mol/L)滴定至溶液显蓝绿色,并将滴定结果用空白试验校正。每1 mL的高氯酸滴定液(0.1 mo1/L)相当于18.32 mg的C9H13NO3

(2)高效液相色谱法:《中国药典》盐酸肾上腺素注射液的含量测定:

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0.14%庚烷磺酸钠溶液-甲醇(65∶35)[用磷酸调节pH值至(3.0±0.1)]为流动相;检测波长为280 nm。理论板数按肾上腺素峰计算应不低于3 000。

2)测定法:精密量取本品适量,用流动相定量稀释制成每1 mL中含肾上腺素0.2 mg的溶液,作为供试品溶液;另取肾上腺素对照品适量,精密称定,加冰醋酸2~3滴,振摇使肾上腺素溶解,用流动相定量稀释制成每1 mL中含肾上腺素0.2 mg的溶液,摇匀,作为对照品溶液。精密量取供试品溶液和对照品溶液各20L,分别注入液相色谱仪,记录色谱图,按外标法以峰面积计算,即得。

(三)苯乙胺类药物的其他分析方法

1.鉴别

(1)氧化反应:《中国药典》中盐酸异丙肾上腺素、重酒石酸去甲肾上腺素采用此法进行鉴别。

《中国药典》重酒石酸去甲肾上腺素的鉴别:取本品约1 mg,加酒石酸氢钾的饱和溶液10 mL溶解,加碘试液1 mL,放置5 min后,加硫代硫酸钠试液2 mL,溶液为无色或仅显微红色或淡紫色(与肾上腺素或异丙肾上腺素的区别)。

重酒石酸去甲肾上腺素在偏酸性条件下比肾上腺素和异丙肾上腺素稳定,几乎不被碘氧化,而肾上腺素和异丙肾上腺素可被碘氧化产生明显红棕色或紫色,可供区别。但在pH=6.5的缓冲液中,3种药物均可被碘氧化为红色,不能用以鉴别。

(2)与甲醛-硫酸反应:具有酚羟基取代的本类药物,可与甲醛在硫酸中反应,形成具有醌式结构的有色化合物。如肾上腺素显红色,重酒石酸去甲肾上腺素显淡红色,盐酸异丙肾上腺素显棕色至暗紫色。

(3)紫外吸收光谱法:《中国药典》异丙肾上腺素的鉴别:取本品,加水制成每1 mL中含50g的溶液,照紫外-可见分光光度法测定,在280 nm的波长处有最大吸收,吸光度约为0.50。

(4)红外吸收光谱:《中国药典》中盐酸异丙肾上腺素采用此法进行鉴别。

(5)薄层色谱法:《中国药典》中盐酸异丙肾上腺素注射剂采用此法进行鉴别。

(6)高效液相色谱法:《中国药典》中盐酸异丙肾上腺素注射剂采用此法进行鉴别。

2.含量测定 比色法:《中国药典》中盐酸异丙肾上腺素的原料药采用非水滴定法测定含量,但其气雾剂中的辅料对测定有影响,所以不能采用同样方法测定含量。利用酚羟基在酸性溶液中与亚铁离子(如枸橼酸亚铁)配位显色生成的红色衍生物在530 nm处有最大吸收,《中国药典(2010年版)》盐酸异丙肾上腺素气雾剂用比色法进行含量测定。

(四)磺胺类药物的分析

1.磺胺类药物结构与性质

(1)典型药物结构:磺胺类药物的基本结构如下

通常将磺酰胺类上的N原子编号为N1,其伯氨基上的氮原子编号为N4,当N1或N4上取代基不同时,形成不同的磺胺类药物。常见的磺胺类药物如表6-7所示。

表6-7 常见的磺胺类药物

(2)主要性质:

1)酸碱性:本类药物中,磺酰胺基显酸性,芳香第一胺显弱碱性;因此磺胺类药物具酸碱两性,可溶于酸性或碱性溶液中。

2)与金属离子的反应:磺酰胺基的氢原子可被银、钴、铜等离子所取代,生成不同颜色的沉淀。

3)芳香第一胺反应:芳伯氨基可发生重氮化偶合反应,产生橙红色沉淀,可用于鉴别和含量测定;芳伯氨基还可与多种芳醛在酸性溶液中缩合成有色的希夫碱。

4)取代杂环的特性:N1上芳杂环取代基具有碱性,可与生物碱沉淀剂反应,生成沉淀,可用于鉴别。

2.磺胺嘧啶的分析

(1)性状:本品为白色或类白色的结晶或粉末;无臭;遇光色渐变暗。本品在乙醇或丙酮中微溶,在水中几乎不溶;在氢氧化钠试液或氨试液中易溶,在稀盐酸中溶解。本品的熔点为170~173℃。

(2)鉴别:

1)金属离子的取代反应:磺胺类药物的钠盐可与金属离子发生成盐反应,生成不同颜色的金属盐沉淀,其中与硫酸铜的反应常用于本类药物的鉴别。

在成钠盐的过程中,所加的氢氧化钠应使磺胺类药物恰好溶解,过量则会生成蓝色Cu(OH)2沉淀,影响鉴别。

《中国药典》磺胺嘧啶的鉴别方法:取本品约0.1 g,加水与0.4%氢氧化钠溶液各3 mL,振摇使溶解,滤过,取滤液,加硫酸铜试液1滴,即生成草绿色沉淀,放置后变成紫色。

不同的磺胺类药物的铜盐沉淀颜色及颜色变化不同,常用于磺胺类药物的鉴别。常见的磺胺类药物铜盐沉淀颜色反应见表6-8。

表6-8 磺胺类药物与铜盐的反应

2)芳香第一胺反应:

A.重氮化-偶合反应:含芳伯氨基的磺胺类药物均可发生重氮化-偶合反应,用于鉴别。

《中国药典》磺胺嘧啶的鉴别:取供试品约50 mg,加稀盐酸1 mL,必要时缓缓煮沸使溶解,放冷,加0.1 mo1/L亚硝酸钠溶液数滴,滴加碱性β-萘酚试液数滴,生成橙黄至猩红色沉淀。

B.希夫碱反应:芳香第一胺能与芳醛在酸性溶液中缩合为有颜色的希夫碱,用于鉴别。

C.N1取代基反应:N1上有含氮杂环取代,显碱性,可与生物碱沉淀剂反应生成沉淀。如SD可与碘-碘化钾试液生成红棕色沉淀,可用于鉴别。

3)红外分光光度法:磺胺类药物具有相同的基本结构,《中国药典》对所收载的磺胺类药物如磺胺嘧啶的原料药采用红外分光光度法作为鉴别。

4)高效液相色谱法:《中国药典》中磺胺嘧啶片剂及磺胺嘧啶混悬液采用此法进行鉴别。

(3)检查:碱性溶液的澄清度与颜色:检查药物中不溶于碱性溶液的杂质和有色杂质。

《中国药典》磺胺嘧啶的检查:取本品2.0 g,加氢氧化钠试液10 mL溶解后,加水至25 mL,溶液应澄清无色;如显色,与黄色3号标准比色液比较,不得更深。

此外,磺胺嘧啶原料药还要进行酸碱度、干燥失重、炽灼残渣、重金属、氯化物等一般杂质的检查项目。

(4)含量测定:

1)亚硝酸钠滴定法:分子结构中有芳香第一胺或经水解后具有芳香第一胺的磺胺类药物可用亚硝酸钠滴定法测定含量。《中国药典》中磺胺嘧啶、磺胺嘧啶软膏、眼膏剂用此法测定含量。

《中国药典》磺胺嘧啶的含量测定:取本品约0.5 g,精密称定,照永停滴定法,用亚硝酸钠滴定液(0.1 mol/L)滴定。每1 mL亚硝酸钠滴定液(0.1 mol/L)相当于25.03 mg的C10H10N4O2S。

2)紫外分光光度法:磺胺嘧啶片中有效成分仅为磺胺嘧啶,辅料对其测定无干扰。《中国药典》中采用紫外分光光度法进行磺胺嘧啶片剂的溶出度检查。

《中国药典》磺胺嘧啶片的溶出度检查:取本品,照溶出度测定法,以盐酸溶液(9→1 000)1 000 mL为溶出介质,转速为75 r/min,依法操作,经60 min后,取溶液5 mL滤过,精密量取续滤液1 mL,置50 mL容量瓶中,加0.01 mol/L氢氧化钠溶液稀释至刻度,摇匀,照紫外-可见分光光度法,在254 nm的波长处测定吸光度,按C10H10N4O2S的吸收系数为866计算出每片的溶出量。限度为标示量的70%,应符合规定。

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3)高效液相色谱法:《中国药典》中磺胺嘧啶片剂、磺胺嘧啶混悬剂、磺胺胺类药物复方制剂采用此法测定含量。

知识链接

(1)克伦特罗是一类肾上腺受体激动剂(俗称瘦肉精),其结构与去甲肾上腺素等儿茶酚胺类相似,作为药物可用于治疗支气管哮喘,对心脏有兴奋作用,可扩张支气管平滑肌。被不法商贩添加到饲料中,能促进猪的生长速度,提高猪的瘦肉率,服用含有瘦肉精的猪肉可出现不同程度的肌肉颤动、心悸,精神紧张、头晕,乏力,心动过速、呕吐等症状,反复使用会产生耐受性,对支气管扩张作用减弱及持续时间缩短。

2002年,农业部禁用的“肾上腺素受体激动剂”包含7种药物:盐酸克伦特罗(传统瘦肉精)、莱克多巴胺、沙丁胺醇、硫酸沙丁胺醇、盐酸多巴胺、西巴特罗、硫酸特布他林。近年又发现一些结构相近的“新型瘦肉精”。

自2009年开始,国家食品药品监督管理局对盐酸克伦特罗生产、经营情况及在各级医疗机构使用情况进行调查,并广泛征求意见,认为盐酸克伦特罗片剂具有潜在滥用风险,且临床价值有限,长期不合理使用可对患者心肺功能产生严重影响,在我国使用风险大于效益。

2011年9月29号,国家食品药品监督管理局下发通知,停止盐酸克伦特罗片剂在我国的生产、销售和使用,撤销批准证明文件。已生产的药品由当地食品药品监督管理部门监督销毁。

(2)咖啡因又称咖啡碱,是可可类食品及饮料和茶叶中含有的嘌呤类生物碱,它能促进血液流通,扩张血管,并有利尿、兴奋中枢神经等功能。咖啡因广泛应用于当今许多碳酸饮料和能量饮料中,如可乐饮料、功能饮料等,饮用含咖啡因饮料可提神、醒脑、抗疲劳等,但大量或长期摄取咖啡因有损人体的健康,如影响骨骼发育,影响生育,引发心脏病,经常饮用会成瘾,大量饮用会出现中毒症状等。因此,各国制定了咖啡因在饮料中的食品卫生标准,美国、加拿大、阿根廷、日本、菲律宾规定饮料中咖啡因的含量不得超过200 mg/L,我国到目前为止咖啡因仅允许加入到可乐型饮料,其含量不得超过150 mg/kg。

饮料中咖啡因的含量测定通常采用色谱、色谱/质谱联用、毛细管电泳、高效液相色谱法等。其中国家标准采用紫外分光光度法和高效液相色谱法。