第四章药物定量分析与分析方法验证(不讲) [教学目的 、掌握定量分析方法验证的效能指标。 、熟悉定量分析样品的前处理方法 了解定量分析样品的前处理方法的进展及在药物分析中的应用 [本章分配学时数]4学时 [教学环节与教学内容 [复习引入]2分钟 在上一章里,我们介绍了药物杂质检查的相关内容,其中包括11种一般杂 质的检查方法以及以药物和杂质在物化性质上的差异为基础的特殊杂质的检查 方法,另外我们还重点要求同学们着重掌握一些与药物杂质检查相关的概念。通 过上一章的学习,同学们应该掌握了一般杂质检查的原理、方法和计算,并熟悉 了特殊杂质检査的方法和原理。那么,在下一章里,同学们将会接触到药物分析 基础知识的第三大部分,即药物定量分析与分析方法验证。通过本章的学习,同 学们应该掌握定量分析方法验证的效能指标,熟悉定量分析样品的前处理方法 了解定量分析样品的前处理方法的进展及在药物分析中的应用 [教授新课] 定量分析样品的前处理方法 1.概述 (1)含金属或卤素的药物,如葡萄糖酸锑钠,硬脂酸镁,碘苯酯,磺 溴肽钠等,在分析前需要经过不同方法处理后,方可进行测定。 (2)处理方法因金属或卤素在分子中结合的牢固程度而异,如:有机 卤素药物,所含卤素原子均直接与碳原子相连,但不同药物中卤 素所处的位置不同,则与碳原子结合的牢固程度就有差异。如果 卤素和芳环相连接,则结合牢固,与脂肪酸的碳原子相连接,则 结合不牢固 (3)而含金属的有机药物,有两种情况:一是金属原子不直接与碳原 子相连,通常为有机酸及酚的金属盐或配位化合物,称为含金属
- 1 - 第四章 药物定量分析与分析方法验证（不讲） [教学目的] 一、掌握定量分析方法验证的效能指标。 二、熟悉定量分析样品的前处理方法。 三、了解定量分析样品的前处理方法的进展及在药物分析中的应用。 [本章分配学时数] 4 学时 [教学环节与教学内容] [复习引入] 2 分钟 在上一章里，我们介绍了药物杂质检查的相关内容，其中包括 11 种一般杂 质的检查方法以及以药物和杂质在物化性质上的差异为基础的特殊杂质的检查 方法，另外我们还重点要求同学们着重掌握一些与药物杂质检查相关的概念。通 过上一章的学习，同学们应该掌握了一般杂质检查的原理、方法和计算，并熟悉 了特殊杂质检查的方法和原理。那么，在下一章里，同学们将会接触到药物分析 基础知识的第三大部分，即药物定量分析与分析方法验证。通过本章的学习，同 学们应该掌握定量分析方法验证的效能指标，熟悉定量分析样品的前处理方法， 了解定量分析样品的前处理方法的进展及在药物分析中的应用。 [教授新课] 一、定量分析样品的前处理方法 1．概述 （1） 含金属或卤素的药物，如葡萄糖酸锑钠，硬脂酸镁，碘苯酯，磺 溴肽钠等，在分析前需要经过不同方法处理后，方可进行测定。 （2） 处理方法因金属或卤素在分子中结合的牢固程度而异，如：有机 卤素药物，所含卤素原子均直接与碳原子相连，但不同药物中卤 素所处的位置不同，则与碳原子结合的牢固程度就有差异。如果 卤素和芳环相连接，则结合牢固，与脂肪酸的碳原子相连接，则 结合不牢固。 （3） 而含金属的有机药物，有两种情况：一是金属原子不直接与碳原 子相连，通常为有机酸及酚的金属盐或配位化合物，称为含金属
的有机药物,其分子结构中的金属原子结合不够牢固,在水溶液 中即可理解出金属离子,若有机结构部分不干扰分析时,可在溶 液中直接进行其金属的鉴别或含量测定;二是金属原子直接与碳 原子以共价键相连接,结合状态比较牢,称为有机金属药物,在 溶液中其金属一般不能解离成离子状态,应该根据共价键的牢固 程度,经适当处理,将其金属转变为适于分析的状态(多转变为 无机的金属盐或离子),方可进行其金属的鉴别或含量测定。 2.不经有机破坏的分析方法 (1)直接测定法 凡金属原子不直接与碳原子相连的含金属药物或某些CM(金属 原子直接与碳原子相连)键结合不牢固的有机金属药物,在水溶 液中可以电离,因而不需有机破坏,可直接选用适当的方法进行 测定。例如富马酸亚铁的含量测定,可用硫酸铈标准溶液直接进 行滴定。 (2)经水解后测定法 1)直接回流后测定法 本法是将含卤素的有机药物溶于适当溶剂(如乙醇)中,加NaOH 溶液或AgNO3溶液后,加热回流使其水解,将有机结合的卤素 经水解作用转变为无机的卤素离子,然后选用间接银量法进行测 定。本法适用于含卤素有机药物结构中卤素原子结合不牢固的药 物,如卤素和脂肪酸链相连者 例如:三氯叔丁醇的含量测定(银量法) 本品在NaOH溶液中加热回流使分解产生NaCl,与AgNO3生成 AgCl沉淀,过量的AgNO3用硫氰酸铵液回滴定。 CCI-C(CH3h-OH 4NaOH 回流 (CH3hC0+ 3NaCI+HCOONa 2H( NaCl+ AgNO3 AgCl L NaNO AgNO3+ NHSCN 一 AgSCN+NH4NO )用硫酸水解后测定法 2
- 2 - 的有机药物，其分子结构中的金属原子结合不够牢固，在水溶液 中即可理解出金属离子，若有机结构部分不干扰分析时，可在溶 液中直接进行其金属的鉴别或含量测定；二是金属原子直接与碳 原子以共价键相连接，结合状态比较牢，称为有机金属药物，在 溶液中其金属一般不能解离成离子状态，应该根据共价键的牢固 程度，经适当处理，将其金属转变为适于分析的状态（多转变为 无机的金属盐或离子），方可进行其金属的鉴别或含量测定。 2．不经有机破坏的分析方法 （1） 直接测定法 凡金属原子不直接与碳原子相连的含金属药物或某些 C-M（金属 原子直接与碳原子相连）键结合不牢固的有机金属药物，在水溶 液中可以电离，因而不需有机破坏，可直接选用适当的方法进行 测定。例如富马酸亚铁的含量测定，可用硫酸铈标准溶液直接进 行滴定。 （2） 经水解后测定法 1) 直接回流后测定法 本法是将含卤素的有机药物溶于适当溶剂（如乙醇）中，加 NaOH 溶液或 AgNO3 溶液后，加热回流使其水解，将有机结合的卤素 经水解作用转变为无机的卤素离子，然后选用间接银量法进行测 定。本法适用于含卤素有机药物结构中卤素原子结合不牢固的药 物，如卤素和脂肪酸链相连者。 例如：三氯叔丁醇的含量测定（银量法） 本品在 NaOH 溶液中加热回流使分解产生 NaCl，与 AgNO3 生成 AgCl 沉淀，过量的 AgNO3 用硫氰酸铵液回滴定。 CCl3 C(CH3)2 OH + 4NaOH 回流 (CH3)2CO + 3NaCl + HCOONa + 2H2O NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 AgNO3 + NH4SCN AgSCN + NH4NO3 2) 用硫酸水解后测定法
例如:硬脂酸镁含量测定 硬脂酸镁,与定量硫酸液共沸、水解生成硬脂酸和MgSO4,剩余 的酸以NaOH液滴定。 Mg(C17H3sCOO)+H2S0-4 MgSO4 2C17H35CO0F H2S04 2NaoH Na2SO4 2H20 (3)经氧化还原后测定法 1)碱性还原后测定法 卤素结合于芳环上时,由于分子中碘的结合较牢固,需在碱性溶 液中加还原剂(如锌粉)回流,使碳一碘键断裂,形成无机碘化 物后测定 例如:泛影酸含量测定(银量法) COOH 回流 + 1INaoH 3Zn CH3COHN NHCOCH3 COONa 3Nal 2CH3 COoNa 3Na2ZnO2+ 3H2O H2N NH2 NaI+ANO3→Ag↓+NaNO3 2)酸性还原后测定法 例如:碘番酸含量测定 碘番酸在醋酸酸性条件下用锌粉还原,使碳一碘键断裂,形成无 机碘化物后用银量法测定。 3)利用药物中可游离的金属离子的氧化性测定含量(间接碘量法) a.含锑药物 利用五价锑有机药物中可游离的Sbs的氧化性,在酸性液中 氧化碘化钾,并定量析岀碘,可用硫代硫酸钠滴定液滴定(如 3
- 3 - 例如：硬脂酸镁含量测定 硬脂酸镁，与定量硫酸液共沸、水解生成硬脂酸和 MgSO4，剩余 的酸以 NaOH 液滴定。 Mg(C17H35COO)2 + H2SO4 MgSO4 + 2C17H35COOH H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O （3） 经氧化还原后测定法 1）碱性还原后测定法 卤素结合于芳环上时，由于分子中碘的结合较牢固，需在碱性溶 液中加还原剂（如锌粉）回流，使碳－碘键断裂，形成无机碘化 物后测定。 例如：泛影酸含量测定（银量法） COOH I NHCOCH3 I CH3COHN I + 11NaOH + 3Zn 回流 COONa H2N NH2 + 3NaI + 2CH3COONa + 3Na2ZnO2 + 3H2O NaI + AgNO3 AgI + NaNO3 2）酸性还原后测定法 例如：碘番酸含量测定 碘番酸在醋酸酸性条件下用锌粉还原，使碳－碘键断裂，形成无 机碘化物后用银量法测定。 3）利用药物中可游离的金属离子的氧化性测定含量（间接碘量法） a．含锑药物 利用五价锑有机药物中可游离的 Sb5＋的氧化性，在酸性液中 氧化碘化钾，并定量析出碘，可用硫代硫酸钠滴定液滴定（如：
葡萄糖酸锑钠的含量测定)。 Sb+ 2KI I2 L2+ 2Na2S2O3- 2Nal Na2S4O6 b.含铁药物 将含铁药物加酸溶解后,便游离出Fe3,利用Fe3在酸性溶 液中氧化碘化钾,析出的碘可用硫代硫酸钠滴定液滴定以测 定含量。 3.经有机破坏的分析方法 条件:含金属有机药物及有机卤素药物结构中的金属原子、卤素与碳原 子结合牢固者,用水解或氧化还原后测定方法难以将有机结合的金属原 子及卤素转变为无机的金属化合物及卤素化合物。 (1)湿法破坏 1)硝酸一高氯酸法 本法破坏能力强,反应比较强烈。故进行破坏时,必须严密注意 切勿将容器中的内容物蒸干,以免发生爆炸 本法适用于血、尿、组织等生物样品的破坏。经本法破坏后,所 得的无机金属离子,一般为高价态。本法对含氮杂环药物的破坏 不够完全,此时宜选用干法烧灼进行破坏 2)硝酸一硫酸法 本法适用于大多数有机物质的破坏,如燃料、中间体或药物等。 经本法破坏分解所得的无机金属离子均为高价态 因碱土金属可与硫酸形成不溶性的硫酸盐,将会吸附被测定的金 属离子,使测定的结果偏低。所以本法不适用于含碱土金属有机 药物的破坏。此时,可改用硝酸一髙氯酸法进行破坏、 3)硫酸一硫酸盐法 本法所用硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠,因硫酸钠为含水化合物,不 利于有机破坏,故一般多采用硫酸钾。加入硫酸盐的目的,是为 了提髙硫酸的沸点,以使样品破坏完全。同时,也防止硫酸在加 热过程中过早地分解为三氧化硫而损失
- 4 - 葡萄糖酸锑钠的含量测定）。 Sb 5＋ ＋ 2KI H + Sb 3+ + I2 + 2K + I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 b．含铁药物 将含铁药物加酸溶解后，便游离出 Fe3＋，利用 Fe3＋在酸性溶 液中氧化碘化钾，析出的碘可用硫代硫酸钠滴定液滴定以测 定含量。 3．经有机破坏的分析方法 条件：含金属有机药物及有机卤素药物结构中的金属原子、卤素与碳原 子结合牢固者，用水解或氧化还原后测定方法难以将有机结合的金属原 子及卤素转变为无机的金属化合物及卤素化合物。 （1） 湿法破坏 1）硝酸－高氯酸法 本法破坏能力强，反应比较强烈。故进行破坏时，必须严密注意 切勿将容器中的内容物蒸干，以免发生爆炸。 本法适用于血、尿、组织等生物样品的破坏。经本法破坏后，所 得的无机金属离子，一般为高价态。本法对含氮杂环药物的破坏 不够完全，此时宜选用干法烧灼进行破坏。 2）硝酸－硫酸法 本法适用于大多数有机物质的破坏，如燃料、中间体或药物等。 经本法破坏分解所得的无机金属离子均为高价态。 因碱土金属可与硫酸形成不溶性的硫酸盐，将会吸附被测定的金 属离子，使测定的结果偏低。所以本法不适用于含碱土金属有机 药物的破坏。此时，可改用硝酸－高氯酸法进行破坏、 3）硫酸－硫酸盐法 本法所用硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠，因硫酸钠为含水化合物，不 利于有机破坏，故一般多采用硫酸钾。加入硫酸盐的目的，是为 了提高硫酸的沸点，以使样品破坏完全。同时，也防止硫酸在加 热过程中过早地分解为三氧化硫而损失
经本法破坏分解所得的金属离子,多为低价态。本法常用于含砷 或锑有机药物的破坏分解。因在有机物破坏时须经炭化过程,最 后得到低价态的三价砷或锑离子。如用本法破坏低碳化合物时, 宜添加适量的淀粉等多碳化合物,以保证在破坏过程中,经炭化, 将金属离子都转变为低价态 4)其它湿法 硝酸一硫酸一髙氯酸法、硫酸一过氧化氢法、硫酸一髙锰酸钾法 等,其根据都是增加氧化剂 注 a.湿法破坏所用的仪器,一般为硅玻璃或硼玻璃制成的凯氏烧 瓶 b.所用试剂及蒸馏水均不应含有被测金属离子或干扰测定的其 它金属离子等组分 c.由于整个操作过程所用矿酸量数倍于样品,所以必须按相同 条件进行空白试验校正 d.操作时应在通风橱内进行。 (2)干法破坏 )本法是将有机物灼烧灰化以达分解的目的。将适量样品置于瓷坩 埚或镍坩埚、铂坩埚中,常加无水碳酸钠或轻质氧化镁等以助灰 化,混合均匀后,先小火加热,使样品完全炭化,然后放入高温 炉中灼烧,使其灰化完全,即可 2)应注意的问题 a.加热或灼烧时,应控制温度在420℃以下,以防止某些被测金 属化合物的挥发。 b.灰化完全与否,直接影响测定结果的准确性。 c.经本法破坏后,所得灰分往往不易溶解,但此时切勿弃去。 3)本法适用于湿法不易破坏完全的有机物(如含氮杂环类有机药 物)以及某些不能用硫酸进行破坏的有机药物。不适用于含易挥 发性金属(如汞、砷等)有机药物的破坏
- 5 - 经本法破坏分解所得的金属离子，多为低价态。本法常用于含砷 或锑有机药物的破坏分解。因在有机物破坏时须经炭化过程，最 后得到低价态的三价砷或锑离子。如用本法破坏低碳化合物时， 宜添加适量的淀粉等多碳化合物，以保证在破坏过程中，经炭化， 将金属离子都转变为低价态。 4）其它湿法 硝酸－硫酸－高氯酸法、硫酸－过氧化氢法、硫酸－高锰酸钾法 等，其根据都是增加氧化剂。 注： a. 湿法破坏所用的仪器，一般为硅玻璃或硼玻璃制成的凯氏烧 瓶； b. 所用试剂及蒸馏水均不应含有被测金属离子或干扰测定的其 它金属离子等组分； c. 由于整个操作过程所用矿酸量数倍于样品，所以必须按相同 条件进行空白试验校正； d. 操作时应在通风櫉内进行。 （2） 干法破坏 1) 本法是将有机物灼烧灰化以达分解的目的。将适量样品置于瓷坩 埚或镍坩埚、铂坩埚中，常加无水碳酸钠或轻质氧化镁等以助灰 化，混合均匀后，先小火加热，使样品完全炭化，然后放入高温 炉中灼烧，使其灰化完全，即可。 2) 应注意的问题 a. 加热或灼烧时，应控制温度在 420℃以下，以防止某些被测金 属化合物的挥发。 b. 灰化完全与否，直接影响测定结果的准确性。 c. 经本法破坏后，所得灰分往往不易溶解，但此时切勿弃去。 3) 本法适用于湿法不易破坏完全的有机物（如含氮杂环类有机药 物）以及某些不能用硫酸进行破坏的有机药物。不适用于含易挥 发性金属（如汞、砷等）有机药物的破坏