雜環(huán)化合物是指組成環(huán)的原子課件

雜環(huán)化合物是指組成環(huán)的原子，除碳原子外，還有雜原子的有機化合物。雜環(huán)是指由碳原子及非碳原子構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)中的非碳原子稱為雜原子。常見的雜原子有氮、氧和硫等。雜環(huán)化合物種類繁多，數(shù)量龐大，在自然界分面很廣。如某些生物堿、維生素、抗生素等。雜環(huán)類藥物分子中由于雜原子的種類與數(shù)目，環(huán)的元數(shù)與環(huán)數(shù)不同，已將雜環(huán)類藥物分成許多不同的大類，諸如吡啶類、喹啉類、托烷類、吩噻嗪類、苯并二氮雜卓類、呋喃類、吡唑酮類、嘧啶類等。第八章雜環(huán)類藥物的分析P167第一節(jié)吡啶類藥物的分析

（一）典型藥物的結(jié)構(gòu)異煙肼尼可剎米一、基本結(jié)構(gòu)與主要化學(xué)性質(zhì)硝苯地平（二）主要的化學(xué)性質(zhì)1.弱堿性母核吡啶環(huán)上的氮原子顯弱堿性2.還原性酰肼基具有較強的還原性3.吡啶環(huán)的特性可發(fā)生開環(huán)反應(yīng)1.還原反應(yīng)(銀鏡反應(yīng))

異煙肼加水溶解后，加氨制硝酸銀試液，即有黑色渾濁出現(xiàn)，并生成氮和金屬銀，可在管壁上產(chǎn)生銀鏡。+AgNO3+H2O4Ag+N2（二）酰肼基團的反應(yīng)（三）形成沉淀的反應(yīng)

本類藥物具有吡啶環(huán)結(jié)構(gòu)，可與重金屬鹽類（如氯化汞、硫酸銅、碘化鉍鉀）及苦味酸等試劑形成沉淀。

（四）分解產(chǎn)物的反應(yīng)

尼可剎米與氫氧化鈉試液加熱，即有二乙胺臭味逸出，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色。2.縮合反應(yīng)

異煙肼具有未被取代的酰肼基，與芳醛縮合形成腙，析出黃色結(jié)晶，可測定其熔點（m.p228～231℃）。最常用的芳醛為香草醛，其次是對二甲氨基苯甲醛、水楊醛等。1、對比最大吸收或最小吸收波長

按藥品質(zhì)量標準將供試品用規(guī)定溶劑配成一定濃度的供試液，在規(guī)定波長區(qū)域內(nèi)測定最大吸收波長（λmax）

（或最小吸收波長λmin）。與藥品質(zhì)量標準中指明的最大吸收波長（或最小吸收波長）對比，如果相同可因為是同一藥物。2、對比百分吸收系數(shù)

按藥品質(zhì)量標準將供試品用規(guī)定溶劑配成一定濃度的溶液，在規(guī)定波長下測定吸收度，計算出百分吸收系數(shù)并進行比較。（五）紫外吸收光譜特征三、有關(guān)物質(zhì)檢查（一）異煙肼中游離肼的檢查

異煙肼是一種不穩(wěn)定的藥物，其中的游離肼是由制備時原料引入，或貯存過程中降解而產(chǎn)生。而肼又是一種誘變劑和致癌物質(zhì)，因此國內(nèi)外藥典多數(shù)規(guī)定了異煙肼原料藥及其制劑中游離肼的限量檢查。常用的方法有薄層色譜法，比濁法和差示分光光度法。

1、薄層色譜法

中國藥典對異煙肼原料和注射用異煙肼中的游離肼檢查，均采用薄層色譜法。（喹核堿）（喹啉環(huán)）H2SO4·2H2O

本類藥物具吡啶與苯環(huán)稠合而成的喹啉雜環(huán)，本類最常見的典型藥物有硫酸奎寧、硫酸奎尼丁、鹽酸環(huán)丙沙星、喜樹堿等。第二節(jié)喹啉類藥物分析硫酸奎寧（quininesulfate)一、基本結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)（一）典型藥物結(jié)構(gòu)鹽酸環(huán)丙沙星·HCl·H2O二、鑒別試驗（一）綠奎寧反應(yīng)

奎寧和奎尼丁互為異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)中均有6位含氧喹啉衍生物，可以發(fā)生綠奎寧反應(yīng)，即奎寧鹽經(jīng)氯水（或溴水）的氯（溴）化反應(yīng)，再加氨水處理，生成翠綠色的二醌基吲胺的胺鹽。（二）光譜特征1.紫外吸收光譜特征2.熒光光譜特征3.紅外光譜特征（三）無機酸鹽三、特殊雜質(zhì)檢查（一）硫酸奎寧中特殊雜質(zhì)檢查檢查項目主要有：1.酸度2.氯仿－乙醇中不溶物3.其他金雞納堿

TLC高低濃度對比法檢查（二）鹽酸環(huán)丙沙星中特殊雜質(zhì)的檢查檢查項目主要有：

1.酸度2.溶液的澄清度與顏色3.有關(guān)物質(zhì)

HPLC法中歸一化法檢查第三節(jié)托烷類藥物托烷類藥物大多數(shù)是由莨菪烷衍生的氨基醇與不同的有機酸縮合成酯的生物堿，常見的有顛茄生物堿和古柯生物堿，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征均屬于雜環(huán)類藥物?，F(xiàn)以最常用的典型藥物硫酸阿托品和氫溴酸東莨菪堿為例，就其鑒別和雜質(zhì)檢查的有關(guān)問題進行討論。.HBr.3H2O氫溴酸東莨菪堿2.H2SO4.H2O硫酸阿托品一、基本結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)典型藥物結(jié)構(gòu)（一）二、鑒別試驗（一）托烷生物堿一般鑒別試驗（Vitaili反應(yīng)）（二）氧化反應(yīng)

本類藥物水解后生成的莨菪酸，可與硫酸和重鉻酸鉀在加熱的條件下，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成苯甲酸，同時有類似苦杏仁的臭味。（三）沉淀反應(yīng)與生物堿沉淀試劑生成沉淀。（四）硫酸鹽與溴化物反應(yīng)該反應(yīng)為阿托品、東莨菪堿、山莨菪堿等托烷類生物堿均顯莨菪酸結(jié)構(gòu)的特征反應(yīng)，與發(fā)煙硝酸加熱處理得黃色三硝基衍生物，遇醇制氫氧化鉀即顯深紫色?！ㄎ澹┥V法目前常用的薄層色譜吸附劑多為硅膠，生物堿類藥物必須以游離堿的形式才能順利遷移（展開）。若是以鹽的形式存在，則在硅膠薄層板上吸附太牢，致使色斑嚴重拖尾。這是含氮生物堿藥物色譜分離鑒別的關(guān)鍵問題，為使生物堿呈游離狀態(tài)分離鑒別，常采用兩種方法：1、在展開劑中加入少量的堿性試劑

如濃氨水、二乙胺、有機脂烴胺類，以便中和與堿結(jié)合的酸和硅膠的弱酸性，使生物堿游離。2、硅膠薄層板用堿處理

即取硅膠適量，加入一定量的氫氧化鈉溶液攪拌均勻，鋪制成堿性薄層板。第四節(jié)吩噻嗪類藥物的分析一、基本結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)（一）結(jié)構(gòu)特點與典型藥物

吩噻嗪藥物為苯并噻嗪的衍生物，其分子結(jié)構(gòu)中均具有共同的硫氮雜蒽母核，基本結(jié)構(gòu)為：（二）主要化學(xué)性質(zhì)1、具有紫外和紅外吸收光譜特征本類藥物的紫外特征吸收，主要由母核三環(huán)的π系統(tǒng)所產(chǎn)生。一般具有三個峰值，即在204～209nm（205nm附近）、250～265nm（254nm）附近、和300～325nm（300nm附近）。最強峰多在250～265nm（ε為2.5×10-4～3×10-4）；本類藥物母核中S為二價，易氧化，其氧化產(chǎn)物為亞砜和砜,它們具有四個吸收峰，與未氧化的吩噻嗪類母核的吸收峰不同。（SO）（S）002、易氧化呈色本類藥物硫氮雜蒽母核中二價S易氧化，其母核易被氧化成亞砜、砜而呈色。3、與金屬離子絡(luò)合呈色

未被氧化的二價S能與金屬鈀離子形成有色配位化合物。其氧化產(chǎn)物亞砜、砜則無此反應(yīng)。（一）紫外特征吸收和紅外吸收光譜（二）顯色反應(yīng)

1、氧化劑氧化顯色2、與鈀離子絡(luò)合顯色

吩噻嗪類藥物分子結(jié)構(gòu)中的未被氧化的二價S能與金屬鈀離子絡(luò)合形成有色絡(luò)合物。（三）分解產(chǎn)物的反應(yīng)二、鑒別試驗（一）鹽酸異丙嗪的雜質(zhì)來源與檢查1.合成工藝2.雜質(zhì)的來源合成過程中由于一些副反應(yīng)產(chǎn)生的中間體、異構(gòu)體。3.檢查方法TLC法（二）鹽酸硫利達嗪中有關(guān)物質(zhì)檢查TLC法檢查三、特殊雜質(zhì)檢查地西泮氯氮卓阿普唑侖（一）化學(xué)鑒別

1、沉淀反應(yīng)

2、水解后重氮化-偶合反應(yīng)

氯氮卓和奧沙西泮加鹽酸溶液加熱煮沸水解后，水解產(chǎn)物可有此反應(yīng)。而地西泮水解后則無此反應(yīng)。3、硫酸-熒光反應(yīng)4、分解產(chǎn)物的反應(yīng)5、氯化銅焰色反應(yīng)二、鑒別試驗（12）（二）紫外和紅外吸收光譜（三）薄層色譜法（一）有關(guān)物質(zhì)檢查1.地西泮中有關(guān)物質(zhì)的檢查2.氯氮卓中有關(guān)物質(zhì)的檢查3.氯氮卓中有關(guān)物質(zhì)的反相高效液相色譜法檢查三、特殊雜質(zhì)檢查（二）降解產(chǎn)物的檢查

地西泮注射液采用

HPLC法檢查第六節(jié)含量測定本章五類藥物常用含量測定方法主要有六種一、非水溶液滴定法非水溶液滴定法，是國內(nèi)外藥典采用較多的含測方法，特別是對弱堿類藥物及其鹽的含測。弱堿及其鹽在水溶液中用標準酸液直接進行滴定沒有明顯的滴定突躍，滴定終點難于掌握。若采用非水酸性溶劑作為滴定介質(zhì)，則可顯著提高弱堿性藥物的相對堿度，使滴定突躍增大，滴定反應(yīng)順利完成。

除少數(shù)藥物以游離堿的形式供分析外，絕大多數(shù)為鹽類（HCl鹽與H2SO4鹽）。這些鹽類的滴定過程，實際上是一個置換滴定，即強酸滴定液置換出與游離堿結(jié)合的較弱的酸。反應(yīng)原理可用下列通式表示：BH+·A-+HClO4BH+·ClO4-+HA基本原理：

由于被置換出來的HA的酸性強弱不同，因此對滴定反應(yīng)的影響也不同。當HA酸性較強時，反應(yīng)不能定量完成，必須采取措施除去或降低反應(yīng)產(chǎn)生的HA的酸性，使反應(yīng)順利完成。因此，必須根據(jù)不同情況采用相應(yīng)的測定條件。二、鈰量法本法是氧化還原法，硝苯地平與吩噻嗪類藥物可采用本法進行測定。由于這些藥物具有還原性，在酸性介質(zhì)中可以用硫酸鈰滴定液直接滴定。前者用鄰二氮沸指示劑，后者不加指示劑而是利用藥物自身的顏色變化指示終點。（一）硝苯地平的測定詳見P193（二）吩噻嗪類藥物的測定滴定開始時，藥物先失去一個電子形成一種紅色自由離子，到終點時吩噻嗪類藥物均失去兩個電子，紅色消失而指示終點。也可采用電位法或永停滴定法指示終點。三、比色法（一）酸性染料比色法本法是在適當?shù)膒H介質(zhì)中利用酸性染料（如磺酸酞類）與堿性藥物定量結(jié)合呈色，采用比色法測定其含量。酸性染料是指具有酸性基團的酸堿指示劑(磺酸酞類)，如溴酚藍、溴麝香草酚藍、溴甲酚綠、溴甲酚紫等。本法具有一定的專屬性和準確度，樣品需用量少，靈敏度高，適用于樣品量少、小劑量藥物及其制劑或體內(nèi)堿性藥物的測定。1、基本原理

在適當?shù)膒H介質(zhì)中，堿性藥物（B）可與氫離子結(jié)合成陽離子（BH+），一些酸性染料在此條件下解離為陰離子（In-）

，與上述陽離子定量地結(jié)合生成有色的配位化合物（BH+In-），即離子對，可以被某些有機溶劑定量提取，在一定波長處測定該溶液（有色離子對）的吸收度，即可求得堿性藥物的含量。即：水相（一定pH條件下）：B+H+BH+生物堿鹽陽離子HInH++In-酸性染料陰離子BH++In-（BH+·In-）水相離子對（有色）（BH+·In-）有機相有機相：BH+·In-被有機溶劑提取，使有機相呈色。剩余的酸性染料留于水相。比色測定：定量分離出該呈色有機提取液，脫水后，測定其吸收度，求出有機堿的含量。（1）水相最適pH值的選擇2.影響因素

水相pH值的大小極為重要。只有選擇合適的pH才能使有機堿性藥物變成陽離子（BH+），同一條件下，酸性染料才能電離出足夠的陰離子（In－），陰陽離子才能定量生成有色離子對（BH+In-），并完全溶于有機溶劑中而過量的酸性染料完全保留在水相中，最后才能保證定量的測定。如水相pH值過低（H+），抑制了HIn離解成In-，使In-濃度減少。影響離子對的形成；如水相pH值過高，使有機堿藥物游離，離子對濃度也減少，此時有機相萃取的不是離子對而是有機堿本身。故所選pH應(yīng)使有機堿全部以BH+形式存在，酸性染料大部分以In-形式存在，以便于二者的定量結(jié)合。一般是以有機溶劑提取液的吸收度最大，空白值最低時的pH值最好。（3）有機溶劑的選擇（2）酸性染料及其濃度的選擇（4）水分的影響

有機相中應(yīng)嚴防混入水分。否則，微量的水分可使有機相（如氯仿層）發(fā)生混濁，影響比色，同時由于帶入了水相中的過量染料，而影響測定結(jié)果。有機溶劑中混入的水分，可以經(jīng)過加入脫水劑（如無水硫酸鈉）或經(jīng)濾紙濾過除去。3、應(yīng)用實例

阿托品注射液的含量測定。氫溴酸東莨菪堿片也用本法測定，具體見p195.（二）鈀離子比色法1.基本原理

在適當pH值溶液中，利用吩噻嗪類藥物可與金屬鈀離子形成有色絡(luò)合物，借以進行比色測定。

本法優(yōu)點可選擇性地用于未被氧化的吩噻嗪藥物的測定。因為Pd2+只與被氧化的硫共階，當硫原子已被氧化為亞砜或砜時，則不與Pd2+絡(luò)合呈色。缺點是：樣品濃度高時，絡(luò)合物的溶解度較低，可能會導(dǎo)致絡(luò)合物析出。2.測定方法四、紫外分光光度法

本章五類藥物的制劑或片劑均勻度與溶出度的測定均采用本法，測定原理是基于藥物據(jù)有紫外特征吸收光譜，在其最大吸收波長處測定吸收度，利用百分吸收系數(shù)計算；或與對照品溶液同時測定，計算含量。（一）直接分光光度法1、鹽酸異丙嗪片的測定

取本品10片，除去糖衣后，精密稱定，研細，精密稱取適量（約相當于鹽酸異丙嗪12.5mg），置200ml量瓶中，加鹽酸溶液（91000）適量，振搖15分鐘使鹽酸異丙嗪（二）萃取后分光光度法（三）萃?。p波長分光光度法（四）二階導(dǎo)數(shù)分光光度法溶解，濾過，取續(xù)濾液10ml,置100ml量瓶中，再用鹽酸溶液（91000）稀釋至刻度，搖勻，在249nm波長處測定吸收度，按C17H20N2S·HCl的吸收系數(shù)（）為910計算，即得。2、鹽酸異丙嗪注射液的測定抗氧劑VitC對測定有干擾。測定波長改在299nm處。3、奧沙西泮的測定﹒

E1%1cm五、氣相色譜法氣相色譜法是一種有效地分離技術(shù)，它具有分離效果好、靈敏度高、選擇性好、用量少和分析速度快等特點，特別適合組分比較復(fù)雜的供試品中微量有機藥物及其代謝物的分離測定。由于絕大數(shù)藥物極性大，不易氣化，或?qū)岵环€(wěn)定，因此該法在藥物分析中的應(yīng)用不如HPLC法多（一）硫酸阿托品片劑的含量測定USP(24)方法，色譜條件：玻璃填充柱，擔體為硅烷化硅藻土，固定液為3％OV－17，載氣為氮氣，流速25ml/min，檢測器為FID。后馬托品為內(nèi)標。（二）人血漿中硝苯地平的GC法測定及藥代動力學(xué)研究六、高效液相色譜法高效液相色譜法，在本類藥物的含量測定中應(yīng)用越來越廣泛，其中80％以上是采用反相HPLC法，利用本法可十分有效地分離和測定本類藥物及分解產(chǎn)物。USP(24)收載的藥物有數(shù)十個品種采用本法測定。本章藥物僅有地西泮注射液在Ch.P(2000)中是采用本法進行測定。（一）反相HPLC法

反相HPLC法，是指流動相的極性大于固定相極性的色譜方法。在本法中常采用化學(xué)鍵合相作為固定相，即在硅膠表面，如鍵合為十八烷基時，則形成常用的十八烷基硅烷化鍵合硅膠（ODS）。在硅膠表面引入硅烷基形成的固定相極性很弱，而流動相多采用水－甲醇或水－乙腈等大極性系統(tǒng)。在反相HPLC中，極性大的組分在分離時先流出柱子，極性弱的組分后流出柱子，適合于共存組分極性差異大的樣品的測定。