第六章 芳酸及其酯类药物的分析 [教学目的] 掌握水扬酸类、苯甲酸类药物的理化性质、鉴别和含量测定的基本原理与方法。 熟悉其它芳酸类药物鉴别和含量测定的基本原理与方法。 了解本类药物的体内分析方法。 [本章分配学时数] 2学时 [教学环节与教学内容] [复习引入] 2分钟 在上节课，我们进行了巴比妥类药物的分析，要求同学们通过上一章的学习不仅要掌握巴比妥类药物的结构和性质、鉴别和杂质检查以及含量测定方法，还要熟悉、了解国外药典对本类药物鉴别和含量测定的基本原理与方法以及本类药物的体内分析方法。那么，这节课我们就对芳酸及其酯类药物进行分析，经过本章的学习后，要求同学们掌握水扬酸类、苯甲酸类药物的理化性质、鉴别和含量测定的基本原理与方法，熟悉其它芳酸类药物鉴别和含量测定的基本原理与方法，了解本类药物的体内分析方法。 [教授新课] 芳酸及其酯类药物分子结构的共性：既有苯环，又有羧基，或另有取代基。游离羧酸呈酸性，可成盐或酯，而取代基往往决定各药物的特性。大多数药物中羧基直接与苯环相连，如水杨酸类和苯甲酸类药物；而羧基为磺酸基或通过羟氧基等与苯环相连者，常归为其它芳酸及其酯类药物。 　典型药物分类与理化性质 水杨酸类 典型药物的结构  水杨酸 　阿司匹林 　　　对氨基水杨酸钠 salycylic acid aspirin sodium aminosalicylate   双水杨酯 贝诺酯 salsalate 　benorilate 主要理化性质 水杨酸类药物如水杨酸、阿司匹林、对氨基水杨酸钠、双水杨酯和贝诺酯等均为固体，具有一定的熔点。 分子结构中具有苯环和特征官能团，均具有紫外和红外特征吸收光谱。 除对氨基水杨酸钠易溶于水以外，其它药物在水中微溶或几乎不溶，而能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中。 水杨酸类药物的酸性受苯环、羧基或取代基的影响。取代基为卤素、硝基、羟基时能降低苯环电子云密度，使羧基中羟基氧原子的电子云密度降低，从而增加氧氢键极性，较易离解出质子，故酸性较苯甲酸强；反之，取代基为甲基、氨基时能增加苯环电子云密度从而降低氧氢键极性，使酸性较苯甲酸弱。 苯甲酸类 典型药物的结构   苯甲酸及其钠盐 羟苯乙酯 （benzoic acid and sodium benzoate） 　（ethyparoben）   丙磺舒 甲芬那酸 　（probenecid） （mefenamic acid） 主要理化性质 本类药物均为固体，具有一定的熔点。 分子结构中具有苯环和特征官能团，均具有紫外和红外特征吸收光谱。 除苯甲酸钠溶于水以外，其它药物在水中微溶或几乎不溶，苯甲酸、羟苯乙酯易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂；丙磺舒、甲芬那酸在乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中略溶、微溶或难溶，但均溶于NaOH溶液。 弱酸性。苯甲酸、丙磺舒、甲芬那酸均具有游离羧基，即具有弱酸性，可用NaOH直接滴定测定含量。 其它芳酸类 典型药物的结构  氯贝丁酯（clofibrate）  布洛芬（ibuprofen） 主要理化性质 氯贝丁酯为无色或黄色的澄清油状液体，有特臭，味初辛辣后变甜；在乙醇、丙酮、氯仿、乙醚等有机溶剂中易溶，在水中几乎不溶。相对密度为1.138～1.144；折光率为1.500～1.505。分子结构中具有酯键，易水解。 布洛芬为固体，具有一定熔点。在乙醇、乙醚、丙酮、氯仿中易溶，在水中几乎不溶；在NaOH或Na2CO3试液中易溶。 氯贝丁酯和布洛芬均具苯环和特征官能团，具有紫外和红外特征吸收光谱。 　鉴别试验 与铁盐的反应 水杨酸及其盐在中性或弱酸性溶液条件下，与三氯化铁试液反应，生成紫堇色配位化合物。 苯甲酸的中性或碱性溶液，与三氯化铁试液生成碱式苯甲酸铁盐的赭色沉淀。 丙磺舒加少量NaOH试液使生成钠盐后，在pH约5.0～6.0水溶液中与三氯化铁试液反应，生成米黄色沉淀。 布洛芬的无水乙醇溶液，加入高氯酸羟胺-无水乙醇试液及N,N’－双环己基羧二亚胺（DDC）－无水乙醇试液，混合后，在温水中加热20min。冷却后，加高氯酸铁-无水乙醇溶液，即成紫色。 重氮化－偶合反应 贝诺酯具潜在的芳伯氨基，加酸水解后产生芳伯氨基结构，在酸性溶液中，与亚硝酸钠试液进行重氮化反应，生成的重氮盐与碱性β－萘酚偶合生成橙红色沉淀。 甲芬那酸的甲醇溶液，与对－硝基苯重氮盐试液在NaOH碱性条件下偶合产生橙红色。 氧化反应 甲芬那酸加硫酸溶解后，与重铬酸钾试液反应，即呈深蓝色，随即变为棕绿色。 甲芬那酸溶于硫酸后，加热，则溶液呈黄色，并产生绿色荧光。 水解反应 阿司匹林与Na2CO3试液加热水解，得水杨酸钠及醋酸钠，加过量稀硫酸酸化后，则生成白色水杨酸沉淀，并发出醋酸的臭气。 双水杨酸与NaOH试液煮沸后，加稀盐酸，即生成白色水杨酸沉淀。 氯贝丁酯分子中具有酯结构，碱水解后与盐酸羟胺生成异羟肟酸盐，在弱酸性条件下加三氯化铁即呈紫色异羟肟酸铁。 羟苯乙酯的乙醇溶液，煮沸后，加硝酸汞试液，放置后逐渐生成沉淀，上清液呈红色。 分解产物的反应 苯甲酸盐可分解成苯甲酸升华物，分解产物可用于鉴别。 含硫的药物，可分解后鉴别，如丙磺舒与氢氧化钠熔融，分解生成亚硫酸钠，经硝酸氧化成硫酸盐，而显硫酸盐反应 丙磺舒高温加热分解产生二氧化硫气体，有二氧化硫的特殊臭味。 紫外吸收光谱法 利用紫外吸收光谱法，应用实例见下表 药物名称 溶 剂 浓度 λmax E1%1cm 　A  贝诺酯 无水乙醇 240nm 　730～760 氯贝丁酯 甲醇 0.001% 226nm 460 甲醇 0.01% 280, 288nm 44, 31 羟苯乙酯 乙醇 5ug/ml 259nm 　 0.48 丙磺舒 盐酸-乙醇 20ug/ml 225, 249nm 0.67 布洛芬 0.4%NaOH 0.25mg/ml 265, 273nm 甲芬那酸 盐酸-甲醇 20ug/ml 　279nm 0.69～0.74 　 350nm　 0.59～0.60  利用双波长吸收度比法 对氨基水杨酸钠 甲芬那酸 红外吸收光谱法 红外吸收光谱是由分子振动、转动能级的跃迁所产生的，它比紫外吸收光谱的专属性好。 水杨酸类药物中的水杨酸、对氨基水杨酸钠和贝诺酯；苯甲酸类药物中的丙磺舒、甲芬那酸及其它芳酸中的氯贝丁酯、布洛芬等均采用此法鉴别。 　特殊杂质检查 阿司匹林中特殊杂质的检查 溶液的澄清度 检查碳酸钠试液中不溶物。不溶物杂质包括：未反应完全的酚类、产生脱羧副反应的苯酚，由副反应生成的醋酸苯酯、水杨酸苯酯和乙酰水杨酸苯酯等。 水杨酸 检查原理 易炭化物 检查被硫酸炭化呈色的低分子有机杂质。 对氨基水杨酸钠中特殊杂质的检查 合成工艺与间氨基酚杂质的产生 见教材P123。 双相滴定法与原理 中国药典采用。原理见教材P124。 高效液相色谱法 美国药典采用。 羟苯乙酯中有关物质的检查 BP（1998）检查羟苯乙酯中有关物质采用反相薄层色谱法，以供试品自身对照法进行有关物质的检查。 甲芬那酸中特殊杂质的检查 合成工艺（见教材P125） 检查 除检查“干燥失重”和“炽灼残渣”外，规定检查“铜盐”和“有关物质”；“铜盐”检查法采用分光光度法和原子吸收分光光度法；有关物质采用TLC法进行检查。 氯贝丁酯中特殊杂质的检查 合成工艺（见教材P127） 对氯酚的检查方法 气相色谱法和高效液相色谱法 挥发性杂质的检查方法 气相色谱法 　含量测定 酸碱滴定法 直接滴定法 阿司匹林、双水杨酯、苯甲酸、丙磺舒、布洛芬等均可采用此法测定含量, 其原理基于游离羧基具有酸性。 水解后剩余滴定法 阿司匹林、羟苯乙酯均可采用此法测定含量。 两步滴定法 阿司匹林片、氯贝丁酯均可采用此法测定含量 亚硝酸钠滴定法 对氨基水杨酸钠具有游离的芳伯氨基，能在盐酸存在下与亚硝酸钠定量地发生重氮化反应，生成重氮盐。因此，可采用亚硝酸钠滴定法（重氮化法），永停法指示终点测定对氨基水杨酸钠及其制剂的含量。 双相滴定法 苯甲酸钠（分子量144.11）为芳酸碱金属盐，易溶于水，其水溶液呈碱性，可用盐酸滴定液滴定，但在滴定过程中析出的游离酸不溶于水，并且使滴定终点的pH突越不明显，不利于终点的正确判断。因此，利用苯甲酸能溶于有机溶剂的性质，在水相中加入与水不相混溶的有机溶剂，并置于分液漏斗中进行滴定反应，将滴定过程中产生的苯甲酸不断萃取入有机溶剂层中，减少苯甲酸在水中的浓度，使滴定反应完全，终点清晰，同时可降低苯甲酸的离解。 紫外分光光度法 直接紫外分光光度法 丙磺舒及其片剂采用此法测定。 离子交换－紫外分光光度法 氯贝丁酯采用此法测定。 柱分配色谱－紫外分光光度法 阿司匹林制剂的含量测定方法除了两步滴定法和高效液相色谱法外，USP(24)测定阿司匹林胶囊的含量采用柱分配色谱－紫外分光光度法，经柱色谱分离后，可同时定量测定阿司匹林和水杨酸。 水杨酸的限量测定 阿司匹林的含量测定 高效液相色谱法 为了分离原料药和制剂中的杂质、辅料及稳定剂等，Ch.P(2000)采用高效液相色谱法测定阿司匹林栓剂；USP(24)采用高效液相色谱法测定阿司匹林片剂、长效与缓释片剂；以及对氨基水杨酸钠及其片剂、甲芬那酸及其胶囊、布洛芬及其片剂、口服混悬液、布洛芬盐酸伪麻黄碱片；丙磺舒等。 阿司匹林栓剂的含量测定 丙磺舒原料的含量测定 　体内药物分析 血清中阿司匹林（ASA）和水杨酸（SA）浓度的高效液相色谱测定法 尿中丙磺舒的固相萃取净化－高效液相色谱分析法 HPLC法测定人血浆中布洛芬含量 [新课小结] 重点：水扬酸类、苯甲酸类药物的理化性质、鉴别和含量测定的基本原理与方法。 难点：其它芳酸类药物鉴别和含量测定的基本原理与方法。 [作业] [练习题与答案] 一、练习题 [A型题] 1．阿斯匹林中检查的特殊杂质是 A.水杨醛 B.砷盐 C.水杨酸 D.苯甲酸 E.苯酚 2．对氨基水杨酸钠中检查的特殊杂质是 A.水杨醛 B. 间氨基酚 C.水杨酸 D.苯甲酸 E.苯酚 [B型题] A. FeCl3反应 B.水解后FeCl3反应 C. AgNO3反应 D.重氮化-偶合反应 E. 麦芽酚反应 1. 阿斯匹林 2. 水杨酸 3. SMZ 4. 苯甲酸钠 A. 直接酸碱滴定法 B. 两步酸碱滴定法 C. 亚硝酸钠溶液滴定法 D. HPLC法 E. 双相滴定法 5. 苯甲酸钠 6. 阿斯匹林 7. 阿斯匹林栓剂 8. 对氨基水杨酸钠 [X型题] 1. 直接能与FeCl3产生颜色反应的药物有 A. 水杨酸 B. 盐酸普鲁卡因 C. 对氨基水杨酸钠 D. 对氨基酚 E. 阿斯匹林 2. 能发生重氮化-偶合反应的药物有 A. 水杨酸 B. 阿斯匹林 C. 对氨基水杨酸钠 D. 对氨基酚 E. 盐酸普鲁卡因 二、答案精讲 [A型题] 1．C 因为阿斯匹林在生产和贮藏过程中, 易引入游离水杨酸杂质, 只能选C。 2. B 因为对氨基水杨酸钠中检查的特殊杂质是间氨基酚，只能选B。 [B型题] 1.B 2.A 3.D 4.A 5.E 6.B 7.D 8.C [X型题] 1.A C D 因为直接能与FeCl3产生颜色反应的药物，要求分子结构中含有酚羟基，故只能选A，C，D。 2. C D E因为能发生重氮化-偶合反应的药物，要求分子结构中含有芳伯氨基基，故只能选C，D，E。