药物分析-03药物分析方法

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1、3.5,药 物 分 析 方 法,药物分析方法,核磁、质谱等技术,一、常规的化学分析法,1. 容量（滴定）分析法 将一种标准溶液滴加到待测物质的溶液中，直到与待测物质按化学计量关系定量反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算待测物质含量的方法。,基本术语,滴定：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的过程。 滴定剂（标准溶液）：浓度准确已知的溶液。 指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂。,滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点。,2、 滴定分析法的分类,A）按化学反应类型分类 酸碱滴定法：质子转移 络合滴定法：生成络合物 氧化还原滴定法：电子转移 沉淀滴定法：生成沉淀,滴

2、定操作,2、 滴定分析法的分类,B）按滴定方式分类 直接滴定：标液滴定待测物，直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止。 返滴定法：先用过量标准溶液A与待测物反应后，再用另一种标准溶液B滴定剩余的A溶液。 置换滴定： 先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。,滴定分析对化学反应的要求： a.反应定量、完全 b.反应迅速 c.具有合适的确定终点的方法 特点： 简便、快速；适于常量分析；准确度高； 应用广泛。,Ch.P（2005）中采用的滴定分析法：,酸碱滴定、 银量法、 碘量法、 亚硝酸钠滴定法、 配位滴定法、 双相滴定法、 高锰酸钾滴定法、

3、 溴酸钾滴定法、 碘酸钾滴定法、 高碘酸钾滴定法等。,2.重量分析法,重量分析法，是将被测组分与试样中的其他组分分离后，转化成一定的称重形式，然后用称重方法测定该组分的含量。 重量分析法的分类 挥发重量法 用加热等方法将待测物中挥发性成分挥发后，称量残渣，由样品减少的量来计算该挥发组分的量。 常用来测定物料的水分、挥发分和灰分。,应用,例如： 氯化钡中结晶水含量的测定 水分在试样中存在的形式：吸附水，结晶 吸附水：在105110 烘干 结晶水：根据具体的物质决定，例如 BaCl22H2O可以在120125 烘干。,萃取重量法 溶剂萃取待测物后，将萃取液蒸干，称量干燥物重量。 Ch.P（2005

4、）中收载苯妥英钠的含量测定就是利用萃取重量法。（P4041）,沉淀重量法 利用沉淀反应，将待测物转化为沉淀，分离并称定其重量。,沉淀重量法的应用,滤，洗 灼烧，800,SO42- + BaCl2 BaSO4 BaSO4,滤，洗 灼烧,Fe3+ + NH3H2O Fe(OH)3 Fe2O3,Ch.P（2005）中收载甲磺酸酚妥拉明的含量测定。P41,仪器分析法,色谱分析 色谱法溯源 俄国科学加1903年发现色谱的吸附原理，开创了应用吸附原理分离植物色素的新方法并见诸于俄文的文献 1906年正式命名（见诸文献） 色谱法；Chromatography 50年代开始广泛研究和应用 主要是气相色谱及薄层

5、色谱 高效液相色谱法的广泛应用始于70年代,色谱的分类,气相色谱：流动相是气相 液相色谱：流动相是液相,高效液相色谱,High Performance Liquid Chromatography 高效液相色谱法，简称：HPLC 是一种区别于经典液相色谱；基于仪器方法的高效能分离手段： 高性能的色谱柱，高精度、耐高压的输液泵以及高灵敏度的检测器 广泛应用于各个领域： 医药 / 环保 / 石化 / 生命科学 / 食品及农业,液相色谱的基本流程图,流动相,泵,色谱柱,检测器,进样阀,泵输液,分离,检测,记录,进样,HPLC的仪器配置,高压输液泵,自动进样器,色谱柱及柱温箱,检测器,数据处理系统,流动

6、相,色谱图：HPLC图形结果,色谱图即色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对时间的曲线图，其纵坐标为信号强度，横坐标为保留时间。, 色谱峰,保留时间（分）,基线 ,峰高,峰宽,响应值,液相色谱应用：分析型液相色谱,定量分析主要基于与标准品的比较 是其最大应用领域 定性分析： 基于样品的保留时间比较 借助于和其联用的紫外、质谱或其他检测器 对定量及定性分析的要求 灵敏度、精度及准确度的要求 样品量的要求；复杂样品的分析能力 容易使用,HPLC在药物分析中的应用,常用药物研究中的应用：解热镇痛药、镇静药、安定药、心血管药、磺胺类消炎药等。 抗菌素类药物研究中的应用：青霉素、头孢菌素、庆大毒素、

7、四环素、氯霉素、诺氟沙星等。 中草药研究中的应用：生物碱、甙类(皂甙、强心甙、黄酮甙等)、萜类 手性药物研究中的应用：光学异构体的拆分(如解毒剂D-青霉胺毒性小，L-异构体毒性很强) 药物的检测、新药研究、药物代谢、药代动力学研究。 HPLC应用示例P55,气相色谱法,基本原理 GC是以惰性气体作为流动相，利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同，实现分离的目的。 当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附脱附放出）。由于固定相对各种组分的吸附能力不同（即保存作用不同），各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺

8、序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰 。,气相色谱仪,气相色谱仪通常由五部分组成： 载气系统：气源、气体净化器、供气控制阀门和仪表。 进样系统：进样器、汽化室。 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 检测系统：检测器、检测室。 记录系统：放大器、记录仪、色谱工作站。,气相色谱结构流程,1-载气钢瓶；2-减压阀； 3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计; 6-压力表；7-进样器；8-色谱柱；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；,载气系统,进样系统,色谱柱,检测系统,温控系统,应用举例,定量分析： a. 色谱峰的测量:以峰的起点和终点的

9、联线作为峰底。从峰高极大值对时间铀作垂线，对应的时即为保留时间。从峰顶至峰底间的线段即为峰高。 b. 计算:由色谱峰量出各组分的峰高，然后在各自的校准曲线上查出相应的待测物浓度。 定性结果： 根据标准谱图各组分的保留时间确定被测试样中出现的组分数目和组分名称。,苯系物气相色谱图,平面色谱,在平面上进行分离的一种色谱方法，主要包括薄层色谱法和纸色谱法。,分类 薄层色谱法：吸附薄层色谱法 分配薄层色谱法 分子排阻薄层色谱法 纸色谱法：分配 薄层电泳法,定性参数,比移值(Rf值) 溶质移动距离与流动相移动距离之比。Rf =L/L0 L为原点（origin）至斑点中心的距离，L0为原点至溶剂前沿（so

10、lvent front）的距离 与组分及色谱条件有关,薄层色谱法,固定相（吸附剂或载体）涂布成一均匀薄层，点样，（密闭的容器中）展开，斑点显色，（与对照物质）比较进行定性定量。 操作步骤： 制板（均匀） 点样（集中） 展开 (多种方式) 显色（紫外灯或显色剂）,(thin layer chromatography；TLC),定性和定量分析,定性分析 比较Rf值、斑点颜色或荧光 常采用已知标准物质对照（同一板上展开） 多种展开系统的Rf值与对照品一致。 定量分析 洗脱法 直接定量法 1.目视比较法（如杂质限度检查方法） 2.薄层扫描法,应用示例,中药中化学成分的分析 例1，如右上图，不同产地的甘

11、草的TLC图谱。,例2，某中药的TLC图谱与HPLC图谱对照。,光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行分析的方法。,吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析,光谱分析,在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有: 红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分析。 可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400750 nm ，主要用于有

12、色物质的定量分析。,紫外-可见分光光度法 (ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-VIS),它是利用物质的分子或离子对紫外-可见光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析, 所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱，即为紫外光谱。,紫外光谱的表示法,紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。,横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A(吸光度)、T(透光率)、1-T(吸收率)中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。 曲线最大吸收峰的横坐标为最大吸收波长。

13、,对甲苯乙酮的紫外光谱图,在药物分析中的应用,UV-Vis分光光度法主要用于药物的鉴别、杂质检查和含量测定中。 应用一：药品的鉴别 测定最大吸收波长 例如三唑仑，用无水乙醇制成每1ml中含5g的溶液，照分光光度法测定，在221nm处有最大吸收。 测定最大吸收波长和最小吸收波长 如五氟利多 测定最大波长和不同波长的吸收值比值 测定吸收系数,例: 在头孢类抗生素中，常在性状项下规定吸收系数，以控制药品的质量。,应用二：药品的杂质检查,用分光光度法对药品中的特殊杂质进行检查，可将杂质用适当的溶剂提取，与主成分分离后测定，还可用杂质的显色反应进行测定。 如维生素B2中感光黄素的检查 取本品25mg，加

14、无乙醇氯仿10ml，振摇5min，滤过，滤液照分光光度法，在440nm处测定，吸收度不得过0.016。,应用三：药品的含量测定,UV-Vis分光光度法简便，快速，在药物的含量测定中应用广泛。 含量测定时通常选择最大吸收波长处测定供试品的吸收度，用对照品或百分吸收系数（ ）计算药品的含量。 如药典中 乙胺嘧啶片的含量测定 P70,红外光谱法,药物受到红外区电磁波的辐射，激发分子的振动和转动能级的变化，产生红外吸收光谱。 有机分子中的许多官能团具有特征的振动能级，相应于IR光谱一定区域的特征吸收带，可用于鉴别这些官能团。此外，有大量的标准光谱和数据库可资比较，常常可以对药物结果作出确切的鉴定。,红

15、外光谱分析的应用,在药物分析中，红外光谱主要用于定性鉴别。 定性鉴别时，主要着眼于供试品光谱与对照光谱全谱谱形的比较，即首先是谱带的有与无，然后是各谱带的相对强弱。,若供试品的光谱图与对照光谱图一致，通常可判定两化合物为同一物质（除光学异构体）。 若两光谱不同，则可判定两化合物不同。,示例1：红外光谱鉴别青霉素类药物P78 示例2：苄醇的红外光谱,质谱分析,质谱法是一种按照离子的质核比（m/z）大小对离子进行分离和测定的方法。分析时，首先将分子离子化，然后利用离子在电场或磁场中运动的性质，把离子按质核比大小排列成谱，此即为质谱。 质谱法的主要作用是： （1）准确测定物质的分子量 （2）根据碎片

16、特征进行化合物的结构分析,质谱分析过程和原理,质谱法分类,进样系统(inlet system) 离子源(ion source) 质量分析器（mass analyzer） 检测器（detecter） 真空系统（Vacuum system）,质谱仪的组成,1.气体扩散 2.直接进样 3.气相色谱,1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光,1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间 4.四极杆,离子源的真空度应达到10-3-10-5 Pa，质量分析器应达到10-6 Pa。,有机质谱谱图及信息表达,二氯甲烷的电子轰击质谱,色谱-质谱联用技术,色谱质谱联用技术已经成为一种高效的定性定量分析工具。 中药