第六章维生素类药物的分析

第六章维生素类药物的分析第一节概述第二节维生素A的分析第三节维生素C的分析第四节维生素E的分析＊维生素是维持人体正常生理机能所必需的生物活性物质；主要用于机体的能量转移和代谢调节；大多数维生素人体不能合成。＊化学结构：醇、酯、酸、胺、醛、酚＊如果人体缺少某种维生素，就会引起维生素缺乏症，而影响人体的正常生理机能。例如:VA缺乏—夜盲症VB1缺乏—脚气病第一节概述这类药物的分析方法很多，有生物法、微生物法、化学法和物理化学法，但目前常用的分析方法是化学法或物理化学法。公元前3500年:古埃及人发现能防治夜盲症的物质，也就是后来的维A;1600年:医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症;1747年:苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维C。1831年:胡萝卜素被发现;1905年:甲状腺肿大被碘治愈;1912年:波兰化学家冯克为维生素命名（Vitamin);1915年:科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生素而造成的;1916年:维生素B被分离出来;1917年:英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病，随后断定这种病是缺乏维D引起的。维生素发展史1920年-发现人体可将胡萝卜转化为维生素A;1922年-维E被发现;1928年-科学家发现维B至少有两种类型;1933年-维E首次用于治疗;1948年-大剂量维C用于治疗炎症;1949年-维B3与维C用于治疗精神分裂症;1954年-自由基与人体老化的关系被揭开;1957年-Q10多酶被发现;1969年-体内超级抗氧化酶被发现;1970年-维C被用于治疗感冒;1993年-哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结果。现被列为维生素的有60余种，对维持人体健康和促进发育至关重要的有20余种,其中的14种及其制剂可作为药物使用！VitA、D2、D3、E、K1等＊脂溶性:＊水溶性:VitB族(B1、B2、B6、B12)VitC、叶酸、烟酸、泛酸等。分类按溶解度分:第二节维生素A的分析一．结构与性质1.化学结构CH2OR6543219'8'7'6'5'4'3'2'1'R=HVA醇VA1R=—COCH3VA醋酸酯R=—COC15H31VA棕榈酸酯结构特点：（1）环己烯+共轭多烯侧链；（2）天然VA侧链为全反式；（3）天然来源主要是鱼肝油，为醋酸酯，棕榈酸酯等,目前多由人工合成。维生素A具有多种生理功能，对视力、生长、上皮组织及骨骼的发育、生育都是必需的。效用：☆防止夜盲症和视力减退，有助于对多种眼疾的治疗（维生素A可促进眼内感光色素的形成）；☆有抗呼吸系统感染作用；☆有助于免疫系统功能正常；生病时能早日康复；能保持组织或器官表层的健康；☆有助于祛除老年斑；☆促进发育，强壮骨骼，维护皮肤、头发、牙齿、牙床的健康；☆外用有助于对粉刺、脓包、疖疮，皮肤表面溃疡等症的治疗；☆有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。2.性质a.紫外吸收＊具有共轭多烯侧链—紫外吸收；＊最大吸收波长在325-328nm，随VA存在状态以及所用的溶剂，最大吸收波长的位置有所不同。b.溶解性：＊不溶于水＊溶于乙醚，氯仿，异丙醇，环己烷，脂肪和油。c.不稳定性（易发生脱氢、脱水、聚合反应）无活性）氧化产物光、热、氧化剂、氧(VA＊共轭多烯侧链—性质非常活泼.鲸醇CH2OHOCH2OHOCHOCOOH◆维生素A的氧化产物：▲ⅰ.环氧化物▲ⅱ.维生素A醛▲ⅲ.维生素A酸orO2H+重排[O][O]VA酸VA醛呋喃型氧化物（无生物活性）+H+++-H+去水VA（VA3）烯丙型醇遇酸易发生脱水反应d.与SbCl3作用—卡尔-普赖斯（Carr-Price）反应应用：★鉴别★含量测定紫红蓝色3SbClVitACHCl3条件:无水无醇水可使SbCl3水解成SbOCl乙醇可与正碳离子作用，使正电荷消失二.鉴别试验1.三氯化锑反应蓝色维生素加氯仿液33/CHClSbCl20IU/ml)~(10A-RCOOSbCl5+CH2+CH2-RCOOSbCl5蓝色紫红VA与三氯化锑(SbCl3)中存在的亲电试剂氯化高锑（SbCl5）作用形成不稳定的蓝色正碳离子。2.紫外吸收光谱VA的无水乙醇溶液在326nm有最大吸收。VitAVitAHCl去水△无水乙醇λmax为326nm一个吸收峰λmax为350～390nm三个吸收峰CH2（VitA3）3.TLC确认醇或酯，是醋酸酯或其他酸酯.▲例：VA和其标准品用环己烷溶解展开剂：环己烷—乙醚（80：20）板：硅胶G显色：SbCl3T.S.（蓝色斑点）Rf：VA醇0.08VA醋酸酯0.41VA棕榈酸酯0.75三.含量测定1.概述＊共轭多烯的结构—具有特征的紫外吸收。＊相关物质—结构相似,维生素A最大吸收,波长附近也有吸收，对测定有影响。＊Morton和Stubbs等人提出了三点校正法。紫外分光光度法－三点校正法2.原理（根据、假定）ⅰ.物质对光的吸收具有加和性，即相关物质维生素样品AAAAⅱ．维生素A中的不相关吸收在310~340nm范围内近似一条直线。CH2OH效价为维生素A1的40%，max345~350nm3.相关物质的吸收＊a.维生素A的衍生物ⅰ.维生素A2（去氢维生素A）ⅱ．维生素A3（去水维生素A）CH2效价低于维生素A1，max385~390nm＊b.维生素A的氧化产物(已介绍)＊c.合成时的中间体＊d.鲸醇维生素A醇的二聚体，没有生物活性.)16(24侧连有4个双键—应有种异构体。目前，包括维生素A在内，共发现有6种异构体。它们是：＊e.维生素A异构体新维生素AaCH2OH新维生素AbCH2OH新维生素AcCH2OH异维生素AaCH2OH异维生素AbCH2OH维生素ACH2OR名称顺反异构max(nm)相对效价ⅰ．新维生素Aa2-顺式32875%ⅱ．新维生素Ab4-顺31924%ⅲ．新维生素Ac2,4-二顺31115%ⅳ．异维生素Aa6-顺32321%ⅴ．异维生素Ab2,6-二顺32424%ⅵ．维生素A全反式325~328100%4.三个波长的选择方法1：维生素A的max;2、3：分别在1两侧1321ⅰ.等波长差法：这两个波长分别在1两侧12nm处，即1=328nm;2=314nm;3=340nmⅱ.等吸光度法：VA在这两个波长下的吸光度应该等于1下的吸光度的6/7，即:132A76AA1=325nm;2=310nm;3=334nmAml15IU~9测环己烷样品规定波长处配制成溶解5.方法Ch.P收载有2种方法。第一法（适用于酯式维生素A的测定）a.操作方法b.计算方法ⅰ.最大吸收波长确认max在326-329nm，第一法测定;max不在326-329nm，第二法测定。328iAAⅱ．计算吸收度比（如300，316，328，340，360nm处)及比值差首先要计算吸收度比值;然后计算吸收度的比值差规定值328AAi◘max在326-329nm间；◘差值不超过正负0.02时；则直接带入式子计算！最大吸收波长是否在326-329之间是否计算吸收度比值之差是否超过±0.02第二法（皂化）是否计算A328（校正）A328ⅲ．计算校正吸收度（最大吸收峰在326-329nm间，差值有些超过正负0.02时）)(%100328328328PAAA（校正）)2(52.3340316328328AAAA（校正）吸收度校正公式：ⅳ.换算因数定义：每一个数值所相当的效价（维生素A含量）。%cm1E%)(1/纯）效价（换算因数＝cmEgIUl(%)CA%)(cm1样(1IU=0.344g全反式维生素A醋酸酯)维生素A醋酸酯换算因数：190015302907000CF100%100LW1900wDA%标示量标示量标示量为作品标签上注明的每胶丸含有的VA醋酸酯的国际单位数。判断选用吸光度：例：维生素AD胶丸中维生素A的含量测定。已知：平均胶丸重为0.0815g；维生素A的标示量为10000IU/丸；取样：；测定数据如下表：ml25ml2ml100g1279.0波长吸收度比值规定值比值差3000.3740.5740.5550.0193160.5840.8960.907-0.013280.6521103400.5340.8190.8110.0083600.2110.3390.2990.04求：维生素A的标示百分含量。%1cm1ECLAEcm%11ml100/g010232.01002521001279.0C首先要求样品的：根据比尔定律：A为测得吸收度or校正吸收度。所以：72.631010232.0652.0E%1cm1)g/IU(121068190072.631900Eg/IU%1cm1这样所以，维生素A的标示含量%7.98%100100000815.0121068100%wg/IU100%/IU%标示量标示量丸标示量第二法（皂化法）：消除植物油干扰：适合VA醇。i/KOHAnm334325310300ml/IU159VitAVitAS处测、、、于～稀释至溶解异丙醇除去植物油的干扰甘油和脂肪酸盐植物油醇醋酸酯皂化液挥干乙醚乙醚提取乙醇OOHHOOCHOHCH2OH练习：已知某药物结构式为：1.简述该药物结构和性质之间的关系。2.根据其结构特点，设计合理的鉴别方法。3.试设计一条从简单化合物合成该药物的路线，并分析可能引入的杂质及其定量分析方法。第三节维生素C的分析OCOHHCH2OHOOHOH123456**一.化学结构结构特点：①维生素C分子中具有2个手性C原子，具有4种光学异构体。其中生理活性最强的是L（+）-抗坏血酸.OOHOHOHCCH2OHHOHOOHOHCHOOHCH2OHHOOHOHOHCCH2OHHHOOOHOHCHOCH2OHHOHL(+)-抗坏血酸D(-)-抗坏血酸D(-)-异抗坏血酸L(+)-异抗坏血酸②具有内酯结构。碱性下可水解。③具有烯二醇基。还原性，能够被氧化成去氢抗坏血酸。酸性,能与碱成盐。二.性质与鉴别试验1.酸性烯二醇结构—酸性。▲C3-OH，pKa=4.17(共轭效应)▲C2-OH，pKa=11.57(邻位羰基)一元酸:能与NaHCO3作用生成钠盐。2.还原性烯二醇基—还原性。如：OHOH]O[OO（黑色）AgAgNOVC3（试液本身为红色）无色二氯靛酚-2,6VCOOHHOOCOHHCH2OH123456NClHOClOHH（无色）3.水解反应OCOHHCH2OHOOOOCOHHCH2OHOOHOHCH2OHCCCCCOONa(H)HHHOOHOO[O]OH_(H+)H2OL-二酮古罗糖酸(无生物活性)4.荧光反应蓝色荧光邻苯二胺去氢抗坏血酸]O[VC5.糖的性质VC的结构很象糖结构，具有糖的性质。蓝色糠醛吡咯脱水HVitC50℃OCHNOCOHHCH2OHOOHOHHI2OCOHHCH2OHOOOHI2这个反应的摩尔比是1∶2。三.含量测定1.碘量法a.原理b.操作样品新沸放冷的水，稀HAc淀粉0.1mol/L碘终点颜色：无色→蓝色1ml0.1mol/L碘液1ml8.806mgC6H8O6.c.讨论ⅰ.反应条件＊酸性:使VC在空气中氧化速度减慢。ⅱ.溶剂＊新沸放冷的水。减少水中溶解氧的影响。ⅲ．还原性物质的影响及排除＊VC注射液中常加有亚硫酸盐如NaHSO3作为抗氧剂.排除：加入丙酮或甲醛。NaHSO3COCH3CH3CCH3CH3OHSO3Na+→2.2,6-二氯吲哚酚滴定法原理：在酸性下,氧化型是红色的;还原型是无色的;酸性下直接用2,6-二氯吲哚酚滴定，用滴定剂自身的颜色变化指示终点，不需要另外的指示剂。OCOHHCH2OHOOHOHOHClClNOHOCOHHCH2OHO