第6章药物的含量测定方法

第6章药物的含量测定方法学习目标1.掌握滴定分析法、紫外-可见分光光度法、高效液相色谱法的应用与计算；2.理解滴定分析法、紫外-可见分光光度法、高效液相色谱法的、气相色谱法的原理；3.熟悉紫外-可见分光光度计、高效液相色谱仪的基本结构；4.了解气相色谱的原理与应用。药物的含量测定方法包括化学分析法和仪器分析法。化学分析法又包括重量分析法和容量（滴定）分析法；仪器分析法包括紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、高效液相色谱法、气相色谱法、电泳法等。第1节容量分析法容量分析法又称滴定分析法，是化学分析中的重要方法之一，在药物分析中具有重要的实用价值，占据重要的地位。图6-1滴定操作的基本仪器、装置一、概述滴定分析法，是指使用滴定管将已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测组分恰好定量反应完全为止，根据滴定液的浓度和所消耗的体积，计算出待测组分的含量。滴定中滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全这一点，称为“化学计量点”，而指示剂发生颜色变化的转变点，称为“滴定终点”，实际操作中滴定终点（实际终点）与化学计量点（理论终点）不可能恰好重合，它们之间往往存在很小的误差，该误差称为“滴定误差”，滴定误差的大小，取决于滴定反应和指示剂的性能及用量，所以选择适当的指示剂是滴定分析的重要环节。二、滴定液的配制和标定1.有关概念：（1）基准物质：指能用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质应满足条件如下：a.试剂的组成应与它的化学式完全相符；b.试剂纯度应足够高，一般大于99.9%以上，杂质含量不影响分析的准确度；c.试剂性质稳定；d.试剂按反应式定量进行，应无副反应。（2）滴定度（T）：即每毫升滴定液相当于被测物质的质量（克或毫克）。2.滴定液（标准溶液）的配制和标定：（1）直接法：准确称取一定量基准物质，溶解后配成一定体积的溶液，根据物质的质量和体积即可计算出该滴定液的准确浓度。如精制EDTA、K2Cr2O7、优级纯AgNO3的配制。（2）间接法：很多物质不能直接用来配制标准溶液，但可将其先配制成一种近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质来标定其准确浓度。如HCl、NaOH、KMnO4、Na2S2O3滴定液等。（3）滴定液的标定：是指根据规定的方法，用基准物质或标准溶液准确测定滴定液浓度的过程。（4）校正因子（F）：表示滴定液准确浓度与标示浓度的比值。其范围应在1.05～0.95之间，超出该范围应加入适当的溶质或溶剂予以调整，并重新标定。（5）标定的注意事项：案例：0.1mol/L盐酸滴定液的配制与标定1.配制方法：取盐酸9.0ml，加水稀释至1000ml，即得。2.标定方法：基准物为无水碳酸钠，指示剂为甲基红-溴甲酚绿混合指示液，每1ml的盐酸滴定液（0.1mol/L）相当于5.30mg的无水碳酸钠。如经标定后其真实浓度为0.1012mol/L，则该滴定液的F值为：F=012.11.01012.0标示浓度真实浓度a.操作中所用的天平、滴定管、容量瓶和移液管均应校正合格；b.标定工作应在室温（10℃～30℃）下进行，并记录标定时的温度；c.根据滴定液的消耗量选用适宜的滴定管，盛装滴定液前，先用少量滴定液淋洗三次，盛装滴定液后，应用小烧杯盖住管口；d.标定中的空白试验，是指在不加供试品或以等量溶剂代替供试液的情况下，按同法滴定所得的结果；e.标定工作应由初标者和复标者在相同条件下各做3份平行试验，3份平行试验结果的相对标准偏差（RSD）不得大于0.1%；初标者的平均值和复标者的平均值的相对标准偏差（RSD）也不得大于0.1%；最后结果按初、复标二者的平均值计算，取4位有效数字；f.配制后的滴定液按药典规定的贮藏条件储存，并在瓶外贴上标签，注明滴定液名称、标示浓度、真实浓度或F值、配制和标定日期、标定时的温度、配制者、标定者、复标者等；g.当滴定液标定时间过长（一般不超过3个月）、或标定与使用时的温度超过10℃时，应加温度补偿值或重新进行标定；h.当滴定液出现浑浊或其他异常情况时，不得使用；倒出剩余的滴定液不得再倒回原瓶，避免污染。三、滴定的分类根据滴定反应的方式可分为直接滴定法、间接滴定法；根据反应的类型则分为酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、配位滴定、非水滴定等。（一）按反应方式分类：1.直接滴定法用滴定液直接滴定被测物质溶液的方式，是最基本、最常用的滴定方式。如以盐酸滴定液滴定氢氧化钠溶液等。阿司匹林原料药的含量测定就是采用酸碱直接滴定法。其含量计算公式：含量%=%1001000WTFV做空白试验时，应扣除空白消耗的体积，即含量%=%1001000)(0WTFVV式中：V为供试品消耗滴定液的体积（ml）；0V为空白试验消耗滴定液的体积（ml）；F为滴定液浓度校正因子；T为滴定度（mlmg/）；W为供试品的重量（g）。2.间接滴定法包括剩余滴定法和置换滴定法。适用于反应物为固体，或直接滴定反应速度较慢、滴定缺乏合适指示剂等类型的反应。剩余滴定法（也称返滴定）是先使被测物质A与一定过量的标准溶液B1作用，反应完全后，再用另一种滴定液B，滴定剩余的标准溶液B1，由实际消耗的滴定液B1的量，计算被测物质A的含量。例如：阿司匹林片的含量测定。剩余滴定法的含量计算公式：含量%=%1001000)(0WTFVV式中：V为供试品消耗滴定液的体积（ml）；0V为空白试验消耗滴定液的体积（ml）；F为滴定液浓度校正因子；T为滴定度（mlmg/）；W为供试品的重量（g）。置换滴定法是对于不按确定的反应式进行(伴随有副反应)的反应，可以不直接滴定被测物质，而是先用适当试剂与被测物质反应，使其置换出另一生成物，再用滴定液滴定此生成物，这种方法称为置换滴定法。（二）按反应的类型分类：1.酸碱滴定法(中和法)是在水溶液中以酸碱中和反应来测定物质含量的方法，可用来测定酸、碱、弱酸盐、弱碱盐等。2.配位（络合）滴定法是以形成稳定配合物的配位反应为基础的滴定分析法。主要用于金属离子的测定，目前应用最广泛的配位滴定剂是EDTA（乙二胺四醋酸二钠），因此通常所谓的配位滴定法，主要是指使用EDTA滴定液的滴定法，一般选用金属指示剂指示滴定终点。如葡萄糖酸钙、硫酸锌的含量测定均采用此法，用铬黑T作指示剂。3.氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一类滴定法。该法在药物分析中应用非常广泛，即可直接测定具有氧化性或还原性的物质，又可间接测定不具有氧化性或还原性的物质。在药品检验中应用最多的有碘量法、铈量法和亚硝酸钠滴定法、溴量法。（1）碘量法：是以碘为氧化剂，或以碘化物为还原剂进行滴定的方法。按照滴定的方式分为直接碘量法、剩余碘量法和置换碘量法。a.直接碘量法：是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中I2被还原为I-，该法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行，一般用淀粉指示剂指示终点，淀粉遇碘变蓝色，反应极其灵敏。也可用碘自身的颜色指示终点，化学计量点后，溶液中稍过量的碘即显黄色而指示终点。如维生素C的含量测定。b.剩余碘量法：是在供试品（还原性物质）溶液中，先加入定量过量的碘滴定液，待I2与待测组分反应完全后，再用硫代硫酸钠滴定液滴定剩余的碘，来求出待测组分含量的方法。滴定时用淀粉作指示剂，在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易吸附在淀粉表面，影响终点的判断。如复方对乙酰氨基酚片中咖啡因的含量测定。c.置换碘量法：如硫代硫酸钠滴定液的标定即采用该法，以重铬酸钾为基准物，加入碘化钾置换出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定。案例：复方对乙酰氨基酚片中咖啡因的含量测定精密称取本品的细粉适量（约相当于咖啡因50mg），加稀硫酸5ml，振摇数分钟使咖啡因溶解，滤过，滤液置50ml量瓶中，滤器与滤渣用水洗涤3次，每次5ml，洗液并入量瓶中，精密加入碘液（0.05mol/L）25ml，用水稀释至刻度，摇匀，在约25℃避光放置15分钟，滤过，弃去初滤液，精密量取续滤液25ml，用硫代硫酸钠滴定液（0.05mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液2ml，继续滴定至蓝色消失，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每1ml的碘滴定液（0.05mol/L）相当于5.305mg的咖啡因（C8H10N4O2·H2O）。含量测定结果的计算公式为：标示百分含量%=%1001.02550305.5)(0标示量WWCVV式中：V0为空白试验时消耗硫代硫酸钠滴定液的体积（ml）；V为样品测定时消耗硫代硫酸钠滴定液的体积（ml）；C为硫代硫酸钠滴定液的浓度（mol/L）；W为样品的称量（g）；为平均片重（克/片）。案例：硫代硫酸钠滴定液的标定取在120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾0.15g，精密称定，置碘瓶中，加水50ml使溶解，加碘化钾2.0g，轻轻振摇使溶解，加稀硫酸40ml，摇匀，密塞；在暗处放置10分钟后，加水250ml稀释，用本液滴定至近终点时，加淀粉指示液3ml，继续滴定至蓝色消失而显亮绿色，并将滴定的结果用空白试验校正：每1ml硫代硫酸钠滴定液（0.1mol/L）相当于4.903mg的重铬酸钾。根据硫代硫酸钠滴定液的消耗量与重铬酸钾的取用量，即可算出本液的浓度，其计算公式为：L)/(mol)V-(V4.9030.110WC03式中：W为重铬酸钾的称样量（g）V为标定时消耗硫代硫酸钠滴定液的体积（ml）V0为空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液的体积（ml）。（2）铈量法：也称硫酸铈法，是以硫酸铈[Ce（S04）2]作为滴定液，在酸性条件下测定还原性物质的滴定方法。采用邻二氮菲作指示剂，化学计量点后，Fe2+被氧化成Fe3+，生成邻二氮菲铁，由红色转变为淡蓝色而指示终点。铈量法由于不受制剂中淀粉、糖类的干扰，因此特别适合片剂、糖浆剂等制剂的测定。《中国药典》2005年版采用铈量法测定的药物有：硫酸亚铁片及硫酸亚铁缓释片、葡萄糖酸亚铁及其制剂、富马酸亚铁及其制剂等。（3）亚硝酸钠滴定法：是利用亚硝酸钠滴定液在盐酸溶液中与具有芳伯氨基的化合物发生重氮化反应，定量生成重氮盐，根据消耗亚硝酸钠的量来计算药物含量的方法。如盐酸普鲁卡因的含量测定。滴定条件：a.过量盐酸：加快反应速度，重氮盐在酸性条件下稳定，防止偶氮化合物形成；b.室温(10℃～30℃)条件：温度过高使亚硝酸逸失，过低反应速度太慢；c.滴定时一般需加入KBr作为催化剂，加快重氮化反应速度；d.滴定方式：开始时滴定管尖端插入液面下，在搅拌下迅速加入，避免亚硝酸损失；近终点时滴定管提出液面，淋洗、缓慢滴定；案例：硫酸亚铁片的含量测定取本品10片，置200ml量瓶中，加稀硫酸60ml与新沸过的冷水适量，振摇使硫酸亚铁溶解，用新沸过的冷水稀释至刻度，摇匀，用干燥滤纸迅速滤过，精密量取续滤液30ml，加邻二氮菲指示液数滴，立即用硫酸铈滴定液（0.1mol/L）滴定。每1ml的硫酸铈湔定液（0.1mol/L）相当于27.80mg的FeS04·7H20。（使用新沸过的冷水溶解样品是为了避免水中的02氧化Fe2+而干扰测定。）含量测定结果的计算公式为：标示百分含量%=%10010301020080.273标示量FV其中：V为消耗硫酸铈滴定液的体积（ml）；F为浓度换算因数，F=1.0C，其中C为硫酸铈滴定液的实际浓度（mol/L）。e.终点指示法：永停滴定法或外指示剂法；（4）溴量法：以溴的氧化作用和溴代作用为基础，配制溴酸钾和溴化钾混和溶液进行分析测定。在酸性溶液中生成的溴与被测物反应完成后，加入KI与剩余Br2作用，用硫代硫酸钠滴定生成的碘。主要用来测定能和Br2发生溴代反应或能被溴氧化的药物含量。如司可巴比妥钠的含量测定、盐酸去甲肾上腺素的含量测定等。常用的滴定液有Na2S2O3滴定液和Br2滴定液。4.沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法。多以硝酸银为滴定液，测定能与Ag+反应生成难溶性银盐沉淀的分析法，称为银量法。可以测定Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子。银量法按所用指示剂的不同分为铬酸钾指示剂法、铁铵矾指示剂法和吸附指示剂法