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1、第三章 药物的杂质检查,基本要求,第二节 一般杂质的检查方法,第三节 特殊杂质的检查方法,返回主目录,第一节 概述,练习与思考,基本要求,一、掌握一般杂质检查的原理、方法和计算。 二、熟悉特殊杂质检查的方法和原理。 三、了解热分析在药物分析中的应用。,返 回,一、药物的纯度要求 1药物纯度的概念:药物的纯度是指药物的纯洁程度。 2. 药物纯度的要求是不断提高: 例如:度冷丁1948年收入BP,1970年经GC分离鉴定出两种 无效异构体()和(),有时高达20%30%。 再如:ASA中除了SA外,还存在乙酰水酸酐、乙酰水杨酰水 杨酸等SA的衍生物,具有致敏作用。,第一节 概述,3药物纯度的评价:
2、 应把药物的性状、理化常数、杂质检查、含量测定等 作为一个有联系的整体来评价药物的纯度。,二、杂质的来源与种类 了解药物中的杂质的来源和种类,可制定出检查的项目和方法,杂质的概念 药物中存在的无治疗作用,影响药物的疗效和稳 定性,甚至对人体健康有害的物质,称为药物的杂质。,(一)杂质的来源 有两个方面:一是在生产过程中引入;二是在贮藏过程中引入。,1. 生产过程中引入的杂质 主要指药物在合成过程中,未反应的原料、中间体和副产物,例如:药用NaCl的Br-、I-、SO42-、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+ ASA中的SA;地西泮中的去甲安定;吗啡中的罂粟碱,再如制剂中生成的杂质:ASA片、栓
3、剂中SA的检查;盐酸普鲁 卡因注射液中对氨基苯甲酸和二乙氨 基乙醇的检查。,生产过程中残留有机溶剂、酸性或碱性杂质的检查。 药物中无效、低效异构体或晶型的检查 例如:无味氯霉素存在A、B晶型,其中B为有效,A为低效。 苯甲咪唑有A,B,C三种晶型;20%;40%60%;90%,2.贮藏过程引入的杂质 主要指外界条件的变化或微生物的作用可能发生的水解、氧化、 异构化、晶型转化、聚合等变化,而产生的有关杂质。 如:ASA水解生成SA和醋酸;阿托品水解生成莨菪醇和莨菪酸; 麻醉乙醚氧化为醛和有毒的过氧化物。,(二)杂质的种类与分类 按杂质的来源分为一般杂质和特殊杂质;按性质可分为信 号杂质和有害杂质
4、。一般杂质是指在自然界中分布较广泛,在 多种药物的生产和贮藏过程中容易引入的杂质。特殊杂质是指 在个别药物的生产和贮藏过程中容易引入的杂质。信号杂质一 般无害,但其含量的多少可以反映出药物的纯度水平,氯化物、 硫酸盐等就属于信号杂质。有害杂质,如重金属、砷盐、氰化 物等,对人体有害,在药品标准中必须严格控制。,三、杂质的限量检查,1杂质限量的概念 药物中所含杂质的最大允许量,叫做杂质限量。通常 用百分之几或百万分之几(ppm)来表示。,2杂质限量的计算 杂质限量的计算公式: 杂质限量 = 杂质的最大允许量供试品的量100% = 标准液浓度体积供试品的量100% L(%) = CV/S100%
5、例1对乙酰基酚中的氯化物的检查: 已知:S = 2.0g25/100;C = 10g/ml;V = 5.0ml 求: L = ? 解: L = CV/S100% = 105.0/2.010625/100100% = 0.01%,例2葡萄糖中重金属的检查: 已知:S = 4.0g;C = 10g/ml;L = 510-6 求: V = ? 解:V = LS / C = 510-64.0/1010-6 = 2.0(ml) 例3葡萄糖中砷盐的检查: 已知:V = 2.0ml;C = 1g/ml;L = 0.0004% 求: S = ? 解: S = CV / L = 110-62.0/410-6 =
6、 0.5( g ),例4磷酸可待因中吗啡的检查: 已知:V = 5.0ml;C = 0.02 mg/ml;S = 0.1g 求: L = ? 解: L = CV / S = 5.00.02/0.11000 100% = 0.1% 注意点 单位一致 稀释倍数 表示方法(%,mmp),返 回,第二节 一般杂质的检查方法,一、氯化物的检查 1原理:是利用氯化物在硝酸性溶液中与硝酸银试液作用, 生成氯化银的白色浑浊液,与一定量标准氯化钠溶 液在相同条件下生成的氯化银混浊液比较,以判断 供试品中氯化物是否超过限量。 Cl- + Ag+ AgCl,2条件: Cl- 0.05mg0.08mg/50ml, 即
7、相当于标准 氯化钠溶液5ml8ml。 酸度 稀硝酸10ml/50ml。 温度 3040,3干扰的排除 (1)供试品液混浊:可用含硝酸的蒸馏水洗净氯纸中氯化物 后过滤来消除混浊对氯化物检查的干扰。,(2)供试品有色: 可采用内消色法,按中国药典附录规定的方法处理。,供试品,+ AgNO3,放置10min,澄清溶液,+标准NaCl,+水,对照溶液,供试品,+ AgNO3,+水,供试品溶液,。二、硫酸盐检查法 1原理 是利用SO42-在盐酸酸性溶液中与氯化钡试液作用, 生成硫酸钡的白色浑浊液,与一定量标准硫酸钾溶液 在相同条件下生成的硫酸钡浑浊液比较,以判断供试 品中硫酸盐是否超过限量。,2条件:
8、SO42- 0.1mg0.5mg/50ml, 即相当于标准 硫酸钾溶液15ml。 酸 度 稀盐酸2ml/50ml。 3干扰的排除 供试品有色:可采用内消色法。,三、铁盐检查法 (一)硫氰酸盐法 1原理 Fe3+ + 6SCN- Fe(SCN)6-3- 红色 2条件:Fe3+ 0.01mg0.05mg/50ml, 即相当于标准铁 溶液15ml。 酸 度 稀盐酸4ml/50ml。,HCl,3干扰的排除 (1) 当有Fe2+存在时,加氧化剂过硫酸铵氧化Fe2+成Fe3+。 (2)当供试液管与对照溶液管色调不一致,或所呈硫氰酸铁的 颜色较浅不便比较时,可分别移入分液漏斗中,加正丁醇 或异戊醇提取,分别
9、取提取液比色。,(二)巯基醋酸法 1. 原理 巯基醋酸还原Fe3+为Fe2+,在氨碱性试液中与Fe 2 + 作用生成红色配位离子。 2Fe3+ + 2HSCH2COOH 2Fe2+ + SCH2COOH + 2H+ SCH2COOH Fe2+ + 2HSCH2COOH Fe(SCH2COOH)2 + H+ Fe(SCH2COOH)2 Fe(SCH2COOH)2 2- + 2H2O,2OH-,2. 说明 在加巯基醋酸溶液前,先加枸橼酸溶液,使其与铁离 形成配位离子,以免在氨碱性溶液中产生氢氧化铁沉 淀。(此法灵敏度比较高,但试剂较贵),四、重金属检查法,重金属是指在实验室条件下与S2-作用显色的
10、金属杂 质,如银、铅、汞、铜、镉、锡、锑、铋等,由于药品 生产过程中遇到铅的机会比较多,铅在体内友易积蓄中 毒,故检查时以铅作为代表。,中国药典重金属的检查法一共收载了 四种方法,第一法为硫代乙酰胺法;第二法是将供试品在500600在500 炽灼破坏后,再按第一法检查;第三法是检查能溶入碱溶液,而不 溶于酸溶液的药物,在碱性条件下用硫化钠作显色剂;第四法为微 孔滤膜法,比较供试溶液和对照溶液铅斑的颜色,来判断供试品种 的重金属是否超过限量。重点讨论第一法。,1原理 CH3CSNH2 + H2O CH3CONH2 + H2S 合格 H2S + Pb2+ PbS + 2H+ 2条件: Pb2+ 1
11、0g20g/27ml,相当于标准铅溶液12ml。 酸 度 pH 3.03.5. 合格 ,pH3.5,3干扰的排除,(1) 供试品有色:可采用外消色法消除干扰。 (2) 供试品有微量Fe3+:在弱酸性溶液中氧化硫化氢析 出硫,产生混浊影响比色,可 加Vc或盐酸羟胺使Fe3+氧化成 Fe2+离子再检查。,五、砷盐检查法,中国药典采用古蔡法和二乙基二硫代氨基甲酸银 法(Ag-DDC)检查药物中的微量的砷盐。 (一)古蔡法Gutzeit) (BP也采用此法) 1. 原理 As3+ + 3Zn + 3H+ 3Zn+ +AsH3 AsO33- + 3Zn + 9H+ 3Zn+ + 3H2O + AsH3
12、AsO43- + 4Zn + 11H+ 4Zn+ + 4H2O + AsH3 AsH3 + 3HgBr2 3HBr + As(HgBr)3 (棕色) 2As(HgBr)3 + AsH3 3 AsH(HgBr)2 (黄色) As(HgBr)3 + AsH3 3HBr + As2Hg3 (棕黑色),2. 装置与试剂作用 (1) 验砷仪 砷化氢发生瓶;中空磨口塞;导气管 (2) 试剂的作用 合格 KI-SnCl2的作用:交替还原作用;首先将AsO43-还 原成AsO33-,生成的碘再被还原成碘离子。,AsO43- + 2I- +2H+ AsO33- + I2 + H2O AsO43- + Sn2+
13、+ 2H+ AsO33- + Sn4+ H2O I2 + Sn2+ 2I- + Sn4+ 4I- + Zn2+ ZnI42-, Zn粒与氯化亚锡作用,在其面上形成Zn-Sn齐,起 去极化作用。 Pb(AC)2棉的作用是消除供试品可能含有的少量的硫 化物。 S2- + 2H+ H2S H2S + HgBr2 2HBr + HgS (汞斑) H2S + Pb(AC)2 PbS + 2HAC,3. 干扰的排除 (1)供试品为S2-,SO32-, S2O32-等: 因在酸中生成H2S,SO2,与 HgBr作用生成HgS或Hg,干扰砷斑检查。用硝酸氧化成硫 酸盐可消除。 (2)供试品为Fe3+ 能消耗K
14、I,SnCl2 应测定条件,先可加足 量KI。,(3)含锑药物 锑盐被还原为SbH3与HgBr2试纸作用,产生灰色 锑斑,干扰砷斑的检查,可改用Betterdorff法。,(二)Ag-DDC法(二乙基二硫代氨基甲酸银,USP采用此法) 1.原理:是利用砷化氢与Ag-DDC吡啶溶液作用,使Ag-DDC中的 银还原为红色胶态银,以Ag-DDC溶液为空白,于510nm 的波长处,测定吸收度,供试品溶液的吸收度不得大 于标准砷溶液的吸收度。 2.试剂的作用:同古蔡法。,六、溶液颜色检查法,溶液颜色检查法是控制药物中有色杂质量的方法。中国药典 (2000年版)收载有三种方法: K2Cr2O7 黄、绿 1
15、. 标准比色液进行比较的方法 标准比色液 CoCl2 橙黄,橙红 2. 分光光度法 CuSO4 棕红 3. 色差计法 通过测定供试品与标准比色液或水之间的色差值,七、易炭化物检查法,是检查药物中遇硫酸易炭化或易氧化而呈色的微 量有机杂质。这类杂质多数结构未知,常采用与标准 比色液比色的方法进行检查。(标准比色液为CoCl2, K2Cr2O7, CuSO4),是检查药物中的微量不溶性杂质。常采用与浊 度标 准液比浊的方法进行检查。浊 度标准液制备原理: (CH2)6N4 + 6H2O 6HCHO + 4NH3 HCHO + H2N-NH2 H2C=N-NH2 + H2O 甲醛腙白色混浊 不同级号
16、浊度标准液,八、溶液澄清度检查法,九、炽灼残渣检查法(residue on ignition),BP称硫酸灰分(sulphated ash) 是检查有机药物中混入的各种无机杂质。常采用 重量方法进行检查。 残渣及坩埚重 坩埚重 残渣% = 100% 供试品重,十、干燥失重检查法,主要检查药物中的水分及其他挥发性的物质。常采用重量方法进行检查。常用的方法有四种: (一)常压恒温干燥法 (二)干燥剂干燥法 (三) 减压干燥法,热重分析法 (四) 热分析法(thermo analysis) 差示热分析 差示扫描量热法 1.热重分析法(thermogravimetric analysis, TGA)
17、在程序升温下,测量物质的质量与温度的关系,研究物质在 加热同时失重的情况下,所发生的质的变化,常用于药物稳定 性的研究;贵重和易氧化药物的干燥失重测定。(长春碱),2.差示热分析(differentialtherml analysis , DTA) 是在程序升温下,测量被测物质和参比物之间的温差与温 度关系的一种技术。参比物是一种惰性物质,在加热过程中 不发生相变和化学变化。因此温差(T)只与被测物质的量质 变化有关。T=0 被测物未发生吸热或放热反应;T= - 为 吸热峰;T = + 为放热峰.,测药的溶点 DTA在药物分析中应用 尖峰为物理变化 药物定性分析 宽峰为化学变化 估测药物的纯度
18、,3.差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC) 是在程序升温下,测量维持样品和参比物的温度相同,系统 所需供给样品随温差变化的能量的一种技术。DSC与DTA的不同之 处是记录方式不同,是记录系统供给的能量,吸热供给能量;放 热减少供给的能量。在药物分析中应用与DTA相同。DSC-TG常联合 用。,十一、有机溶剂残留量测定法ChP(1995),主要检查药物在生产过程中引入的有害的有机溶剂(如苯、氯 仿、二氯甲烷、吡啶、甲苯、环氧乙烷、二氧六环等)。常采用 气相色谱法方法进行检查。常用的方法有二种: 直接进样法和 顶空进样法(试用于挥发性大的样
19、品测定)。 色谱系统性试验的要求: (1) N1000;(2) 用内标法测定时,要求R1.5; (3)外标法测 定时,待测物的峰面积的RSD10%。,残留有机溶剂测定的方法和限量,返 回,第三节 特殊杂质的检查方法,一、利用药物和杂质在物理性质上的差异 (一)臭味及挥发性质的差异 例如:黄凡士林中异性有机物检查:本品2.0g,直火加热无 辛味。浓过氧化氢中不挥发性杂质检查:10ml水浴蒸 干残渣15mg (二)颜色差异 例如:磺胺嘧啶中有色偶氮苯化合物的检查:取本品2.0g, 加NaOH试液10ml,加水25ml,与黄色3号比色液比, 不得更深。,(三)溶解行为的差异 例如:吡哌酸中碱中不溶物
20、吡哌酸甲酯(I)和(II)检查 (四)旋光性质的差异 例如:硫酸阿托品中莨菪碱的检查:本品溶液(50mg/ml)- 0.4,(五)对光吸收性质的差异 1. 紫外分光光度法: 例如: 地蒽酚中二羟基蒽醌的检查,再如:苯丙醇中苯丙酮的检查:可利用供试液的吸收度 比来控制杂质;纯品苯丙醇A247nm/A258nm= 0.59; 99.5% 时A247nm/A258nm= 0.79; 因此规定供试品A247nm/A258nm 0.79; 即所含苯丙酮 0.5%.,2. 原子吸收分光光度法: 是通过测定药物中所含待测元素原子蒸气,吸收发自 光源的该元素特定波长的程度,以求出药物中待测元素的 含量。 限量
21、检查时:对照品液 = 供试品 + 限量- a 供试品液 = - b 符合规定时 b (a-b); b (a-b)不合格。,3。红外分光光度法: 主要用于药物中无效或低效晶型检查,如甲苯咪唑中 A晶型检查,A 晶型 C 晶型 在640cm-1 有强吸收 吸收很弱 在662cm-1 吸收很弱 有强吸收 662cm-1 640cm-1 662cm-1 640cm-1 供试品+10%A晶型 D2 D1 供试品 D2 D1 10% R = D1/D2 R = D1/D2,4.荧光分析法 3,4-二去氢利血平 利血平中氧化产物检查:利血平(无荧光) (I)(黄绿色荧光) 3,4,5,6-四去氢利血平 (I
22、I)(蓝色荧光),(六)吸附或分配性的差异 1.薄层色谱法(TLC),(1)杂质对照品法 例如:盐酸左旋咪唑中检查 硅胶G 2,3-二氢-6-苯基咪唑2,1-b噻唑盐 苯:甲醇:冰醋酸 样品 对照品,(2)高低浓度对比品法 例如:盐酸异丙嗪中有关物质的检查 硅胶G 有多个杂质而且结构不清 样品10mg/ml;对照品(1)0.15mg/ml 己烷:丙酮:乙胺 (2)0.05mg/ml 样品液 对(1) (2) 供试液杂质斑点不多于3个;杂质斑点与对照(2)的主斑点比 较,不得更深;如有一点超过,应不深于对照液(2)的主斑点.,2.纸层析法(PC) 常用于极性大的药物的分离、分析,如地高辛中的有关
23、杂质的检查。,3.高效液相色谱法(HPLC) (1)峰面积归一化法:L% = Ai /(Ai + A主)100% 例如:利巴韦林中有关杂质的检查: 对照品液(5g/ml)进样10l,调灵敏度,使主峰达满 量程的20%25% 样品液(0.4mg/ml)进样10l, 杂质Ai(Ai+A主) 的1.0%,(2)不加校正因子主成分对照法 对照品液为供试品的稀释液进样测得A主 供试品液进样测得Ai 其Ai A主即为合格. 例如:甲硝唑中2-甲基-5-硝基咪唑: 对照品液(0.01mg/ml)进样20l,调灵敏度,使主峰达10%30% 样品液(0.14mg/ml)进样20l,杂质AiA主的1.0%.,(3
24、)内标法加校正因子测定供试品中杂质的含量 对照品+内标 进样求校正因子(f)=(As/Cs)/(AR/CR) 供试品+内标 进样求AX.AS,则杂质浓度CX = f AX/(AS/CS),4.气相色谱法(GC) 主要用于药物中挥发性的杂质检查,其检查方 法与HPLC法相同。,二、利用药物和杂质在化学性上的差异,(一)酸碱性的差异 1.规定消耗滴定液体积 例如己酸羟孕酮中正己酐、对甲苯磺酸检查:(NaOH 0.02mol/L) 取本品0.20g + 中性乙醇 + 溴麝香草酚蓝 微蓝色0.50ml 2.pH法 例如乙琥胺中2-甲基-2-乙基丁二酸检查:0.01g/ml pH3.04.5. 3.指示
25、剂法 例如苯巴比妥中苯基丙二酰脲检查:其水溶液不得使甲基橙显红 色。,(二)氧化还原性的差异 例如:NaCl中I-和Br-检查EOCl/2Cl- =+1.3595V EOBr/2Br- =+1.065V EOI/2I- =+0.5345V ,因此+NaNO2+H2SO4+淀粉显蓝色,再例如:盐酸吗啡中阿朴吗啡的检查:后者可被碘氧化生成水溶性 绿色化 合物。因此ChP规定:本品50mg +4mlH2O+1dI2 + 5ml乙醚 乙醚层不得显红色;水层不得显绿色。,(三)杂质与一定试剂反应产生沉淀 例一、间苯二酚中邻苯二酚检查:后者+Pb(Ac)2 白色 ChP规定:本品0.5g+10mlH2O+
26、2d稀醋酸+0.5ml Pb(Ac)2 不得发生混浊,即为合格。 例二、硝酸毛果芸香碱中其他生物的检查:后者+氨水+K2Cr2O7 ChP规定:本品0.2g+20mlH2O两份;I份+数滴氨试液;另 1份+数滴K2Cr2O7试液 ,均不得发生混浊。,(四)杂质与一定试剂反应产生颜色 例一、盐酸普萘洛尔中游离-萘酚检查:利用后者可与重氮盐 发生重氮化-偶合反应,生成偶氮染料。 ChP规定:供试品20mg+乙醇与10%NaOH液各2ml+重氮苯 磺酸试液1ml,放置3min;如显色,与0.3ml -萘 酚对照液(20g/ml)比较不得更深。 例二、碘他拉酸中氨基化合物的检查:利用重氮化-偶合反应
27、ChP规定:供试品2.5mg/ml经重氮化-偶合反应后,在波长 485nm测得A 0.25,(五)杂质与一定试剂反应产生气体,ChP附录中收载氰化物的两种检查方法: 第一法:改进普鲁士蓝法 原理:CN- + 酒石酸 HCN Fe(CN)64- Fe4Fe(CN)6 第二法:气体扩散-三硝基苯酚锂法 原理:HCN扩散进入三硝基苯酚锂试液,生成异红紫酸盐,在 500nm波长处测定吸收度。,Fe2+,Fe3+,(六)药物经有机破坏后检查杂质 某些环状有机药物在生产中可能引入磷、硫、卤素及硒等杂 质, 这些杂质与有机分子中的碳原子以共价键结合,需进行有机 破坏后检查,各国药典所采用的方法为氧瓶燃烧法。(下章讨论) 1。硒检查法:有机破坏转化为SeO3 + H2O H2SeO4 H2SeO4 + 2NH2OH H2SeO3 + 3H2O H2SeO3 + 二氨基萘 4,5-苯并本硒二唑(378nm有吸收),2。氟检查法 有机氟药物 F- + 茜素氟蓝+ 硝酸亚铈 紫色配位化合物(610nm),O,pH4.3,返 回,