化学药中理化常数检测方案

纳诺仪器nano instrumentShanghai Nano Instrument Co.，Ltd. 纳铭仪器nano instrument华西药学杂志第20卷418 自动快速地测定药物的电离常数 高军林12，李通化?*，高洪涛 (1.河南工业职业技术学院，河南南阳473009；2.同济大学化学系，上海200092；3.济宁师范专科学校化学系，山东济宁272025) 摘要：目的测定药物的电离常数。方法利用全自动滴定仪，通过对仪器模式与参数进行设置，实现了 pKa测定的自动化。结果快速测定了化学试剂、原料药、成品药的电离常数，与文献值符合，测定相对误差小于2.54%，RSD≤1.59%。结论此方法快速、方便、准确。 关键词：自动滴定；自动测定；电离常数 中图分类号：R917 文献标识码：A 文章编号：1006-0103(2005)05-0417-03 A automatic determination method of ionization constant (pKa) of drug GAO Jun- lin，LI Tong- hua*， GAO Hong-tao’ (1. Henan Polytechnic Institute， Nanyang 473009， China；2. Department of Chemistry， Tongji University， Shanghai 200092 China；3. Depart-ment of Chemistry， Jining Teachers College， Jining 272025， China) Abstract ： OBJECTIVEETo measure p Ka of drugs.METHODS pKa values of the reagent， raw drug and drug were measured respectivelyby designing a model and relative parameter of the automatic titrator. RES UL TS The measured pKa values were consistent with the data inliterature， with RE<2.54% and the RSD ≤1.59%(n=5). CONCL USIONNAs a new method for automatic measurment of pKa is established ，which it is simple ，rapid and accurate. Key words ： Automatic titration ；Automatic determination； Ionization constant CLC number ：R917 Document code ：A Article ID ：1006-0103(2005)05-0417-03 药物的电离常数(pKa)是影响药物体内吸收和分布的一个因素。药物一般以非离子型(分子型)转运透过组织屏障，进入血循环。多数药物为弱酸性或弱碱性物质，其pKa 对于评估药物的吸收、渗透、代谢和排泄具有重要价值，可作为推测药物在体内的吸收部位和药理作用强弱的参考数据。 药物 pKa的常用测定方法是电导法或电位pH滴定法和分光光度法11，2]，其中电位滴定法较简单。一般采用人工滴定法，根据指示剂的颜色变化指示终点，然后目测标准溶液消耗体积，计算结果。自动电位滴定法是通过电位的变化，由仪器判断终点。现用全自动滴定仪对药物电离常数的快速测定做了尝试，主要根据质量作用定律，在水溶液中共轭酸碱对应活度的关系：pH=pKa+log(A/aB)。当aA=aB，pH=pKa，该值对应于半中和电位点的pH，计算机可从滴定曲线上自动评估得到。该法较简单，替代了一般用手工计算法、作图法或化学计量学处理法5]，可快速、方便、准确地测定药物的电离常数。 实验部分 1.1 仪器与试剂 全自动滴定仪(798MPT 瑞士万通公司)。0.01 mol·L-氢氧化钠溶液；0.01 mol.L苯海拉明溶液(原料药，上海元吉化工公司)；0.01 mol.L盐酸氯丙嗪片(上海九福药业有限公司)；pH 4.00、6.86、9.00的标准缓冲溶液。 1.2 仪器模式设置及实验条件制定3 798MPT全自动滴定仪测定pKa 时，滴定模式为DET(动态等当点滴定)，在滴定参数设置中，开启评估功能，并设定 Ep(滴淀终点)和pK评估参数，如精确度、评估pK、pK 。其中用变量 C61、C62表示。样品与滴定剂浓度都设置为 0.01 ml.L。为使结果具可比性，滴定溶液的离子强度与文献11条件相同，用2.0 mol·L氯化钾溶液调离子强度。 1.3 方法与结果 1.3.1 测定方法开启仪器与相连的计算机进行预热，用pH4.00、6.86、9.00的标准缓冲溶液进行三点pH定位与校正。移取 0.01 mol·L-被测样品液 5.0 ml 于100 ml 烧杯中，加5.0ml氯化钾溶液，以水稀释至60 ml，设置好有关测定参数，然后用0.01 mol·L氢氧化钠溶液开始滴定，自动滴出终点，显示出 pKa 后，即可停止。 1.3.2 化学试剂的测定分别取一元酸、二元酸和三元酸进行测定，其中包括浓度为0.01 mol·L-醋 ( 作者简介：高军林(1964-)，男，河南南阳，讲师，正攻读分析化学专业的硕士学位。 ) ( *通讯作者(Correspondent author) ) 酸、碳酸、磷酸等3种溶液。测定结果表明，对醋酸、碳酸的 pKai、磷酸的 pKaz测定比较理想(表1)。 表1pKa 文献值与测定值比较 Table 1 Comparing data of measurement with data of literature Samples pKa values in literature pKa values measured RE/% Remark HAc 4.76 4.797 0.78 H2C03 6.35 6.417 1.05 pKai H，PO4 7.2 7.017 -2.54 pKa2 CHT7.3 7.367 0.91 DH 8.5 8.530 0.35 CHT means Chlorpromazine hydrochloride tablet ；DH means Diphenhydraminehydrochloride 1.3.3 原料药的测定配制浓度为 0.01 ml·L-苯海拉明的原料药溶液，置全自动滴定仪上，在有关p Ka 测定的设置下用 0.01 ml·L氢氧化钠溶液滴定，照“1.3.1"项下方法，测出滴定曲线，自动读出的pKa=8.67。图1中EP1为滴定终点，仪器自动评估出pKa ，其值与文献值基本一致，表明方法可行。 图1 氢氧化钠滴定苯海拉明的滴定曲线与pKa(8.67) Fig 1 Titration curve and pKa(8.67) of Diphenhydra mine hydrochlo-ride 1.3.4 成品药物的测定取盐酸氯丙嗪片剥离糖衣，碾碎，溶解后过滤，配制成0.01 mol·L盐酸氯丙嗪[4]溶液，置全自动滴定仪上，在有关 pKa 测定的设置模式下用0.01 mol.L-氢氧化钠溶液滴定，测出滴定曲线，仪器显示的 pKa 为 7.35，与文献值11基本一致，表明方法可行(图2)。 图2氢氧化钠滴定盐酸氯丙嗪片的滴定曲线与pKa(7.35) 1.3.5 结果误差比较对5种样品的测定结果与文献值对照，相对误差见表1。 1.3.6 重复性实验对上述样品做平行实验5次，求pKa 平均值和标准偏差S，得出 RSD(表2)。 表2平行实验相对标准偏差(n=5) Table 2 Experimental results of repeata bility test (n=5) Samples pKa(X) STD RSD/% HAc 4.797 0.0115 0.24 H2CO3 6.417 0.0961 1.49 HPO4 7.017 0.0208 0.29 CHT 7.367 0.0288 0.39 DH 8.530 0.135 1.58 CHT，DH are the same as table 1 2讨论 文中方法可不用知道被测药物和滴定标准溶液的准确浓度，只需在仪器设置上加入有关评估，方法简单、易行。其快速测定弱酸及弱碱性药物的pKa的优点是手工滴定终点难以比拟的。在2~3 min内即可测出样品的电离常数，基本实现了 pKa 测定的自动化I5]，可大批量测定药物的pKa。 该法需对电极系统做准确校正，并需进行离子强度有关调节。稀释用的纯水也影响测定结果，要进行空白实验。适用的 pKa 测定范围在3.5~10.5之间。当pKa<3.5，水溶液中强酸的强度会产生影响；当pKa>10.5，水溶液中找不到弱酸的拐点。故对于超出范围 pKa 测定，误差较大。 ( 参考文献： ) ( [1] 徐刚.固定 pH法滴定测定弱酸弱碱药物[J].分析试验室， 1997，16(5)：17 ) ( [21 晁若冰，伍朝筼，贺晓英.弱酸或弱碱药物的pKa 值的分光光 度法测定[J].华西药学杂志，1990，5(2)：23 ) ( [3] Yongnian Ni ， Li Wanga ， Serge Kokot . Voltammetric determination ofchlorpromazine hydrochloride and promethazine hydrochloride with theuse of multivariate calibration [J ]. Analytica Chimica Acta ，2001，439：159 ) ( [4] James Y，Chena L ，Linda S ， et al . Huestis ， Selective amphipathic na-ture of chlorpromazine binding to plasma membrane bilayers [J].Biochimica et Biophysica Acta ， 2003，1616：95 ) ( [5] Karl Christopher Bevan John Comer. High- throughput measurementof pKa values in a mixed- buffer linear pH gradient System [J ].Anal Chem ，2003，75：883 ) ( 收稿日期：2004-11 ) ( 电话：0571 - 81954578 传 真 ：0571 - 8 1 954579江苏办 事 处：苏州市金门路158号协和大 厦 2107室 ) 传真：021-61131052 ( 邮编：201108 ) ◎ Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.， Ltd. All rights reserved. 上海纳诺仪器有限公司Shanghai Nano Instrument Co.，Ltd.电话： 传真：址： http：//nanoinstru.instrument.com.cnhttp：//www.nano-instru.com