第三节 光谱鉴别法
一、 紫外-可见光谱鉴别法
1. 适用范围及特点
含有芳环或共轭双键的药物在紫外光区有特征吸收,含有生色团和助色团的药物在可见光区有吸收。它们都可以用紫外-可见分光光度法进行鉴别。
本方法应用范围广,使用频率高。同时,紫外-可见分光光度计的普及率高,操作比较简便,在药物检验工作中易于为人们所接受。但因吸收光谱较为简单,吸收曲线形状变化不大,缺乏精细结构,故用作鉴别的专属性远不如红外光谱法。为了提高其专属性,可在指定溶剂中测定2~3个特定波长处的吸光度比值,包括峰值与峰值之比或峰值与峰谷之比。如果能在文字叙述中明确测定的波长范围,则更为严谨。对于一个药物其多个吸收峰的峰值相差较大时,采用单一浓度的供试品溶液进行测定不易观察到全部的吸收峰,可以采用两种浓度的供试品溶液分别测定其最大吸收波长。
2. 常用方法
用紫外-可见分光光度法鉴别药物,共有6种方法,实例见表4-3。
表4-3 药物的紫外-可见分光光度法鉴别法实例
(1)对比吸收曲线的一致性 按药品质量标准,将供试品与对照品用规定溶剂分别配成一定浓度的溶液,按紫外-可见分光光度法在规定波长范围内绘制吸收曲线,供试品和对照品的图谱应一致。所谓一致是指吸收曲线的峰位、峰形和相对强度均一致。
(2)对比最大吸收波长和相应吸光度或对比最大吸收波长和相应吸收系数的一致性 按药品质量标准,将供试品用规定的溶剂配成一定浓度的供试液,按紫外-可见分光光度法在规定波长范围内测定最大吸收波长和相应的吸光度,然后与药物质量标准中规定的最大吸收波长和相应的吸光度对比,或者是由浓度及测定的吸光度计算吸收系数,然后与药物质量标准中规定的最大吸收波长和相应的吸收系数对比。如果相同,表示该项检查符合规定。药典中所讲的“吸光度为A”是指测定值应在A±5%A以内。
(3)对比吸收系数的一致性 按药品质量标准,将供试品用规定的溶剂配成一定浓度的供试液,按紫外-可见分光光度法在规定波长处测定吸光度,由吸光度及浓度计算吸收系数,然后与药物质量标准中规定的吸收系数对比,如果在规定范围内,表示供试品吸收系数符合规定。吸收系数是物理常数之一,收载在药物质量标准的性状项下。
(4)对比最大吸收波长的一致性或对比最大、最小吸收波长的一致性 按药品质量标准,将供试品用规定的溶剂配成一定浓度的供试液,按紫外-可见分光光度法,测定最大吸收波长和最小吸收波长,然后与药物质量标准中规定的波长对比,如果在规定范围内,表示该项检查符合规定。
(5)对比最大、最小吸收波长和相应吸光度比值的一致性 按药品质量标准,将供试品用规定的溶剂配成一定浓度的供试液,按分光光度法在规定波长处测定最大吸收波长、最小吸收波长和相应的吸光度,然后计算最大吸收波长处吸光度与最小吸收波长处吸光度的比值,再与药物质量标准中规定值对比,如果在规定范围内,表示该项检查符合规定。
(6)经化学处理后,测定其反应产物的吸收光谱特性 按药品质量标准,将供试品加入试剂进行化学处理后,再按上述任何一种方法进行鉴别。
以上方法可以单个应用,也可以几个方法结合起来使用,以提高方法的专属性。
【实例4-1】 布洛芬的紫外-可见光谱法鉴别
鉴别方法 取本品,加0.4%氢氧化钠溶液制成每1ml中含0.25mg的溶液,照紫外-可见分光光度法(通则0401)测定,在265nm与273nm的波长处有最大吸收,在245nm与271nm的波长处有最小吸收,在259nm的波长处有一肩峰。
测定结果 取布洛芬供试品25.05mg,置100ml量瓶中,加适量0.4%氢氧化钠溶液使溶解,加0.4%氢氧化钠溶液稀释至刻度,摇匀。照紫外-可见分光光度法测定,在264nm与273nm的波长处有最大吸收,在244nm与270nm的波长处有最小吸收,在259nm的波长处有一肩峰。布洛芬的紫外吸收光谱图见图4-1。
图4-1 布洛芬的紫外吸收光谱图
结论:符合规定。
【实例4-2】 维生素B12注射液的紫外-可见光谱法鉴别
鉴别方法 避光操作。精密量取本品适量,用水定量稀释成每1ml中约含维生素B12 25μg的溶液,照紫外-可见分光光度法测定(通则0401),在361nm与550nm的波长处有最大吸收;361nm波长处的吸光度与550nm波长处的吸光度的比值应为3.15~3.45。
测定结果 供试品规格为1ml∶0.25mg,精密量取本品10ml,置100ml量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。照紫外-可见分光光度法测定,在361nm与550nm的波长处有最大吸收,吸光度分别为0.517和0.160,361nm波长处的吸光度与550nm波长处的吸光度的比值应为3.23。维生素B12注射液的紫外吸收光谱图见图4-2。
图4-2 维生素B12注射液的紫外吸收光谱图
结论:符合规定。
二、 红外光谱鉴别法
1. 适用范围及特点
有机药物在红外光区有特征吸收,药物分子的组成、结构、官能团不同时,其红外吸收光谱也不同,故可以作为有机药物鉴别的依据。
药物的红外光谱能反映药物分子的结构特点,具有专属性强、准确度高的特点,是验证已知药物的有效方法。主要用于组分单一、结构明确的原料药,特别是药物化学结构比较复杂,相互之间差异较小,用颜色反应或沉淀生成以及紫外-可见光谱法不足以相互区分时,采用红外光谱法常可有效地解决。如磺胺类、甾体激素类和半合成抗生素类药物等。国内外药典都广泛使用红外光谱法鉴别药品的真伪,鉴别品种不断增加,所起作用日益扩大。
虽然红外光谱法的专属性强,但绘制红外吸收光谱时受外界条件影响较大,图谱容易发生变异,为了确保鉴别结果准确无误,《中国药典》不单独用本方法进行鉴别,常与其他理化方法联合进行,见表4-1。
2. 常用方法
用红外光谱鉴别药物时,《中国药典》和BP均采用标准图谱对照法,即按照药典指定的条件绘制供试品的红外吸收光谱,然后与《药品红外光谱集》中的相应标准图谱进行对比,核对是否一致,如果峰位、峰形及相对强度都一致时,表示该项检查符合规定,也可认为二者为同一种药物。例如,《中国药典》(2015年版)规定司可巴比妥钠的红外光谱法鉴别试验为:“本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱(光谱集137图)一致”。也可采用供试品与对照品同时分别测定红外吸收光谱,比较供试品与对照品红外光谱图是否一致的方法。
【实例4-3】 阿司匹林的红外光谱法鉴别
鉴别方法 本品的红外吸收图谱应与对照的图谱(光谱集943图)一致。
测定结果 取供试品1~1.5mg,置玛瑙研钵中,加入干燥的溴化钾细粉200~300mg作为分散剂,充分研磨混匀,置于直径为13mm的压片模具中,使铺展均匀,抽真空约2min,加压至0.8×106kPa,保持压力2min,撤去压力并放气后取出制成的供试片,目视检测,片子应呈透明状,其中样品分布应均匀,并无明显的颗粒状样品。按《中国药典》规定,波长扫描范围为400~4000cm-1,录制光谱图。将所得的供试品图谱与标准图谱(光谱集943图)比较。阿司匹林与标准的红外吸收光谱图见图4-3、图4-4,供试品的光谱图与对照光谱图一致。
图4-3 阿司匹林的红外吸收光谱图
图4-4 阿司匹林的标准红外吸收光谱图
结论:符合规定。