有机化合物红外光谱测定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验 一 有机化合物红外吸收光谱测定及结构分析,药物分析教研室 徐新军,E-mail:,一、目的与要求,1,掌握红外光谱分析时样品的压片法样品 制备技术。,2,了解如何根据红外光谱图识别官能团，了解供试品的红外光谱图。,二、数据记录与处理,1,指出苯甲酸、苯甲酸钠红外谱图中的各官能团的特征吸收峰，并作出标记。,2,将未知化合物官能团区的峰位列表，并根据其他数据指出可能结构。,三、问题与讨论,1,测定苯甲酸的红外光谱还可以用哪些制样方法？,2,影响样品红外光谱图质量的因素是什么？,焦点访谈,齐二药假药事件调查,央视国际,2006,年,05,月,27,日,20:19,来源：,CCTV.com,据广东省卫生厅对外公布的消息，齐齐哈尔第二制药厂生产的假药亮菌甲素，已经造成,13,人死亡，目前该企业已经被有关部门勒令停产整顿，那么这些假药是怎么从一个曾经被认定正规合格的企业里出笼的呢？,这就是他们厂里的红外光谱仪，但是先进的仪器只是应付检查的一个摆设，红外光谱检测是靠与标准图谱比对得出结论，根本没有标准图谱这项关键的检测就是形同虚设，那么有图谱，是不是就能够检出来了呢？,在对亮菌甲素的检验中，只在原辅料的化验室检验丙二醇，也就是说，假原料进厂后惟一的发现机会就是第一次原辅料的化验，而专家介绍在所做的全部项目检验中，只有一项红外光谱是用来确认丙二醇的。,齐二药生产和质量管理混乱，检验环节失控，检验人员违反有关规定，将“二甘醇”判为“丙二醇”投料生产；“二甘醇”在病人体内氧化成草酸，导致肾功能急性衰竭，,假药是怎么从一个曾经是正规合格的大企业里出笼的？,采访中，生产厂家代表认为，他们在各个操作环节上不存在漏洞，从中间品、成品直到入库检验都是合格的。,原料进厂后，就要进入第二关,化验关。专家介绍，在检验中，只有红外光谱是用来确认丙二醇的。采访中，当班化验员表示，她们虽然有红外图谱仪，但却没有红外图谱集，没法进行比对；就算是她们有了图谱，她们也不会比对，,因为她们“没有这个能力和水平看懂”。,采访中，化验人员表示，她们的学历只有初中水平，来到齐二药工作时也只是进行了一次初中水平的化学考试，并没有受过专业培训。记者调查还发现，当地,药监部门对齐二药的监管工作也形同虚设。,处罚：,无言的结局,中山三院认为，,药品管理法,有关医疗机构的规定只有“药剂管理”的内容，中山三院已经按要求，“验明药品合格证明和其他标识”。因此，医院并没有过错，不需要承担责任，故申请追加齐二药和两家药品公司为被告。,原告的代理律师则认为，“在饭馆吃饭，饭菜有问题吃坏了肚子，当然要找饭馆去索赔。”他还称，患者相对于医疗机构和企业来说，是弱势群体，他们没有太多的精力和财力去找其他单位索赔。,二甘醇是个啥玩意？,二甘醇又称乙二醇醚，分子式为,C4H10O3,（,HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH,），二甘醇是一种重要的化工原料，可以制取酸、酯、胺等，其主要产品有吗啉及其衍生物,1,，,4-,二恶烷,等被广泛应用于石油化工、橡胶、塑料、制药等行业，用途十分广泛。,二甘醇属于低毒类化学物质，进入人体后由于代谢排出迅速，无明显蓄积性，迄今未发现有致癌、致畸和诱变作用的证据，但大剂量摄入会损害肾脏。在牙膏生产中，二甘醇是一种增溶剂，能够使牙膏中的成分遇水后迅速溶化，提高牙膏品质。,30,年代后期,美国曾有,100,余例因口服含本品的,磺胺,配剂致死的报告。估计人一次口服致死量为,1ml/kg,。大多数病例在服上述药物后约,24,小时发生胃肠道症状,如恶心、呕吐、腹痛、腹泻,致死者随之出现头痛、肾区叩痛、一时性多尿,然后少尿、嗜睡、面部轻度浮肿。部分患者有轻度黄疸。尿中有蛋白、管型,偶见白细胞。血非蛋白氮升至,142.6mmol/L(200mg%),。有的病例肌酐升至,8.6mmol/L(12mg%),。尸检发现主要损害在肾和肝脏。,历史的教训,“,齐二药”事件告诉人们：药品质量控制不能只关注其活性成分，药用辅料及溶剂的质量控制不好，也会导致严重的后果。因此，加强对药用辅料及溶剂质量标准的研究是非常有现实意义，也非常急迫的任务。,2010,年新版药典加强了对药用辅料及溶剂的质量控制，从而更好地保障人民群众的用药安全。,丙二醇,本品为,1,2-,丙二醇，含,C3H8O2,不得少于,99.5,(g/g),【,性状,】,本品为无色澄明的粘稠液体，无臭，味稍甜，有引湿性。本品与水、乙醇和氯仿能任意混溶。,相对密度本品的相对密度,(,中国药典,1995,年版二部附录,),在,25,时应为,1.035,1.037,。,【,鉴别,】,1,、,GC 2,、本品的红外光吸收图谱应与对照品的图谱一致（光谱图集,706),。,【,检查,】,酸度氯化物硫酸盐氧化性物质,0.2ml,。水分取本品适量，照水分测定法,(,中国药典,1995,年版二部附录,第一法,),测定,含水分不得过,0.2,。炽灼残渣重金属含重金属不得过百万分之五。,【,含量测定,】,照气相色谱法,(,中国药典,1995,年版二部附录,(1),法,),测定。色谱条件与系统适用性试验用,25m0.53mm,，膜厚为,5.00m,的,CP-Sil-8CB,大口径毛细管柱,进样口温度为,250,，柱子起始温度为,160,，保持,8,分钟，然后以每分钟,20,具有无色、无臭、透明、吸湿性的粘稠液体，有着辛辣的甜味，无腐蚀性，低毒。,沸点,245,，熔点,-6.5,，凝固点,-10.45,，折射率,1.4472,，相对密度,1.1184,，,可作溶剂、纺织助剂、橡胶与树酯的增塑剂。,二甘醇,二甘醇,二甘醇红外光谱图,光谱图的录制,1,红外光谱仪,采用分辨率不低于,2cm-1,的傅立叶红外光谱仪，所用仪器型号不限。仪器应按,中国药品检验标准操作规范,中红外分光光度法项下方法检定。波数准确度的允差范围为：,3000 cm-1,附近允许误差为,5 cm-1,，,1000 cm-1,附近允许误差为,1 cm-1,。红外的检测灵敏度不是太高，一般限度水平在,2%,以内的杂质物质，其红外图谱中应不出峰，限度在,5%,以上的杂质能够出峰。,2,供试品的要求,所用样品均应符合药品质量标准的规定，其纯度须优于一般原料药。首先要进行,样品纯度,考察：,(1),考察被测化合物是否适合做红外鉴别；如大分子化合物，包括：高聚烃、多糖、糊精、多肽、矿物质以及分子结构差别一个,CH2,的同系物等；,(2),混合物,一般不适合做红外，但多组分物质,(,如抗生素,),的组分相对稳定，或混合物的成分相对稳定时，也可以进行红外鉴别。选用特征谱带，以纯化合物的特征谱带为选择依据，比如,3,个化合物的多组分，每个化合物选,2,3,个特征谱带。,(1),试样应该是单一组分的纯物质，纯度应,98%,，便于与纯化合物的标准进行对照。多组分试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融或色谱法进行分离提纯。,(2),试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且还会侵蚀吸收池的盐窗。,(3),试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于,10%80%,范围内。,（,4,）注意晶形对红外光谱的影响,尽可能收集不同来源的样品，以考察不同药厂生产的同一药品是否存在多晶现象。在晶型问题上图谱收集的原则：稳定晶型或市场上流通的主流晶型。,3,试样的制备,首先，样品必须干燥，可在五氧化二磷真空干燥器中放置。,试样的制备方法主要有,压片法、糊法、膜法、溶液法、衰减全反射法和气体法,。具有多晶现象的固体药品，如未规定药用晶型，可采用适当的溶剂进行转晶，能得到稳定晶型的品种，可收载标准图谱，在备注项下注明具体处理方法，并附英文译文；对于难以得到稳定晶型的品种，则可使用对照品，采用适当的溶剂对供试品与对照品在相同条件下同时进行重结晶后，再依法测定比对。若经重结晶处理后，仍不能得到相同的晶型，则可采用溶液法测定光谱后比对。如已规定药用晶型的，则应采用相应药用晶型的标准光谱或对照品依法比对。,1),压片法,此法是红外光谱中最常用的样品制备方法。取供试品约,1mg,，置玛瑙研钵中，加入干燥的溴化钾或氯化钾细粉约,200mg,，充分研磨均匀，置于直径为,13mm,的压模中，使铺布均匀，抽真空约,2min,后，加压至,0.8,1GPa,，保持,2,5min,，除去真空，取出制成的供试片，用目视检查应均匀透明，应无明显颗粒状样品。在按正常研磨条件压制,KBr,药片的同时，压制一未经研磨,(,样品颗粒较大时可轻微研磨,),或过度研磨的药片，以比较考察研磨是否会引起晶型变化，若研磨时可引起转晶，则该药品不能采用压片法，此时可尝试石蜡糊法，并确定后者是否适用。,当供试品为盐酸盐时，除非采用,KBr,压片时会发生离子交换反应，否则一律采用,溴化钾,作为基质压片。,用溴化钾或氯化钾制成空白片，录制光谱图，基线应大于,75,透光率；除在,3440cm-1,及,1630 cm-1,附近因残留或附着水而呈现一定的吸收峰外，其他区域不应出现大于基线,3,透光率的吸收谱带。所用,KBr,应具有足够的纯度，在,4000,400cm-1,范围内空白片应没有明显的异常吸收。,对溴化钾或氯化钾的质量要求：因国产的产品大都会有无机离子,SO,4,2-,等，建议采用进口的,KBr,或,KCl,。使用前，,KBr,应研磨并经,200,目过筛，,120,干燥,4,小时，放磨口瓶中并置干燥器内保存备用。由于,KBr,极易吸水，当发现磨口瓶中的,KBr,粉末已结成团块时，应重新干燥后再用。对,KCl,的要求同,KBr,。,样品的研磨宜适中，研磨不够易造成光谱基线倾斜，而研磨过度则会导致转晶或晶格严重破坏，所以研磨的时间和力度应适当控制。为避免或减弱研磨对供试品晶格的破坏，以样品和,KBr,混匀后研磨为好。通常，压制的药片若透明均匀而且用它录制的光谱基线平直，即表明研磨适中。若高波数基线的透光率明显低于低波数基线的透光率，说明样品颗粒太大，研磨不够。,压制的,KBr,药片应透明均匀，如透明度差势必抬高基线。通常，基线宜控制在,90%T,上下。,KBr,药片压制过程中，抽气也是必要的，抽气的主要作用在于可避免形成大量微气泡残留于药品之中，从而明显提高药片的透明度。,如样品或,KBr,含水量较高，压片时抽气不够，研磨不够等因素均可降低药片的透明度。,2),糊法,KBr,压片,(,包括研磨和压制过程,),过程中有转晶现象发生时可以采用此法。取供试品约,5mg,，置玛瑙研钵中，滴加少量液状石蜡或其他适宜的液体，制成均匀的糊状物。取适量糊状物夹于两个溴化钾片,(,每片重约,150mg),之间，作为供试片；以溴化钾约,300mg,制成空白片作为背景补偿。亦可用其他适宜的盐片夹持糊状物。建议：石蜡糊法不需扣除石蜡糊空白，溶剂的强吸收带处对样品的判断没有影响。石蜡峰主要在出现在,3000 cm-1,附近、,1460 cm-1,、,1380 cm-1,和,700 cm-1,附近,3,）膜法,此法适用于纯液体样品、高聚物或不好延展的粘稠样品。较难挥发的液体样品，可直接铺展于适宜的盐片中，形成薄膜后测定。对于高分子聚合物，可先制成适宜厚度的高分子薄膜，置于样品光路中测定。,4,）溶液法,此法主要用于由于多晶问题而无法采用固体制样的供试品，常用溶剂有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。将供试品溶于适宜的溶剂内，制成,1,10,浓度的溶液，置,0.1,0.5mm,厚度的液体池中录制光谱图，并以相同厚度装有同一溶剂的液体池作为背景补偿。样品和溶剂务必要进行干燥。,溶剂的处理：氯仿中含有稳定剂乙醇，可以用分液漏斗用水洗涤后干燥；四氯化碳和二氯化碳可直接干燥。干燥方法：溶剂中放置五氧化二磷干燥,24,小时后，再重蒸溶剂。,24,红外光谱的应用,红外光谱的最大特点是具有特