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讲稿



(一)原理

物质分子吸收波数位于4000-400 cm-1范围的红外光而产生的吸收光谱称为红外吸收光谱。利用红外吸收光谱对物质进行分析的方法称为红外分光光度法(InfraredSpectrometry,缩写为IR)。红外光谱法专属性强、应用较广(固体、液体、气体样品),是药物鉴别的重要方法。IR主要用于组分单一、结构明确的原料药,特别适合于用其他方法不易区分的同类药物,如磺胺类、甾体激素类和半合成抗生素类药品。红外吸收光谱的纵坐标一般为透光率(%),横坐标为波数(cm-1)或波长(mm),一般用波数表示。与紫外吸收光谱不同,红外吸收光谱中吸收峰的位置是透光率峰谷对应的红外光波数。

盐酸普鲁卡因的红外吸收光谱

一张红外光谱图按其特征可分为特征区(4000~1300 cm-1)和指纹区(1300~400 cm-1)。特征区的吸收峰由一些常见基团或化学键的振动产生,具有峰位恒定、峰相对稀疏、易于辨认和归属的特点。指纹区内的峰,来源多,既有化学键的伸缩振动吸收、弯曲振动吸收,又有泛频峰等弱吸收,这些峰峰位集中、强度变化大,不易于归属,但对特定化合物,该区域具有人指纹一样的特征性。

ChP2010收载的光谱图,系用分辨率为2 cm-1条件绘制,基线一般控制在90%透光率以上,供试品取样量一般控制在使其最强吸收峰在10%透光率以下。ChP2010收载的药品红外光谱图的波数范围为4000~400 cm-1,而BP收载的光谱图绝大部分标准图谱为2000~400 cm-1波数范围。

(二)方法

红外光谱的特征性强,除光学异构体及长链烷烃同系物外,几乎没有两种化合物具有完全相同的红外吸收光谱,因此各国药典采用红外光谱法对药物进行鉴别。国家药典委员会编订有《药品红外光谱集》第一~四卷。鉴别时,按《药品红外光谱集》中收载的制备方法制备,再与该品种的标准图谱比较,应一致。

ChP采用与标准图谱对照法,而USP则采用与对照品同法测定后,比较IR图谱的一致性。例如,USP32中阿莫西林的IR鉴别方法:取本品,经干燥后用溴化钾压片法测定,所得图谱与USP阿莫西林对照品的图谱一致。

JP将红外光谱鉴别法分为三种:与对照品比较法,标准图谱对照法,用吸收波数的鉴别法。例如,JP15中劳拉西泮的IR鉴别:取本品,经干燥后用溴化钾压片法测定,其红外光吸收图谱与标准谱图比较在相同波数处应有相似吸收度。

BP红外光谱鉴别法:与对照品比较法,EP标准图谱对照法和BP标准图谱对照法。

(三)应用

1、原料药鉴别

除另有规定外,应按照中国药典委员会编订的《药品红外光谱集》各卷收载的各光谱图所规定的方法制备样品。采用固体制样时,最常碰到的问题是多晶现象,固体样品的晶型不同,其红外光谱往往呈现差异。当供试品的实测光谱与《药品红外光谱集》所收载的标准光谱不一致时,在排除各种可能影响光谱的外在或人为因素后,应按该药品光谱图中备注的方法或各品种正文中规定的方法进行预处理,再绘制光谱,进行比对。如未规定该品供药用的晶型或预处理方法,则可使用对照品,并采用适当的溶剂对供试品与对照品在相同的条件下同时进行重结晶,然后依法绘制光谱,比对。如已规定特定的药用晶型,则应采用相应晶型的对照品依法比对。当采用固体制样技术不能满足鉴别需要时,可改用溶液法测定光谱后进行比对。

2、制剂的鉴别

USP、BP已广泛采用IR法鉴别制剂,ChP2010也收载了制剂的IR鉴别法。与原料药的IR鉴别法相比,制剂的鉴别一般需采取提取分离、经适当干燥后再压片绘制图谱。提取时应选择适宜的溶剂,以尽可能减少辅料的干扰,并力求避免导致可能的晶型转变。

制剂采用红外光谱鉴别时,①辅料无干扰,待测成分的晶型不变化,此时可直接与原料药的标准光谱进行比对;②辅料无干扰,但待测成分的晶型有变化,此种情况可用对照品经同法处理后的光谱比对;③待测成分的晶型不变化,而辅料存在不同程度的干扰,此时可参照原料药的标准光谱,在指纹区内选择3~5个不受辅料干扰的待测成分的特征谱带,以这些谱带的位置(波数值)作为鉴别的依据。鉴别时,实测谱带的波数误差应小于规定值的0.5%。④若待测成分的晶型有变化,辅料也存在干扰,此种情况一般不宜采用红外鉴别。

例如,ChP2010中氨茶碱及注射液、片剂、缓释片的IR鉴别:均采用氨茶碱经盐酸处理即析出茶碱,然后制备红外光谱图与茶碱的标准红外光谱进行鉴别比较,不仅避免了各类辅料的干扰,操作也简便易行。

对于主成分为有机酸的品种,可先加碱使主成分溶解,再加过量的酸使主成分游离并沉淀,干燥后做红外图谱与对照图谱比较。例如,ChP2010中吉非贝齐胶囊的IR鉴别,采用先加碱液使吉非贝齐溶解,滤过,滤液加酸酸化,主成分沉淀,干燥后制作红外图谱与对照图谱比较。对于未加辅料或辅料干扰较小的制剂,可直接取样品制作红外图谱与对照图谱比较。如氨甲环酸胶囊为直接取内容物制作红外光谱图。

(四)注意事项

由于样品的测定方法、测定状态、含水量甚至研磨程度都可能会影响测得的红外光谱的形状,因此进行光谱对比时,应考虑这些可能的影响因素。此外,同一物质晶型不同,往往产生有一定差异的红外吸收光谱。遇到这种情况,应先按该药品光谱图中备注的方法进行预处理,然后再绘制谱图、比较。

(1)采用压片法时,应注意供试片的制备条件对图谱形状及各谱带的相对吸收强度可能产生的影响。压片时,若样品(盐酸盐)与溴化钾之间不发生离子交换反应,则采用溴化钾作为制片基质。否则,盐酸盐样品制片时必须使用氯化钾基质。

(2)由于各种型号的仪器性能不同,供试品制备时研磨程度的差异或吸水程度不同等原因,均会影响光谱的形状。因此,进行光谱比对时,应考虑各种因素可能造成的影响。如二氧化碳和水汽等的大气干扰,必要时,应采取适当措施(如采用干燥氮气吹扫)予以改善。

(3)仪器间分辨率的差异及不同的操作条件(如狭缝程序、扫描速度等)可能影响药品光谱图的判断。为便于光谱的比对,光谱集收载了聚苯乙烯薄膜的光谱图。在比对所测药品的光谱图与光谱集所收载的药品的光谱图时,宜首先在测定药品所用的仪器上录制聚苯乙烯薄膜的光谱图,并与光谱集收载的聚苯乙烯薄膜的光谱图加以比较,进行仪器校正。

(4)对于多组分原料药鉴别,不能采用全光谱比对,有时可选择主要成分的若干个特征谱带进行比对,用于组成相对稳定的多组分原料药的鉴别。


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