1,2-萘醌-4-磺酸钠与2,6-二氨基嘌呤的显色作用研究

刘 冰，杨代月

(新乡学院化学与化工学院，河南 新乡 453000)

2,6-二氨基嘌呤又名2-氨基腺嘌呤，主要用作氟达拉滨等抗肿瘤药物中间体，测定方法有极谱伏安法[1,2]和燐光法[3]。在药品分析中，1,2-萘醌-4-磺酸钠(NQS)可通过显色反应测定盐酸普鲁卡因[4]、间苯二酚[5]、对苯二酚[6]、头孢他啶[7]、甘氨酸[8]、链霉素[9]、赖氨酸[10]、 磺胺甲口恶唑[11]等含量。

笔者使用分子模型和分子动态模拟，在MaterialsStudio软件中建立了反应物和产物的3D模型，通过分子力学和分子动力学计算寻找具有最低能量的稳定构象，利用DMol3模块搜索反应的过渡态，直观、清楚地反映了NQS与2,6-二氨基嘌呤的作用过程。根据模拟结果对NQS与2,6-二氨基嘌呤的显色机理进行探讨，由此改变试剂加入顺序、缓冲溶液pH值、试剂配比、反应时间、反应温度等反应条件，获得此类显色反应的最适宜条件，得到了较好的显色效果。所建立的检测方法与其他文献方法相比，具有快速、简便、线性范围宽、不需昂贵的仪器设备等特点，有较好的应用价值。

1 实 验

1.1 原料与仪器

NQS，色谱纯，ACROS ORGANICS： 2,6-二氨基嘌呤，标准品，中国药品生物制品检定所： Na2CO3、NaHCO3均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

TU-1901双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；T6新悦分光光度计，北京普析通用仪器有限公司； DK-8D电热恒温水槽，上海精宏实验设备有限公司；PC计算机 Intel Core i3-2120 CPU。

NQS与2,6-二氨基嘌呤结构式见图1。

(NQS) (2,6-二氨基嘌呤)

图1 NQS与2,6-二氨基嘌呤的结构式

1.2 分子模拟

反应物和产物3D模型采用Materials Studio 软件(Accelrys, CA, USA，4.4版本)中的Material Visualizer模块建立。

在Discover 模块中进行结构最初优化，采用COMPASS分子力场，体系温度298 K，时间间隔1 fs。在Discover Minimization 菜单中，收敛水平选择“ultra-fine”，其他选项默认。

使用 DMol3模块中的几何优化功能，选用广义梯度近似(GGA) 中HCTH方法[12]进行能量最小化计算，获得各个化合物的最佳构象，对NQS与2,6-二氨基嘌呤的反应进行过渡态搜索，获得反应的作用过程。

1.3 溶液配制

配制NQS深度为5×10-3mol/L溶液，4 ℃以下避光保存；2,6-二氨基嘌呤配置成2×10-3mol/L溶液，4 ℃以下避光保存；配置pH=11.00的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液。

1.4 分析步骤

准确移取0.50 mL 2,6-二氨基嘌呤于10.00 mL比色管中。依次加入pH=11.00的缓冲溶液1.00 mL，NQS 3.00 mL，摇匀，加水稀释至刻度线处，于70 ℃水浴中放置 70 min，以试剂空白为参比，在480 nm处测量吸光度。

2 结果与讨论

2.1 分子模拟结果

反应的过渡态变化见图2和图3。

2.2 分析结果

按分析步骤配制溶液绘制吸收光谱，结果见图4。由图4可知：2,6-二氨基嘌呤在400～700 nm范围内无吸收(线c)。NQS与2,6-二氨基嘌呤生成物的最大吸收位于480 nm(线b)，NQS(线a)在此处吸收并不显著。为消除试剂干扰，以试剂空白为参比,480 nm处测定生成物的吸光度。

a.键长变化

b.化学键变化

a.尚未稳定的产物结构

b.稳定的产物结构

按照分析方法，考察了2,6-二氨基嘌呤，缓冲溶液，l,2-萘醌-4-磺酸钠3种试剂的6种不同加入顺序对吸光度的影响。结果表明：试剂加入的最佳顺序为：2,6-二氨基嘌呤、缓冲溶液和NQS。

图4 吸收光谱

当溶液pH<7.00时，2,6-二氨基嘌呤与NQS反应程度较小。其原因可能为在较高酸度条件下，2,6-二氨基嘌呤分子中的胺基被质子化，降低了它作为亲核试剂的进攻能力。当pH>7.00时，随着pH值升高，吸光度明显增大；当pH=11.00时，溶液吸光度最大；当pH>13.00时，吸光度又陡然下降，这可能是因为随着pH值升高，溶液中OH-浓度增大，由于OH-碱性远大于2,6-二氨基嘌呤分子中胺基的碱性，即OH-的亲核能力远大于胺基[19]。OH-会严重阻碍2,6-二氨基嘌呤与显色剂的亲核取代反应。为保证有较高的灵敏度，选择pH=11.00为最佳实验条件。

实验结果表明：随着NQS加入量的增大，溶液的吸光度逐渐增大。当加入量为3.00 mL，吸光度最大且基本保持不变。因此，选择显色剂加入量为3.00 mL。

当反应温度为60～70 ℃时，2,6-二氨基嘌呤与NQS反应生成物的吸光度最大。实验表明2,6-二氨基嘌呤与NQS室温下立即反应，放置70 min至2 h后，产物的吸光度基本不变，故选择70 min作为测定的条件。

采用等物质的量连续变化法和斜率比法测得2,6-二氨基嘌呤与NQS 反应化学计量比均为1∶2，所得结果与计算机模拟结果一致。

按照分析步骤配制2,6-二氨基嘌呤标准系列溶液，分别测定其吸光度。2,6-二氨基嘌呤质量浓度在0.2～60 mg/L与吸光度呈良好的线性关系，线性回归方程：A=0.041 87c(×10-3mol/L) +2.085 3,线性相关系数r=0.999 8；表观摩尔吸光系数ε=6.00×103L/(mol·cm)。按分析步骤平行测定10份试液，RSD为1.4%。按照空白溶液测得值(n=10)的标准偏差的3倍除以工作曲线回归方程的斜率，得出检出限为0.002 0 mg/L。

2.3 样品分析

称取40 mg 2,6-二氨基嘌呤，溶解，转移到250 mL容量瓶中，定容，摇匀，于4 ℃时避光保存。使用时过滤，取滤液按实验方法平行测定5份试样，结果如表l所示。

表1 样品与回收率测定

3 结 论

以NQS作为显色剂与2,6-二氨基嘌呤进行显色反应，产物的最大吸收波长为480 nm, ε480为6.00×103L/(mol·cm)， 2,6-二氨基嘌呤浓度在0.2～60 mg/L有良好的线性关系，回归方程为A=0.041 87c+2.085 3, 相关系数为0.999 8，回收率范围98.8%～101.2%，所建方法具有较好的显色效果。

参 考 文 献

[1] 潘景浩, 刘燕娥, 谭晓东，等. 2,6-二氨基嘌呤的极谱伏安行为[J]. 山西大学学报, 1992, 15(2):158-162.

[2] Edith S, Anna B T. In situ e1ectrode modication for direct differecti1a pulsc polaorgraphy of 2,6-diaminopurine and its metabolite 2,6-diamino-8-purinol[J]. Anal Chim Acta, 1983, 154:323-327.

[3] 刘长松, 董川, 冯克聪. 同步扫描-导数-固体基质室温燐光法同时测定痕量2,6-二氨基嘌呤和硫鸟嘌呤的研究[J]. 分析化学, 1992, 20 (9):993-996.

[4] 冯霞光, 张敏, 赵虎，等. 1,2-萘醌-4-磺酸钠为显色剂吸光度差值法测定盐酸普鲁卡因[J]. 分析测试学报, 2007, 26(2): 245-248.

[5] 王世雷, 李晶, 张欢欢，等. 1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法测定间苯二酚[J]. 分析实验室, 2009, 28(8):36-39.

[6] 吴伶俐, 张欢欢, 李全民. 1,2-萘醌-4-磺酸钠体系分光光度法测定对苯二酚[J]. 应用化学, 2009, 26(4):462-466.

[7] 范秉琳, 张西军, 张振轩，等. 1,2-萘醌-4-磺酸钠体系分光光度法测定头孢他啶[J]. 分析实验室, 2011, 30(3):104-106.

[8] 占海红, 乔月纯, 李全民. 1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法测定甘氨酸[J]. 河南城建学院报, 2012, 21(9):27-30.

[9] 高成庄, 吴云玲，李全民. 1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法测定链霉素的研究[J]. 化学研究与应用, 2008, 20(7):939-942.

[10] 张静, 魏献军, 李晶，等. 1,2-萘醌-4-磺酸钠分光光度法测定药品中赖氨酸[J]. 理化检验化学分册, 2009, 45(6):645-647.

[11] 李全民, 杨占军, 1,2-萘醌-4-磺酸钠体系分光光度法测定磺胺甲口恶唑[J]. 分析化学, 2006, 34(1):462-466.

[12] Boese A D, Handy N C. A new parametrization of exchange-correlation generalized gradient approximation functionals[J]. J Chem Phys， 2001, 114: 5497-5503.