硝普钠与药物反应机理的教学讨论

2017-03-06马卫兴

教育教学论坛 2017年5期

马卫兴

摘要：硝普钠在药物分析中常用于药物的鉴别和含量测定，文章着重讨论药物分析中硝普钠（亚硝基铁氰化钠）与药物发生反应形成化合物的类型，主要包括形成亚硝基胺类（O=N-N-）化合物、亚硝酸酯类（（O=N-O-））化合物、亚硝酸硫酯类（（O=N-S-））化合物和亚硝基类（（O=N-C-））化合物，总结了硝普钠与药物反应的反应机理。

关键词：硝普钠；药物分析；反应机理

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）05-0068-02

一、前言

硝普钠也叫亚硝基铁氰化钠，是一种典型强力的血管扩张剂型药物，常用于药物的鉴别、检查和含量测定。硝普钠（亚硝基铁氰化钠）与药物反应的产物类型主要分为四类，一是形成亚硝基胺类（O=N-N-）化合物，二是形成亚硝酸酯类（（O=N-O-））化合物，三是形成亚硝酸硫酯类（（O=N-S-））化合物，四是形成亚硝基类（（O=N-C-））化合物。但是至今未有人对药物分析中的硝普钠（亚硝基铁氰化钠）与药物反应类型加以总结讨论，本文就其反应类型在药物分析中的应用分别加以探讨，以供参考。

二、硝普钠与药物反应形成化合物的类型

1.形成亚硝基胺类化合物。含有伯胺类或仲胺基的药物在碱性条件下能与亚硝基铁氰化钠反应产生有色的亚硝基胺类药物，利用这一反应特性可用于这些药物的鉴别或含量测定。例如盐酸二甲双胍是双胍类降血糖药，其伯氨基在氢氧化钠存在条件下能与亚硝基铁氰化钠发生反应产生红色的亚硝基二甲双胍[1]，亚硝基二甲双胍的最大吸收波长位于524nm处，因此建立了可见分光光度测定盐酸二甲双胍的分析方法，成功用于盐酸二甲双胍肠溶胶囊中盐酸二甲双胍肠含量的测定。作为广谱低毒病毒防治剂盐酸吗啉胍的伯氨基与亚硝基铁氰化钠在氢氧化钠存在条件下发生相似的反应，产生了红色的亚硝基吗啉胍[2]，亚硝基吗啉胍的最大吸收波在520nm处，但在丙酮存在下最大吸收波长蓝移至508nm处，建立了可见分光光度测定盐酸吗啉胍的分析方法。同理也可以用于含2-氨基噻唑基和酰仲氨基的半合成头孢类广谱抗生素头孢噻肟钠、[3]头孢他啶[4]和头孢克肟[5]的含量测定。

2.形成亚硝酸酯类化合物。某些醇类或酚类药物在碱性条件下能与硝普钠反应产生药物的有色亚硝酸酯，利用这一特性可用于这些醇类药物的测定。例如甲硝唑是一种广谱抗厌氧菌和抗原虫类药物，其化学名称是1-羟乙基-2-甲基-5-硝基咪唑，由于甲硝唑分子结构中羟乙基具有醇羟基因此甲硝唑在碱性溶液中能与硝普钠发生反应产生红色的1-亚硝酸酯基乙基-2-甲基-5-硝基咪唑[6]，红色产物的最大吸收波长在500nm处，当氯化十四烷基二甲基苄基铵存在时1-亚硝酸酯基乙基-2-甲基-5-硝基咪唑上席夫碱氮原子提供电子与缺电子的十四烷基二甲基苄基铵形成电荷转移络合物，吸收波长仍然在500nm处，但吸收强度大大增强，基于此建立了表面活性剂增敏硝普钠分光光度测定甲硝唑的分析方法，成功地用于甲硝唑注射液含量的测定。又如对乙酰氨基酚是一种含酚羟基和酰仲氨基的药物，它在碱性条件下能与硝普钠以1∶2的化学计量比反应形成绿色的4-（N-对乙酰-N-亚硝基）氨基苯酚亚硝酸酯[7]，绿色产物的最大吸收波长为698nm，基于此建立了硝普钠分光光度测定对乙酰氨基酚的分析方法，成功地用于对乙酰氨基酚片中对乙酰氨基酚含量的测定。

3.形成亚硝酸硫酯类化合物。巯基类药物在碱性条件下能与硝普钠反应产生有色的亚硝酸硫酯类药物，利用这一特性可用于这些巯基类药物的鉴别或含量测定。例如二巯丁二酸是巯基类药物，其化学名称是2，3-二巯基丁二酸。其鉴别方法是在0.2g二巯丁二酸中加入2mL水和氢氧化钠试液适量使其溶解并呈碱性，再滴加亚硝基铁氰化钠试液，溶液即呈现紫红色[8]，实际上二巯丁二酸首先与氢氧化钠试液反应形成四钠盐溶液，再与亚硝基铁氰化钠在碱性条件下反应产生紫红色的二亚硝酸硫酯基丁二酸二钠。同理也可用于分子结构中含有巯基的乙酰半胱氨酸[9]和血管紧张素转化酶抑制剂的卡托普利[10]和治疗甲亢的药物甲巯咪唑[11]的含量测定。

4.形成亚硝基类化合物。一些具有活性氢的甲基、亚甲基和次甲基的有机药物能在碱性条件下与亚硝基铁氰化钠反应产生亚硝基类药物，可利用此特性应用于这些药物的鉴别。例如盐酸左旋咪唑是一种四氢咪唑类药物，即（S）-（—）-6-苯基-2，3，5，6-四氢咪唑并[2，1-b]噻唑盐酸盐，其鉴别方法是将60mg盐酸左旋咪唑溶于20mL水，加入2mL氢氧化钠试液，煮沸10分钟，冷却后，加入数滴亚硝基铁氰化钠试液，溶液呈现红色[12]，实际上无色的盐酸左旋咪唑与氢氧化钠在加热条件下形成了左旋咪唑钠盐溶液，再与亚硝基铁氰化钠反应产生红色的亚硝基左旋咪唑，其亚硝基的位置在与苯环相连的碳原子上。又如呋喃唑酮是一种呋喃类药物，其化学名称是3-[[（5-硝基-2-呋喃基）亚甲基]氨基]-2嗎唑烷酮，其鉴别方法是在l mg呋喃唑酮中加入N，N-二甲基甲酰胺0.lmL使其溶解，再依次分别加入5mL水、lmL亚硝基铁氰化钠试液和1mL氢氧化钠试液，摇匀，放置2分钟，溶液起初显橄榄绿色，逐渐变为墨绿色，实际上黄色的呋喃唑酮分子与亚硝基铁氰化钠在碱性条件下先产生橄榄绿色一亚硝基呋喃唑酮，亚硝基的位置处于与硝基邻近的呋喃环的碳原子上；后变为墨绿色二亚硝基呋喃唑酮，另外一个亚硝基的位置处于与呋喃环相连的碳原子上。

三、硝普钠与药物反应的机理

通过以上硝普钠与药物反应形成化合物类型的讨论，可以知道，药物首先在碱性条件下形成药物负离子，第二步是药物负离子与硝普钠分子的亚硝基发生了亲核取代反应，第三步是亲核取代反应产物与氢氧根发生了配体置换反应并产生有色的最终产物，其反应机理如图1，以药物中能与硝普钠反应的具有活性氢的官能团A-H为例，其中A可以是氮原子、氧原子、硫原子和碳原子。

总之，硝普钠在药物分析中常用于药物的鉴别和含量测定，硝普钠与药物在碱性条件下反应产生的有色产物取决于药物分子中药物类型，我们在药物分析学习中应当根据药物分子結构合理应用硝普钠与药物的反应来进行药物的鉴别和含量测定。

参考文献：

[1]占海红，李宜轩，李晶，等.硝普钠和盐酸二甲双胍分光光度法相互测定[J].分析试验室，2015，34（2）：173.

[2]詹艳艳，杜新贞，李全民.在丙酮增敏作用下硝普钠分光光度法测定盐酸吗啉胍[J].应用化学，2009，26（11）：1357.

[3]李晶，詹艳艳，杜新贞，等.硝普钠分光光度法测定头孢噻肟钠[J].分析试验室，2010，29（12）：25.

[4]孙瑶，吴呈珂，李全民.硝普钠分光光度法测定头孢他啶[J].应用化学，2012，29（9）：1082.

[5]李宜轩，范秉琳，李全民.硝普钠分光光度法测定头孢克肟[J].分析科学学报，2014，30（3）：421.

[6]占海红，仉华，李全民，等.表面活性剂增敏硝普钠分光光度法测定甲硝唑[J].化学研究与应用，2011，23（6）：784.

[7]范秉琳，王全坤，李晶，等.硝普钠分光光度法测定对乙酰氨基酚[J].化学研究与应用，2013，25（7）：1069.

[8]国家药典委员会.中华人民共和国药典（二部），2015版[M].北京：中国医药科技出版社，2015：27.

[9]张少辉.流动注射分析测定十七合氨基酸输液中乙酰半胱氨酸含量[J].中国药学杂志，1994，29（4）：219.

[10]张少辉，刘茜，孙答答，等.卡托普利片含t及其溶出度的流动注射分析[J].中国医药工业杂志，1994，25（1）：23.