金根娣, 馬武生, 劉 俊

(揚(yáng)州職業(yè)大學(xué), 江蘇 揚(yáng)州 225009)

吡拉西坦分子式是C6H10N2O2,它是一種改善腦部代謝的藥品,屬于γ-氨基丁酸的衍生物。吡拉西坦的測(cè)定方法主要有:高效液相色譜法[1-3]、紫外-可見分光光度法[4-5]、熒光法[6]等，我國(guó)2015年版藥典采用HPLC外標(biāo)法測(cè)定[7]。紫外-可見分光光度法雖然簡(jiǎn)便,但選擇性較差;HPLC法分析成本相對(duì)較高,試劑消耗量大,樣品處理繁瑣。通過對(duì)吡拉西坦氮含量的測(cè)定可間接測(cè)出吡拉西坦的含量,凱氏定氮法是最經(jīng)典的測(cè)定氮含量的方法,此法用于吡拉西坦的測(cè)定還未見報(bào)道。本文用凱氏定氮法測(cè)定吡拉西坦的含量,并對(duì)其影響因素進(jìn)行探討。為了證明利用凱氏定氮儀進(jìn)行測(cè)定的數(shù)據(jù)可靠性,實(shí)驗(yàn)中首先通過用硫酸銨進(jìn)行試驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和藥品

儀器:電子分析天平FA2104(上海明橋電子儀器廠)，消化爐2008(蘭州連華環(huán)?？萍加邢薰?，凱氏定氮儀K9480(東海能科學(xué)儀器有限公司)。

藥品:吡拉西坦藥品(江蘇聯(lián)環(huán)藥業(yè)股份有限公司)，吡拉西坦片(廣東康奇力藥業(yè)股份有限公司,規(guī)格0.4g/片)， 硫酸銨,硼酸,氫氧化鈉,硫酸銅,硫酸鉀,碳酸鈉,甲基橙,溴甲酚綠,甲基紅,硫酸,鹽酸,95%乙醇(以上都是分析純)。

1.2 溶液配制

硫酸銨溶液的配制:準(zhǔn)確稱取1.0302g硫酸銨,用水溶解后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容，即為硫酸銨溶液。

混合指示劑甲基紅-溴甲酚綠的配制:準(zhǔn)確稱取0.1g溴甲酚綠,溶于100mL的95%乙醇(溶液Ⅰ)。準(zhǔn)確稱取0.2g甲基紅,溶于100mL的95%乙醇(溶液Ⅱ)。取30mL溶液Ⅰ、10mL溶液Ⅱ混勻即為甲基紅-溴甲酚綠指示劑。

2%硼酸溶液的配制:準(zhǔn)確稱取0.2g硼酸固體放入燒杯,加蒸餾水溶解至100mL,用作蒸餾吸收液時(shí)需加入1mL甲基紅-溴甲酚綠指示劑得到硼酸吸收液。

40%氫氧化鈉溶液的配制:準(zhǔn)確稱取400g氫氧化鈉,加蒸餾水600mL溶解。

甲基橙指示劑配制:準(zhǔn)確稱取0.1g甲基橙溶于100mL蒸餾水。

0.1mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:準(zhǔn)確量取8.4mL濃鹽酸用水稀釋至1000mL,用無水碳酸鈉標(biāo)定,準(zhǔn)確濃度為0.1032mol·L-1。

1.3 測(cè)定原理

樣品與催化劑和濃硫酸一起加熱消化分解,樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成無機(jī)銨鹽,然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨,隨水蒸氣蒸餾出來并被過量的硼酸液吸收,再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定,通過消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算出樣品中的含氮量,進(jìn)一步計(jì)算出樣品的含量[8]。

1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.4.1 硫酸銨中氮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取10.00mL的硫酸銨溶液,放入凱氏定氮管中,加入一定體積的NaOH溶液,加熱蒸餾一定時(shí)間,用25mL的硼酸溶液吸收,當(dāng)吸收液呈透明的藍(lán)綠色時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,記錄滴定體積。并研究加堿量和蒸餾時(shí)間對(duì)硫酸銨氮含量測(cè)定結(jié)果的影響。

1.4.2 吡拉西坦氮含量測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1.0038g吡拉西坦樣品,加入0.2g硫酸銅、6g硫酸鉀、20mL濃硫酸混勻,放入消化裝置中消化5～8h。開始設(shè)定消化溫度為250℃,產(chǎn)生大量白色煙霧(SO2),做好通風(fēng)處理和個(gè)人防護(hù),避免吸入煙霧。直到產(chǎn)生的白色煙霧越來越少(約5h),將消化溫度設(shè)為350℃繼續(xù)消化,直到消化液變成透明的藍(lán)綠色溶液后停止消化(約6～8h)。將消化液轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中定容即為吡拉西坦純品的消化液。

準(zhǔn)確吸取10.00mL的吡拉西坦消化液,放入凱氏定氮管中,加入一定體積的NaOH溶液,加熱蒸餾一定時(shí)間,用25mL的硼酸溶液吸收,當(dāng)吸收液呈透明的藍(lán)綠色時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,記錄滴定體積。并研究加堿量和蒸餾時(shí)間對(duì)吡拉西坦純品氮含量的影響。

1.4.3 實(shí)際樣品中氮含量測(cè)定

取吡拉西坦片10片,研磨成粉末,混均,稱重為4.9382g。準(zhǔn)確稱取其中1.0000g,加入0.2g硫酸銅、6g硫酸鉀、20mL濃硫酸混勻,放入消化裝置中消化5～8h。條件設(shè)置與吡拉西坦純品的測(cè)定相同,直到消化液變成透明的藍(lán)綠色溶液后停止消化(約6～8h)。將消化液轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中定容即為吡拉西坦片的消化液。

準(zhǔn)確吸取10.00mL的吡拉西坦片消化液,放入凱氏定氮管中,加入一定量的NaOH溶液,加熱蒸餾一定時(shí)間,用25mL的硼酸溶液吸收,當(dāng)吸收液呈透明的藍(lán)綠色時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,記錄滴定體積。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫酸銨氮含量測(cè)定的影響因素

2.1.1 加堿量對(duì)硫酸銨氮含量的影響

準(zhǔn)確移取10mL硫酸銨溶液進(jìn)行蒸餾,控制時(shí)間為5min,研究加不同堿量(2、4、6、8、10、12mL)對(duì)氮含量的影響,吸收瓶中加入25mL硼酸溶液、20mL蒸餾水,進(jìn)行蒸餾,當(dāng)吸收瓶中的溶液變成透明的藍(lán)綠色溶液時(shí),蒸餾結(jié)束,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,鹽酸滴定消耗量與氫氧化鈉用量的關(guān)系曲線見圖1。

圖1 鹽酸消耗量與氫氧化鈉用量的關(guān)系

由圖1可知，隨著加堿量的增加,滴定時(shí)鹽酸消耗量越來越大,在加堿量達(dá)到10mL時(shí)鹽酸消耗量最大,隨后慢慢減小。所以，選擇蒸餾時(shí)加入的NaOH為10mL進(jìn)行測(cè)定。

2.1.2 蒸餾時(shí)間對(duì)硫酸銨含氮量的影響

準(zhǔn)確移取10mL硫酸銨溶液進(jìn)行蒸餾,控制加堿量10mL,研究不同蒸餾時(shí)間(1、2、3、4、5、6min)對(duì)含氮量的影響,吸收瓶中加入25mL硼酸溶液、20mL蒸餾水,進(jìn)行蒸餾,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸對(duì)蒸餾液進(jìn)行滴定，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)得出蒸餾時(shí)間和鹽酸消耗量的關(guān)系曲線見圖2。

圖2 鹽酸消耗量與蒸餾時(shí)間的關(guān)系

由圖2可知，隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng),滴定時(shí)鹽酸消耗量越來越大,在蒸餾時(shí)間達(dá)到5min的時(shí)候鹽酸消耗量最大,隨后慢慢減小。所以蒸餾時(shí)間5min為最佳測(cè)定條件。

2.1.3 硫酸銨氮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取10.00mL硫酸銨溶液放入凱氏定氮管中,蒸餾時(shí)間為5min，氫氧化鈉用量10mL,測(cè)定結(jié)果見表1。

從表1中可以看出，測(cè)定的氮含量與理論氮含量非常接近,說明用覬氏定氮儀測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表1 硫酸銨氮含量測(cè)定結(jié)果

2.2 吡拉西坦氮含量測(cè)定的影響因素

2.2.1 加堿量對(duì)吡拉西坦氮含量的影響

準(zhǔn)確吸取10.00mL吡拉西坦消化液,放入凱氏定氮管中,蒸餾時(shí)間為5min,分別加入不同量的氫氧化鈉溶液(6、8、10、12、14、16mL),加入25mL硼酸溶液、20mL蒸餾水,進(jìn)行蒸餾得到透明的藍(lán)綠色溶液,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定。鹽酸滴定消耗量與氫氧化鈉用量的關(guān)系曲線見圖3。

圖3 鹽酸消耗量與氫氧化鈉用量的關(guān)系

由圖3可知，隨著加堿量的增加,吡拉西坦氮含量越來越大,在加堿量達(dá)到14mL的時(shí)候氮含量最穩(wěn)定,隨后慢慢減小。加入的堿量多少主要取決于消化時(shí)溶液中剩余的硫酸及蒸餾銨所需要的堿,按理論計(jì)算及堿適當(dāng)過量的要求,加堿量14mL為最佳測(cè)定條件。

2.2.2 蒸餾時(shí)間對(duì)吡拉西坦含氮量的影響

準(zhǔn)確吸取10.00mL吡拉西坦消化液,放入凱氏定氮管中,氫氧化鈉用量14mL,分別設(shè)定蒸餾時(shí)間(1、3、5、7、9min),加入25mL硼酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、20mL蒸餾水,進(jìn)行蒸餾得到透明的藍(lán)綠色溶液,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,蒸餾時(shí)間變化的關(guān)系曲線見圖4。

由圖4可知，隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng),吡拉西坦氮含量越來越大,在蒸餾時(shí)間達(dá)到7min時(shí)，氮含量最穩(wěn)定,隨后慢慢減小。所以，蒸餾時(shí)間7min為最佳測(cè)定條件。

2.2.3 吡拉西坦純品中氮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取10.00mL吡拉西坦消化液放入凱氏定氮管中,蒸餾時(shí)間為7min，氫氧化鈉用量14mL,測(cè)定結(jié)果見表2。從表中可知，吡拉西坦的氮含量的測(cè)定結(jié)果與理論含量十分接近。

圖4 鹽酸消耗量與蒸餾時(shí)間的關(guān)系

表2 吡拉西坦純品中氮含量測(cè)定結(jié)果

2.3 吡拉西坦藥片中氮含量測(cè)定

準(zhǔn)確吸取10.00mL吡拉西坦藥片消化液放入凱氏定氮管中,蒸餾時(shí)間為7min，氫氧化鈉用量14mL,加入25mL硼酸溶液、20mL蒸餾水,進(jìn)行蒸餾得到透明的藍(lán)綠色溶液,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定,計(jì)算出吡拉西坦含量,結(jié)果見表3。

表3 吡拉西坦藥片中氮含量的測(cè)定

由表3可知，藥片中吡拉西坦的含量為0.3992g/片，藥典法測(cè)定結(jié)果為0.4001g/片，與標(biāo)示量為0.4g/片基本相同。

3 結(jié)論

以硫酸銨為研究對(duì)象,對(duì)凱氏定氮法測(cè)定氮含量的影響因素及測(cè)定結(jié)果的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，用凱氏定氮法測(cè)定的硫酸銨氮含量與理論氮含量一致,說明該方法準(zhǔn)確可靠。探討了用凱氏定氮法測(cè)定吡拉西坦中氮含量的條件,在最佳條件下對(duì)吡拉西坦藥片中的吡拉西坦含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果與藥典法一致。