朱愛齡,倪貌貌,宋亞萍,譚志文,俞 超,汪財生,張凱龍
(浙江萬里學(xué)院 生物與環(huán)境學(xué)院,寧波315100)
苯妥英鈉,又名大侖丁鈉,化學(xué)名為5,5-二苯基-2,4-咪唑烷二酮鈉鹽,是乙內(nèi)酰脲類抗癲癇藥物,常用于抗心律失常、抗三叉神經(jīng)痛和抗輕度高血壓等[1],由前體苯妥英(Ⅲ)與對應(yīng)的化學(xué)計量比的氫氧化鈉成鹽制得[2]。前體苯妥英的合成過程是一個多步反應(yīng),先由苯甲醛縮合合成安息香(Ⅰ),經(jīng)氧化生成苯偶酰(Ⅱ),再與尿素縮合得到,具體流程見圖1。
安息香氧化是制備苯偶酰的主要方式,也是苯妥英合成的關(guān)鍵步驟,傳統(tǒng)一次性計量氧化劑消耗量大、污染嚴(yán)重[3-5],隨著近年來綠色化學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的興起,各類綠色氧化劑如過氧化氫、臭氧、氧氣、空氣引起了關(guān)注。在催化空氣氧化反應(yīng)領(lǐng)域,安息香氧化已被作為模式反應(yīng)廣泛用于催化劑性能的評價[6-9]。
圖1 安息香氧化制備苯偶酰及苯妥英Fig.1 Preparation of benzil and phenytoin by oxidation of benzoin
在苯妥英制備過程中,需要對苯妥英純度及低濃度苯偶酰、安息香等殘留量進(jìn)行測定。本工作建立了反相高效液相色譜法結(jié)合計時波長切換紫外檢測法同時測定苯妥英及其中間體苯偶酰、安息香的含量,方法簡單快捷、靈敏高效,可為苯妥英制備方法開發(fā)及相關(guān)產(chǎn)品檢測提供技術(shù)支持。
1201型高效液相色譜儀,配UV 1201 型紫外檢測器、P 1201型二元高壓泵;UV 2600型紫外-可見分光光度計;Milli-Q Integral 5 型超純水系統(tǒng);ME104E型分析天平。
安息香、苯偶酰和苯妥英的單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:1 000 mg·L-1,分別稱取安息香、苯偶酰和苯妥英100 mg,用乙腈溶解定容至100.0 m L,于4 ℃冷藏備用。使用時用乙腈稀釋至所需質(zhì)量濃度。
安息香(純度不小于99.5%)、苯偶酰(純度不小于98%)和苯妥英(純度不小于99%)等標(biāo)準(zhǔn)品;甲醇和乙腈均為色譜純;試驗(yàn)用水為超純水。
kromasil 100-5C18色譜柱(200 mm×4.6 mm,5μm);進(jìn)樣量20μL;柱溫30 ℃;流動相為體積比為80∶20 的乙腈-水溶液;等度洗脫,流量為1.0 m L·min-1。計時波長切換程序:0~3.0 min時,檢測波長為218 nm;3.0~4.0 min時,檢測波長為247 nm;4.0~6.0 min時,檢測波長為260 nm;根據(jù)保留時間定性,峰面積外標(biāo)法定量。
以鹽酸酸化的二甲亞砜為溶劑,鐵鹽催化空氣氧化安息香制備苯偶酰,苯偶酰與尿素縮合制備苯妥英。稱取100 mg合成樣品,用乙腈溶解并定容至100.0 m L,稀釋50倍后,經(jīng)過0.45μm 濾膜過濾,得到濾液,按照儀器工作條件進(jìn)行測定,同時進(jìn)行雜質(zhì)含量分析。
按照儀器工作條件對安息香、苯偶酰和苯妥英的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,色譜圖見圖2。
2.2.1 檢測波長
以乙腈為參比,用紫外-可見分光光度計在200~400 nm 內(nèi)對安息香、苯偶酰和苯妥英進(jìn)行掃描,結(jié)果見圖3。
由圖3可知:苯偶酰、安息香和苯妥英的最大吸收波長分別為260,247,218 nm,安息香和苯偶酰的最大吸收波長比較接近,但與苯妥英的最大吸收波長相差較遠(yuǎn),三者在205 nm 處均具有較強(qiáng)吸收,同
圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.2 Chromatogram of mixed standard solution
圖3 苯偶酰、安息香和苯妥英的紫外吸收光譜圖Fig.3 UV absorption spectra of benzil,benzoin and phenytoin
時流動相在該波長下吸收也較強(qiáng),雜質(zhì)干擾也較多,并且低波段光源穩(wěn)定性低,基線漂移較大。綜合考慮,采用計時波長切換紫外檢測法不僅可以測定產(chǎn)物主成分含量,而且可以兼顧低含量的殘留雜質(zhì)的高靈敏度檢測[10-14]。
2.2.2 流動相的組成及其流量
試驗(yàn)考察了分別以甲醇-水溶液和乙腈-水溶液為流動相進(jìn)行等度洗脫時,對苯妥英、安息香和苯偶酰分離效果的影響。結(jié)果表明:以甲醇-水溶液為流動相時,分析時間較長,且色譜圖存在拖尾現(xiàn)象;以乙腈-水溶液為流動相時,色譜峰的峰形良好,且分析時間顯著縮短。試驗(yàn)選擇的流動相為乙腈-水溶液。
試驗(yàn)進(jìn)一步考察了分別以體積比為60∶40的乙腈-水溶液、體積比為70∶30的乙腈-水溶液和體積比為80∶20的乙腈-水溶液為流動相時,對苯妥英、安息香、苯偶酰分離效果的影響,結(jié)果見圖4。
圖4 不同組成的流動相條件下混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.4 Chromatograms of mixed standard solution with different mixing ratios mobile phases
由圖4可知:當(dāng)流動相中乙腈比例較低時,流動相的洗脫能力較弱,各物質(zhì)的色譜峰保留時間較長,且以體積比為60∶40的乙腈-水溶液為流動相時,色譜峰出現(xiàn)一定程度的拓寬和變形;隨著流動相中乙腈比例的增大,各物質(zhì)的色譜峰保留時間減少,當(dāng)以體積比為80∶20的乙腈-水溶液為流動相時,苯妥英、安息香、苯偶酰的相鄰色譜峰分離度分別為1.88,3.95,均大于1.5,實(shí)現(xiàn)了三組分的完全分離。試驗(yàn)選擇的流動相為體積比為80∶20 的乙腈-水溶液。
試驗(yàn)進(jìn)一步考察了流動相為體積比為80∶20的乙腈-水溶液的流量分別為0.8,1.0,1.2 m L·min-1時,對苯妥英、安息香和苯偶酰分離效果的影響,結(jié)果見圖5。
圖5 體積比為80∶20的乙腈-水溶液在不同流量條件下混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.5 Chromatograms of mixed standard solution with different flow rates of acetonitrile-water solution with the volume ratio of 80∶20
由圖5可知:當(dāng)流動相為體積比為80∶20的乙腈-水溶液的流量為0.8 m L·min-1時,苯妥英、安息香和苯偶??蓪?shí)現(xiàn)完全分離,但分析時間較長;當(dāng)流動相為體積比80∶20 的乙腈-水溶液的流量為1.2 m L·min-1時,苯妥英和安息香的色譜峰較為接近,不利于較高濃度的苯妥英和安息香的完全分離。綜合考慮,試驗(yàn)選擇流動相為體積比為80∶20的乙腈-水溶液的流量為1.0 m L·min-1。
用乙腈將安息香、苯偶酰和苯妥英的混合標(biāo)準(zhǔn)溶 液 稀 釋 為0.1,0.5,1,5,10,20,40,60,80,100 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,按照儀器工作條件對其測定。以安息香、苯偶酰和苯妥英的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),與其對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。安息香、苯偶酰和苯妥英的質(zhì)量濃度均在0.1~100 mg·L-1內(nèi)與其對應(yīng)的峰面積之間呈線性關(guān)系,線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表1。
以3倍信噪比和10倍信噪比計算方法的檢出限(3S/N)和測定下限(10S/N),結(jié)果見表1。
表1 線性參數(shù)、檢出限和測定下限Tab.1 Linearity parameters,detection limits and lower limits of determination
對實(shí)際樣品進(jìn)行低、中、高等3種水平的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個加標(biāo)樣品平行測定6次,計算回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表2。
表2 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab.2 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表2 可知:安息香的回收率為98.0%~99.0%,RSD 為2.0%~4.2%;苯偶酰的回收率為97.2%~105%,RSD 為2.3%~2.7%;苯妥英的回收率為95.4%~99.5%,RSD 為1.8%~2.1%?;厥章矢撸椒?zhǔn)確,可滿足分析要求。
本工作建立了反相高效液相色譜法結(jié)合計時波長切換紫外檢測法測定安息香、苯偶酰和苯妥英含量的分析方法。方法分析快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好,適用于催化氧化安息香模式反應(yīng)研究,可適用于苯偶酰及苯妥英生產(chǎn)制備過程中的測定及殘留量分析。