有关物质的定性(鉴别)研究
统计分析中的定量与定性研究

现代经济信息随着现代社会的发展,统计分析在具体的实践工作中得到广泛的应用,但将统计分析应用于工作实践中时,必须对定量分析与定性分析的关系问题有一个系统的认识和正确的把握,这样才能使统计分析在具体的工作中发挥其良好的作用,取得最佳的工作效果。
一、定量分析与定性分析的起源作为社会实践发展产物的定量分析与定性分析是人们在认识事物过程中的两种理性思维分析方式。
定性分析的概念最早起源于古希腊,古希腊时代的一批著名的学者对定性分析的理念进行了很好的展开研究。
早期古希腊的学者们在自己的研究领域中,都是给予自己所研究的自然世界以物理解释。
例如著名的学者亚里士多德,在他的一生中研究过许许多多的自然现象,但在他的著作中对其发现的每个自然定理都是给出了一些性质定义,而没有用一个明确的数学公式,所进行的都是一些定性的研究。
虽然这些定性分析的认识对人们认识感官世界发挥了极其重要的作用,但是这种认识只是感性的停留于事物表象的缺乏深入思考基础的一种认识方法。
在历史实践的发展过程中,定量分析出现于定性分析之后,其较之定性分析的优势是很明显的,它把事物定义在了人类能理解的范围,由量而定性。
第一个将定量分析作为一种分析问题的基础思维方式的学者是伽利略,伽利略第一次在自己的研究领域中全面展开使用了定量分析的思维方法。
在他研究的方方面面之中,他以实验、数学符号、公式等准确定量的东西取代了以前人们对事物原因和结果进行主观臆测成分居多的分析。
可以这样说,“伽利略追求描述的决定是关于科学方法论的最深刻最有成效的变革。
它的重要性,就在于把科学置于科学的保护之下。
”数学本身是一门关于量的科学,只有当科学在成功地运用了数学的时候,才能称得上是一门科学。
从整个理性发展的过程来看,伽利略提出的以定量代替定性的科学方法,是一个使人类的认识对象由模糊变得清晰起来,由抽象变得具体的过程,使得人类的理性在定性之上又增加了定量的特征,使得如空间、时间、重量、速度、加速度、能量等一些全新的量化概念,在一定的领域和范围内替代了那些与定量无关的概念,使理性思维进行了深刻的变革,上升到了另一个理性高度。
化学分析定性分析

化学分析定性分析化学分析是一种科学方法,通过使用各种化学实验技术和仪器设备来确定物质的化学组成和性质。
其中的一种重要方法是定性分析,它用于确定给定物质中存在的元素、阴离子或阳离子的种类以及它们的含量。
1. 前言化学分析定性分析是一种重要的化学技术,在许多领域都有广泛的应用。
通过使用一系列反应和试剂,我们可以利用定性分析来鉴别不同物质的化学成分。
2. 实验准备定性分析所需的实验器材包括试管、试剂瓶、酒精灯、显微镜等。
在进行实验之前,需要对实验器材进行清洗和消毒,以及准备好所需试剂。
3. 测试样品的处理在进行定性分析之前,我们需要将测试样品进行必要的处理。
对于固体样品,可以通过研磨、溶解等方法将其溶解成溶液。
对于液体样品,可以直接使用。
4. 配制试剂根据不同的分析需要,我们需要配制不同的试剂。
例如,对于鉴别阳离子,可以使用银氨溶液进行沉淀反应;对于鉴别阴离子,可以使用盐酸、硝酸等试剂进行反应。
5. 鉴别元素或离子的实验方法根据不同元素或离子的特性,我们可以选择不同的实验方法来进行鉴别。
以下是几种常见的定性分析方法:5.1 火焰试验通过在火焰中加热物质,根据其产生的颜色来鉴别其中存在的金属离子。
例如,钠离子会产生黄色火焰,钾离子产生紫色火焰。
5.2 沉淀反应通过在样品中添加特定试剂来产生沉淀,并通过沉淀的颜色、形状等特性来鉴别阳离子的存在。
例如,铜离子在与氯离子反应时会生成深蓝色的沉淀。
5.3 气体释放试验通过与酸或碱反应,观察产生的气体来鉴别物质中存在的特定元素或离子。
例如,二氧化碳气体的产生可用于鉴别碳酸盐的存在。
6. 结果分析与判断通过观察实验现象和结果,可以得出最终的分析结论。
根据不同的验证试剂和反应,我们可以得出物质中元素或离子的存在与否,以及它们的种类和含量。
7. 注意事项在进行化学分析定性分析时,需要注意以下几点:7.1 实验环境要求干净整洁,避免产生干扰或误判。
7.2 使用试剂时要注意安全,遵守实验室安全操作规程。
物质的鉴别

一、当溶液酸碱性不同时,考虑使用石蕊: 例1 如何鉴别NH4Cl、 NaCl、 NaAc三 种无色溶液?
解析:由于NH4Cl水解使溶液显酸性使石蕊 变红,NaAc水解使溶液显碱性使石蕊变蓝。 而NaCl不水解则溶液显中性石蕊不变色。 因此可用石蕊试液进行鉴别。
二、当被鉴别物质中阴离子几乎相同而阳离子不 同时,考虑使用强碱溶液(NaOH)。 例2 如何鉴别NH4Cl、CuSO4、FeCl3、FeCl2 Na2SO4五种透明溶液? 解析:利用加入NaOH溶液时各反应现象不同加 以鉴别--NH4++OH-=NH3↑+H2O 产生无色刺激性气味 气体;Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 产生红褐色沉淀; Cu2++ 2OH- = Cu(OH)2↓ 产生蓝色沉淀;Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 产生白色沉淀,迅速变为灰绿色, 最后变为红褐色,因为4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 但Na2SO4溶液不反应而无现象。
解析: 当加入新制备的 Cu(OH)2 悬浊液时,常 温下甲酸、乙酸使Cu(OH)2悬浊液变为蓝色澄清 溶液;多羟基的甘油、葡萄糖使Cu(OH)2悬浊液 变为绛兰色澄清溶液;但乙醇因无反应而无现象。 两蓝色溶液加热时,甲酸中产生红色沉淀,而乙 酸中无此现象;两绛兰色溶液加热时葡萄糖中产 生红色沉淀,而甘油中无此现象。
鉴别中要注意的问题
取少量未知液 注意表达顺序: 操作—描述现象—得结论
鉴别物质题的类型
1)不加限制条件 2)只用一种试剂 3)不用试剂鉴别
物质的鉴别——思路原则
• 利用被鉴别物质的物理性质 • (包括焰色反应),如颜色(包括水溶液 中的离子)、气味、溶解性等。 • 利用被鉴别物质的化学性质,如酸碱性及 其它典型的化学性质
分析化学范文

分析化学范文化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化规律和能量变化的科学。
在化学分析中,我们常常需要对物质进行定性和定量分析,以了解其组成和性质。
本文将以分析化学为主题,介绍常见的分析化学方法及其应用。
首先,常见的定性分析方法包括鉴定离子和功能团的化学反应、光谱分析和色谱分析等。
鉴定离子和功能团的化学反应是通过物质与特定试剂发生化学反应,从而确定其组成和性质。
光谱分析则是利用物质对电磁波的吸收、发射或散射来确定其组成和结构。
色谱分析则是利用物质在固定相和流动相之间的分配来分离和鉴定物质。
这些定性分析方法在化学研究和工业生产中具有重要的应用价值。
其次,定量分析是确定物质中某种成分的含量或浓度的方法。
常见的定量分析方法包括滴定分析、分光光度法、原子吸收光谱法和质谱法等。
滴定分析是利用溶液中的化学反应来确定物质的含量或浓度,分光光度法则是利用物质对特定波长的光的吸收或发射来确定其含量。
原子吸收光谱法和质谱法则是利用物质对特定波长的光或特定质荷比的离子的检测来确定其含量。
这些定量分析方法在医药、环境监测和食品安全等领域有着广泛的应用。
最后,分析化学在化学研究和生产中起着重要的作用。
通过分析化学方法,我们可以了解物质的组成和性质,从而指导化学研究和生产实践。
同时,分析化学方法也为环境监测、食品安全和医药研究提供了重要的技术支持。
因此,分析化学在现代化学领域中具有不可替代的地位和作用。
总之,分析化学是化学领域中重要的一个分支,它通过定性和定量分析方法来了解物质的组成和性质。
分析化学方法在化学研究和生产中有着广泛的应用,为我们认识和利用物质提供了重要的技术手段。
希望本文对分析化学方法及其应用有所帮助,也希望读者能够对分析化学有更深入的了解和认识。
马来酸噻吗洛尔滴眼液中有关物质的测定及杂质定性研究

马来酸噻吗洛尔滴眼液中有关物质的测定及杂质定性研究目的:建立測定马来酸噻吗洛尔滴眼液中有关物质的方法,并对其杂质进行定性。
方法:采用高效液相色谱法测定有关物质的含量,色谱柱为ACES C18,流动相为甲醇与4.32 g/L辛烷磺酸钠溶液(冰醋酸调pH至3.0)的混合溶液(50 ∶50,V/V)-甲醇(梯度洗脱),流速为1.0 mL/min,检测波长为295 nm,柱温为30 ℃,进样量为20 μL。
采用制备液相色谱法制备杂质纯品,色谱柱为YMC-PACK ODS-A,流动相为甲醇-0.01%三氟乙酸(40 ∶60,V/V)和甲醇-0.01%三氟乙酸(20 ∶80,V/V),流速为8 mL/min,检测波长为295 nm,柱温为20 ℃,进样量为0.8 mL。
采用液相色谱串联质谱法进行结构推测,色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18,流动相为甲醇-5 mmol/L甲酸铵溶液(含0.05%甲酸)(梯度洗脱),流速为0.2 mL/min,柱温为20 ℃,进样量为2 μL;采用电喷雾离子源,以质谱全扫描模式检测母离子,以子离子扫描模式检测碎片离子。
采用氢谱、碳谱进行结构确证和推测。
结果:马来酸噻吗洛尔检测质量浓度线性范围为0.501~10.02 μg/mL(r=0.999 9);定量限为3.012 ng,检出限为1.004 ng;精密度试验的RSD为0.2%,稳定性和重复性试验的RSD均小于5%。
确证了杂质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的结构,并推测了杂质Ⅳ和Ⅴ的结构。
结论:该方法快速、准确、专属性好,可用于马来酸噻吗洛尔滴眼液的质量控制。
ABSTRACT OBJECTIVE:To establish a method for the determination of related substances in Timolol maleate eye drops,and to conduct qualitative analysis of its degradation impurities. METHODS:HPLC method was adopted for determination of related substance. The determination was performed on ACES C18 column with mobile phase consisted of the mixed solution of methanol and 4.32 g/L sodium octane sulfonate (pH adjusted to 3.0 with glacial acetic acid)(50 ∶50,V/V)-methanol (gradient elution)at flow rate of 1.0 mL/min. The detection wavelength was set at 295 nm,and column temperature was 30 ℃. The sample size was 20 μL. Preparative LC method was used to prepare pure impurities. The determination was performed on YMC-PACK ODS-A column with mobile phase consisted of methanol-0.01% trifluoroacetic acid (40 ∶60,V/V)and methanol-0.01% trifluoroacetic acid (20 ∶80,V/V)at flow rate of 8 mL/min. The detection wavelength was set at 295 nm,and column temperature was 20 ℃. The sample size was 0.8 mL. LC-MS/MS method was adopted. The determination was performed on Waters ACQUITY UPLC BEH C18 column with mobile phase consisted of methanol-5 mmol/L ammonium formate (0.05% formic acid)(gradient elution)at flow rate of 0.2 mL/min. The column temperature was 20 ℃. The sample size was 2 μL. The electrospray ionization source was conducted,detecting patient ion by MS full scan and fragment ion by daughter ion scan. The structure was confirmed and speculated by 1H-NMR and 13C-NMR. RESULTS:The linear range of timolol maleate was 0.501-10.02 μg/mL (r=0.999 9). The limit of quantitation was 3.012 ng,and the limit of detection was 1.004 ng. RSD of precision test was 0.2%. RSDs of stability and reproducibility tests were all lower than 5%. The structures of impurityⅠ,Ⅱand Ⅲwere confirmed,and those of impurity Ⅳand Ⅴwere speculated. CONCLUSIONS:The method is rapid,accurate and specific. It can be used for the determination of related substance in Timolol maleate eye drops.KEYWORDS Timolol maleate;Related substance;Degradation impurity;HPLC;Preparative LC;LC-MS/MS;1H-NMR;13C-NMR;Determination;Structure speculation马来酸噻吗洛尔滴眼液是治疗原发性开角型青光眼及无晶状体眼性青光眼的药物。
定性分析的一般步骤

,那么最后必须鉴定的,可能只剩下为数不多的阴 离子了。于是我们就可以针对这些阴离子进行分别 分析。
五、分析结果的判断
在完成了试样分析的全过程后,最后要对分析 结果作出一个总的结论,回答试样“是什么”的问题 。
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第二章 定性分析
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在回答这个问题的时候,首先要把观察、试验、
第八讲
第二章 定性分析
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(二)不溶于水但溶于酸的试样 用于溶解试样的酸包括盐酸、硝酸和王水,硫 酸因有较多的沉淀作用,不适于作溶剂。 在盐酸和硝酸都可用的情况下,如果需要考虑
防止挥发损失,则一般应选择硝酸,因为硝酸盐不 象氯化物那样易于挥发,在蒸发除去过量酸时不致 遭到较大的损失;当然,王水只有在两种酸都不溶 的情况才使用。
试样准备好后要分作四份:一份按下节所述进 行初步试验,一份作阳离子分析,第三份作阴离子 分析:第四份保留备用。
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二、初步试验
初步试验的种类很多,下面是其中最常用的几 项。
(一)焰色试验 有些元素可以使无色火焰呈现出具有特征的颜
色。这种性质对于分析单一化合物很有帮助。复杂 物质中如果存在着几种具有焰色反应的物质,则因 颜色的互相干扰而不能得到满意的结果。
例如,从已经鉴定出的阳离子以及试样的溶解
性出发,可以推断某些阴离子有无存在的可能。假 设阳离子中有Ag+,而试样又溶于水,那么阴离子的 第二组不能存在;如果这个水溶液呈酸性,则第一 组的大部分也不能存在。
第八讲
第二章 定性分析
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又如,在选择制备阳离子分析试液的溶剂时,顺便 可以观察到这些试样加酸时有无气体排出,其气体 性质如何等等,这些都是阴离子分析中重要参考。
化学实验定性分析
化学实验定性分析化学实验定性分析是一种重要的实验方法,它通过观察、记录和分析物质的性质,确定其组成和结构。
在化学领域,定性分析广泛应用于溶液中阴阳离子的检测、无机物质的鉴定和有机物质的分析等方面。
本文将介绍化学实验定性分析的基本原理和实验步骤,并举例说明其在实际应用中的重要性。
一、基本原理化学实验定性分析的基本原理是基于不同物质具有不同的物理和化学性质,通过对物质的性质进行观察和测试,进行定性鉴别和分析。
化学实验定性分析通常包括以下几个方面的内容:1. pH酸碱指示剂通过观察物质在酸碱条件下的颜色变化,可以进行酸碱性质的初步判断。
常用的指示剂有酚酞、溴酚蓝等。
2. 气体的产生及鉴别通过实验方法产生气体,对气体的颜色、气味、可燃性等进行观察和测试,鉴别出气体的种类。
例如,氯气具有刺激性气味,与湿润的蓝色石蕊试纸接触会变红等。
3. 沉淀的生成通过使用反应剂与待测物质反应,观察产生的沉淀颜色、形态等特征,进行物质的定性分析。
例如,当硫酸铜溶液中加入氯化钠后会形成白色结晶沉淀等。
4. 金属离子的测试通过一系列反应可以测试金属离子的存在与否。
例如,氯化铁试液能与铁离子形成显色沉淀,用于测试铁离子的存在。
二、实验步骤化学实验定性分析的实验步骤通常包括以下几个方面:1. 样品的制备将待测物质制备成适合实验的样品。
根据不同的实验要求,有时需要将样品溶解、稀释或纯化。
2. 反应试剂的选择和配制根据待测物质的性质,选择合适的反应试剂,并按照一定的比例将试剂制备好,以备后续使用。
3. 实验装置的搭建根据实验需要,搭建适当的实验装置。
例如,可以使用试管、烧杯等容器进行试验,还可以使用恒温水浴等设备控制温度。
4. 观察和记录进行实验反应后,观察与记录产物的性质和特征。
包括观察沉淀的颜色、形态,气体的颜色、气味等。
5. 结果分析和鉴定根据实验结果进行分析和鉴定。
通过对产物性质的研究,判断待测物质的组成和结构。
三、应用实例化学实验定性分析在实际应用中具有重要意义。
两种芳纶定性鉴别及定量分析的方法研究
两种芳纶定性鉴别及定量分析的方法研究摘要:芳纶是一种重要的高性能纤维材料,其性能与结构密切相关。
本研究采用两种方法对芳纶进行定性鉴别和定量分析,分别为红外光谱法和差示扫描量热法。
通过对不同样品的实验分析,得出了芳纶材料的定性鉴别和定量分析结果。
研究结果表明,红外光谱法和差示扫描量热法是可靠且有效的芳纶分析方法。
关键词:芳纶;定性鉴别;定量分析;红外光谱法;差示扫描量热法1.引言芳纶是一种具有优异性能的纤维材料,广泛应用于航空航天、军事、化工等领域。
然而,芳纶材料种类繁多,其结构和性能存在差异,因此需要对其进行定性鉴别和定量分析。
2.红外光谱法红外光谱法是一种常用的化学分析方法,可以通过分析样品的红外吸收谱图来确定物质的结构和成分。
利用该方法,我们可以将芳纶样品与其他纤维材料进行区分。
芳纶纤维的红外吸收峰位于1500-1600 cm-1和3200-3400 cm-1的区域,而其他纤维材料的红外吸收峰位于不同的波数范围。
因此,通过对比红外吸收谱图,我们可以判断样品中是否含有芳纶纤维,从而实现芳纶的定性鉴别。
3.差示扫描量热法差示扫描量热法是一种热分析方法,可以通过测量样品在温度变化下吸收或释放的热量来研究其热性能。
芳纶纤维具有较高的热稳定性和热解温度,因此在差示扫描量热曲线中表现出较高的熔点和热分解峰。
通过测量样品的差示扫描量热曲线,我们可以确定样品中芳纶纤维的含量,并进行定量分析。
4.实验结果与讨论通过红外光谱法和差示扫描量热法对不同芳纶样品进行实验分析,得出了芳纶的定性鉴别和定量分析结果。
实验结果表明,红外光谱法能够准确地区分芳纶纤维和其他纤维材料,并判断样品中是否含有芳纶纤维。
差示扫描量热法能够确定样品中芳纶纤维的含量,从而实现芳纶的定量分析。
5.结论本研究采用红外光谱法和差示扫描量热法对芳纶进行了定性鉴别和定量分析。
实验结果表明,红外光谱法和差示扫描量热法是可靠且有效。
XRD实验物相定性分析
XRD实验物相定性分析一、实验目的1、学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理。
2、掌握X射线衍射物相定性分析的原理和实验方法。
3、掌握X射线分析软件Jade5.0和图形分析软件OriginPro的基本操作。
二、实验仪器D8 Advance型X射线衍射仪组成:主要由X射线发生器、测角仪、辐射探测器、记录单元及附件(高温、低温、织构测定、应力测量、试样旋转等)等部分组成。
核心部件:测角仪(1)测角仪C-计数管;S1、S2-梭拉缝;D-样品;E-支架;K、L-狭缝光栏;F-接受光栏;G-测角仪圆;H-样品台;O-测角仪中心轴;S-X射线源;M-刻度盘;图1. 测角仪结构原理图图2. 测角仪的光路图X射线源S是由X 射线管靶面上的线状焦斑产生的线状光源。
线状光源首先通过梭拉缝S1,在高度方向上的发散受到限制。
随后通过狭缝光栅K,使入射X射线在宽度方向上的发散也受限制。
经过S1和K后,X射线将以一定的高度和宽度照射在样品表面,样品中满足布拉格衍射条件的某组晶面将发生衍射。
衍射线通过狭缝光栏L、S2和接受光栏F后,以线性进入计数管C,记录X射线的光子数,获得晶面衍射的相对强度,计数管与样品同时转动,且计数管的转动角速度为样品的两倍,这样可以保证入射线与衍射线始终保持2θ夹角,从而使计数管收集到的衍射线是那些与样品表面平行的晶面所产生的。
θ角从低到高,计数管从低到高逐一记录各衍射线的光子数,转化为电信号,记录下X射线的相对强度,从而形成 2—I的关系曲线,即X射线衍射花样。
相对(2)X射线发生器图3. X射线产生装置X 射线管实际上就是一只在高压下工作的真空二极管,它有两个电极:一个是用于发射电子的灯丝,作为阴极,另一个是用于接受电子轰击的靶材,作为阳极,它们被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内。
X射线管提供电部分至少包含有一个使灯丝加热的低压电源和一个给两极施加高电压的高压发生器。
当钨丝通过足够的电流使其发生电子云,且有足够的电压(千伏等级)加在阳极和阴极间、使得电子云被拉往阳极。
化学物质的鉴别与定性分析
化学物质的鉴别与定性分析鉴别和定性分析是化学研究的重要环节,在化学实验、化学工业和生物医药等领域都有广泛的应用。
通过鉴别和定性分析,可以准确确定化学物质的成分和性质,为后续的实验设计和应用提供可靠的数据支持。
本文将介绍化学物质的鉴别与定性分析的基本原理和常用方法。
一、鉴别化学物质的方法1. 观察性质法观察性质法是最简单、直观的鉴别方法之一。
通过观察化学物质的物理性质和化学性质的变化,可以初步判断其类型和性质。
例如,颜色变化、气味的变化、溶解性的变化等,都可以为鉴别提供线索。
2. 光谱分析法光谱分析法是一种利用物质吸收、发射、散射等光谱现象来鉴定和分析物质的方法。
常见的光谱分析技术有紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱等。
通过测定物质在特定频率或波长下的光谱特征,可以判断其组成和结构。
3. 热分析法热分析法是基于物质在加热过程中吸收或释放热量的原理进行鉴别。
常见的热分析方法有差示扫描量热法、热重分析法等。
通过检测物质在不同温度下的质量变化或热量变化,可以判断其化学组成和热性质。
二、定性分析的方法1. 化学反应法化学反应法是通过观察化学物质与特定试剂之间发生的反应现象,从而判断其含有的化学成分和性质。
常见的化学反应法有酸碱中和反应、氧化还原反应、沉淀反应等。
通过观察反应产物的性质和形态,可以确定物质的化学组成。
2. 试剂鉴定法试剂鉴定法是利用某些特定试剂与化学物质发生特定的颜色反应或沉淀反应,从而鉴定物质的存在和含量。
常见的试剂鉴定法有尿素试剂鉴定尿素、硫酸铜试剂鉴定蛋白质等。
通过观察反应的颜色变化或沉淀形成,可以初步判断物质的类型和性质。
3. 仪器分析法仪器分析法是利用各种分析仪器和设备对化学物质进行分析和鉴定的方法。
常见的仪器分析方法有质谱分析、色谱分析、电化学分析等。
通过测量物质的电荷、质量、波长等物理性质,可以准确判断物质的成分和特性。
结语化学物质的鉴别与定性分析是一项非常重要的科学技术任务。
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审评四部审评七室张震
有关物质研究一直是药物药学研究和评价中的重点和难点。
随着我们对有关物质认识的不断深入,对有关物质的技术要求也在不断提高,其中对有关物质进行定性(鉴定)研究已经成为有关物质研究技术要求的重要组成部分,受到广泛关注。
但目前有关物质的定性研究仍然是国内有关物质研究中的薄弱环节,研究水平与国外先进国家相比有较大的差距,也限制了我国药品研究水平和药品质量提高,需要引起国内研发者的充分重视,主动进行深入研究,提高研究水平。
对药物中的有关物质进行定性研究具有重要意义,通过对有关物质的定性研究,我们可以获得有关物质的结构信息,分析其形成过程,合成时可设法避免该杂质的形成,或经纯化使之降至可接受的水平。
另外,还可以通过检索毒性物质数据库获知该杂质的毒性数据,为其限度的确定提供有力的依据。
同时,定性研究也是分析方法确定的重要参考,对贮藏条件的确定也有指导意义。
如果不了解有关物质的结构,后续的
研究将无法继续进行。
对药物中的有关物质进行定性分析也是我国药品研发与国际接轨的需要。
按照ICH Q3A/Q3B指导原则以及2005年SFDA《化学药物杂质研究技术指导原则》的要求,对药物中超过鉴定限度的有关物质皆应明确其来源,并推测可能的结构。
我国的药物研发要想与国际接轨,就必须在有关物质研究的完整性和规范
性上符合相关的要求。
按照研究方法的不同,有关物质的定性研究可以分为理论推导法、直接测定法和间接测定法等,在实际的应用中,这几种方法常常结合使用,相互印证。
一般而言,由于有关物质的定性研究不能像原料药的结构确证一样提供全面的信息,因而需要尽可能采用多种方法(直接测定法例外),提供尽可能多的信息和证据,否则,有可能得到错误的结论。
下面对几种方法进行分别说明:
1、理论推导法
理论推导法是药物化学家通过分析化合物的结构及其合成路线,推测可能产生的杂质。
理论推导法是获得有关物质定性分析的极为重要的手段,也可以给其他方法提供重要的指导。
通过理论推导,我们可以对药物的杂质类型有一个初步的了解,对于后续的测定非常有用,因此,理论推导法也可以称为杂质谱分析。
关于杂质谱分析,中心已有电子刊物进行了详细说明。
需要强调的是,由于理论推导大多需要研究者有较深厚的合成背景,因而需要质量分析人员与合成人员的密切配合,深入了解药物的结构特定和详细的合成路线。
另外,由于理论推导需要对合成路线中所有的杂质进行分析,因此需要了解每一步反应。
对于采用外购中间体进行一步或几步反应得到的产品,由于缺乏必要的信息,对于有关物质的定性研究十分不利,
因此一般不建议采用这种合成方法。
理论推导法可以采用以下几种方式:
(1)分析起始原料中可能存在的杂质
起始原料对于药物中的杂质谱的种类具有决定作用,通过对起始原料中杂质的分析,可以推测部分中间体及终产物中可能存在杂质的结构。
例如:苯环衍生物的4-位卤化物中常会混有1-位卤化物,以其为起始原料则终产品中可能会生成1-位卤代的副产物。
如氟哌啶醇结构为4-氟产物,通过对其起始原料的分析推
测1-氟取代物是其可能的有关物质之一。
(2)分析中间体杂质
化学反应一般不可能实现100%的转化,上一步反应的原料就可能成为后续反应乃至终产品中的杂质。
例如:盐酸普鲁卡因的合成,由于还原反应的不彻底,硝基卡因混入后续步骤中,最后成为终产品中的一
个主要杂质。
(3)分析副反应及副反应产物
化学反应往往会存在副反应,因此分析可能的副反应路线,就可以推测某些杂质的形成途径。
分析副反应及副反应产物是推测终产品中杂质类型和结构的最为重要的途径之一。
例如:如在某结构中引入反式双键,如果采用Wittig反应,则可能会产生一定量的顺式产物,该顺式产物及其后续衍生物即成为终产品中
可能存在的有关物质。
(4)推测降解产物
通过对药物本身的性质的分析可以推测可能的降解产物。
通过对药物中的不稳定基团和活泼基团进行分析,可以初步推测药物的降解途径和降解产物。
如常见的酯键(包括内酯)、酰胺键(包括内酰胺)、季铵键等不稳定结构以及酚羟基、噻吩基、吡啶基、醛基等活泼基团都容易生成降解物。
例如:二肽药物甘氨酰-谷氨酰胺,在水溶液中易发生环合反应生成环-(甘氨酰-谷氨酰胺),酰胺键水解后生成的谷氨酸还可能会生成杂质焦谷氨酸,这些杂质都是质控研究的重点。
再如:阿曲库铵结构中有酯键和季铵机构,通过分析其机构即可预测酯水解产物和Hofmann消除反应产物是其主要的有关物质,需要进行相应的控制。
2、直接测定法
理论推导法是有关物质定性研究的重要途径,通过对化合物结构和合成路线的深入分析,可以为后续的研究提供非常重要的信息,起到事半功倍的效果。
但理论推导法仅仅是对药物中可能存在的有关物质结构的预测,有关物质的结构最终还是需要通过一系列的试验测定来确定。
测定方法可分为直接测定法和间接
测定法。
直接测定法是直接从药物中分离得到特定杂质,然后再像原料药结构确证一样通过四谱分析来确定有关物质的结构。
直接测定法是确定有关物质结构的最直观、最有效的手段,其优点是准确,提供的证据充分,如有可能应尽可能进行直接测定。
但直接测定法的缺点是:费时费力,当药物中的杂质种类较多、性质接近时,会给杂质的分离纯化工作带来较大困难,而且当杂质的量较小时难以获得充足的样品进行测定。
有关物质的获得可通过制备HPLC法获得,还可通过制备TLC法获得,当有关物质的量较大或与主成分分离情况较好时,还可以采用柱分离的方法或改变结晶条件的方法获得。
可以探索通过各种强制降解试验刻意增加某些杂质的量,也可在合成研究中模拟最差工艺条件进行合
成,以获得尽可能多的杂质进行下一步的研究工作。
3、间接测定法:
直接测定法适用于杂质的量较大时进行测定,当样品中的杂质量较小,且杂质的分离较为困难时,可以通过间接测定法确定杂质的结构。
需要指出的是:由于间接测定只能提供杂质的部分信息,因而需要至少2种以上的间接证据,并与理论推导法进行结合才能初步确定化合物的结果,其结构的最终确定仍需要富集一定量的杂质进行直接测定。
间接测定有以下几种方法:
(1)HPLC峰保留时间对比法
HPLC峰保留时间对比法对有关物质的研究具有重要的意义。
在杂质量很小的情况下,我们首先可以推测有关物质的可能结构,然后取预测的已知化合物与取含杂质的药物,在同样的色谱条件下看已知化合物与该杂质的保留时间是否一致。
也可以取已知化合物添加入含杂质的药物中,在拟确定杂质的峰面积是否
有变化。
HPLC峰保留时间法的另一个重要作用是“作标记”,当新药的临床前研究中显示某特定杂质在多批样品中固定出现,且在HPLC图谱中位置相对固定,但尚不能完全确定其结构时,可将其作为“特定的未知杂质”,在质量标准中用相当保留时间(RRT)表示该杂质的情况,进行后续的毒理学研究和临床研究,不影响该药物的研发向前推进。
待积累多批样品的数据和一定量的样品后再进行定性研究。
(2)UV法;
UV法是利用二极管阵列检测器,观察拟定性有关物质的紫外吸收情况,并测定该杂质的最大吸收和最小吸收的数据,初步确定该杂质结构中可能存在的官能团,也可以与已知化合物进行紫外吸收情况的对比,
为有关物质结构的最终确定提供有用信息。
(3)LC-MS/GC-MS法
液质联用(LC-MS)和气质联用(GC-MS)是在不得到纯的杂质的情况下获得的该杂质的质谱信息。
LC-MS/GC-MS是获得杂质信息的有效手段,也为定性分析提供较为可信的证据。
通过LC-MS/GC-MS,我们可以获得各个杂质的可能分子量,或进一步通过二级质谱获得各杂质的裂解情况,为解析化合物的结
构提供直接证据。
(4)其他新方法
目前国外还有LC-IR和LC-HMR等联用技术,在不分离杂质的情况下可以在线获得杂质的IR图谱甚至是核磁共振图谱,获得与直接测定法相近的效果,这些联用技术具有方便、快捷、高效、准确的特点,是有关物质定性研究的理想方法。
目前LC-IR或LC-HMR仪器的使用还不普及,测定方法也有待完善。
但由于在线联用技术的极大优势,可能成为将来有关物质定性研究的主流方法。
参考文献:
1、杂质谱的分析于红,CDE电子刊物。