硝普鈉與藥物反應機理的教學討論

馬衛興

摘要：硝普鈉在藥物分析中常用于藥物的鑒別和含量測定，文章著重討論藥物分析中硝普鈉（亞硝基鐵氰化鈉）與藥物發生反應形成化合物的類型，主要包括形成亞硝基胺類（O=N-N-）化合物、亞硝酸酯類（（O=N-O-））化合物、亞硝酸硫酯類（（O=N-S-））化合物和亞硝基類（（O=N-C-））化合物，總結了硝普鈉與藥物反應的反應機理。

關鍵詞：硝普鈉；藥物分析；反應機理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0068-02

一、前言

硝普鈉也叫亞硝基鐵氰化鈉，是一種典型強力的血管擴張劑型藥物，常用于藥物的鑒別、檢查和含量測定。硝普鈉（亞硝基鐵氰化鈉）與藥物反應的產物類型主要分為四類，一是形成亞硝基胺類（O=N-N-）化合物，二是形成亞硝酸酯類（（O=N-O-））化合物，三是形成亞硝酸硫酯類（（O=N-S-））化合物，四是形成亞硝基類（（O=N-C-））化合物。但是至今未有人對藥物分析中的硝普鈉（亞硝基鐵氰化鈉）與藥物反應類型加以總結討論，本文就其反應類型在藥物分析中的應用分別加以探討，以供參考。

二、硝普鈉與藥物反應形成化合物的類型

1.形成亞硝基胺類化合物。含有伯胺類或仲胺基的藥物在堿性條件下能與亞硝基鐵氰化鈉反應產生有色的亞硝基胺類藥物，利用這一反應特性可用于這些藥物的鑒別或含量測定。例如鹽酸二甲雙胍是雙胍類降血糖藥，其伯氨基在氫氧化鈉存在條件下能與亞硝基鐵氰化鈉發生反應產生紅色的亞硝基二甲雙胍[1]，亞硝基二甲雙胍的最大吸收波長位于524nm處，因此建立了可見分光光度測定鹽酸二甲雙胍的分析方法，成功用于鹽酸二甲雙胍腸溶膠囊中鹽酸二甲雙胍腸含量的測定。作為廣譜低毒病毒防治劑鹽酸嗎啉胍的伯氨基與亞硝基鐵氰化鈉在氫氧化鈉存在條件下發生相似的反應，產生了紅色的亞硝基嗎啉胍[2]，亞硝基嗎啉胍的最大吸收波在520nm處，但在丙酮存在下最大吸收波長藍移至508nm處，建立了可見分光光度測定鹽酸嗎啉胍的分析方法。同理也可以用于含2-氨基噻唑基和酰仲氨基的半合成頭孢類廣譜抗生素頭孢噻肟鈉、[3]頭孢他啶[4]和頭孢克肟[5]的含量測定。

2.形成亞硝酸酯類化合物。某些醇類或酚類藥物在堿性條件下能與硝普鈉反應產生藥物的有色亞硝酸酯，利用這一特性可用于這些醇類藥物的測定。例如甲硝唑是一種廣譜抗厭氧菌和抗原蟲類藥物，其化學名稱是1-羥乙基-2-甲基-5-硝基咪唑，由于甲硝唑分子結構中羥乙基具有醇羥基因此甲硝唑在堿性溶液中能與硝普鈉發生反應產生紅色的1-亞硝酸酯基乙基-2-甲基-5-硝基咪唑[6]，紅色產物的最大吸收波長在500nm處，當氯化十四烷基二甲基芐基銨存在時1-亞硝酸酯基乙基-2-甲基-5-硝基咪唑上席夫堿氮原子提供電子與缺電子的十四烷基二甲基芐基銨形成電荷轉移絡合物，吸收波長仍然在500nm處，但吸收強度大大增強，基于此建立了表面活性劑增敏硝普鈉分光光度測定甲硝唑的分析方法，成功地用于甲硝唑注射液含量的測定。又如對乙酰氨基酚是一種含酚羥基和酰仲氨基的藥物，它在堿性條件下能與硝普鈉以1∶2的化學計量比反應形成綠色的4-（N-對乙酰-N-亞硝基）氨基苯酚亞硝酸酯[7]，綠色產物的最大吸收波長為698nm，基于此建立了硝普鈉分光光度測定對乙酰氨基酚的分析方法，成功地用于對乙酰氨基酚片中對乙酰氨基酚含量的測定。

3.形成亞硝酸硫酯類化合物。巰基類藥物在堿性條件下能與硝普鈉反應產生有色的亞硝酸硫酯類藥物，利用這一特性可用于這些巰基類藥物的鑒別或含量測定。例如二巰丁二酸是巰基類藥物，其化學名稱是2，3-二巰基丁二酸。其鑒別方法是在0.2g二巰丁二酸中加入2mL水和氫氧化鈉試液適量使其溶解并呈堿性，再滴加亞硝基鐵氰化鈉試液，溶液即呈現紫紅色[8]，實際上二巰丁二酸首先與氫氧化鈉試液反應形成四鈉鹽溶液，再與亞硝基鐵氰化鈉在堿性條件下反應產生紫紅色的二亞硝酸硫酯基丁二酸二鈉。同理也可用于分子結構中含有巰基的乙酰半胱氨酸[9]和血管緊張素轉化酶抑制劑的卡托普利[10]和治療甲亢的藥物甲巰咪唑[11]的含量測定。

4.形成亞硝基類化合物。一些具有活性氫的甲基、亞甲基和次甲基的有機藥物能在堿性條件下與亞硝基鐵氰化鈉反應產生亞硝基類藥物，可利用此特性應用于這些藥物的鑒別。例如鹽酸左旋咪唑是一種四氫咪唑類藥物，即（S）-（—）-6-苯基-2，3，5，6-四氫咪唑并[2，1-b]噻唑鹽酸鹽，其鑒別方法是將60mg鹽酸左旋咪唑溶于20mL水，加入2mL氫氧化鈉試液，煮沸10分鐘，冷卻后，加入數滴亞硝基鐵氰化鈉試液，溶液呈現紅色[12]，實際上無色的鹽酸左旋咪唑與氫氧化鈉在加熱條件下形成了左旋咪唑鈉鹽溶液，再與亞硝基鐵氰化鈉反應產生紅色的亞硝基左旋咪唑，其亞硝基的位置在與苯環相連的碳原子上。又如呋喃唑酮是一種呋喃類藥物，其化學名稱是3-[[（5-硝基-2-呋喃基）亞甲基]氨基]-2嗎唑烷酮，其鑒別方法是在l mg呋喃唑酮中加入N，N-二甲基甲酰胺0.lmL使其溶解，再依次分別加入5mL水、lmL亞硝基鐵氰化鈉試液和1mL氫氧化鈉試液，搖勻，放置2分鐘，溶液起初顯橄欖綠色，逐漸變為墨綠色，實際上黃色的呋喃唑酮分子與亞硝基鐵氰化鈉在堿性條件下先產生橄欖綠色一亞硝基呋喃唑酮，亞硝基的位置處于與硝基鄰近的呋喃環的碳原子上；后變為墨綠色二亞硝基呋喃唑酮，另外一個亞硝基的位置處于與呋喃環相連的碳原子上。

三、硝普鈉與藥物反應的機理

通過以上硝普鈉與藥物反應形成化合物類型的討論，可以知道，藥物首先在堿性條件下形成藥物負離子，第二步是藥物負離子與硝普鈉分子的亞硝基發生了親核取代反應，第三步是親核取代反應產物與氫氧根發生了配體置換反應并產生有色的最終產物，其反應機理如圖1，以藥物中能與硝普鈉反應的具有活性氫的官能團A-H為例，其中A可以是氮原子、氧原子、硫原子和碳原子。

總之，硝普鈉在藥物分析中常用于藥物的鑒別和含量測定，硝普鈉與藥物在堿性條件下反應產生的有色產物取決于藥物分子中藥物類型，我們在藥物分析學習中應當根據藥物分子結構合理應用硝普鈉與藥物的反應來進行藥物的鑒別和含量測定。

參考文獻：

[1]占海紅，李宜軒，李晶，等.硝普鈉和鹽酸二甲雙胍分光光度法相互測定[J].分析試驗室，2015，34（2）：173.

[2]詹艷艷，杜新貞，李全民.在丙酮增敏作用下硝普鈉分光光度法測定鹽酸嗎啉胍[J].應用化學，2009，26（11）：1357.

[3]李晶，詹艷艷，杜新貞，等.硝普鈉分光光度法測定頭孢噻肟鈉[J].分析試驗室，2010，29（12）：25.

[4]孫瑤，吳呈珂，李全民.硝普鈉分光光度法測定頭孢他啶[J].應用化學，2012，29（9）：1082.

[5]李宜軒，范秉琳，李全民.硝普鈉分光光度法測定頭孢克肟[J].分析科學學報，2014，30（3）：421.

[6]占海紅，仉華，李全民，等.表面活性劑增敏硝普鈉分光光度法測定甲硝唑[J].化學研究與應用，2011，23（6）：784.

[7]范秉琳，王全坤，李晶，等.硝普鈉分光光度法測定對乙酰氨基酚[J].化學研究與應用，2013，25（7）：1069.

[8]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（二部），2015版[M].北京：中國醫藥科技出版社，2015：27.

[9]張少輝.流動注射分析測定十七合氨基酸輸液中乙酰半胱氨酸含量[J].中國藥學雜志，1994，29（4）：219.

[10]張少輝，劉茜，孫答答，等.卡托普利片含t及其溶出度的流動注射分析[J].中國醫藥工業雜志，1994，25（1）：23.

[11]王敏，吳伶俐，李全民.硝普鈉顯色測定藥物樣品中甲巰咪唑[J].分析化學，2008，36（12）：1725.

[12]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（二部），2015版[M].北京：中國醫藥科技出版社，2015：219.