雙波長疊加吸收光譜法測定藥物中的酒石酸美托洛爾

劉 蕖,吳江艷,李 浩,楊貴媛,江 虹*

(1.長江師范學院 化學化工學院,武陵山片區綠色發展協同創新中心,三峽庫區環境監測與災害防治工程研究中心，重慶 408100;2.重慶市醫藥衛生學校,重慶 408100)

雙波長疊加吸收光譜法測定藥物中的酒石酸美托洛爾

劉 蕖1,2,吳江艷1,李 浩1,楊貴媛1,江 虹1*

(1.長江師范學院 化學化工學院,武陵山片區綠色發展協同創新中心,三峽庫區環境監測與災害防治工程研究中心，重慶 408100;2.重慶市醫藥衛生學校,重慶 408100)

建立了快速、準確測定藥物中酒石酸美托洛爾的雙波長疊加可見吸收光譜法。在pH 4.55 的酸性Tris-鹽酸介質及586～740 nm 波長范圍內，偶氮氯膦Ⅲ與酒石酸美托洛爾反應生成具有兩個明顯正吸收峰的離子締合物，最大正吸收波長位于614 nm，次大正吸收波長位于664 nm，表觀摩爾吸光系數(κ) 分別為6.03×104L/(mol·cm)(614 nm)和5.37×104L/(mol·cm)(664 nm)，酒石酸美托洛爾的質量濃度在0.2～8.6 mg/L 范圍內服從朗伯-比爾定律，檢出限為0.13 mg/L(614 nm)和0.15 mg/L(664 nm)。當采用雙波長疊加法測定時，其表觀摩爾吸光系數(κ) 可達1.14×105L/(mol·cm)，檢出限為0.072 mg/L。該文同時探討了顯色反應的適宜條件、共存物質的影響及吸收光譜特征。實驗發現，該反應體系的單波長及雙波長疊加吸收光譜法的表觀摩爾吸光系數可達5.37×104～1.14×105L/(mol·cm)，方法可用于市售藥物中酒石酸美托洛爾含量的測定，加標回收率為98.0%～101%，相對標準偏差(n=6)為1.8%～2.3%。

酒石酸美托洛爾；偶氮氯膦Ⅲ；藥物；雙波長；吸收光譜法

酒石酸美托洛爾(Metoprolol tartrate,MPT)又名倍他樂克，屬第二代選擇性腎上腺β1受體阻滯劑，臨床上廣泛用于治療高血壓、心絞痛、心肌梗死、心律失常、心力衰竭等疾病[1-2]。由于酒石酸美托洛爾在使用過程中可能產生一定的副作用，當用藥過量時可能導致低血壓或心率減慢等，嚴重影響人體健康。鑒于此，對藥物中酒石酸美托洛爾含量進行研究有著一定意義。目前，國內外對酒石酸美托洛爾的檢測方法主要有高效液相色譜法[3-8]、液相色譜-質譜聯用法[9-11]、電化學法[12-15]、熒光法[16]、核磁共振波譜法[17]、滴定法[18]及紫外-可見分光光度法[19-20]等。已報道的紫外-可見分光光度法靈敏度較低，表觀摩爾吸光系數僅6.83×103L/(mol·cm)[19]和1.92×103L/(mol·cm)[20 ]。本工作以偶氮氯膦Ⅲ作探針，采用雙波長法研究酒石酸美托洛爾含量的檢測方法，相關研究尚未見文獻報道。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

U-3010型紫外-可見分光光度計(日本日立公司)；pHS-3C 精密酸度計(上海虹益儀器儀表有限公司)；EL104型電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司)。

酒石酸美托洛爾對照品(純度≥99%，中國食品藥品檢定研究所，批號：100084-201403)；偶氮氯膦Ⅲ(分析純，中國醫藥(集團)上海化學試劑公司)；三羥甲基氨基甲烷(分析純，齊一生物科技(上海)有限公司)；鹽酸(分析純，重慶華東化工有限公司)；酒石酸美托洛爾片(1#，阿斯利康藥業(中國)有限公司，產品批號1609A20；2#，煙臺巨先藥業有限公司，產品批號161004; 3#，江蘇常州四藥制藥有限公司，產品批號20160614)；實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 溶液的配制

酒石酸美托洛爾標準溶液：準確稱取適量的酒石酸美托洛爾對照品，用水溶解后配成684.8 mg/L 貯備液，于冰箱4 ℃ 保存；工作液為68.48 mg/L，臨用時取貯備液配制。偶氮氯膦Ⅲ(CHL)溶液：1.00×10-3mol/L。三羥甲基氨基甲烷(Tris)-鹽酸緩沖溶液：取適量鹽酸溶液(0.10 mol/L)和Tris溶液(0.20 mol/L)混合，用酸度計測定，配成pH 3.5～9.5的系列溶液。

1.3 實驗方法

用移液管準確移取一定量的酒石酸美托洛爾標準溶液于10 mL具塞比色管中，加入2.00 mL pH 4.55 Tris-鹽酸緩沖溶液和2.00 mL 1.00 mmol/L偶氮氯膦Ⅲ溶液，用水定容，搖勻，5 min 后，用1 cm比色皿，以試劑空白為參比，用雙波長疊加法測定溶液的吸光度A。

圖1 吸收光譜Fig.1 The absorption spectra1.3.42 mg/L MPT,against water；2.2.00×10-5 mol/L CHL, against water；3～7：1.71,3.42,5.14,6.85,8.56 mg/L MPT-2.00×10-4 mol/L CHL,against reagent blank;pH 4.55

2 結果與討論

2.1 MPT-CHL 的吸收光譜特征

酒石酸美托洛爾在酸性溶液中，美托洛爾分子結構上的氮原子有孤對電子，接受質子后變成大陽離子，而偶氮氯膦Ⅲ是一個雙偶氮的酸性染料，故MPT與CHL以靜電引力作用生成離子締合物。從圖1可知，單獨的酒石酸美托洛爾溶液在可見光區幾乎無吸收(曲線1)，偶氮氯膦Ⅲ溶液在可見光區產生較強吸收，最大吸收波長位于572 nm(曲線2)。當在酒石酸美托洛爾的酸性溶液中加入偶氮氯膦Ⅲ溶液后，MPT 與CHL 發生反應生成一種新物質，致使光譜曲線在可見光區出現2個較強的正吸收峰和1個較強的負吸收峰。最大正吸收波長位于614 nm，紅移42 nm，次大正吸收波長位于664 nm，紅移92 nm，最大負吸收波長位于540 nm，藍移32 nm。這表明MPT 與CHL反應生成了新物質。從曲線3～7 可看出，在最大負吸收波長處，酒石酸美托洛爾的質量濃度與體系的吸光度不呈線性關系，故負吸收不能用于酒石酸美托洛爾的定量分析；在可見光區的586～740 nm 范圍內，光譜曲線上出現2個較強的正吸收峰，在其對應的波長處，酒石酸美托洛爾的質量濃度在一定范圍內與體系的吸光度呈線性關系(曲線3～7)，并服從朗伯-比爾定律，故614 nm 和664 nm 均可作為酒石酸美托洛爾的測定波長，用于MPT 的定量分析。由于吸光度具有加和性，因此，當采用雙波長(614 nm+664 nm)疊加法測定時，酒石酸美托洛爾的質量濃度在一定范圍內與體系的吸光度仍服從朗伯-比爾定律，可用于MPT 的定量分析，其表觀摩爾吸光系數達1.14×105L/(mol·cm)，約是單波長測定法的2倍，并分別是文獻[19]和[20]的17倍和59倍。故本體系的單波長和雙波長疊加吸收光譜法均可用于酒石酸美托洛爾的定量分析，本實驗采用靈敏度相對較好的雙波長法進行測定。

2.2 反應條件

圖2 pH值的影響Fig.2 Effect of buffer pH value on adsorption

2.2.1pH值室溫下，考察了用雙波長法測定時，不同pH值的Tris-鹽酸溶液對締合反應靈敏度的影響。在數支10 mL 比色管中，加入0.50 mL 68.48 mg/L 酒石酸美托洛爾標準溶液，再分別加入1.00 mL pH 3.48、4.04、4.55、5.55、6.52、7.49、8.42、9.41的Tris-鹽酸緩沖溶液及2.00 mL 1.00×10-3mol/L偶氮氯膦Ⅲ溶液，用水定容搖勻后，以試劑空白作參比，掃描吸收光譜(圖2)。結果表明：顯色反應適宜的酸度范圍為pH 4.0～6.5，此范圍內的吸光度值相對較大，靈敏度較高，實驗選用pH 4.55的Tris-鹽酸緩沖溶液(5 次平行測定結果的RSD=1.2%)。實驗在標準溶液和顯色劑溶液條件不變的情況下，考察了pH 4.55 的Tris-鹽酸溶液用量對顯色反應靈敏度的影響，結果表明當緩沖溶液用量為2.00 mL 時，締合反應的吸光度值相對較大，靈敏度較高。故實驗用2.00 mL pH 4.55的Tris-鹽酸緩沖溶液。由圖2還可看出，用雙波長法測定的靈敏度比單波長法高。

2.2.2顯色劑溶液的濃度室溫下，考察了用雙波長法測定時，不同濃度的偶氮氯膦Ⅲ 溶液對顯色反應靈敏度的影響。在數支10 mL 比色管中，加入0.50 mL 68.48 mg/L 酒石酸美托洛爾標準溶液和2.00 mL pH 4.55 Tris-鹽酸緩沖溶液，再分別加入0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00 mL 1.00×10-3mol/L偶氮氯膦Ⅲ溶液，用水定容搖勻后，以試劑空白作參比，掃描吸收光譜，作614、664、(614+664) nm 下的A～cCHL曲線。結果表明：偶氮氯膦Ⅲ溶液的適宜濃度為1.50×10-4～2.50×10-4mol/L，最佳濃度為2.00×10-4mol/L。當顯色劑濃度大于或小于2.00×10-4mol/L 時，體系的吸光度均有不同程度的降低。原因是當顯色劑濃度小于2.00×10-4mol/L 時，顯色反應不完全，故吸光度值有所降低；當顯色劑濃度大于2.00×10-4mol/L 時，由于CHL 自身的聚集作用會影響締合物的形成，因而使體系的吸光度值降低。故實驗用2.00 mL 1.00×10-3mol/L CHL溶液(5次平行測定結果的RSD=1.7%)。

2.2.3試劑加入順序在上述相同條件下，考察了用雙波長法測定時，酒石酸美托洛爾溶液、偶氮氯膦Ⅲ溶液及Tris-鹽酸溶液在不同加入順序時對顯色反應靈敏度的影響。結果表明，按任意順序加入試劑，對體系的吸光度值幾乎無影響。故實驗中可按任意順序加入各試劑溶液。

2.2.4反應時間室溫下，考察了用雙波長法測定時，不同反應時間對體系靈敏度的影響。在1 支10 mL 比色管中，準確加入0.50 mL 68.48 mg/L 酒石酸美托洛爾標準溶液、2.00 mL pH 4.55 Tris-鹽酸緩沖溶液和2.00 mL 1.00×10-3mol/L偶氮氯膦Ⅲ溶液，用水定容搖勻后，以試劑空白作參比，在不同反應時間掃描吸收光譜，作614、664、(614+664) nm下的A～t曲線。結果表明，酒石酸美托洛爾與偶氮氯膦Ⅲ在5 min內即可反應完全，5～120 min體系的吸光度基本處于同一平臺上，這說明締合物的穩定時間至少可達2 h。實驗選在5 min后進行測定(對放置5 min 后的溶液進行5 次平行測定，結果為RSD=1.5%)。

2.3 標準曲線

在選定的實驗條件下，按實驗方法配制酒石酸美托洛爾標準系列溶液并掃描吸收光譜，作單波長法和雙波長法的A～ρMPT標準曲線。線性方程、回歸系數、線性范圍及表觀摩爾吸光系數、檢出限等列于表1。

從表1可知，在614 nm 和664 nm 波長下測定，單波長法的表觀摩爾吸光系數分別為6.03×104L/(mol·cm)(614 nm)和5.37×104L/(mol·cm)(664 nm)，雙波長疊加法的表觀摩爾吸光系數是1.14×105L/(mol·cm)，約是單波長法的2倍，因此雙波長法更靈敏，故實驗選擇用雙波長法測定藥物中的酒石酸美托洛爾。

表1 標準曲線相關參數Table 1 Related parameters of standard curves

2.4 干擾試驗

在選定的實驗條件下，考察了用雙波長法測定，相對誤差不大于±5%時，某些常見共存物質對質量濃度為3.42 mg/L酒石酸美托洛爾測定的影響，結果見表2。

表2 共存物質的影響Table 2 Effect of coexistent substances

從表2可知，常見的氨基酸、糖類及絕大多數陰、陽離子不干擾酒石酸美托洛爾的測定。Al3+、Cu2+、Fe3+的允許量雖然較小，但藥物中金屬離子的濃度很低，故本方法有良好的選擇性。

2.5 分析應用

取酒石酸美托洛爾片1#、2# 及3# 各5片分別置于小燒杯中，用二次蒸餾水溶解后過濾，濾液轉入1 000 mL 容量瓶中，用水定容。移取該定容液10.00 mL 于100 mL 容量瓶中，加水定容，搖勻，即為待測液。

取各待測液2.00 mL 于10 mL 具塞比色管中，按實驗方法配制溶液并掃描吸收光譜，用雙波長疊加法測定各溶液的吸光度，根據標準曲線方程求出待測液中酒石酸美托洛爾的含量，再進一步求出原始樣品酒石酸美托洛爾片中所含酒石酸美托洛爾的含量，并與標示量比較，每種樣液各平行測定5份。同時進行加標回收試驗(n=5)，結果見表3。

表3 樣品分析及回收試驗結果Table 3 Analytical results and recovery tests of samples(n=5)

由表3可知，方法的平均回收率為98.0%～101%，相對標準偏差(RSD)為1.8%～2.3%，由此說明本方法有較高的準確度和精密度。

3 結 論

本文建立了以偶氮氯膦Ⅲ為探針測定酒石酸美托洛爾的雙波長疊加吸收光譜分析方法，方法簡便、快速，靈敏度高，選擇性好，準確度和精密度滿足微量分析要求；樣品處理簡單、安全；所用試劑價廉、易得；測定結果與標示量相比，符合允許誤差要求。方法適于市售酒石酸美托洛爾藥片中酒石酸美托洛爾含量的測定。

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Determination of Metoprolol Tartrate in Drug by Dual-Wavelength Superposition Absorption Spectrometry

LIU Qu1,2,WU Jiang-yan1,LI Hao1,YANG Gui-yuan1,JIANG Hong1*

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Collaborative Innovation Center for Green Development in Wuling Mountain Areas,Research Center for Environmental Monitoring,Hazard Prevention of Three Gorges Reservoir,Yangtze Normal University,Chongqing 408100,China; 2.Chongqing Medical and Health School,Chongqing 408100,China)

A new dual-wavelength superposition absorption spectrometry was established for the rapid and accurate determination of metoprolol tartrate in drug.In pH 4.55 acidic Tris-hydrochloric acid media and 586 nm-740 nm,metoprolol tartrate reacted with chlorophosphonazo Ⅲ to form an ionic association complexes with two obvious positive absorption peak.The maximum positive absorption wavelength located at 614 nm,and the second largest positive absorption wavelength was at 664 nm.The apparent molar absorptivity(κ) were 6.03×104L/(mol·cm)(614 nm) and 5.37×104L/(mol·cm)(664 nm),respectively.Metoprolol tartrate obeys Lombard Beer’s law in the range of 0.2-8.6 mg/L,and the detection limits were 0.13 mg/L(614 nm) and 0.15 mg/L(664 nm),respectively.When the double wavelength superposition absorption spectrometry was used to determine the concentration of metoprolol tartrate,its apparent molar absorptivity(κ) could be achieved to be 1.14×105L/(mol·cm),and the detection limits was 0.072 mg/L.The optimum chromogenic reaction conditions,effects of the coexistence material and absorption spectral characteristics were studied.It was found that the apparent molar absorptivities for the single wavelength and dual wavelength superposition absorption spectra of the reaction system were 5.37×104-1.14×105L/(mol·cm).The method was applied in the determination of the content of metoprolol tartrate in commercially available metoprolol tartrate medicine with the spiked recoveries and RSD(n=6) found were in the ranges of 98.0%-101%and 1.8%-2.3%,respectively.

metoprolol tartrate; chlorophosphonazo Ⅲ;drug; dual-wavelength; absorption spectrometry

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.10.015

O657.3

A

1004-4957(2017)10-1250-05

2017-07-25；

2017-08-15

教育部春暉計劃(Z2015131)；重慶市教委科技項目(KJ1401202)；長江師范學院科技基金資助項目(2016CXX092)

*

江 虹,教授,研究方向:分子光譜分析,Tel:13896536130,E-mail:jianghongch@163.com