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[摘要]目的 建立母液中3-甲基黄嘌呤含量的测定方法。 方法 采用高效液相色谱法,分析柱为C18色谱柱,进行等度洗脱,流速1.0mL/min,检测波长:273 nm,柱温为35℃。 结果 3-甲基黄嘌呤浓度在100~800mg/L范围内呈良好线形关系,实验有较好的精密度,其RSD为0.21%。平均回收率为98.38%,RSD为0.29%。 结论 该检测方法操作性强、灵敏度高、准确、重复性好,可用于生产母液中3-甲基黄嘌呤的含量测定。
[关键词]高效液相色谱法;3-甲基黄嘌呤
[中图分类号] R917 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2014)07-110-03
Determination of 3-methyl xanthine by High Perfoumance Liquid Chromatography
LIU Hui1 SHI Lei2 WANG Lin2
1. CSPC Innovation Pharmaceutical Co.,Ltd., Luancheng 051430, China; 2. Department of Pharmaceutical Engineering, Hebei Chemical and Pharmaceutical College, Shijiazhuang 050026, China
[Abstract] Objective To establish an HPLC method for determine of 3- methyl xanthine in mother liquor. Methods The chromatographic analysis was carried out using a Merck RP-18 colum at 35℃, The mobile phase was 5g/L potassium dihydrogen phosphate solution- methanol (80∶20, V/V), at a flow rate of 1.0mL/min and UV detection at 273 nm. Results The line arrange was 100-800 mg/L, The precision is good with RSD of 0.21%.The average recovery of 3- methyl xanthine was 99.38% and RSD was 0.29%. Conclusion The method is simple, accurate and reproducible.
[Key words] High performance liquied chromatography; 3- methyl xanthine
3-甲基黄嘌呤(3- methylxanthine;结构式见图1)属于嘌呤类化合物,在医药工业中是合成嘌呤类衍生物的重要医药中间体,如MRS 1754和DMPTX[1-3],已酮可可碱(舒安灵)[4],也可通过其钠盐的甲基化生产可可碱[5]、咖啡因等黄嘌呤系列产品;同时3-甲基黄嘌呤作为一种母核,在其他领域也有着较为广泛的应用[6-7]。
目前,全球可可碱的市场需求量约1000吨/年,主要由印度和中国生产,通过3-甲基黄嘌呤甲基化生产可可碱[8],是国内外化学合成方法生产可可碱的主要方式,因此作为主原料的3-甲基黄嘌呤的成本就决定了可可碱的成本。检测母液中3-甲基黄嘌呤含量并建立回收方法可以降低企业生产成本,减轻环保压力。
图1 3-甲基黄嘌呤
企业在化学合成生产3-甲基黄嘌呤过程中会产生大量3-甲基黄嘌呤母液,母液中含有较多色素,同时由于与3-甲基黄嘌呤结构相似、极性相近的杂质共存于母液中,不易分离,不能使用滴定法和紫外分光光度法进行定量分析。参阅文献[9-13],本分析方法采用液相法(外标法),利用反相色谱柱可以快速、准确测定母液中3-甲基黄嘌呤的含量。
目前,对于从生产母液中检测3-甲基黄嘌呤的分析方法尚未见到相关报道,故该方法具有一定创新性。
1 实验部分
1.1 试样与试剂
3-甲基黄嘌呤对照品(石药集团新诺威提供,纯度99%);甲醇(天津四友精细化学品公司,色谱级);氢氧化钠(北京化工厂,分析纯),其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器与色谱条件
高效液相色谱仪(安捷伦1200系列,包括G1314型单元泵、VWD型可变波长检测器、7725i型手动进样器、安捷伦1200系列工作站,美国安捷伦公司);柱温箱(CBL Model 100型柱温箱,美国Photoelectron Technology公司)。
色谱柱:Agilent extend RP-C18(4.6×250 mm,5μm);柱箱温度:35℃;流动相:4.5g/L;磷酸二氢钾水溶液-甲醇 = 80∶20;检验波长:273nm;进样量:20?L。
1.3 对照溶液制备
精密称量3-甲基黄嘌呤对照品50mg至100mL容量瓶中,并用0.2mol/L的氢氧化钠溶液5mL溶解,然后用纯化水定容至标准刻度,可以得到浓度约为500mg/L的3-甲基黄嘌呤对照液。
1.4 样品处理
由于3-甲基黄嘌呤在碱性条件下,水溶性增加,而在酸性条件下在水中溶解度降低。所以量取一定量的3-甲基黄嘌呤母液,调节母液的pH值在8.0~8.5之间,用纯化水稀释相应倍数并经 0.45μm膜滤过后备用。另外,在该pH条件下 做3-甲基黄嘌呤稳定性实验,室温放置48h后观察检测,其质量浓度和色谱纯度没有明显变化,证明3-甲基黄嘌呤母液在该条件下稳定并符合实验要求。 2 结果与讨论
2.1 色谱条件的选择
本实验选用4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇作流动相,以4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇按80︰20,60︰40,50︰50比例混合后进行实验。发现当4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇 =为80︰20时,3-甲基黄嘌呤的分离效果理想,保留时间在10min内。
2.2 标准曲线
准确称取3-甲基黄嘌呤对照品100mg,置于100mL容量瓶中,用少量0.2mol/L的氢氧化钠溶液溶解并纯化水定容,摇匀。精密量取1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0mL于10mL容量瓶中,纯化水稀释定容,各取20μL进样测定,记录色谱图。以溶液质量浓度(c)对峰面积(y)绘制标准曲线,得回归方程:y=2.0228×104c+1.411 2,r=0.999 1,3-甲基黄嘌呤在100~800mg/L内线性关系良好。
2.3 精密度实验
取1.3项下对照品溶液,每次20μL,分别重复进样6次,测得6个峰面积,其RSD值为 0.21%。
2.4 稳定性实验
取相同批号的待测样品,每1h 取样1次,每次进样20 μL,共取样8次,记录色谱图,其RDS 值为1.11%。说明待测样品在8 h内稳定。
2.5 回收率实验
精密量取同批样品各5份(已知浓度)分别置于25mL容量瓶中,各个加入1250mg/L对照品液1、2、4、6、8mL,稀释定容并检测,计算平均回收率为99.52%,RSD值为0.79%。
2.6 样品测定
按照样品欲处理要求进行处理后,分别吸取对照液、样品溶液各20μL进样测定,3 批样品的含量结果分别为 3120、3070、3150mg/L,其RSD 分别为 0.27%、0.31%、0.28%。
3 结论
本文基本建立了采用高效液相色谱法来测定生产母液中3-甲基黄嘌呤的含量,待测样品液虽呈弱碱性,但基本在pH 8.5以下,属于可控范围,不影响检测结果,由此可知样品只需简单用0.45?m膜过滤后即可测定。但由于生产母液中杂质含量较高,较大量进样后容易造成柱压增高,同时考虑流动相中的盐溶液对色谱柱的影响,故采用流动相—20%甲醇—60%甲醇—100%甲醇清洗色谱柱效果较好。
经过以上实验,可知该检测方法线性关系较好, 利用本方法测定样品中3-甲基黄嘌呤的含量,该检测方法具有较快速、简捷、灵敏度高、重复性好,适用于在3-甲基黄嘌呤生产及母液回收过程中含量的测定,具有一定的工业化参考价值。
[参考文献]
[1] Maria Carmen Balo,Jose Brea.Synthesis and pharma-cological evaluation of novel 1- and 8-substituted-3-fu-ruryl xanthines as adenosine receptor antagonists[J].Med Chem,2009,17:6755-6760.
[2] Ma Dong.Synthesis of 8-substituted xanthines via 5,6-diaminouracils:An efficient route to A2Aadenosine re-ceptor antagonists[J].Tetrahedron Letters,2008,49:4633-4635.
[3] Maria Isabel Nieto.Synthesis of novel 1-alkyl-8-substi-tuted-3-(3-methoxypropyl) xanthines as putative A2Areceptor antagonists[J].Med Chem,2009,17:3426-3432.
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[4] 宋丽华,谢业兴.己酮可可碱的合成工艺改进[J].山东医药工业,2011,20(5):4.
[5] 李兴泰,舒瑞友,丰宇胜.可可碱生产方法[P].中国专利,CN101896484A,2010-11-24.
[6] 刘晖,刘琨,赵会娟.一种3-甲基-7-丙基黄嘌呤的制备方法[P].中国专利,CN102718764A,2012-10-10.
[7] 舒瑞友.丙戊茶碱的合成[J].齐鲁药事,2004,23(4):48-50.
[8] 李兴泰,舒瑞友,丰宇胜.3-甲基黄嘌呤二钠盐甲化制备可可碱的新方法[P].中国专利,CN101220032,2008-07-06.
[9] 王靖宇,姚尧,张颖,等.简化RP-HPLC法同时测定茶碱和可可碱的含量[J].化学世界,2010,51(1):12-15.
(收稿日期:2014-01-02)
[关键词]高效液相色谱法;3-甲基黄嘌呤
[中图分类号] R917 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2014)07-110-03
Determination of 3-methyl xanthine by High Perfoumance Liquid Chromatography
LIU Hui1 SHI Lei2 WANG Lin2
1. CSPC Innovation Pharmaceutical Co.,Ltd., Luancheng 051430, China; 2. Department of Pharmaceutical Engineering, Hebei Chemical and Pharmaceutical College, Shijiazhuang 050026, China
[Abstract] Objective To establish an HPLC method for determine of 3- methyl xanthine in mother liquor. Methods The chromatographic analysis was carried out using a Merck RP-18 colum at 35℃, The mobile phase was 5g/L potassium dihydrogen phosphate solution- methanol (80∶20, V/V), at a flow rate of 1.0mL/min and UV detection at 273 nm. Results The line arrange was 100-800 mg/L, The precision is good with RSD of 0.21%.The average recovery of 3- methyl xanthine was 99.38% and RSD was 0.29%. Conclusion The method is simple, accurate and reproducible.
[Key words] High performance liquied chromatography; 3- methyl xanthine
3-甲基黄嘌呤(3- methylxanthine;结构式见图1)属于嘌呤类化合物,在医药工业中是合成嘌呤类衍生物的重要医药中间体,如MRS 1754和DMPTX[1-3],已酮可可碱(舒安灵)[4],也可通过其钠盐的甲基化生产可可碱[5]、咖啡因等黄嘌呤系列产品;同时3-甲基黄嘌呤作为一种母核,在其他领域也有着较为广泛的应用[6-7]。
目前,全球可可碱的市场需求量约1000吨/年,主要由印度和中国生产,通过3-甲基黄嘌呤甲基化生产可可碱[8],是国内外化学合成方法生产可可碱的主要方式,因此作为主原料的3-甲基黄嘌呤的成本就决定了可可碱的成本。检测母液中3-甲基黄嘌呤含量并建立回收方法可以降低企业生产成本,减轻环保压力。
图1 3-甲基黄嘌呤
企业在化学合成生产3-甲基黄嘌呤过程中会产生大量3-甲基黄嘌呤母液,母液中含有较多色素,同时由于与3-甲基黄嘌呤结构相似、极性相近的杂质共存于母液中,不易分离,不能使用滴定法和紫外分光光度法进行定量分析。参阅文献[9-13],本分析方法采用液相法(外标法),利用反相色谱柱可以快速、准确测定母液中3-甲基黄嘌呤的含量。
目前,对于从生产母液中检测3-甲基黄嘌呤的分析方法尚未见到相关报道,故该方法具有一定创新性。
1 实验部分
1.1 试样与试剂
3-甲基黄嘌呤对照品(石药集团新诺威提供,纯度99%);甲醇(天津四友精细化学品公司,色谱级);氢氧化钠(北京化工厂,分析纯),其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器与色谱条件
高效液相色谱仪(安捷伦1200系列,包括G1314型单元泵、VWD型可变波长检测器、7725i型手动进样器、安捷伦1200系列工作站,美国安捷伦公司);柱温箱(CBL Model 100型柱温箱,美国Photoelectron Technology公司)。
色谱柱:Agilent extend RP-C18(4.6×250 mm,5μm);柱箱温度:35℃;流动相:4.5g/L;磷酸二氢钾水溶液-甲醇 = 80∶20;检验波长:273nm;进样量:20?L。
1.3 对照溶液制备
精密称量3-甲基黄嘌呤对照品50mg至100mL容量瓶中,并用0.2mol/L的氢氧化钠溶液5mL溶解,然后用纯化水定容至标准刻度,可以得到浓度约为500mg/L的3-甲基黄嘌呤对照液。
1.4 样品处理
由于3-甲基黄嘌呤在碱性条件下,水溶性增加,而在酸性条件下在水中溶解度降低。所以量取一定量的3-甲基黄嘌呤母液,调节母液的pH值在8.0~8.5之间,用纯化水稀释相应倍数并经 0.45μm膜滤过后备用。另外,在该pH条件下 做3-甲基黄嘌呤稳定性实验,室温放置48h后观察检测,其质量浓度和色谱纯度没有明显变化,证明3-甲基黄嘌呤母液在该条件下稳定并符合实验要求。 2 结果与讨论
2.1 色谱条件的选择
本实验选用4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇作流动相,以4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇按80︰20,60︰40,50︰50比例混合后进行实验。发现当4.5g/L磷酸二氢钾水溶液-甲醇 =为80︰20时,3-甲基黄嘌呤的分离效果理想,保留时间在10min内。
2.2 标准曲线
准确称取3-甲基黄嘌呤对照品100mg,置于100mL容量瓶中,用少量0.2mol/L的氢氧化钠溶液溶解并纯化水定容,摇匀。精密量取1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0mL于10mL容量瓶中,纯化水稀释定容,各取20μL进样测定,记录色谱图。以溶液质量浓度(c)对峰面积(y)绘制标准曲线,得回归方程:y=2.0228×104c+1.411 2,r=0.999 1,3-甲基黄嘌呤在100~800mg/L内线性关系良好。
2.3 精密度实验
取1.3项下对照品溶液,每次20μL,分别重复进样6次,测得6个峰面积,其RSD值为 0.21%。
2.4 稳定性实验
取相同批号的待测样品,每1h 取样1次,每次进样20 μL,共取样8次,记录色谱图,其RDS 值为1.11%。说明待测样品在8 h内稳定。
2.5 回收率实验
精密量取同批样品各5份(已知浓度)分别置于25mL容量瓶中,各个加入1250mg/L对照品液1、2、4、6、8mL,稀释定容并检测,计算平均回收率为99.52%,RSD值为0.79%。
2.6 样品测定
按照样品欲处理要求进行处理后,分别吸取对照液、样品溶液各20μL进样测定,3 批样品的含量结果分别为 3120、3070、3150mg/L,其RSD 分别为 0.27%、0.31%、0.28%。
3 结论
本文基本建立了采用高效液相色谱法来测定生产母液中3-甲基黄嘌呤的含量,待测样品液虽呈弱碱性,但基本在pH 8.5以下,属于可控范围,不影响检测结果,由此可知样品只需简单用0.45?m膜过滤后即可测定。但由于生产母液中杂质含量较高,较大量进样后容易造成柱压增高,同时考虑流动相中的盐溶液对色谱柱的影响,故采用流动相—20%甲醇—60%甲醇—100%甲醇清洗色谱柱效果较好。
经过以上实验,可知该检测方法线性关系较好, 利用本方法测定样品中3-甲基黄嘌呤的含量,该检测方法具有较快速、简捷、灵敏度高、重复性好,适用于在3-甲基黄嘌呤生产及母液回收过程中含量的测定,具有一定的工业化参考价值。
[参考文献]
[1] Maria Carmen Balo,Jose Brea.Synthesis and pharma-cological evaluation of novel 1- and 8-substituted-3-fu-ruryl xanthines as adenosine receptor antagonists[J].Med Chem,2009,17:6755-6760.
[2] Ma Dong.Synthesis of 8-substituted xanthines via 5,6-diaminouracils:An efficient route to A2Aadenosine re-ceptor antagonists[J].Tetrahedron Letters,2008,49:4633-4635.
[3] Maria Isabel Nieto.Synthesis of novel 1-alkyl-8-substi-tuted-3-(3-methoxypropyl) xanthines as putative A2Areceptor antagonists[J].Med Chem,2009,17:3426-3432.
(下转第页)
(上接第页)
[4] 宋丽华,谢业兴.己酮可可碱的合成工艺改进[J].山东医药工业,2011,20(5):4.
[5] 李兴泰,舒瑞友,丰宇胜.可可碱生产方法[P].中国专利,CN101896484A,2010-11-24.
[6] 刘晖,刘琨,赵会娟.一种3-甲基-7-丙基黄嘌呤的制备方法[P].中国专利,CN102718764A,2012-10-10.
[7] 舒瑞友.丙戊茶碱的合成[J].齐鲁药事,2004,23(4):48-50.
[8] 李兴泰,舒瑞友,丰宇胜.3-甲基黄嘌呤二钠盐甲化制备可可碱的新方法[P].中国专利,CN101220032,2008-07-06.
[9] 王靖宇,姚尧,张颖,等.简化RP-HPLC法同时测定茶碱和可可碱的含量[J].化学世界,2010,51(1):12-15.
(收稿日期:2014-01-02)