药物结构与分析方法Ⅱ 维生素类药物的分析

维生素类药物 维生素（Vitamins）是维持人类机体正常代谢功能所必需的一类活性物质，主要用于机体的能量转移和代谢调节，体内不能自行合成，须从食物中获得。 ChP2010收载了维生素A、B1、B2、B6、B12、C、D2、D3、E、K1、叶酸、烟酸、烟酰胺、泛酸钙等原料及制剂共46个品种。

维生素类药物 按溶解度分： 脂溶性维生素 A、D2、D3、E、K1 水溶性维生素 B1、B2、B6、B12、C、叶酸、 烟酸、烟酰胺、泛酸

Contents 化学结构 1 理化性质 2 典型药物 3 分析方法 4

维生素类药物的分析 典型药物 维生素类药，ChP2010收载维生素C、维生素C片、维生素C泡腾片、维生素C泡腾颗粒、维生素C注射液、维生素C颗粒、维生素C钙、维生素C钠。

维生素C发现史 坏血病，是几百年前就知道的疾病，但是由于以前人类对它发生的原因不了解，当时被称作不治之症，且死亡率很高。一直到1911年，人类才确定它是因为缺乏维生素C 而产生的。 1747年英国海军医官Lind在远航船上的著名实验，证实柑橘水果可治坏血病，并于1753年出版《坏血病大全》一书。 英王御医Gilbert Blane 相信的结果，作为英国海军医疗委员会委员，由于他的努力，英国海军部通令每个海军官兵每天都必须饮用3/4 盎斯柠檬汁。1796年英国海军中坏血病病例大幅降低。英国海军战力倍增，在1797年击败西班牙舰队，缔造了大英日不落帝国。

维生素C发现史 1907年Axel Holst 和Theodor Frolich发表使用天竺鼠做坏血病实验的论文。 1912年，波兰裔美国科学家卡西米尔·冯克发表了维生素的理论，认为自然食物中四种物质可以防治夜盲症、脚气病、坏血病和佝偻病，称为 “维持生命的胺素（Vitamine）”。冯克以为这些物质都含有氮或胺基，所以加上胺素Amine的结尾。后来发现有些物质并不含氮，所以改称为Vitamin，中文称为维生素或维他命，四种物质分别被称为维生素A 、维生素B、维生素C 和维生素D。

维生素C发现史 1920-1930年代，有机化学家群起研究维他命，试探在食物中分析维他命并决定它们的化学成份。 1928年匈牙利生化学家Albert Szent-Gyorgyi在英国化学家Frederick Gowland Hopkins的实验室中成功地从牛的副肾腺中分离出1克纯粹的维生素C。1928年他发表论文，确定维生素C的化学分子式是C6H8O6。 因为维生素C和人体内氧化反应的研究， Szent-Gyorgyi获得1937年的诺贝尔医学奖。 英国的醣类化学家Walter H. Haworth决定了维生素C的正确化学构造，并且用不同的方法制造出维生素C，也获得了1937年的诺贝尔化学奖。

维生素C发现史 1933年瑞士化学家Tadeus Reichstein发明了维生素C的工业生产法。 工业生产法的专利权在1934年被罗氏公司购得，成为50余年来工业生产维生素C的主要方法。罗氏公司因此独占了维生素C的市场。

维生素C发现史 1970年，两次获得诺贝尔奖的化学家莱纳斯·鲍林出版《维生素C治感冒》一书，提出高剂量的维生素C可以预防和治疗感冒。 1979年Ewan Cameron医师和鲍林出版《癌症和维生素》一书，提出高剂量的维生素C可以帮助癌症患者及治疗一些癌症，再度挑起医药界激烈的争论。 1980年在中国科学院北京微生物研究所的研究员尹光琳发明“维生素C二步发酵新工艺”，大幅改进了一步发酵法，减低维生素C的生产成本。

维生素C发现史 二步发酵法：将葡萄糖还原成为山梨醇，经过第一次细菌发酵成为山梨糖，再经过第二次细菌发酵转化为酮古洛糖酸，最后异化成为维生素C。专利国际使用权于1985年出售给瑞士罗氏公司。 罗氏得到了专利但并不使用，目的是要防止其它外国公司使用新法与其竞争。中国的国内使用权并没有卖断给罗氏公司。目前，中国国内形成石药集团维生药业、华药维尔康药业、东北制药和江山制药四大巨头。 维生素C是我国原料药中产量最大的品种，中国出口的维生素C占世界市场的80％。

维生素C发现史 1981年凯斯卡特医师发现用腹泻测定人体的维生素C饱和量的方法。口服过量维生素C会产生腹泻。腹泻显示人体所有器官的维生素C到达饱和。正常的人维生素C 饱和量是每天4-15克。有病的人维生素C饱和量大幅增加，病情越严重，维生素C饱和量越高，甚至可以高到每天200克。每天口服略低于饱和量的维生素C，是治疗各种感染疾病的验方。 2002年的严重急性呼吸系统综合症(SARS)危机时，赖斯医师在香港和新加坡刊登巨幅广告，忠告华人大众非典不是绝症，是可以用维生素C治疗的。在非典流行时期，上海罗氏公司生产的“力度伸维C泡腾片”被抢购一空。

维生素C基本特性 维生素C（vitamin C）又称L-抗坏血酸（L-ascorbic acid），在化学结构上和糖类十分相似，有4种光学异构体，其中以L-构型右旋体的生物活性最强。 外观：无色晶体 　　 熔点：190-192℃ 　　 紫外吸收最大值：245nm（稀盐酸溶液） 265nm（中性或碱性溶液） 　　 溶解性：水溶性维生素 　　 比旋度：+20.5°- +21.5°

维生素C基本特性 维生素C分子结构中具有烯二醇结构，具有内酯环，且有2个手性碳原子（C4、C5），不仅使维生素C性质极为活泼，且具旋光性。 具有酸性，较强的还原性，加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化为己糖衍生物。

维生素C基本特性 酸性 维生素C分子结构中的烯二醇基，尤其是C3—OH由于受共轭效应的影响，酸性较强（pK1=4．17）;C2—OH的酸性极弱（pK2=11．57），故维生素C一般表现为一元酸，可与碳酸氢钠作用生成钠盐。 还原性 分子中的烯二醇基具极强的还原性，易被氧化为二酮基而成为去氢抗坏血酸，加氢又可还原为抗坏血酸。在碱性溶液或强酸性溶液中能进一步水解为二酮古洛糖酸而失去活性。

生产工艺 一步发酵法：将葡萄糖还原成为山梨醇，再经过细菌发酵成为山梨糖，山梨糖加丙酮制成二丙酮山梨糖，然后再用氯及氢氧化钠氧化成为二丙酮古洛酸。二丙酮古洛酸溶解在混合的有机溶液中，经过酸的催化剂重组成为维生素C。 二步发酵法：将葡萄糖还原成为山梨醇，经过第一次细菌发酵成为山梨糖，再经过第二次细菌发酵转化为酮古洛糖酸，最后异化成为维生素C。

维生素C质量标准

维生素C质量标准

维生素C质量标准

维生素C质量标准

鉴别 操作方法： 取本品0.2g,加水10ml溶解后,分成二等份, 在一份中加硝酸银试液0.5ml,即生成银的黑色沉淀； （与硝酸银反应） 在另一份中,加二氯靛酚钠试液1～2滴,试液的颜色即消失。 （与2,6-二氯靛酚反应）

鉴别 与硝酸银反应鉴别试验 维生素C分子中有烯二醇基，具有强还原性，可被硝酸银氧化为去氢抗坏血酸，同时产生黑色金属银沉淀。

鉴别 与2,6-二氯靛酚反应鉴别试验 2,6-二氯靛酚为一染料，其氧化型在酸性介质中为玫瑰红色，碱性介质中为蓝色。与维生素C作用后生成还原型无色的酚亚胺。

检查 溶液的澄清度与颜色 草酸 炽灼残渣 非挥发性无机杂质 铁 铜 重金属 细菌内毒素 特殊杂质

溶液的澄清度与颜色 维生素C 分子中内酯环易发生水解，并进一步发生脱羧反应生成糠醛，后者受空气影响经氧化和聚合而呈黄色。空气、光、热和重金属都可加速此反应发生。 检查方法： 取本品3.0g,加水15ml,振摇使溶解,溶液应澄清无色；如显色,将溶液经4号垂熔玻璃漏斗滤过,取滤液,照紫外-可见分光光度法(附录ⅣA),在420nm的波长处测定吸光度,不得过0.03。

草酸 维生素C分子烯二醇基结构具有很强的还原性，内酯环结构极易水解。与空气接触自动氧化生成去氢抗坏血酸，去氢抗坏血酸水解生成2,3-二酮-古洛糖酸，并进一步氧化可产生草酸。检查草酸以控制维生素C的质量。 检查方法： 取本品0.25g,加水4.5ml,振摇使维生素C溶解,加氢氧化钠试液0.5ml、稀醋酸1ml与氯化钙试液0.5ml,摇匀,放置1小时,作为供试品溶液；另精密称取草酸75mg,置500m1量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,精密量取5ml,加稀醋酸1ml与氯化钙试液0.5ml,摇匀,放置1小时,作为对照溶液。供试品溶液产生的浑浊不得浓于对照溶液(0.3%)。

若A和B溶液测定吸光度分别为a和b，则要求b<a-b。 　 铁 取本品5.0g两份,分别置25ml量瓶中,一份中加0.1mol/L硝酸溶液溶解并稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液(B)；另一份中加标准铁溶液(精密称取硫酸铁铵863mg,置1000ml量瓶中,加1mol/L硫酸溶液25ml,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取10ml,置100m1量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀)1.0ml,加0.1mol/L硝酸溶液溶解并稀释至刻度,摇匀,作为对照溶液(A)。照原子吸收分光光度法(附录Ⅳ D),在248.3nm的波长处分别测定,应符合规定。 若A和B溶液测定吸光度分别为a和b，则要求b<a-b。

若A和B溶液测定吸光度分别为a和b，则要求b<a-b。 　 铜 取本品2.0g两份,分别置25ml量瓶中,一份中加0.1mol/L硝酸溶液溶解并稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液(B)；另一份中加标准铜溶液(精密称取硫酸铜393mg,置1000m1量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,精密量取10ml,置100ml量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀)1.0m1,加0.1mol/L硝酸溶液溶解并稀释至刻度,摇匀,作为对照溶液(A)。照原子吸收分光光度法(附录Ⅳ D),在324.8nm的波长处分别测定,应符合规定。 若A和B溶液测定吸光度分别为a和b，则要求b<a-b。

检查 炽灼残渣 不得过0.1％。（附录Ⅷ N） 重金属 取本品1.0g，加水溶解成25ml，依法检查（附录Ⅷ H第一法），含重金属不得过百万分之十。 细菌内毒素 取本品,加碳酸钠(170℃加热4小时以上)适量,使混合,依法检查(附录Ⅺ E),每lmg维生素C中含内毒素的量应小于0.020EU(供注射用)。

含量测定—碘量法 【含量测定】 取本品约0.2g,精密称定,加新沸过的冷水100ml与稀醋酸10ml使溶解,加淀粉指示液1ml,立即用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并在30秒钟内不褪。每1ml碘滴定液(0.05mol/L)相当于8.806mg的C6H8O6。

典型文献研读 1．杨 颖．高效液相色谱法测定拜阿司匹灵泡腾片中维生素C的含量．药物分析杂志，1998，18(4)：274-275． 2．臧亚茹．高效液相色谱法同时测定复方壬二酸乳膏中维生素C与维生素E的含量．中国医院药学杂志，2007，27（8）：1171-1172． 3. 曾国富，黄玉英．紫外分光光度法测定维生素C注射剂的含量．海峡药学，2008，2O（11）：44-46． 4. 陈戊姣，李健和，彭六保，等．高效液相色谱法测定维生素C阴道缓释片有关物质及含量．中国医药导报，2009年21（6）：44-47． 5．张 杰，杨 杰．维生素C注射液相关杂质考察．黑龙江医药，2009，22（3）：289-290． 6. 陈 沛．维生素C片溶液的颜色检查方法的探讨．海峡药学，2O09，21（8）：78-79． 7．董 丽，孙祥德，李 琴．高效液相色谱双波长检测法测定维C银翘片中4种组分的含量．色谱，2010，28（2）：204-208．

练习思考题 总结维生素E化学结构、理化性质与分析方法之间的关系。