1,2-萘醌-4-磺酸鈉與2,6-二氨基嘌呤的顯色作用研究

劉 冰，楊代月

(新鄉(xiāng)學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

2,6-二氨基嘌呤又名2-氨基腺嘌呤，主要用作氟達(dá)拉濱等抗腫瘤藥物中間體，測定方法有極譜伏安法[1,2]和燐光法[3]。在藥品分析中，1,2-萘醌-4-磺酸鈉(NQS)可通過顯色反應(yīng)測定鹽酸普魯卡因[4]、間苯二酚[5]、對苯二酚[6]、頭孢他啶[7]、甘氨酸[8]、鏈霉素[9]、賴氨酸[10]、 磺胺甲口惡唑[11]等含量。

筆者使用分子模型和分子動態(tài)模擬，在MaterialsStudio軟件中建立了反應(yīng)物和產(chǎn)物的3D模型，通過分子力學(xué)和分子動力學(xué)計(jì)算尋找具有最低能量的穩(wěn)定構(gòu)象，利用DMol3模塊搜索反應(yīng)的過渡態(tài)，直觀、清楚地反映了NQS與2,6-二氨基嘌呤的作用過程。根據(jù)模擬結(jié)果對NQS與2,6-二氨基嘌呤的顯色機(jī)理進(jìn)行探討，由此改變試劑加入順序、緩沖溶液pH值、試劑配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件，獲得此類顯色反應(yīng)的最適宜條件，得到了較好的顯色效果。所建立的檢測方法與其他文獻(xiàn)方法相比，具有快速、簡便、線性范圍寬、不需昂貴的儀器設(shè)備等特點(diǎn)，有較好的應(yīng)用價(jià)值。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料與儀器

NQS，色譜純，ACROS ORGANICS： 2,6-二氨基嘌呤，標(biāo)準(zhǔn)品，中國藥品生物制品檢定所： Na2CO3、NaHCO3均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；T6新悅分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司； DK-8D電熱恒溫水槽，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；PC計(jì)算機(jī) Intel Core i3-2120 CPU。

NQS與2,6-二氨基嘌呤結(jié)構(gòu)式見圖1。

(NQS) (2,6-二氨基嘌呤)

圖1 NQS與2,6-二氨基嘌呤的結(jié)構(gòu)式

1.2 分子模擬

反應(yīng)物和產(chǎn)物3D模型采用Materials Studio 軟件(Accelrys, CA, USA，4.4版本)中的Material Visualizer模塊建立。

在Discover 模塊中進(jìn)行結(jié)構(gòu)最初優(yōu)化，采用COMPASS分子力場，體系溫度298 K，時(shí)間間隔1 fs。在Discover Minimization 菜單中，收斂水平選擇“ultra-fine”，其他選項(xiàng)默認(rèn)。

使用 DMol3模塊中的幾何優(yōu)化功能，選用廣義梯度近似(GGA) 中HCTH方法[12]進(jìn)行能量最小化計(jì)算，獲得各個(gè)化合物的最佳構(gòu)象，對NQS與2,6-二氨基嘌呤的反應(yīng)進(jìn)行過渡態(tài)搜索，獲得反應(yīng)的作用過程。

1.3 溶液配制

配制NQS深度為5×10-3mol/L溶液，4 ℃以下避光保存；2,6-二氨基嘌呤配置成2×10-3mol/L溶液，4 ℃以下避光保存；配置pH=11.00的Na2CO3-NaHCO3緩沖溶液。

1.4 分析步驟

準(zhǔn)確移取0.50 mL 2,6-二氨基嘌呤于10.00 mL比色管中。依次加入pH=11.00的緩沖溶液1.00 mL，NQS 3.00 mL，搖勻，加水稀釋至刻度線處，于70 ℃水浴中放置 70 min，以試劑空白為參比，在480 nm處測量吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 分子模擬結(jié)果

反應(yīng)的過渡態(tài)變化見圖2和圖3。

2.2 分析結(jié)果

按分析步驟配制溶液繪制吸收光譜，結(jié)果見圖4。由圖4可知：2,6-二氨基嘌呤在400～700 nm范圍內(nèi)無吸收(線c)。NQS與2,6-二氨基嘌呤生成物的最大吸收位于480 nm(線b)，NQS(線a)在此處吸收并不顯著。為消除試劑干擾，以試劑空白為參比,480 nm處測定生成物的吸光度。

a.鍵長變化

b.化學(xué)鍵變化

a.尚未穩(wěn)定的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)

b.穩(wěn)定的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)

按照分析方法，考察了2,6-二氨基嘌呤，緩沖溶液，l,2-萘醌-4-磺酸鈉3種試劑的6種不同加入順序?qū)ξ舛鹊挠绊憽＝Y(jié)果表明：試劑加入的最佳順序?yàn)椋?,6-二氨基嘌呤、緩沖溶液和NQS。

圖4 吸收光譜

當(dāng)溶液pH<7.00時(shí)，2,6-二氨基嘌呤與NQS反應(yīng)程度較小。其原因可能為在較高酸度條件下，2,6-二氨基嘌呤分子中的胺基被質(zhì)子化，降低了它作為親核試劑的進(jìn)攻能力。當(dāng)pH>7.00時(shí)，隨著pH值升高，吸光度明顯增大；當(dāng)pH=11.00時(shí)，溶液吸光度最大；當(dāng)pH>13.00時(shí)，吸光度又陡然下降，這可能是因?yàn)殡S著pH值升高，溶液中OH-濃度增大，由于OH-堿性遠(yuǎn)大于2,6-二氨基嘌呤分子中胺基的堿性，即OH-的親核能力遠(yuǎn)大于胺基[19]。OH-會嚴(yán)重阻礙2,6-二氨基嘌呤與顯色劑的親核取代反應(yīng)。為保證有較高的靈敏度，選擇pH=11.00為最佳實(shí)驗(yàn)條件。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著NQS加入量的增大，溶液的吸光度逐漸增大。當(dāng)加入量為3.00 mL，吸光度最大且基本保持不變。因此，選擇顯色劑加入量為3.00 mL。

當(dāng)反應(yīng)溫度為60～70 ℃時(shí)，2,6-二氨基嘌呤與NQS反應(yīng)生成物的吸光度最大。實(shí)驗(yàn)表明2,6-二氨基嘌呤與NQS室溫下立即反應(yīng)，放置70 min至2 h后，產(chǎn)物的吸光度基本不變，故選擇70 min作為測定的條件。

采用等物質(zhì)的量連續(xù)變化法和斜率比法測得2,6-二氨基嘌呤與NQS 反應(yīng)化學(xué)計(jì)量比均為1∶2，所得結(jié)果與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果一致。

按照分析步驟配制2,6-二氨基嘌呤標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，分別測定其吸光度。2,6-二氨基嘌呤質(zhì)量濃度在0.2～60 mg/L與吸光度呈良好的線性關(guān)系，線性回歸方程：A=0.041 87c(×10-3mol/L) +2.085 3,線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 8；表觀摩爾吸光系數(shù)ε=6.00×103L/(mol·cm)。按分析步驟平行測定10份試液，RSD為1.4%。按照空白溶液測得值(n=10)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍除以工作曲線回歸方程的斜率，得出檢出限為0.002 0 mg/L。

2.3 樣品分析

稱取40 mg 2,6-二氨基嘌呤，溶解，轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，搖勻，于4 ℃時(shí)避光保存。使用時(shí)過濾，取濾液按實(shí)驗(yàn)方法平行測定5份試樣，結(jié)果如表l所示。

表1 樣品與回收率測定

3 結(jié) 論

以NQS作為顯色劑與2,6-二氨基嘌呤進(jìn)行顯色反應(yīng)，產(chǎn)物的最大吸收波長為480 nm, ε480為6.00×103L/(mol·cm)， 2,6-二氨基嘌呤濃度在0.2～60 mg/L有良好的線性關(guān)系，回歸方程為A=0.041 87c+2.085 3, 相關(guān)系數(shù)為0.999 8，回收率范圍98.8%～101.2%，所建方法具有較好的顯色效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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