以鐵氰化鉀為探針試劑光度法測定卡比馬唑

郭　麗，劉禮濤，張　丹

(1 河南省環(huán)境監(jiān)測中心，河南　鄭州　450004;2 新鄉(xiāng)市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，河南　新鄉(xiāng)　453000)

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以鐵氰化鉀為探針試劑光度法測定卡比馬唑

郭麗1，劉禮濤2，張丹1

(1 河南省環(huán)境監(jiān)測中心，河南鄭州450004;2 新鄉(xiāng)市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，河南新鄉(xiāng)453000)

采用K3[Fe(CN)6]為探針試劑分光光度法測定卡比馬唑的新方法。研究表明，在酸性條件下，卡比馬唑使Fe(III)還原為Fe(II)，還原生成的Fe(II)可以與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成可溶性普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6]?？ū锐R唑的濃度在0.05～4.8 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，線性回歸方程A=0.02016+0.35987C(μg/mL)，相關(guān)系數(shù)R=0.9998，檢出限為0.042 μg/mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差R.S.D.=0.58%(n=11)，間接測定卡比馬唑的摩爾吸光系數(shù)ε=6.7×105L/(mol·cm-1)。本方法成功用于藥物中卡比馬唑含量的測定，平均回收率為98.3%～102.0%，結(jié)果滿意。

卡比馬唑；鐵氰化鉀；分光光度法

卡比嗎唑(CBZ)是一種抗甲狀腺藥物，常用來治療甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)[1]。其作用機(jī)制是抑制甲狀腺內(nèi)過氧化物酶，從而阻礙吸聚到甲狀腺內(nèi)碘化物的氧化及酪氨酸的偶聯(lián)，阻礙甲狀腺素(T4)和三碘甲狀腺原氨酸(T3)的合成[2-4]。其也用來加快的動(dòng)物的生長速度。因此，對(duì)于嗎唑的測定在臨床應(yīng)用以及藥物質(zhì)量控制等方面有較大的意義。目前以已報(bào)道的測定卡比嗎唑的方法有：比色法[5]，直接滴定法[6]，色譜法[7]，化學(xué)發(fā)光法[8],流動(dòng)注射分光光度法[9]和藥典法[10]等。

本文建立了以K3[Fe(CN)6]為探針試劑可見分光光度法測定卡比嗎唑的新方法。研究表明：在pH小于4.0的條件下，卡比嗎唑定量水解生成甲巰咪唑[8]，甲巰咪唑可以將Fe(III)還原為Fe(II)，生成的Fe(II)可以與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成對(duì)可見光具有強(qiáng)吸收的可溶性普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6][11]887，其最大吸收波長λmax為735 nm?？ū锐R唑的濃度在0.05～4.80 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，間接測定卡比馬唑的摩爾吸光系數(shù)ε=6.7×105L/(mol·cm-1)。本方法成功用于藥物中卡比馬唑含量的測定，并且具有靈敏度高、檢測限低、選擇性好、操作簡便、成本低等特點(diǎn)，對(duì)于建立卡比嗎唑分析的新方法具有重要的實(shí)際意義。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1主要試劑與儀器

卡比馬唑(AR)，遼寧綠丹藥業(yè)有限公司：配制成1.00 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，置于4 ℃避光保存，用時(shí)稀釋至所需濃度；鐵氰化鉀(AR)，北京化工廠：配制成1.5×10-2mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液；三氯化鐵(AR)，天津化工三廠：配制成1.5×10-2mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液；所用水均為二次蒸餾水；其他試劑均為分析純。

T6雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；CS-501超級(jí)恒溫儀，重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；D8-X射線粉末衍射儀，德國布魯克儀器公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

分別準(zhǔn)確移取1.20 mL 1.5×10-2mol/L FeCl3、0.8 mL 1.5×10-2mol/L K3[Fe(CN)6]及一定量的卡比馬唑于25 mL磨口比色管中，控制溶液pH<4.0，用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻后于25 ℃下反應(yīng)30 min，以試劑空白做參比，于735 nm處測定其吸光度。

2　結(jié)果與討論

2.1吸收光譜

以蒸餾水為參比，分別測得試劑空白(濃度均為1.5×10-2mol/L的FeCl31.0 mL和0.6 mL K3[Fe(CN)6]相混合)、卡比嗎唑的吸收光譜以及以試劑空白為參比測得反應(yīng)產(chǎn)物(可溶性普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6])的吸收光譜見圖1。

圖1　吸收光譜圖

圖1表明，反應(yīng)生成物的最大吸收波長為735 nm(曲線a)，試劑空白(曲線b)、卡比嗎唑(曲線c)在500～900 nm范圍內(nèi)基本無吸收。為消除試劑干擾，試驗(yàn)中以試劑空白為參比，于735 nm處測定生成物普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6]的吸光度。

2.2三氯化鐵用量對(duì)吸光度的影響

圖2　FeCl3用量的影響

固定K3[Fe(CN)6]、卡比嗎唑的用量分別為1.00 mL和 40 μg，F(xiàn)eCl3的用量對(duì)吸光度的影響見圖2。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)FeCl3加入量為1.00 mL時(shí)，吸光度已達(dá)到最大；而繼續(xù)增加FeCl3用量，吸光度基本恒定不變。這表明溶液中的卡比嗎唑已全部被Fe(III)氧化，反應(yīng)生成的Fe(II)的量已達(dá)到最大，所以即使繼續(xù)增加FeCl3的用量，還原生成Fe(II)的量也不再增加，即生成可溶性普魯士藍(lán)的量不再增加。為了使卡比嗎唑與Fe(III)反應(yīng)完全，F(xiàn)eCl3的用量為1.20 mL。

2.3鐵氰化鉀用量對(duì)吸光度的影響

根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，研究了鐵氰化鉀用量對(duì)吸光度的影響，見圖3。試驗(yàn)表明，當(dāng)K3[Fe(CN)6]的加入量為0.60 mL時(shí)，吸光度達(dá)到最大，且吸光度不會(huì)隨著K3[Fe(CN)6]用量的增加而改變。這表明溶液中被卡比嗎唑還原生成的Fe(II)所形成的普魯士藍(lán)濃度已達(dá)到了最大。為保證反應(yīng)生成的Fe(II)能夠完全反應(yīng)，試驗(yàn)選擇K3[Fe(CN)6]的最佳用量為0.80 mL。

圖3　K3[Fe(CN)6]用量的影響

2.4反應(yīng)溫度和時(shí)間的影響

固定反應(yīng)時(shí)間為30 min，按照試驗(yàn)方法測定不同反應(yīng)溫度下溶液的吸光度。結(jié)果表明：當(dāng)反應(yīng)溫度為25 ℃時(shí)，產(chǎn)物吸光度最大；當(dāng)反應(yīng)溫度繼續(xù)升高，吸光度下降。其原因可能是在較高溫度下，反應(yīng)生成的可溶性普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6]不穩(wěn)定易分解所致，這也與實(shí)驗(yàn)中溫度升高時(shí)溶液顏色變淺的現(xiàn)象相一致。

固定反應(yīng)溫度為25 ℃，討論了反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸光度的影響。結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為30 min時(shí)，吸光度達(dá)到最大，且能保持30 min不變，該條件已能夠滿足測定的要求。因此本試驗(yàn)選擇的最佳反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別為25 ℃和30 min。

2.5pH值的影響

固定FeCl3和K3[Fe(CN)6]的用量分別為1.2 mL和0.8 mL，試驗(yàn)了不同pH值對(duì)吸光度的影響(見圖4)。圖4中可見，當(dāng)pH值等于1～4時(shí)，溶液的吸光度達(dá)到最大，并且基本保持不變。隨著pH值的升高，溶液的吸光度有明顯降低。這是由于Fe(III)在較高的pH值條件下，容易水解生成Fe(OH)3沉淀[11]883，影響了 Fe(III)與卡比嗎唑的反應(yīng)，使溶液的吸光度降低。這也與實(shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)pH值大于4時(shí)，反應(yīng)溶液變渾濁的現(xiàn)象相一致。當(dāng)?shù)挠昧吭黾訒r(shí)，產(chǎn)物顏色減弱的現(xiàn)象相一致。為了使反應(yīng)進(jìn)行的更加完全，應(yīng)該控制溶液的pH值小于4.0。

圖4　pH值的影響

2.6有機(jī)溶劑的影響

固定反應(yīng)條件不變，試驗(yàn)了有機(jī)溶劑對(duì)溶液吸光度的影響，見圖5。從圖5中可以看出，當(dāng)乙醇和丙酮分別加入反應(yīng)溶液中，溶液的吸光度有不同程度的升高。其中，丙酮對(duì)溶液的吸光度影響更加明顯。當(dāng)加入丙酮的體積為5.00 mL時(shí)，溶液的吸光度增加了62%。而乙醇對(duì)溶液的吸光度較小?？赡艿脑蚴潜臉O性相對(duì)于乙醇來說較小。并且由于絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)隨著溶液極性的減小而增大[12]，所以普魯士藍(lán)在丙酮中的穩(wěn)定常數(shù)較大。這也解釋了含有丙酮的溶液的吸光度高于含有乙醇溶液的原因。

圖5　有機(jī)溶劑的影響

2.7動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

2.8工作曲線

按照試驗(yàn)步驟配制一系列卡比嗎唑的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以吸光度為縱坐標(biāo)，卡比嗎唑的濃度(C/μg/mL)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖6。結(jié)果表明，卡比嗎唑的濃度在0.05～4.80 μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系，線性回歸方程為A=0.020+0.35987C(μg/mL)，線性相關(guān)系數(shù)R=0.9998。根據(jù)線性回歸方程可以計(jì)算出卡比嗎唑的摩爾吸光系數(shù)ε=6.7×104L/(mol·cm-1)。按照試驗(yàn)方法平行測定11份試樣，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差R.S.D=0.58%，檢測限(3σ/k)為0.042 μg/mL。

圖6　工作曲線

2.9反應(yīng)機(jī)理

在pH小于4.0的條件下，卡比嗎唑定量水解生成甲巰咪唑[8]，甲巰咪唑分子中的巰基具有還原性[13]可以將Fe(III)還原為Fe(II)，而甲巰咪唑被氧化生成二硫化物，生成的Fe(II)可以與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成可溶性普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6]。反應(yīng)方程式推斷如下：

3　共存組分的影響及樣品分析

3.1共存組分的影響

3.2樣品分析

將2片卡比嗎唑片劑(5 mg/片，遼寧綠丹藥業(yè)有限公司)，充分研磨，混合均勻，準(zhǔn)確稱取適量樣品，加入少量乙醇溶解，用蒸餾水稀釋至所需濃度，4 ℃避光保存。按照1.2節(jié)試驗(yàn)方法測定片劑中卡比嗎唑的含量，結(jié)果見表1。與已報(bào)道方法[5]進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果一致。

表1　藥片中卡比嗎唑的回收率Table 1　The recovery of Carbimazole in tablets (n=5, t0.05, 4=2.78)

4　結(jié)　論

本文以卡比嗎唑可以還原Fe(III)為基礎(chǔ)，建立了以K3[Fe(CN)6]-Fe(III)體系可見分光光度法測定藥片中卡比嗎唑含量的新方法。研究表明：控制溶液pH值小于4.0，F(xiàn)e(III)可被卡比嗎唑還原生成Fe(II)，還原生成的Fe(II)與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成可溶性的普魯士藍(lán)KFeIII[FeII(CN)6]，根據(jù)吸光度間接測定卡比嗎唑的含量。該方法以K3[Fe(CN)6]作為顯色劑不僅經(jīng)濟(jì)易得，而且本法具有簡單、選擇性好等特點(diǎn)，適用于測定藥片卡比嗎唑的含量。

[1]Goodman A, Goodman L S, Rall T W, et al. Panamericana(7th Ed)[M].Madrid: The Madrid Press,1989:1330.

[2]James E F, Anne B M. The extra pharmacopeia(28th Ed)[M].London:The Pharmaceutical Press,1982:686.

[3]Stenlake J B, Williams W D, Skellern G G. Development and comparison of thin-layer chromatographic and gas-liquid chromatographic methods for measurement of methimazole in rat urine [J]. J. Chromatogr,1970,53:285-288.

[4]Morchant B, Alexander W D, Lazarus J H. The Accumulation of 35S-Antithyroid Drugs by the Thyroid Gland [J]. J. Clin. Endocrinol,1972,34:847-851.

[5]Salah M S.Colorimetric methods for the assay of carbimazole in drug formulations using dichromate and molybdate [J].J Pharm Biomed Anal,1992,10(10-12):1059-1062.

[6]Elbardicy M G, Elsaharty Y S, Tawakkol M S. Bromometric determination of carbimazole[J]. Talanta,1993,40(4):577-583.

[7]Skellem G G.Aspects of the analysis of drugs and drug metabolites by high-performance liquid chromatography [J]. Analyst,1981,106:1071.

[8]Anastasios E, Paraskevas D T, Maria N, et al. Determination of methimazole and carbimazole by flow-injection with chemiluminescence detection based on the inhibition of the Cu(II)-catalysed luminol-hydrogen peroxide reaction [J].Anal Chim Acta,2004,505:129-133.

[10]中華人民共和國藥典(二部)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:102.

[11]北京師范大學(xué),華中師范大學(xué),南京師范大學(xué),等.無機(jī)化學(xué).3版[M].北京：高等教育出版社,2002:883.887.

[12]潘教麥,陳亞森,嚴(yán)恒太.顯色劑在冶金分析中的應(yīng)用[M].上海:上?？萍汲霭嫔?1981:53.

[13]胡宏紋.有機(jī)化學(xué).2版[M].北京:高等教育出版社,1990:581.

Determination of Carbimazole by Using Potassium Ferricyanide as Spectroscopic Probe Reagent

GUO Li1， LIU Li-tao2, ZHANG Dan1

(1 Henan Province Environmental Monitoring Center, Henan Zhengzhou 453004;2XinxiangEnvironmentalProtectionMonitoringStation,HenanXinxiang453000,China)

A highly sensitive method for the determination of carbimazole in pharmaceutical preparations was proposed by using potassium ferricyanide as spectroscopic probe reagent. This method was based on the fact that carbimazole can be quantitatively hydrolysed to methimazole, Fe(III) was reduced to Fe(II) by methimazole and the in situ formed Fe(II) reacts with potassium ferricyanide to give soluble prussian blue under pH<4.0. Beer’s law was obeyed in the concentration range of 0.05～4.80 μg/mL of carbimazole with an excellent correlation coefficient (r=0.9998). The equation of the linear regression was A=0.020+0.35987C (μg/mL) and the detection limit was 0.042 μg/mL. The apparent molar absorption coefficient of indirect determination of carbimazole was 6.7×104L/(mol·cm-1). The results showed a sensitive, simple, reliable and readily applied method to determine carbimazole in pharmaceutical product. No interference was observed from common excipients in formulations. Recoveries were within 98.3%～102.0%, with standard deviations ranging from 0.33% to 0.85%.

potassium ferricyanide; carbimazole; spectrophtometry

郭麗(1984-)，女，助理工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測和藥物分析。

O657.32

A

1001-9677(2016)014-0152-04