乙醚在阿司匹林重结晶中的作用*

2010-02-08 06:58雷春华李其华刘利民曾立华李承志
化学工程师 2010年2期
关键词:乙醚溶解性水杨酸

雷春华,李其华,刘利民,曾立华,李承志

(湖南师范大学 化学化工学院,湖南 长沙 410081)

阿司匹林(Aspirin,ASP)是临床上常用的解热消炎镇痛药物,通常以水杨酸(Salicylic acid,SA)和醋酐为原料,在不同催化剂的作用下,采用传统水浴法[1-3]或微波法[3-5]合成制得,对粗产品的纯化大多利用乙醇-水混合溶剂进行重结晶,很难除尽产品中微量的水杨酸杂质,主要原因是阿司匹林与水杨酸在乙醇、水中的溶解性均为易溶和微溶[6]。而两者在乙醚中的溶解性差异大[6],所以,在重结晶的溶剂中添加乙醚,利用三元混合溶剂对粗品阿司匹林进行处理,实验结果表明,能有效除去水杨酸杂质,保证阿司匹林样品的质量。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

无水乙醇、95%乙醇、乙醚、甲醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、CCl4、石油醚、FeCl3、水杨酸、HCl,均为分析纯;活性炭(C.P.);阿司匹林粗产品(湖南师范大学医学院2008级药学专业学生有机化学实验“乙酰水杨酸的制备”[7]合成样品,重结晶前充分拌匀);二次蒸馏水。

AL204电子天平;保温漏斗;SHE-Ⅲ循环式多用真空泵;DZG-6050D型真空干燥箱;UV-3310紫外分光光度计(日本日立)。

1.2 阿司匹林重结晶

为了寻找阿司匹林(ASP)重结晶的最适宜溶剂,对阿司匹林在常用有机溶剂中的溶解性进行了实验:称取0.1g ASP样品放入试管中,加入1.0 mL溶剂观察其溶解性。必要时采用加热、减少或补加一定量的溶剂等措施。

在ASP粗品中加入一定量的溶剂,稍微加热溶解后,加入一定体积的乙醚和水,加热至澄清,加入1勺(约0.1 g)活性炭,搅拌,用热水漏斗过滤,并用少量沸水冲洗扇形滤纸。滤液在冰水浴中冷却,析出白色针状晶体。抽滤,干燥后称量。取少量重结晶后的产品在试管中用1%FeCl3溶液定性检验。

1.3 产品的表征

将抽滤后的重结晶样品置于真空干燥箱中65℃4h,用紫外分光光度法检测样品中水杨酸的残留量[8,9]。

配制 1%FeCl30.01mol·L-1HCl溶液。

分别称取0.1000 g水杨酸及各阿司匹林重结晶样品,参照文献[8]配制0.01%水杨酸标准溶液及样品溶液。

量取0.01%水杨酸标准溶液10 mL置于100 mL容量瓶中,加 0.01mol·L-1HCl定容至 100 mL,摇匀,加 1mL1%FeCl30.01mol·L-1HCl溶液,摇匀;以 100 mL0.01mol·L-1HCl与 1 mL1%FeCl3的混合溶液为空白,在400~700 nm范围扫描,得到λmax=526 nm。

分别量取 1.0、2.0、3.0、5.0、10.0、20.0 mL 0.01%水杨酸标准溶液,置于100 mL容量瓶中,加0.01 mol·L-1HCl定容至 100 mL,再加 1mL 1%FeCl3溶液,以 100 mL0.01mol·L-1HCl与 1mL1%FeCl3的混合溶液为空白,在526 nm波长处测其吸光度。以其吸光度为纵坐标,相应的浓度为横坐标,得标准曲线(图略),线性关系为:

Y=0.01673+0.00984X,R=0.99994。

以 10 mL 无水乙醇,90 mL 0.01mol·L-1HCl与1mL1%FeCl3的混合溶液为空白,在526 nm波长处分别测试样品溶液的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 阿司匹林在不同溶剂中的溶解性

阿司匹林易溶于乙醇,在水或乙醚中微溶[6]。在其它常见有机溶剂中的溶解情况见表1。每次称取阿司匹林质量m(ASP)=0.1 g。

表1 阿司匹林在不同溶剂中的溶解性Tab.1 Solubility of aspirin in several organic solvents

分别选择乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮和乙酸乙酯作为阿司匹林重结晶的溶剂。

2.2 阿司匹林重结晶及样品的表征

选择不同的溶剂与乙醚、水组合成三元混合溶剂,对阿司匹林进行纯化处理。

2.2.1 乙醇-乙醚-水混合溶剂 改变溶剂乙醚及水的用量,对重结晶后的产品质量及收率均有影响。定性检验结果表明,1、2号样品遇1%FeCl3溶液显淡紫色,其余均不与1%FeCl3溶液发生显色反应。重结晶的收率及样品中水杨酸的残留量(换算成样品中水杨酸的质量分数ω,单位为μg·g-1)见表2。

表2 溶剂用量对阿司匹林重结晶的影响Tab.2 Effect of solvent volume on recrystallization of aspirin

由表2可见,不加乙醚或乙醚用量较少时,不能有效除去水杨酸;取最佳乙醇-乙醚配比,改变水的用量,对重结晶的收率影响较大。重结晶时溶剂最佳配比为:m(ASP)∶V(EtOH)∶V(Et2O)∶V(H2O)=1 g∶1 mL∶0.8 mL∶4 mL。

2.2.2 其它三元混合溶剂 用其它溶剂替代乙醇,按相同的用量配比对阿司匹林进行重结晶。样品与1%FeCl3溶液均不发生显色反应。用紫外分光光度法检测样品中水杨酸的残留量,结果见表3。

表3 不同溶剂对阿司匹林收率及质量的影响Tab.3 Effect of different solvents on aspirin yield and quality

若用乙醇-水二元溶剂对粗品ASP进行重结晶(样品1#),只能除去其中64%的水杨酸杂质;添加适量乙醚后(样品3#),可除去84%的水杨酸;尤其是丙酮-乙醚-水三元混合溶剂对ASP重结晶可除去94%的水杨酸,只是收率较低。实验数据表明,适量乙醚的加入能有效除去阿司匹林中少量水杨酸杂质。

3 结论

选择乙醇/甲醇/异丙醇-乙醚-水三元混合溶剂对粗品阿司匹林进行重结晶,能有效除去粗品中81%~92%的水杨酸杂质,且收率较高(83%~90%)。

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