对乙酰氨基酚的结构计算

一、对乙酰氨基酚的研究背景

对乙酰氨基酚（扑热息痛）为一种非甾体抗炎药，主治感冒发热。

图   对乙酰氨基酚红外光谱图

该品是非那西丁在体内的代谢产生，其抑制中枢神经系统前列腺素合成的作用与阿司匹林相似，但抑制外周前列腺素合成作用弱，故解热镇痛作用强，抗风湿作用弱，对血小板凝血机制无影响。 口服吸收迅速，完全，在体液内分布均匀，大部分在肝脏代谢，中间代谢产物对肝脏有毒，以葡萄糖醛酸结合物形式或从肾脏排泄，半衰期一般为1-4小时。

二、计算方法

1、用Hyperchem画出分子结构

2、build->add H and model build

3、comput->几何优化

3、保存为.mol文件？.ml2?

4、gaussView 打开，转换为gjf格式

5、文档编辑器打开，修改开头部分

6、gauss打开，计算

7、打开Editplus、gaussView、hpyerChem观看结果：键角、键长、红外光谱、震动、电荷（用gausesview打开1.out，保存为2.mol，再用hyper打开）

三、对乙酰氨基酚的计算结果

1.     优化获得的分子几何结构

原子编号：

分子基本参数：

2.     原子电荷分布情况

3.     模拟红外振动光谱

四、实验讨论与感想

本次实验极大激发了我对使用计算机研究物质分子结构的兴趣，让我感到计算机之神奇的同时更加让我感到蕴藏在背后的量子化学的神奇。曾有人在21世纪初推测20##年约60%的化学研究者进行量子化学计算。现在虽然不懂它的原理，但是它实用又富有美感的模型及参数计算促使我们将计算机辅助计算推广到更多领域。

附件：

对乙酰氨基酚鉴别、检查、结构确证及含量测定

学号：1342905 姓名：徐俊超

1.实验目的

1.1.了解对乙酰氨基酚化学结构，并对该原料药进行官能团鉴别与结构确证；

1.2.对该原料药的杂质（一般/有关）含量限度检查；并求出其中纯品含量。

2.实验原理与步骤

对乙酰氨基酚（扑热息痛）为一种非甾体抗炎药，主治感冒发热。

2.1.官能团鉴别（一般鉴别）

2.1.1化学法：法1：原理：+6  → +(紫色络合物证明酚羟基存在)。步骤：取本品水溶液加三氯化铁试液显蓝紫色。法2：原理：水解后与NaNO2反应生成红色重氮盐（鉴别芳伯胺）。取本品约0.1g，加稀盐酸5ml，置水浴中加热40分钟，放冷；取0.5ml，滴加亚硝酸钠试液5滴，摇匀，用水3ml稀释后，加碱性β-萘酚试液2ml，振摇，即显红色。

2.2结构确证（专属鉴别）

2.2.1.IR法：IR法具有高度专属特异性，适宜确证。基团的振动频率和吸收强度与组成基团的相对原子质量、化学键类型及分子几何构型有关。根据样品光谱与光谱集（或对照品光谱）比对峰位、峰强、峰形及峰数推断结构是否吻合。

图   对乙酰氨基酚红外光谱图

步骤：1：波数检验：PS膜置于IR仪的试样安放处，在4000~600范围扫描得吸收光谱；2：制备KBr压片：应取约2mg样品研磨，然后与100～200mg干燥KBr粉末充分混合，并再次用球磨机研磨1～2min，研磨时间将对最终的光谱外观有显著影响。再转入合适的模具中，使之分布均匀，抽空下压成透明薄片。装入压片夹以KBr空白压片作参比扫描红外光谱。查谱线索引找出标准谱图对照谱峰位置、形状和相对强度进行鉴定（参比为空气）。

Table.   Assignment of the theoretical vibration of APAP and experimental IRS

2.3杂质限量检查

2.3.1一般杂质：（1）重金属：一定条件下，重金属与或作用显色。《中国药典》规定在弱酸条件下进行，用稀HAc调节。实验证明在pH=3时PbS沉淀最完全，反应式为：

重金属的检查是在相同条件下进行比色试验。步骤：取25ml纳氏比色管三支，甲管中加标准铅溶液一定量与醋酸盐缓冲液(pH3.5)2ml后，加水稀释成25ml，乙管中加入供试液25ml，再加与甲管相同量的标准铅溶液与醋酸盐缓冲液（pH3.5）2ml后，用溶剂稀释成25ml，若供试液带颜色，可在甲管中滴加少量的稀焦糖溶液或其他无干扰的有色溶液,使之与乙管一致；再在甲、乙管中分别加硫代乙酰胺试液各2ml，摇匀，放置2分钟，同置白纸上，自上向下透视，乙管中显示的颜色与甲管比较，不得更深。（其中Fe盐应改用KSCN(aq)与其生成血红色配合物检验）

（2）酸碱度：步骤：取本品0.50g，加水50ml溶解后，加溴麝香草酚蓝指示剂(pH6.0~7.6，黄色~蓝色)2滴，如显黄色，加氢氧化钠滴定液(0.02mol/L)0.10ml，应变为蓝色；如显蓝色或绿色，加盐酸滴定液(0.02mol/L)0.20ml，应变为黄色。

2.3.2有关杂质

原料药产生来源：

其中有关物质为对乙酰酚，宜用HPLC洗脱法测定该杂质含量。

（1）色谱条件

色谱柱以反向键合相色谱柱（250mm×4.6mm）和 0.1%H3PO4（A）和5%乙腈(B)的甲醇溶液为流动相进行梯度洗脱，梯度洗脱顺序为：1min 90%A，10%B，1~2min 45%A，55%B，2~20min 45%A，55%B，检测波长为272nm，流速1.0（mL/min),柱温30，进样量20.

仪器与试药：高效液相色谱仪（美国安捷伦1260）；紫外分光光度计：型号：UV-1700(岛津)；对照品对乙酰氨基酚，对氨基酚；对乙酰氨基酚原料药自制；甲醇，乙腈均为色谱纯，水：娃哈哈纯净水。

（2）检测波长的选择

分别精密称取对照品对乙酰氨基酚!对氨基酚适量，用甲醇溶解并定量稀释成每1ml 约含 13的对乙酰氨基酚溶液和每1ml约含12的对氨基酚溶液。在 200~400nm波长范围内进行紫外扫描，对乙酰氨基酚和对氨基酚的最大吸收波长分别为245nm 和272nm，为提高检测的灵敏度，故选用对氨基酚的最大吸收波长272nm为检测波长。

（3）系统适用性试验

配制每1ml 约含50的对乙酰氨基酚20的对氨基酚的对照品混合溶液，按（1）项下色谱条件，记录色谱图，理论塔板数按对乙酰氨基酚峰计算；对乙酰氨基酚与对氨基酚的分离度。

（4） 有关物质对氨基酚

取同一批号的供试品，精密称定6份，用甲醇溶解并稀释成 40mg/ml的溶液，作为供试品溶液；另精密称取对氨基酚对照品适量，用甲醇溶解并制成 2/ml对氨基酚溶液作为对照品溶液。照上述色谱条件试验，精密量取对照品溶液50注入液相色谱仪，调节检测器灵敏度，使主成分色谱峰的峰高为满量程的10%；再量取供试品溶液与对照品溶液各50，分别注入液相色谱仪，记录色谱图，供试品溶液色谱图中如显示对氨基酚峰，按外标法以峰面积计算，平行测定三次，得出对氨基酚平均含量和RSD。

2.4纯品含量

2.4.1.UV法测定：20##年版《中国药典》收载的对乙酰氨基酚含量测定采用紫外分光光法。按干燥品计算，其含量应为98%~102%.

试剂：对乙酰氨基酚、0.4%氢氧化钠溶液、纯化水；

仪器：洗耳球、移液管5ml、量瓶250ml、量瓶100ml、紫外分光光度计。

步骤：取本品40mg，精密称定，置250ml量瓶中，加0.4%氢氧化钠溶液50ml溶解后加水置刻度，摇匀，精密量取5ml，置100ml量瓶中，加0.4%氢氧化钠溶液10ml,加水置刻度，摇匀，照紫外-可见分光光度法，在257nm的波长处测定吸光度，按C6H9NO2的吸收系数（E）为715计算，即得。(依据：对乙酰氨基酚在稀碱性溶液中，在257nm波长处有最大吸收，其紫外吸收光谱特征可用于原料及部分制剂的含量测定。)

表  2.3.2与2.4物质含量测定

2.5 安全性检验项目（此处从略）：（1）血糖测定：己糖激酶/6－磷酸脱氢酶法；。(2)血清尿酸测定：应用磷钨酸法测定时可得假性高值。(3)尿5－羟吲哚醋酸(5－HIAA)测定：应用亚硝基萘酚试剂作定性过筛试验时可得出假阳性结果，定量试验不受影响。(4)肝功能试验：一次大剂量应用(大于8～10g)或长期应用较小剂量(每天用量大于3～5g)时，凝血酶原时间、血清胆红素浓度、血清乳酸脱氢酶浓度及血清氨基转移酶均可增高。(5)使用YSI葡萄糖分析仪时可得出假阳性结果。（6）HPLC法测定血浆中浓度。

3.参考文献

1.中国药典（20##年版 二卷）中国医药出版社

2.严拯宇 分析化学实验与指导（第二版） 中国医药科技出版社 20##年8月第二版

3.李 锐 红外分光光度法鉴别对乙酰氨基酚片中国药事【J】2007 年第21 卷第4 期

4.药品红外光谱集第四卷(2010) 国家药典委员会

5.高等仪器分析试验与技术 北京大学医学出版社 20##年2月第一版

6.曹凤岐 无机化学实验与指导（第二版） 中国医药科技出版社 20##年8月第二版

7.张金磊，李海龙分光光度法测定药品中对乙酰氨基酚含量【J】广州化工第40 卷第18  20##年9 月