二氧化碳沉淀法去除苯扎贝特中主要杂质

苯扎贝特（bezafibrate，BZ） ，化学名为2-[4-[2-（4-氯苯甲酰氨基） 乙基]苯氧基]-2-甲基丙酸，主要用于治疗高甘油三酯血症、高胆固醇血症、混合型高脂血症，是治疗各型脂质代谢障碍的一线药物。BZ的合成及其质量控制是应用和研究得以顺利进行的重要保障。

BZ的合成大多以对氯苯甲酰氯和对羟基苯乙胺为原料，经酰化反应制得中间体N-对羟基苯乙基-4-氯苯甲酰胺（CLN） ，再在氢氧化钠的催化下，与丙酮和氯仿缩合制得。目前该合成路线已实现工业化多年，但对BZ质量稳定性的控制还存在问题，主要原因在于第二步缩合反应机理为卡宾反应，因反应自发而放出的大量热导致反应温度迅速上升，直接影响BZ的质量。据文献报道，BZ中的主要杂质为未完全转化的原料CLN，中国药典也对该药物的杂质提出了限量检查。

目前已有的研究主要集中在合成工艺的优化和改进，对于杂质含量较高的粗品的纯化除了采用传统的重结晶方法外，未见其它的后处理工艺。

1、仪器和试剂

BZ对照品（中国药品生物制品检定所，批号100732-200501） ；CLN对照品（ 江苏天士力帝益药业有限公司，批号20130509，99.5%） ； 甲醇为色谱纯，磷酸二氢钾为色谱级，流动相中水为双蒸水，其它试剂均为分析纯。1100 LC型高效液相色谱仪（美国Agilent公司） ，G1315B型紫外检测器（ 美国Agilent公司）。

2、BZ传统后处理工艺

将CLN10g（35mmol） 和丙酮200mL加至500mL三颈瓶中混合溶解，再加入氢氧化钠23g，25～28℃搅拌0.5h，升温至30～35℃，滴加氯仿12mL，并控制温度为35 ～38℃，滴毕，在此温度反应1h后再升温回流1h。停止反应，回收丙酮。稍冷后加入水300mL溶解剩余物，并于5℃搅拌下滴加15%盐酸调至pH值3～4，析出固体，继续搅拌1h后抽滤，滤饼水洗、干燥，得米白色BZ粗品（12.7g，收率96.8%）。该粗品经95%乙醇两次重结晶，得白色BZ产品（8.2g，两次重结晶收率64.5%）。

将上节所得反应物回收丙酮、加水溶解后，向其水溶液中通入CO₂至饱和（pH值5~6） ，此时析出CLN白色固体，过滤，滤液按上节中15%盐酸酸化处理，得白色BZ粗品（10.7g，收率81.6%）。该粗品经95%乙醇一次重结晶，得白色BZ产品（9.6g，重结晶收率89.8%）。

对合成所得BZ粗品进行HPLC检测，和BZ的对照品图谱比较可知，粗品中的主要杂质是CLN，是由于反应过程中原料转化不完全造成的。由于CLN和BZ的结构分别为酚和羧酸，均具有一定的酸性，在合成反应结束后的强碱性溶液中，二者均以钠盐的形式共存并溶于水中，继而随盐酸酸化而同时析出，因此传统的后处理工艺很难将二者分离，只能通过重结晶在产品精制过程中将CLN去除。CO₂沉淀工艺是根据酚和羧酸酸性的差异，在溶有BZ和CLN钠盐的水溶液中通入CO₂，将CLN钠盐转化为酚析出，而产物BZ仍以羧酸钠的形式溶于水溶液中，通过简单的过滤即可将二者分离。

在反应液中通入CO₂后，将所得沉淀分离纯化，得到少量白色粉末，经熔点测定为171～173℃，与文献报道的CLN熔点一致，且经核磁共振氢谱和质谱解析为CLN； 而将滤除沉淀后的滤液酸化至pH值3～4，析出的大量白色粉末经重结晶后，测定其熔点为181～183℃，与BZ对照品一致，且结构经核磁共振氢谱解析和质谱解析为BZ，说明反应液中上述两种物质的共存。

采用传统的重结晶工艺，粗品需经两次重结晶方得合格产品，合格品总收率为62.5%；而经CO₂沉淀处理后，粗品仅需一次重结晶即可达合格要求，BZ含量（99.6%） 也略高于传统工艺（99.2%），总收率提高到70.9% 。另外，由于重结晶次数减少，溶剂乙醇消耗量也由原来的9kg/kg粗品减少为4kg/kg粗品。可见，CO₂沉淀处理工艺减少了重结晶次数，提高了合格品收率，降低了有机溶剂消耗量。

沉淀平衡判断沉淀的溶解与生成

利用溶度积K_sp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。

（1）当Q_c>K_sp时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）；

（2）当Q_c=K_sp时是过饱和溶液时是饱和溶液，达到沉淀溶解平衡状态；

（3）当Q_c sp时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。

以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。

沉淀平衡判断沉淀的转化

所谓沉淀的转化，是指在含有一种难溶物沉淀的溶液中，加入另一种沉淀剂，是原来的沉淀转化成另一种沉淀。例如，在有AgCrO ₄（砖红色）沉淀的溶液中，滴加NaCl溶液，AgCrO4沉淀迅速地转化成AgCl（白色）沉淀。

根据平衡移动原理，利用难溶物质的溶解度使沉淀进行转化。即由一种难溶的物质（溶解浓度大）转化成更难溶的物质（溶解浓度小）才能发生，反之，就难以使沉淀转化，这就是沉淀转化的条件。

因此，沉淀转化的过程，实际上也是平衡移动原理的体现，其中包含两个过程：旧沉淀的溶解和新沉淀的生成。旧沉淀的溶解度越大，新沉淀的溶解度越小，沉淀的转化越容易进行，反之，就难于进行，甚至不可能。但是，在新沉淀和旧沉淀的溶解度相差不大的时候，两个方向的转化都有可能，这是转化过程的方向取决于两种沉淀例子浓度的大小。

有机试剂作为沉淀剂，在称量分析法中得到广泛的应用。有机沉淀剂与金属离子生成的沉淀大多数是螯合物，还有一些形成难溶性盐类。

沉淀剂特点

（1）选择性高。由于有机沉淀剂的种类多，性质各异，根据不同的分析对象，可选择不同的试剂。

（2）沉淀溶解度小，吸附杂质少，沉淀作用进行得比较完全，易于过滤和洗涤。

（3）沉淀的摩尔质量大，被测组分在称量式中占的百分比小，有利于提高分析的准确度。

（4）沉淀有固定的组成，一般经烘干即可直接称量。

但是有机沉淀剂也存在某些不足之处，如试剂本身在水中的溶解度很小，容易夹杂在沉淀中；有些沉淀容易漂浮在液面上，带来操作上的麻烦。

沉淀剂种类

有机沉淀剂有机沉淀剂品种多，性质各异，有些试剂的选择性很高，如丁二酮肟就是镍离子的特效试剂。有机沉淀剂形成的沉淀溶解度一般很小，能使被测离子沉淀完全。有机沉淀剂的分子量较大，由称量引起的相对误差较小。有些有机沉淀剂形成的沉淀组成恒定，不用灼烧，烘干后可直接称量。有机沉淀剂除具备上述优点外，也有一定的局限性。有机沉淀剂本身在水溶液中的溶解度较小，也有些沉淀组成不恒定，还需要灼烧成无机物再称量。常用的有机沉淀剂如下。

a．8一羟基喹啉，在弱酸性或弱碱性溶液中，可与许多金属离子形成螯合物沉淀，这种沉淀分子量大，组成恒定，洗涤干燥后可直接称量，不必灼烧，多用于测定铝。其缺点是选择性较差，必须用适当的掩蔽剂来消除干扰离子的影响。

b．丁二酮肟，在氨性溶液中，与Ni² 生成鲜红色的螯合物沉淀，沉淀组成恒定，烘干后可直接称量。Fe³ 、Al³ 、Cr³ 等的干扰，可加入柠檬酸或酒石酸掩蔽。

c．四苯硼酸钠，它易溶于水，能与K 、NH、Rb 、Cs 、Ti³ 、Ag 等生成离子缔合物沉淀，是钾离子的良好沉淀剂，沉淀组成恒定，烘干后可直接称量。

沉淀剂应用

有机沉淀剂与金属离子形成沉淀的选择性高，沉淀具有组成恒定、摩尔质量大、溶解度小、吸附无机杂质少等优点，虽然应用于重量分析中的有机沉淀剂并不多，但由于它克服了无机沉淀剂的某些不足之处，因而在分析化学中得到了广泛的应用。

有机沉淀剂与金属离子通常形成螯合物沉淀或缔合物沉淀。因此，有机沉淀剂也可分为生成螯合物的沉淀剂和生成缔合物的沉淀剂两类。

1、生成螯合物的沉淀剂

能形成螯合物沉淀的有机沉淀剂，至少有两个基团。一个是酸性基团，如—OH、—COOH、 —SH、—SO₃ H等；另一个是碱性基团，如—NH₂、一NH一、═N一、═C═O及═C═S等。这些官能团具有未被共用的电子对，可以与金属以配位键结合形成配合物。

螯合物中虽然还有两个配位水分子，但因为整个螯合物不带电荷，其中又有相对摩尔质量较大的疏水基团——喹啉，所以生成微溶于水的螯合物沉淀。

2、生成缔合物的沉淀剂

阴离子和阳离子以较强的静电引力相结合而形成的化合物，叫做缔合物。某些有机沉淀剂在水溶液中能电离出大体积的离子，这种离子能与被测离子结合成溶解度很小的缔合物沉淀。例如，四苯硼酸阴离子与K 反应后生成溶解度很小的KB(C₆H₅)₄，沉淀组成恒定，烘干后即可直接称量，因此NaB(C₆H₅)₄，常用作测定K 的沉淀剂。