114年:藥學二(第2次)

下列何者不適用酸滴定法分析其含量?

A六次甲基四胺( hexamine )
B三乙醇胺( triethanolamine )
C檸檬酸鈉( sodium citrate )
D阿斯匹林( aspirin)

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是**酸鹼滴定法(Acid-base Titration)在藥物分析中的具體應用,特別是酸滴定法(Acidimetry)鹼滴定法(Alkalimetry)**的區別。

  • 酸滴定法(Acidimetry):使用標準溶液(如 HCl, H2SO4H_2SO_4, HClO4HClO_4)作為滴定液,測定鹼性物質或強鹼弱酸鹽的含量。
  • 鹼滴定法(Alkalimetry):使用標準溶液(如 NaOH, KOH)作為滴定液,測定酸性物質的含量。

解題關鍵在於判斷選項中各藥物的化學性質(酸性、鹼性或鹽類),進而決定其適用於哪種滴定方式。

選項分析

  • A. 六次甲基四胺(Hexamine / Methenamine)

    • 化學性質:屬於三級胺類化合物,具有弱鹼性。
    • 分析方法
      1. 酸量法(回滴定):藥典(如 BP/EP)常採用將其與過量標準硫酸(H2SO4H_2SO_4)共熱煮沸,使分解為甲醛與氨,氨與酸反應,剩餘的酸再用鹼回滴。
      2. 非水溶液酸滴定:在冰醋酸中,以結晶紫為指示劑,用高氯酸(HClO4HClO_4,強酸)滴定。
    • 結論:主要消耗酸,適用於酸滴定法。
  • B. 三乙醇胺(Triethanolamine)

    • 化學性質:含氮的有機胺類,屬於弱鹼。
    • 分析方法:藥典(如 USP)採用酸滴定法。通常在水或適當溶劑中,以鹽酸(HCl)或高氯酸(HClO4HClO_4)等標準酸溶液直接滴定。
    • 結論:本身為鹼,適用於酸滴定法。
  • C. 檸檬酸鈉(Sodium Citrate)

    • 化學性質:為強鹼(NaOH)與弱酸(檸檬酸)形成的鹽類。在非水溶劑(如冰醋酸)中,檸檬酸根(Citrate)表現出鹼性;或者經灰化後轉變為碳酸鈉(鹼性)。
    • 分析方法:藥典(如 USP)採用非水溶液酸滴定法。將樣品溶於冰醋酸中,檸檬酸根作為鹼接受質子,使用**高氯酸(HClO4HClO_4)**標準液進行滴定。
    • 結論:表現出鹼性特質,適用於酸滴定法。
  • D. 阿斯匹林(Aspirin / Acetylsalicylic acid)

    • 化學性質:化學結構中含有羧基(-COOH)和酯基,顯酸性
    • 分析方法:藥典(如 USP/BP)採用鹼滴定法(Alkalimetry)
      1. 直接滴定:溶於乙醇後,使用氫氧化鈉(NaOH)標準液滴定(酚酞為指示劑)。
      2. 回滴定(剩餘鹼滴定法):加入過量氫氧化鈉標準液加熱水解酯基,再用酸回滴剩餘的鹼。雖然步驟中有用到酸,但核心原理是測定酸性物質(消耗鹼),且分類上屬於「鹼滴定法」或「皂化法」。直接測定含量時,標準滴定液為鹼。
    • 結論:本身為酸,應使用鹼滴定法分析,而非酸滴定法(即不直接被酸滴定)。

答案解析

題目問「何者不適用酸滴定法」。

  • 選項 A、B 為有機胺類(鹼性),C 為有機酸鹽(在冰醋酸中顯鹼性),三者皆使用標準酸溶液(如高氯酸或鹽酸)進行滴定,屬於酸滴定法。
  • 選項 D(阿斯匹林) 為弱酸性藥物,測定其含量需使用標準鹼溶液(如氫氧化鈉),屬於鹼滴定法

因此,答案為 D

核心知識點

  1. 酸鹼滴定分類
    • 被滴定物為鹼(Amines, Alkaloids, Basic Salts) \rightarrow 使用 酸滴定法 (Acidimetry)(滴定液:HCl,H2SO4,HClO4HCl, H_2SO_4, HClO_4)。
    • 被滴定物為酸(Acids, Phenols) \rightarrow 使用 鹼滴定法 (Alkalimetry)(滴定液:NaOH,KOH,NaOCH3NaOH, KOH, NaOCH_3)。
  2. 常見非水滴定(Non-aqueous Titration)應用
    • 弱鹼性藥物(如 Amines, Sodium Citrate):溶劑選冰醋酸(Protogenic),滴定液選 高氯酸(Perchloric acid)
    • 弱酸性藥物(如 Barbiturates, Phenytoin):溶劑選 DMF 或乙二胺(Protophilic),滴定液選 甲醇鈉(Sodium Methoxide)
  3. 阿斯匹林特殊分析:除直接鹼滴定外,常使用兩步滴定法殘餘滴定(加入過量鹼水解酯鍵)以校正水解產物的影響,但本質仍是基於其酸性或酯類水解消耗鹼的特性。

參考資料

  1. USP / BP Monographs: Assay methods for Aspirin, Methenamine, Triethanolamine, and Sodium Citrate.
  2. Pharmaceutical Analysis textbooks (e.g., Watson, Kar) on Acid-Base Titration classifications.
  3. BenchChem: Determining Triethanolamine Concentration in Solution (Acid titration with Perchloric acid).
  4. DrugFuture USP: Sodium Citrate Assay (Non-aqueous titration with Perchloric acid).