酚酞(英文名:Phenolphthalein),又称3,3-二(4-羟苯基)-3H-异苯并呋喃酮、酚酜、黄酚酞等,化学式为C20H14O4,是常用的酸碱指示剂,在医学上主要用于治疗便秘。
酚酞为白色或微带黄色的细小结晶粉末,无味,沸点为557.8±50.0°C at 760mmHg,熔点为257~259℃,微溶于冷水、三氯甲烷,能溶于乙醇、乙醚。酚酞溶于氢氧化钠和碳酸溶液后呈现出深红色,其变色范围pH8.2~10.0,由无色变为红色。人长期使用酚酞会造成电解质紊乱;偶有过敏、皮疹、色素沉着等反应。婴儿和哺乳期妇女禁用,幼儿慎用。服用碱性药物同时若应用该物质,可引起粪便变色。
在2017年10月27日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,酚酞被列入2类致癌物。
理化性质
酚酞为白色或微带黄色的细小结晶粉末,无味,化学式是:C20H14O4,分子量为318.3,摩尔质量为318.3g/mol,摩尔折射率为88.10,密度为1.277g/cm³(32°C),沸点为557.8±50.0°C at 760mmHg,熔点257~259℃,闪点为206.5±23.6°C,log P为2.41,表面张力为65.0dyne/cm,蒸气压为6.7X10-13mmHg(25°C),微溶于冷水、三氯甲烷,能溶于乙醇、乙醚;溶于氢氧化钠和碳酸溶液后呈现出深红色,其变色范围pH8.2~10.0,由无色变为红色。
酚酞在溶液中存在下列平衡结构式:
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):3.6
2.氢键供体数量:2
3.氢键受体数量:4
4.可旋转化学键数量:2
5.互变异构体数量:3
6.拓扑分子极性表面积(TPSA):66.8
7.重原子数量:24
8.表面电荷:0
9.复杂度:438
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
毒理学数据
急性毒性
人口服TDLO:29mg/kg。
大鼠口径LD50:>1mg/kg。
大鼠腹腔LD50:500mg/kg。
其他多剂量毒性数据
大鼠口径TDLO:324gm/kg/13W-C。
小鼠口径TDLO:106gm/kg/13W-C。
慢性毒性/致癌性
大鼠口径TDLO:364mg/kg/2Y-C。
小鼠口径TDLO:281mg/kg/2Y-C。
致畸性
小鼠:1680mg/kg/14D。
合成方法
将邻苯二甲酸酐、苯酚、硫酸置于反应锅内,用油浴加热至115~120°C(料液温度下不能超过120°C),反应8~9小时。待苯酐完全反应后趁热倒入100份热水中,然后以水蒸气蒸馏方法将未反应的苯酚蒸出,锅内物料真空吸滤,滤饼用水洗涤后溶解于5%的氢氧化钠热液中。待冷却后,未反应的苯酐便结晶析出,真空吸滤去除,在所得深红色滤液中加入醋酸,酚酞便沉淀析出,至抽样加醋酸不再沉淀生成时便停加醋酸。这时加盐酸将pH调为3~4,静置过夜,将沉淀滤出即是粗制品酚酞。
粗制品的提纯:将粗制品置于60~70℃温度下干燥,然后加无水酒精和0.5份活性炭共沸回流1小时,将溶液趁热过滤,蒸发滤液至原体积的2/3,然后冷至10°C,在充分搅拌下加入8倍量的水稀释,把上面析浮的油滴滤出。溶液放入蒸发器中,用水浴加热回收乙醇,再将蒸发器内结晶滤出,移至烘箱内,在80~90℃温度下干燥,即得纯酚酞。
溶液的配置
酚酞指示剂:将0.1g酚酞溶解于100mL 90%的乙醇中。将各种碱稀释成不同指定浓度的碱溶液。
变色反应
相关实验
实验用品:酚酞(1%),浓H2SO4,浓HCL,浓HNO3,氢氧化钠的饱和溶液,NaOH(6mol/L,2mol/L,1mol/L,0.5mol/L,0.05mol/L),Ca(OH)2的饱和溶液,NH3H2O(2mol/L),H2SO4 0.1mol/L。
实验步骤及现象:
用试管分别取上述酸碱2ml,按下列步骤滴加酚酞试剂,可得下表实验结果:
(以上内容参考资料来自:)
从上述实验现象可得出如下结论:(1)酚酞与浓硫酸形成颜色反应,酚酞分子结构并没有破坏,反应可逆。(2)酚酞与氧化剂浓HNO3形成颜色反应,酚酞分子结构破坏,反应不可逆。(3)酚酞在强碱溶液中形成无色反应,反应有可逆性。(4)酚酞在稀酸和中性溶液中不变化。(5)酚酞在碱溶液中产生颜色反应随浓度增高稳定降低。
变色原理
在酚酞分子中,三个苯环与一个8p3杂化的中心碳原子相连,三个苯环之间没有共轭关系,因此是无色的。遇碱后,内酯开环并生成二钠盐,中心碳原子转化为8p2杂化状态、与三个苯环形成一个共轭体系,因而显颜色(红色)。但在过量碱的作用下,由于生成了三钠盐,中心碳原子又呈8p3杂化状态,共轭体系消失,颜色也随之褪去。
应用
1.制药工业医药原料:治疗便秘,也可在放射性肠炎、直肠内镜检查或X射线检查时用作肠道清洁药,有片剂、栓剂等多种剂型。
2.工业用于有机合成:主要用于合成塑料,特别是合成二氮杂萘酮聚芳醚酮聚芳醚酮类聚合物,该类聚合物由于具有优良的耐热性、耐水性、耐化学腐蚀性、耐热老化性和良好的加工成型性,由其制成的纤维、涂料及复合材料等很多被广泛应用于电子电器、机械设备、交通运输、宇航、原子能工程和军事等领域。
贮存方法
室温密封存放。
相关药物学
药理作用
酚酞是刺激性轻泻药。确切机制不详,可能为刺激肠壁内神经丛,直接作用于肠平滑肌,使其蠕动增强;同时又能促进液体与离子在肠内积聚而加快导泻作用。
药代动力学
酚酞口服后约有15%被吸收,吸收的药物主要经肾脏或随粪便排出,部分还通过胆汁排泄至肠,在肠中被再吸收,形成肠-肝循环,延长作用时间,所以一次给药作用可持续3~4日。
不良反应
1.偶有过敏、皮疹、色素沉着等反应。
2.偶见肠痉挛、出血倾向。
3.药物过量或长期滥用时可造成电解质素乱,诱发心律失常、神志不清、肌痉挛以及倦怠无力等症状。
禁忌证
1.婴儿和哺乳期妇女禁用。
2.对本药过敏者。
3.阑尾炎。
4.肠梗阻。
5.直肠出血未明确诊断者不宜连续长期应用。
7.粪块阻塞。
8.美国FDA妊娠期用药安全性分级为口服给药C。
注意事项
1.幼儿慎用。
2.酚酞可干扰酚红排泄试验(PSP),使尿色变成红色或橘红色,同时酚磺酞排泄加快。
3.长期应用可使血糖升高、血钾降低。
4.过量或长期应用可引起肠功能的依赖性,甚至有结肠炎改变。应避免习惯性服用泻药。
药物相互作用
给药说明
1.应于睡前服用,服药后约8小时排便。
2.药物过量处理:应马上洗胃;给予活性炭;禁用导泻药。
制剂与用法
制剂:片剂,0.05/片、0.1g/片。用法:0.05~0.2g/d,po,hs,总量不得超过0.25g/d。
毒性
酚酞口服后大部分以原形由粪便排出,约有15%被吸收入血,在肠内与碱性肠液形成可溶性钠盐,刺激放射性肠炎肠壁,抑制肠内水分吸收,主要经肾排出,少量随乳汁排出。有肠肝循环而延长作用时间,久用引起脱水及电解质紊乱。中毒时主要损害肝、肾脏。
临床表现
中毒症状可表现为肠炎、脉速、心悸病、面部水肿、结膜充血、口腔炎、舌部溃疡、胃炎、尿道炎、少尿、无尿、蛋白尿,重症表现为烦躁不安、抽搐、黄疸、转氨酶升高,偶见脑脊髓炎、昏迷、甚至死亡。
酚酞还可引起中毒性表皮坏死松解症,表现为弥漫性、多形红斑,触痛,伴有大小不一水痘,眼、口、呼吸道、消化道、消化道黏膜同时受累,出现糜烂、溃疡及失明。重症表现为高热、疲乏、呕吐、腹泻甚至昏迷。酚酞长期刺激胃肠黏膜,可造成胃肠黏膜的炎症、糜烂、甚至出血,影响营养物质的吸收,引起贫血、水电解质失衡,抵抗力下降、营养不良,最终导致机体免疫功能下降,胃肠神经官能症,乃至便秘。
酚酞的过敏反应主要是出现皮疹、瘙痒、发热,甚至休克等症状。
诊断要点
1.一般毒性反应:常见有眼睑水肿、结膜淤斑、鼻部疱疹、舌部溃疡、口腔炎、胃炎、指甲萎缩等;或大小便红色、尿道炎、血尿、蛋白尿。
2.严重中毒时,可引起出血性肾炎、肝脏损害、黄疸。偶有发生脑脊髓炎,病人烦躁不安、抽搐、木僵、昏迷,甚至死亡。儿童可引起严重肠炎和大出血。
3.过敏反应:可出现皮疹、皮炎、肠炎、心悸病、呼吸困难甚至休克。
治疗
1.如用药过量,应立即进行催吐,继用活性炭混悬液洗胃,其后给予硫酸钠或甘露醇导泻。
2.如有严重过敏反应,给予糖皮质激素。有过敏性休克应按抗休克措施抢救。
3.5%~10%葡萄糖液或5%葡萄糖生理盐水静滴,促进排泄并维持体液平衡。
4.对症支持治疗。
安全事宜
GHS分类
H341:怀疑导致遗传缺陷。
H350:可能致癌。
H361:怀疑对生育能力或胎儿造成伤害。
安全信息
危险运输编码:UN 1993
安全标识:S36/S37
危险标识:R40
历史研究
自英国科学家罗伯特·波义耳发现酸碱指示剂及1877年勒克人工合成酚酞指示剂以来,酚酞的乙醇溶液被广泛用作化学、化工、医用化学等基础实验常用试剂。多年来,在中学、大学化学教材乃至众多学者都认为酚酞指示剂遇碱显示红色,在酸性溶液中不显色。然而,大量化学工作者试验研究表明,酚酞在弱碱性及中性水溶性中无色,在弱碱性溶液中呈紫红色,酚酞的pH变色范围为8.2~9.8。进一步的试验指出,在强碱性溶液中酚酞的桃红色褪去,在浓度较大的无机酸溶液中呈现绿色、棕黄色、粉色等不同颜色,且颜色随酚酞指示剂浓度的增大而加深。
相关规定
2017年,酚酞被列入《世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单》,其在2类致癌物清单中。
2021年1月8日,根据《中华人民共和国药品管理法》第八十三条规定,国家药品监督管理局组织对酚酞片和酚酞含片进行了上市后评价,评价认为酚酞片和酚酞含片存在严重不良反应,在中国使用风险大于获益,决定自即日起停止酚酞片和酚酞含片在我国的生产、销售和使用,注销药品注册证书(药品批准文号)。已上市销售的酚酞片和酚酞含片由生产企业负责召回,召回产品由企业所在地药品监督管理部门监督销毁。