药物分析 课件 （生物碱）.pptVIP

第八章 生物碱类药物的分析 n生物碱（alkaloids）：是一类存在于生物体 内的含氮的碱性有机药物，绝大部分存在于植 物体内，大多有强烈的生理活性。生物碱大都 有毒性。目前已分离到生物碱3000多种，近 百种具有强烈生理活性。 n药物的结构和性质 n鉴别试验 n特殊杂质的检查 n含量测定 第一节 药物的结构和性质 六类 n苯烃胺类 n托烷类 n喹啉类 n异喹啉类 n吲哚类 n黄嘌呤类 一、苯烃胺类 （麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱） HCl HCl 盐酸麻黄碱 盐酸伪麻黄碱 秋水仙碱 Ephedrine hydrochloride pseudoephedrine hydrochloride colchicin 结构特征和性质 n1. 苯烃胺结构 N原子在侧链上 脂肪胺 碱性强 易与酸成盐 n2. 芳环和不饱和双键 紫外区有吸收 n3. 不对称碳原子 手性特征 比旋度: 盐酸麻黄碱 33C 35.5C 盐酸伪麻黄碱 +61.0C +62.5C 秋水仙碱(左旋体) 425C 450C 二、托烷类 （颠茄生物碱类、古柯生物碱类） H2SO4 H2O HBr 2 硫酸阿托品 氢溴酸山莨菪碱 atropine sulfate anisodamine hydrobromide 结构特征和性质 n1. 酯类生物碱 莨菪烷衍生物+莨菪酸 缩合 酯类生物碱 易水解 n2. N原子 N原子位于五元脂环 碱性较强 易与酸成盐 n3. 不对称碳原子 硫酸阿托品 外消旋体 无旋光性 氢溴酸山莨菪碱 左旋体 比旋度: 9.0C11.5 C 4. 性状 硫酸阿托品: 无色结晶或白色结晶性粉末 氢溴酸山莨菪碱: 白色结晶或结晶性粉末 三、喹啉类 （奎宁、奎尼丁、喜树碱） H2SO4 2H2O H2SO4 2H2O 2 2 硫酸奎宁 硫酸奎尼丁 quinine sulfate quinidine sulfate 结构特征和性质 n1. N原子碱性 喹啉环 + 喹核碱 各含一个N原子 (芳环N)碱性 10-10 冰醋酸 Kb 10-10 10-12 冰醋酸 + 醋酐 Kb HBr H2SO4 HCl HSO HNO3 生物碱氢卤酸盐: 加入醋酸汞的冰醋酸溶液 卤化汞 排除干扰 非水溶液滴定法 n3. 指示终点的方法: 电位法、指示剂法 指示剂的终点判断需用电位法确定 结晶紫 碱式色（紫） 酸式色（黄） （紫、蓝紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿、黄） 滴定较强碱 蓝色 硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱 碱性次之 蓝绿色或绿色 二盐酸奎宁、马来酸麦角新碱 滴定较弱碱 黄绿或黄色 咖啡因 非水溶液滴定法 n（三）应用示例： n1. 有机弱碱的测定: -咖啡因的含量测定 溶剂: 醋酐-冰醋酸(5:1) 终点颜色: 黄色 n2. 生物碱盐的测定: n(1)氢卤酸盐: 加醋酸汞冰醋酸溶液 n(2)硫酸盐: 滴定至硫酸氢盐 n(3)硝酸盐: 硝酸氧化性-破坏指示剂-电位法指示终点 n(4)磷酸盐与有机酸盐: 直接滴定 n3. 制剂的测定: 非水滴定法一般用于生物碱的原料药的含量测定 制剂附加剂干扰, 需预处理。 二、提取酸碱滴定法 n生物碱制剂 其它组分干扰 提取分离 滴定 n含生物碱的中药及其制剂 为什么？ 怎么做？ n提取酸碱滴定法：利用生物碱及其盐类的溶 解性质差异，经碱化、有机溶剂提取后，再 用酸碱滴定的容量分析，适合于一些碱性较 强（pKb =69）生物碱类药物的分析。 （一）原理和方法 n 提取分离 滴定 第一步 第二步 n1. 碱化和提取分离 供试品 溶于水or稀矿酸 +碱性试剂 有机溶剂振摇提取 有机相水洗 脱水(无水硫酸钠or西黄蓍胶) 滤过 分得有机相 原理和方法 n2. 滴定 n(1)定量过量酸溶: 有机溶剂蒸干 残渣 定量过量酸滴定液溶 碱滴定液回滴 若生物碱易挥发or分解 有机溶剂蒸至近干 先加入酸滴定液“固定”生物碱 继续加热除去残余的有机溶剂 放冷后滴定 n(2)中性乙醇溶: 有机溶剂蒸干 残渣 少量中性乙醇溶解 酸滴定液滴定 n(3)直接酸提: 不蒸有机溶剂+ 定量过量的酸滴定液 振摇 生物碱转入酸液中 有机层水洗 合并 碱滴定液回滴 注: 有些生物碱(可待因、奎宁)盐酸盐溶于氯仿 氯仿为提取溶剂 酸滴定液不宜用盐酸 ，应选硫酸 （二）测定条件的选择 n碱化试剂 n提取溶剂 n指示剂的选择 n乳化的预防和消除 （三）应用示例 n磷酸可待因的含量测定：祥见讲义 1. 碱化试剂 n氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化镁 n含酯结构的药物 分解 n含酚结构的药物 酚盐 强碱不适于 n含脂肪性共存物的药物 乳化 n氨水：常用的、理想的碱化试剂 （pKb =4.76），一般的生物碱的pKb =69 ，足以使大部分生物碱游离 ；不会产生分解和乳化作用；氨具有挥发性，易除去，消除对测定的干 扰。 2. 提取溶剂 n选择原则: n(1)应选择对生物碱具有极大的溶解度又与水不相混溶的，对 其他物质不溶或几乎不溶的易挥发性有机溶剂。 n(2)所选择的有机溶剂对生物碱及碱化试剂应化学惰性。 （提取强生物碱时，不易用氯仿） 常用溶剂： 1. 氯仿: 最常用(除少数不溶于氯仿的生物碱如吗啡及强碱性生物碱) 2. 乙醚 3. 氯仿+乙醚; 氯仿+醇 ; 二氯乙烷+二氯甲烷 3. 指示剂的选择 n生物碱 强酸滴定 强酸弱碱盐 终点溶液酸性 酸性区域指示剂 4. 乳化的预防和消除 n（1）预防：采用碱性弱的碱化试剂；选择不易产生乳化的有机溶 剂；在提取完全的前提下，尽量避免剧烈的振摇。 n（2）消除： n再加一些有机相或水相或放出已分层的有机相，通过改变 相体积比破坏乳化层的稳定性。 n加数滴乙醇并轻轻转动分液漏斗。 n用热毛巾在分液漏斗外热敷。 n加入无机盐破坏乳化。 n用脱脂棉过滤。 n将乳化层离心，用离心力帮助乳化层分层。 三、酸性染料比色法 n生物碱 + 酸性染料 一定pH 定量结合显色 测含量 （磺酸酞类） n 方法的灵敏度较高，具一定的专属性和准确性 n 适合含量较低的生物碱制剂的定量分析 n应用示例：中国药典硫酸阿托品片的含量测定；氢溴酸山莨菪碱的片剂 和注射液的含量测定 n对照品溶液的制备；供试品溶液的制备；测定 （一）原理和方法 n BH+ + In (BH+In )水相(BH+In )有机相 n 酸性染料 离子对化合物（电中性） n (溴百里酚蓝、溴酚蓝、溴甲酚紫、溴甲酚绿) n 定量提取 n 一定 ，测吸收度 n 或碱化，释放酸性 n 染料，测吸收度 n 计算含量 （二）问题的讨论 n提取化学平衡： n BH+水相 + In水相 (BH+In )有机相 n k = n影响酸性染料比色法的关键因素： n介质的pH值 n酸性染料的性质 n有机溶剂的性质 酸性染料比色法的影响因素 n1. 水相pH值的选择: B + H + BH+ HIn H+ + In- pH过低, 抑制酸性染料离解, In- 浓度太低, 影响离子对形成 pH过高, 生物碱呈游离状态, 不能形成离子对 选择一个最佳pH值 酸性染料比色法至关重要的实验条件 选择方法: 根据生物碱和染料的pK值而定 n2. 酸性染料的种类: 选择要求: 与生物碱定量结合; 生成的离子对在有机相中溶解度 大; 在最大吸收波长处有较高的吸收度 酸性染料比色法的影响因素 n3. 有机溶剂的影响 有机溶剂与离子对形成氢键的能力强 提取效率高 氯仿、二氯甲烷 中等程度的提取率；选择性好 常用的有机溶剂 n4. 水分的 影响 ：严防水分的混入 原因：微量水分会使有机溶剂发生混浊，影响比色； 由水分带入未反应的染料，会使结果偏高。 n5. 共存物的影响：赋形剂，中性、酸性以及极弱碱性的物质不干扰。 强酸可改变染料溶液或缓冲液的pH，对测定有干扰。 （三）应用示例 n中国药典硫酸阿托品片的含量测定 n1. 对照品溶液的制备 n2. 供试品溶液的制备 n3. 测定法: n 提取溶剂: 氯仿 n 酸性染料: 溴甲酚绿 n 测定波长: 420nm n 计算 n中国药典: 氢溴酸山莨菪碱的片剂、注射液 四、高效液相色谱法 n高效液相色谱法在生物碱含量测定中应用广 泛，近二十年报道的生物碱类药物分析的文 献中，HPLC法的数目居首位，其中80%以 上采用反相高效液相色谱法。 n反相高效液相色谱法 n反相离子对高效液相色谱法 n其它高效液相色谱法 （一）反相高效液相色谱法 n固定相：极性很弱，如ODS。 n流动相：极性较强，如水-甲醇、水-乙腈 n出峰顺序：极性强的组分先出峰，极性弱的组分后出峰。 n适用情况：适合于共存组分极性差异较大样品的分析。 n注意事项：防拖尾及保留时间过长 加入碱性试剂，使 pH为78左右 离子抑制HPLC 常用碱性试剂：二乙胺、三乙胺 例：中国药典（2000年版）甲磺酸二氢麦角碱片的含量测定 （二）反相离子对高效液相色谱法 n离子对色谱法：将待测组分的反离子加入到流动相中，同 呈离解状态的药物生成可逆的离子对化合物。 n分离生物碱类药物主要采用烷基磺酸盐（戊烷磺酸钠、庚烷 磺酸钠） n影响因素：pH值，反离子种类，流动相（ 流动相应呈酸性） 。 n例：USP（23）测定硫酸吗啡和硫酸吗啡注射液。 BP测定硫酸阿托品注射液含量祥见（P239） （三）其它高效液相色谱方法 n1. 固定相： 硅胶柱 以极性有机溶剂和水的混合溶液为流动相 （分离机理 离子交换色谱） 碱性药物离解，正离子与硅胶表面硅醇基上的H+交 换。保留时间与药物的碱性有关，而与脂溶性关系不 大，药物碱性越强，离解的比例越大，保留时间越长 。流动相中加入一定量的醋酸铵，NH4+为竞争离子 ，与质子化的药物竞争硅胶表面的离子交换部位，起 调节保留时间和改善分离的作用。 其它高效液相色谱方法 n2. 固定相：金刚烷基硅烷化硅胶 金刚烷(C10H16) 刚性分子