喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析

关于喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析共同点：含有吡啶与苯稠合而成的喹啉环，环上的杂原子的反应性能基本与吡啶相同。典型药物有：硫酸奎宁、二盐酸奎宁、盐酸氯喹、磷酸哌喹等

第一节喹啉类药物的分析第2页,共53页，2024年2月25日，星期天（一）典型药物的结构一、喹啉类药物的基本结构与主要性质硫酸奎宁第3页,共53页，2024年2月25日，星期天二盐酸奎宁第4页,共53页，2024年2月25日，星期天（二）主要化学性质1、碱性

脂环氮，碱性强，可以与硫酸成盐芳环氮，碱性较弱，不能与硫酸成盐第5页,共53页，2024年2月25日，星期天奎宁、奎尼丁：二元酸－硫酸（喹核碱含脂环氮，碱性强）奎宁(左旋体)：pKb1为5.07，pKb2为9.7，饱和水溶液pH为8.8，易溶于氯仿－无水乙醇(2:1)奎尼丁(右旋体)：pKb1为5.4,pKb2为10，易溶于沸水或乙醇。第6页,共53页，2024年2月25日，星期天2、旋光性差别：喹核碱部分立体结构不同◆硫酸奎宁为左旋体：-237°～-244°◆硫酸奎尼丁为右旋体：+275°～+290°◆二盐酸奎宁为左旋体：-223°～-229°◆磷酸哌奎、磷酸咯奈啶无手性第7页,共53页，2024年2月25日，星期天3、荧光特性：

硫酸奎宁和二盐酸奎宁在稀硫酸中显蓝色荧光4、紫外吸收光谱特征由于喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环，具有共轭体系，可用紫外吸收光谱特征鉴别此类药物。第8页,共53页，2024年2月25日，星期天二、鉴别试验（一）绿奎宁反应

含氧喹啉衍生物的特征反应硫酸奎宁和二盐酸奎宁都显绿奎宁反应。微过量加酸中性显蓝色酸性呈紫红色翠绿色可转溶于醇、氯仿中不溶于醚第9页,共53页，2024年2月25日，星期天（二）光谱特征1、紫外吸收光谱：示例：

磷酸氯喹---在4个波长处有最大吸收

磷酸咯萘啶—在2个波长处有最大吸收2、荧光光谱－在稀硫酸溶液中显蓝色荧光（特征鉴别方法）

硫酸奎宁：取本品约20mg，加水20ml溶解后，分取溶液10ml，加稀硫酸使成酸性，即显蓝色荧光。3、红外吸收光谱特征第10页,共53页，2024年2月25日，星期天1、硫酸盐的鉴别反应（1）滴加氯化钡试液白色沉淀；分离，沉淀在盐酸或硝酸中不溶（2）滴加醋酸铅试液白色沉淀；分离，沉淀溶于醋酸铵或氢氧化钠试液（3）加盐酸，无白色沉淀（区别于硫代硫酸盐）

（三）无机酸盐的鉴别第11页,共53页，2024年2月25日，星期天2、氯化物的鉴别（1）硝酸酸性下，滴加硝酸银试液，白色凝乳状沉淀；分离，沉淀溶于氨试液；加稀硝酸酸化液；又出现沉淀（2）加与供试品等量的二氧化锰，混匀，加硫酸湿润，缓缓加热，产生氯气，使湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色第12页,共53页，2024年2月25日，星期天3、磷酸盐的鉴别反应（1）中性供试品溶液中，加硝酸银试液，生成浅黄色沉淀；分离，沉淀易溶于氨试液或稀硝酸（2）加氯化铵镁试液，生成白色结晶性沉淀（3）加钼酸铵试液和硝酸，加热，产生黄色沉淀；分离，沉淀在氨试液中溶解第13页,共53页，2024年2月25日，星期天三、纯度检查（一）硫酸奎宁的纯度检查奎宁从金鸡纳树皮中提取，提取分离过程中可能带入其他金鸡纳碱杂质。临床上使用的药物为硫酸奎宁片和二盐酸奎宁注射剂硫酸盐难溶于水二盐酸盐水溶性好

第14页,共53页，2024年2月25日，星期天1、酸度

目的：检查控制药物中的酸性物质，主要为成盐过程中引入方法：取本品0.2g，加水20ml溶解后，测定pH值应为5.7～6.6第15页,共53页，2024年2月25日，星期天2、氯仿—乙醇中的不溶物

原理：溶解行为的差异

主要杂质：制备过程中引入的无机盐与其他生物碱检查方法:

取供试品2g，溶于氯仿-无水乙醇(2:1)混合液中，不溶物经105℃干燥至恒重，残渣不得超过2mg。第16页,共53页，2024年2月25日，星期天3、其它金鸡纳碱原理：吸附性质的差异方法：

TLC或HPLC主成分自身对照法或对照品对照法规定限度为0.5%第17页,共53页，2024年2月25日，星期天（二）磷酸咯萘啶的纯度检查

磷酸咯萘啶溶解性：水中溶解、乙醇或乙醚中几乎不溶

1、酸度目的：检查控制药物中的酸性物质，主要为成盐过程中引入。如pH小于2.4，刺激性较大方法：用酸度计测定，pH应大于2.4

第18页,共53页，2024年2月25日，星期天2、水中不溶物原理：加水溶解后，稍放置有黄色不溶物产生方法：取供试品加水溶解，放置30分钟，过滤、洗涤、干燥，精密称定遗留残渣的重量。注射用药：残渣不得超过4mg

口服用药：残渣不得超过7mg第19页,共53页，2024年2月25日，星期天3、氯化物

目的：检查生产工艺中带入的氯化物方法：磷酸咯萘啶溶液咯萘啶

加碱过滤滤液，依法检查与3.0mL标准氯化钠制成的对照液比较，不得更浓第20页,共53页，2024年2月25日，星期天4、甲醛来源：甲醛具有毒性，反应中使用甲醛进行缩合，对产品中残留的甲醛进行检查方法：对照液比色法5、四氢吡咯来源：四氢吡咯具有毒性，反应中使用四氢吡咯进行缩合，对产品中残留的四氢吡咯进行检查方法：取本品，加水溶解，加5%碳酸钠溶液，搅拌、滤过、滤液加新制的亚硝基铁氢化钠乙醛，摇匀、5分钟内不得显蓝色第21页,共53页，2024年2月25日，星期天四、含量测定（一）硫酸奎宁的含量测定硫酸为二元酸，水溶液中二级电离，但在非水介质中只显示一元酸，解离为HSO4－。含量测定时根据药物的化学结构判断化学计量摩尔关系结构中喹核碱的碱性较强，可以与硫酸成盐

喹啉环的碱性极弱，保持游离状态非水溶液中喹核碱及喹啉环的N相对碱性较强，可与强酸成盐第22页,共53页，2024年2月25日，星期天3H+H+第23页,共53页，2024年2月25日，星期天

1摩尔的硫酸奎宁可消耗3摩尔的高氯酸。每lml的高氯酸滴定液(0.lmol/L)相当于24.90mg的(C20H24N2O2)2·H2SO4）。

（QH+）2·SO42-+3HCLO4→QH22+·HSO4-·CLO4-＋QH22+·2CLO4-第24页,共53页，2024年2月25日，星期天硫酸奎宁片的含量测定考虑到片剂中共存物的干扰（也需消耗高氯酸滴定液），把硫酸奎宁片粉经强碱溶液碱化，生成奎宁游离碱，用氯仿提取后，再与高氯酸反应:(QH+)2·SO42++2NaOH→2Q+Na2SO4+2H2O2Q+4HCLO4→2[(QH22+)·(CLO4-)2]因此，1摩尔的硫酸奎宁可消耗4摩尔的高氯酸。第25页,共53页，2024年2月25日，星期天第二节:青蒿素类药物的分析青蒿素又名黄蒿素,是我国从菊花科植物黄花蒿中提取分离得到的一个含过氧基团的新型倍半萜内酯。青蒿素是一种高效、速效、低毒的新型抗疟药。第26页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史中国抗疟新药的研究源于1967年成立的五二三项目，其全称为中国疟疾研究协作项目，成立于1967年的5月23日,因绝密军事项目,遂设代号523。第27页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史历经380多次鼠疟筛选，1971年10月取得中药青蒿素筛选的成功。1972年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。

1973年经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。

第28页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史1981年10月在北京召开的由世界卫生组织主办的“青蒿素”国际会议上，中国《青蒿素的化学研究》的发言，引起与会代表极大的兴趣，并认为“这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方向”。

1986年，青蒿素获得新一类新药证书，双氢青蒿素也获一类新药证书。这些成果分别获得国家发明奖和全国十大科技成就奖。

第29页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史2011年9月，中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素的贡献，获得被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克奖。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。

第30页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史

屠呦呦，女，1930年12月30日生，药学家，中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，青蒿素研究开发中心主任。1980年聘为硕士生导师，2001年聘为博士生导师。多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素。第31页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史填补了华人十年未获此奖的空白，也造就了第一位在中国独立完成研究的获奖者。第32页,共53页，2024年2月25日，星期天研究历史:很遗憾的事情

这个药物虽然由我国发现,但我国却没有取得专利.因此,虽然这个药物每年在全球产生巨大的效益,但我国还是处于原料供应的地位,而这个地位还受到严重威胁.遗憾第33页,共53页，2024年2月25日，星期天一、青蒿素类药物的基本结构主要与性质（一）典型药物的结构与物理性质第34页,共53页，2024年2月25日，星期天是青蒿素经还原制得，同时也是青蒿琥酯的体内活性代谢物质第35页,共53页，2024年2月25日，星期天是青蒿素的水溶性衍生物第36页,共53页，2024年2月25日，星期天是青蒿素的脂溶性衍生物第37页,共53页，2024年2月25日，星期天（二）主要化学性质氧化性过氧桥键具有氧化性旋光性手性原子,具有旋光性紫外吸收特性环状结构虽然不具有共轭特性,但取代基具有一定吸收特性水解反应青蒿素结构中有内酯，在碱性条件下水解，其余药物结构中没有内酯，不发生水解第38页,共53页，2024年2月25日，星期天二、鉴别试验（一）呈色反应1.过氧桥的氧化反应酸性条件下能将碘离子氧化成碘与淀粉指示液显蓝紫色过氧桥键具有氧化性第39页,共53页，2024年2月25日，星期天2.羟肟酸铁反应含内酯的化合物、羧酸衍生物和一些酯类化合物在碱性条件下与羟胺反应生成羟肟酸。在稀酸溶液中与高铁离子呈色显紫色例：青蒿素、青蒿琥酯第40页,共53页，2024年2月25日，星期天3.香草醛-硫酸反应使分子中的羧基脱水，增加双键结构，再经双键位移，双分子缩合反应生成共轭双键系统，在酸作用下形成阳碳离子盐而显色ChP青蒿琥酯的鉴别：取本品约50mg，加三氯甲烷1mL溶解后，取3~4滴置白瓷板上，等三氯甲烷挥发后，加2%香草醛硫酸溶液1滴，显红色。第41页,共53页，2024年2月25日，星期天（二）吸收光谱特征1.红外，与标准谱图对照2.紫外，取代基末端吸收以资鉴别3.色谱法HPLC法注意样品处理第42页,共53页，2024年2月25日，星期天三、纯度检查纯度检查HPLC法TLC法青蒿素是以天然药材分离提取为主，药品中通常存在结构类似的有关物质采用杂质对照品与供试品溶液自身稀释对照并用法分离效能高、专属性强、检测灵敏性好，可以准确的测定各组分的峰面积。第43页,共53页，2024年2月25日，星期天

有关青蒿素含量测定的方法有紫外分光光度法、薄层扫描法、HPLC等。

高效液相色谱法在测定实际样品时，色谱柱易被污染，并且对前处理要求严格,分析时间长四、含量测定第44页,共53页，2024年2月25日，星期天紫外分光光度检测方法，为筛选收购优质青蒿提供快速检测的方法

方法：紫外分光光度计对青蒿素标准溶液进行波长扫描，确定最适吸收波长，在最适吸收波长下建立青蒿素标准品的吸光度一浓度曲线。根据标准曲线测定青蒿样品中青蒿素的含量。结果：青蒿素的最适吸收波长为290nm，吸光度一浓度回归方程为：

Y=0.043X+0.006，不同青蒿样品中青蒿素含量有差异。紫外分光光度法第45页,共53页，2024年2月25日，星期天练习与思考1、用溶剂提取后非水溶液滴定法测定奎宁片的含量时，1mol的硫酸奎宁可消耗高氯酸的摩尔数是A、0.5molB、1molC、2molD、3molE、4mol第46页,共53页，2024年2月25日，星期天练习与思考2、非水溶液滴定法测定硫酸奎宁原料药的含量时，1mol的硫酸奎宁可消耗高氯酸的摩尔数是A、0.5molB、1m