生物碱类药物的分析

1、生物碱类药物的分析,第十章,教学目标,（1）掌握各类生物碱药物的特征鉴别试验 （2）掌握各类生物碱药物的含量测定方法、原理及结果判断 （3）了解各类生物碱药物的结构特征及性质,生物碱 生物体内含氮有机化合物的总 称，大都具有特殊而显 著的生理活性，治疗剂 量与中毒剂量较接近,植物 动物,特点 1含氮碱性化合物 2没有共同母核 3多数具有含氮杂环结构，少数氮在侧链上（如麻黄碱） 4. 绝大部分存在于植物体内；少数存在于动物体内（如蟾蜍碱）,生物碱类 药物,苯烃胺类,托烷类,喹啉类,异喹啉类,吲哚类,黄嘌呤类,盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱,硫酸阿托品、氢溴酸山莨菪碱,硫酸奎宁、硫酸奎尼丁,盐酸吗啡、磷

2、酸可待因,硝酸士的宁、利血平,咖啡因、茶碱,第一节 结构与性质,一、苯烃胺类,麻黄碱（l）,（二）性质,1.碱性 2.旋光性 3.紫外特征吸收 4.氨基醇性质,二 托烷类药物 结构特征为莨菪烷衍生物莨菪醇与有机酸缩合的酯,硫酸阿托品,（一）典型药物结构,颠茄,洋金花,莨菪,喹琳类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环。,喹啉类药物的分析,本类药物结构特征为苯并吡啶（氮原子在-位）,喹啉,（喹核碱）,（喹啉环）,h2so42h2o,硫酸奎宁,（一）典型药物结构,硫酸奎尼丁,主要化学性质,碱 性： 喹核碱上的n原子具有碱性，与强酸成盐 旋 光 性： 硫酸奎宁 (左旋)，比旋度为-237-24

3、4 硫酸奎宁丁(右旋)，比旋度为+275+290 荧光特性：硫酸奎宁在稀硫酸中显蓝色荧光 硫酸奎宁丁在稀硫酸中显蓝色荧光，,（两性）,吗啡,四 异喹啉类：,士的宁,五 吲哚类：结构特征为苯并吡咯,六 黄嘌呤类： 结构特征系由嘧啶二酮和咪唑稠合,黄嘌呤,六 黄嘌呤类：,1、碱性强弱取决于分子中氮 原子上所连接基团的电效 应及立体效应,七、生物碱类药物的通性,3、可用非水碱量法测定含量,2、可与生物碱沉淀剂反应,（一）碱性,* 季铵碱,*n在脂链或脂环上，碱性较强，易与酸成盐,* n在芳环上，碱性较弱 奎宁环、吲哚环,芳酰胺, n芳杂环,芳胺,氨,芳香脂胺, 脂肪胺、脂环胺,麻黄碱、阿托品、奎宁,

4、（二）溶解性,（三）旋光性,阿托品虽有手性c，但为消旋体,天然生物碱多为左旋体 一般左旋体有生理活性,一、一般鉴别反应,（一）沉淀反应,第二节 鉴别试验,常用的生物碱沉淀试剂为： 1. 重金属盐类，如k2hgi4、kbii4、i2ki、二氯化汞等； 2. 大分子酸类，如磷钼酸、硅钨酸等。,（二）显色反应 常用的显色试剂：浓硫酸、浓硝酸、钼硫酸、钒硫酸、硒硫酸、甲醛硫酸等,（三）熔点测定法,（四）uv （五）ir,（六）色谱法 1. hplc 2. tlc（常用）,硅胶为吸附剂：游离生物碱能顺利迁移，生物碱盐类吸附太牢，造成严重拖尾。 解决方法： （1）在展开剂中加少量的碱性试剂，如氨、二乙胺、

5、有机脂烃胺类； （2）硅胶板用碱处理,二、特征鉴别反应 （一）双缩脲反应 侧链具有氨基醇结构,麻黄碱（l）,铜配位化合物,（二）vitali反应 托烷生物碱,（三）绿奎宁反应 含氧喹啉衍生物的反应 硫酸奎宁、硫酸奎尼丁,h2so42h2o,硫酸奎宁,（四）紫脲酸胺反应 黄嘌啉类生物碱,六 黄嘌呤类：,（五） 与芳醛缩合显色反应 吲哚生物碱,1. 利血平 + 新制香草醛玫瑰红色,2.,六 吗啡生物碱的特征反应,1. 甲醛-硫酸反应 含羟基异喹啉类生物碱,紫堇色,2. 与钼硫酸试液的反应,吗啡,3. 还原反应 吗啡的弱还原性,吗啡与磷酸可待因的区分反应,例37 a、双缩脲反应 b、marquis反

6、应 c、两者皆是 d、两者皆不是 3、盐酸麻黄碱 4、盐酸吗啡 5、咖啡因 6、硫酸奎尼丁,a,b,d,d,例1、能够发生vitali反应的药物是 a、盐酸吗啡 b、硫酸奎宁 c、磷酸可待因 d、盐酸麻黄碱 e、硫酸阿托品,97：83咖啡因和茶碱的特征鉴别反应是 a. 双缩脲反应 b. vitali反应 c. marquis反应 d. 紫脲酸铵反应 e. 绿奎宁反应,第三节 特殊杂质检查,特殊杂质检查主要根据药物与杂质的理化性质差异来进行。,一、药物与杂质的物理性质差异,（一）溶解性的差异 利用药物与杂质在溶解性方面的差异进行检查。,硫酸奎宁中三氯甲烷-乙醇中不溶物的检查: 三氯甲烷-乙醇中不

7、溶物为硫酸奎宁制备过程中易引入的无机盐及其他生物碱。,检查方法：取供试品2g,溶于三氯甲烷-无水乙醇（2:1）混合液中，不溶物经105干燥至恒重，残渣不得过2mg,（二）旋光性质的差异,硫酸阿托品 检查 莨菪碱 取本品，按干燥品计算，加水制成每 1ml 中含 50mg 的溶液，依法测定（附录 e），旋光度不得过 0.40。,（三）对光吸收性质的差异,利血平中氧化产物的检查： 利血平在光照和有氧存在下均易氧化变质，氧化产物具有荧光。因此，中国药典规定。供试品置紫外光灯（365nm)下检视，不得显明显的荧光。,二、利用药物与杂质在化学性质上的差异,（一）酸碱性的差异,硫酸阿托品 检查方法：取本品0

8、.25g，加盐酸溶液（91000）1ml溶解后，用水稀释成15ml,分取5ml,加氨试液2ml，振摇，不得立即发生浑浊。,（二） 颜色的差异 利用待测杂质与化学试剂特有的显色反应进行检查,1.盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查,2.磷酸可待因中吗啡的检查,1.盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查,取本品50mg，加水4ml溶解后，加碳酸氢钠0.10g与0.1mol/l碘溶液1滴，加乙醚5ml，振摇提取，静置分层后，乙醚层不得显红色，水层不得显绿色。,2.磷酸可待因中吗啡的检查,取本品0.1g，加盐酸溶液(910000)使溶解成5ml，加nan02试液2ml，放置15min，加氨试液3ml，所显颜色与吗啡溶液吗啡2.

9、0mg加hcl溶液(910000)使溶解成100m15ml，用同一方法制成的对照溶液比较，不得更深。其限量为？,三、色谱法,（一）薄层色谱法 自身稀释对照法 （二）高效液相色谱法,吸附或分配性质的差异,薄层色谱法,一、非水溶液滴定法（非水碱量法） 原料药 （一）原理 水溶液中滴定突跃不明显，在非水介质中，碱性增强，使滴定顺利进行,第四节 含量测定,置换滴定：,中国药典的测定方法为：取经适当方法干燥的供试品适量，加冰醋酸1030 ml使溶解。若供试品为氢卤酸盐，应再加5醋酸汞的冰醋酸溶液35 m1，加适宜的指示液12滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/l）滴定，并将滴定结果用空白试验校正。,（二）

10、一般测定方法,1. 溶剂 酸性溶剂：冰醋酸、冰醋酸+醋酐、醋酐 惰性溶剂：苯、氯仿、四氯化碳 能影响溶质的解离情况和能影响酸碱强度很大的溶剂：硝基甲烷、丙酮、二氧六环,2. 滴定剂：高氯酸的冰醋酸溶液 或高氯酸的二氧六环溶液,3. 指示终点的方法 电位法：玻璃甘汞电极系统 指示剂法：结晶紫、喹哪啶红、二甲基黄、橙黄iv 等,（三）注意事项,1、水分的存在可影响滴定突跃，通常加入醋酐，以吸收冰醋酸及高氯酸中含有的水分。 2、温度及贮存条件对滴定液的浓度有影响。,（三）方法适用范围,主要用于kb10-8的有机碱盐，对于不同碱性的杂环类药物只有选择合适的溶剂和指示终点方法才能获得满意的滴定结果,注意

11、酸根的影响,冰醋酸溶液中各酸根的酸性强弱如下： 高氯酸 氢溴酸 硫酸 盐酸 硫酸氢根 硝酸 磷酸、有机酸,置换滴定：,一般均预先在溶液中加入hg(ac)2 的冰醋酸溶液，以消除氢卤酸对滴定的干扰。,理论量13倍,1. 氢卤酸盐的测定,取本品约 0.15g，精密称定，加冰醋酸 10ml，加热溶解后，加醋酸汞试液 4ml 与结晶紫指示液 1滴，用高氯酸滴定液（0.1mo1/l）滴定至溶液显翠绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每 1ml 高氯酸滴定液（0.1mol/l）相当于 20.17mg 的c10h15no hcl。,盐酸麻黄碱,生物碱的硫酸盐，在冰醋酸介质中只能被滴定至生物碱的硫酸氢盐。,2

12、. 硫酸盐的测定,a. 硫酸阿托品 hclo4直接滴定时，反应摩尔比为11,b. 硫酸奎宁 hclo4直接滴定时，反应摩尔比为13,c.硫酸奎宁片 碱化、有机溶剂提取后滴定反应摩尔 为14,因hno3具有氧化性，可使指示剂变色，一般电位法指示终点。如硝酸士的宁、硝酸毛果芸香碱,3. 硝酸盐的测定,取本品约 0.3g，精密称定，加冰醋酸 20ml，振摇使溶解，照电位滴定法（附录 a），用高氯酸滴定液（0.1mo1/l）滴定，并将滴定的结果用空白试验校正。每 1ml 高氯酸滴定液（0.1mol/l）相当于39.74mg的c21h22n2o2 hno3。,硝酸士的宁,在冰醋酸介质中是弱酸，可直接用高

13、氯酸进行滴定，如磷酸氯喹、磷酸可待因,4. 磷酸盐的测定,由于有机酸系弱酸，对滴定无干扰，能准确滴定，可直接用高氯酸进行滴定。,5. 有机酸盐的测定,取本品约 60mg，精密称定，加冰醋酸 20ml 溶解后，加结晶紫指示液 1滴，用高氯酸滴定液（0.05mo1/l）滴定，至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每 1ml 高氯酸滴定液（0.05mol/l）相当于 22.07mg 的c19h23n3o2 c4h4o4。,马来酸麦角新碱,若被置换出的有机酸不溶于冰醋酸，应先将样品碱化，有机溶剂提取游离碱后，再非水碱量法测定。,对不同酸根采取的措施,hx加hgac2hgx2 h2so4生物碱的

14、硫酸盐通常为2分子生物碱与1分子硫酸成盐，可直接滴定至hso4-（注意摩尔比） hno3可氧化指示剂，妨碍终点观察，改用电位法测定 磷酸、有机酸无需处理，直接滴定,二、提取中和法（提取酸碱滴定法、提取容量法）,（一）原理与方法,1. 碱化,2. 有机溶剂提取,磷酸可待因片,应用,水,硫酸溶液,溶解、过滤,滤液,氨试液碱化,三氯甲烷提取,磷酸可待因片的含量测定（剩余滴定法）,水浴蒸干,过量的硫酸滴定液,氢氧化钠滴定液回滴,3. 中和法测定,（1）直接滴定法 用于碱性较强的生物碱,（2）剩余滴定法 用于碱性较弱的生物碱,（3）酸滴定液返提后剩余滴定法 用于对热不稳定的生物碱,1. 碱化试剂 最常用

15、氨水 2. 提取溶剂 最常用氯仿,（二）测定条件的选择,（3）提取溶剂的用量及提取次数 通常应提取4次，第一次用量至少应为水液体积的一半，以后几次应各为第一次的一半,3. 指示剂的选择 由于滴定生成的盐是强酸弱碱盐，故选用甲基红、溴酚蓝、溴甲酚紫等在酸性区域变色的指示剂。,仪器简单、试剂常用，但操作繁琐、费时、精密度差、准确度差，主要用于制剂分析,（三）特点,三.酸性染料比色法,原理：在适当的ph介质中 测定有机相吸收度或将有机相碱化后测定释放出来的有机染料的吸收度，按标准对照法计算含量,1. 水相中反应,离子对bh+in-被有机溶剂提取，使有机相呈色。剩余的酸性染料留于水相,3. 比色法测定

16、,2. 有机溶剂提取,影响因素,水相ph值：要使有机碱以bh+形式，染料以ln-形式存在 酸性染料的选择：与有机碱定量结合，生成的络合物在有机相中有较大的溶解度和较高的吸收度 有机溶剂的选择：对络合物有大的溶解度，即与离子对形成氢键的能力强，不与或极少与水相混溶,常用的酸性染料有： 溴麝香草酚蓝 溴甲酚蓝 溴酚蓝 溴用酚紫,常用的有机溶剂： 氯仿 二氯甲烷等,5. 有色杂质的排除,4. 水分的影响 严防水分的混入 有机层可加入无水硫酸钠等脱水剂或经干燥滤纸滤过,3. 准确度差，不能用于原料药的测定，只能用于制剂分析,（三）特点,1. 选择性高（选用适当ph缓冲液可消除干扰）,2. 灵敏度高、供

17、试品用量少,硫酸阿托品片剂 chp（2010）,片剂 对照法,（四）应用,片剂 对照法,四、置换酸碱滴定法,某些生物碱不能直接用酸或碱滴定，但与某些试剂反应后，能置换产生定量的酸或碱，可用酸或碱滴定液测定置换出的酸或碱，从而间接计算被测药物的质量。 主要用于某些不具酸碱性或酸碱性较弱药物的含量测定。,安茶碱原料药中茶碱的含量测定：,茶碱含活泼的氢显酸性，但酸性太弱，直接用酸碱滴定没有明显的突跃，加入硝酸溶液后与茶碱反应生成茶碱银盐沉淀，同时置换出定量的硝酸，再用氢氧化钠滴定液滴定硝酸，可间接地计算出碱的含量。,（五）紫外分光光度法 大多数生物碱药物分子结构中都含有不饱和键、共轭体系或含有芳香环

18、，在紫外光区有特征吸收，可采用紫外分光光度法进行含量测定,二、含量测定,非水碱量法,1. 原理,反应摩尔比为11,2. 测定方法,（约8ml）,半微量法,溶剂 冰醋酸,滴定剂 高氯酸(0.1mol/l),指示终点的方法 电位法 指示剂法,3. 氢卤酸盐的测定,在冰醋酸中的酸性次序为,氢卤酸盐的干扰,需加醋酸汞的冰醋酸溶液,排除氢卤酸盐干扰的方法,理论量13倍,盐酸麻黄碱 chp（2000）,取本品约0.15g，精密称定，加冰 醋酸10ml温热溶解，加醋酸汞试液 4ml与结晶紫指示液1滴，用高氯酸滴 定液（0.1mol/l）滴定至翠绿色，并 将滴定结果用空白试验校正,第二节 硫酸阿托品的分析,1

19、. vitali反应 托烷生物碱反应,一、鉴别,黄色,深紫色,2. ir,3. 的反应,（1）,（2）,（3）+hcl不生成白色沉淀,二、特殊杂质检查,（一）硫酸阿托品中莨菪碱的检查,（dl）,（l）,旋光度法,三、含量测定,（一）原料 非水碱量法,反应摩尔比为11,（二）片剂 酸性染料比色法,原理 在适当的ph介质中,+,离子对,第三节 硫酸奎宁的分析,一、鉴别,1. 荧光反应,4. 绿奎宁反应 含氧喹啉的反应,二、特殊杂质的检查,（一）氯仿乙醇中不溶物的检查 残渣0.2mg（105）,（二）其他金鸡纳碱的检查 tlc的高低浓度对比法,三、含量测定非水碱量法,（一）硫酸奎宁 hclo4直接滴

20、定 反应摩尔比为13,硫酸奎宁,反应摩尔比13,（二）硫酸奎宁片 碱化、有机溶剂提取后滴定 反应摩尔比为14,硫酸奎宁片,反应摩尔比14,第四节 盐酸吗啡的分析,（两性）,一、鉴别,1. marquis反应 吗啡特征反应,紫堇色,2. 与钼硫酸试液的反应 吗啡特征反应,3. 还原反应 吗啡的弱还原性,吗啡与磷酸可待因的区分反应,二、特殊杂质检查,1. 阿扑吗啡 灵敏度法,2. 罂粟酸 灵敏度法,3. 其他生物碱 tlc法 可待因 杂质对照品法 其他生物碱 高低浓度对比法,可待因,三、含量测定,1. 非水碱量法 原料 加醋酸汞试液消除盐酸对滴定 的影响,2. 紫外分光光度法 片剂,士的宁,第五节 硝酸士的宁的分析,一、鉴别,1. 与重铬酸钾的反应,紫色,2. 的反应 药典附录“一般鉴别试验”,(3) 加高锰酸钾试液，紫色不褪,二、特殊杂质检查马钱子碱,灵敏度法,三、含量测定,1. 非水碱量法 原料药,2. 紫外分光光度法,电位法指示终点,例8、检查硫酸阿托品中莨菪碱时，应 采用 a、色谱法 b、红外分光法 c、旋光度法 d、显色法 e、直接检查