第十三章莨菪烷類抗膽堿藥物分析

1、L/O/G/O第十三章第十三章 莨菪烷類抗膽堿藥物的分析莨菪烷類抗膽堿藥物的分析 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求掌握莨菪烷類藥物的鑒別和特殊雜質(zhì)檢查方法原理與應(yīng)用掌握莨菪烷類藥物的鑒別和特殊雜質(zhì)檢查方法原理與應(yīng)用熟悉含量測(cè)定的酸性染料比色法、非水滴定法和熟悉含量測(cè)定的酸性染料比色法、非水滴定法和HPLC法法掌握莨菪烷類抗膽堿藥物的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)與分析方法掌握莨菪烷類抗膽堿藥物的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)與分析方法之間的關(guān)系之間的關(guān)系4123了解其他分析方法在莨菪烷類藥物分析中的應(yīng)用了解其他分析方法在莨菪烷類藥物分析中的應(yīng)用 第一節(jié)第一節(jié) 莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)顛茄生物堿的來(lái)源顛茄生物堿

2、的來(lái)源：從茄科植物，如顛從茄科植物，如顛茄、莨菪和曼陀羅等茄、莨菪和曼陀羅等中提取的生物堿中提取的生物堿，由莨菪醇與不同有機(jī)酸所成的酯由莨菪醇與不同有機(jī)酸所成的酯。作用作用：具有對(duì)具有對(duì)M受體阻斷作用受體阻斷作用（一）（一）典型藥物的結(jié)構(gòu)典型藥物的結(jié)構(gòu) 硫酸阿托品硫酸阿托品 氫溴酸東莨菪堿氫溴酸東莨菪堿 （atropine sulfate） ( Scopolamine hydrobromide）第一節(jié)第一節(jié) 莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)OOHNOHCH3*2H2SO4H2OONOHCH3OOHH*HB第一節(jié)第一節(jié) 莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)ONOHCH

3、3OHHHO*HBrNOOOH,HBrCH3*氫溴酸山莨菪堿氫溴酸山莨菪堿( Anisodamine hydrobromide）氫溴酸后馬托品氫溴酸后馬托品( Hormatropine hydrobromide）第一節(jié)第一節(jié) 莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)ONOHCH3HOCH2OHO*ONOHCH3OH3CHOH*+Br-樟柳堿樟柳堿 ( Anisodine ）甲溴東莨菪堿甲溴東莨菪堿( Methscopolamin Bromide ）第一節(jié)第一節(jié) 莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)莨菪烷類藥物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（二）主要化學(xué)性質(zhì)（二）主要化學(xué)性質(zhì)1. 水解性水解性 阿托品和東莨菪堿分子結(jié)

4、構(gòu)中，阿托品和東莨菪堿分子結(jié)構(gòu)中，具有酯的結(jié)構(gòu)，易水解具有酯的結(jié)構(gòu)，易水解。以。以阿托品為例，阿托品為例，水解水解生成生成莨菪醇莨菪醇()和和莨菪酸莨菪酸()，其反應(yīng)結(jié)構(gòu)式，其反應(yīng)結(jié)構(gòu)式: : 2. 堿性堿性 阿托品和東莨菪堿結(jié)構(gòu)中，五原脂環(huán)含有阿托品和東莨菪堿結(jié)構(gòu)中，五原脂環(huán)含有叔胺氮原子叔胺氮原子，較強(qiáng)的，較強(qiáng)的堿性，易于酸成鹽，如阿托品堿性，易于酸成鹽，如阿托品pKb1為為4.353. 旋光性旋光性 氫溴酸東莨菪堿含有不對(duì)稱碳原子，左旋體比旋度為氫溴酸東莨菪堿含有不對(duì)稱碳原子，左旋體比旋度為-24至至-27。阿托品雖然含有不對(duì)稱碳原子，但外消旋化，無(wú)旋光性。阿托品雖然含有不對(duì)稱碳原子，但

5、外消旋化，無(wú)旋光性O(shè)OCH3NHH3COHNHH3C+HOOCH3()()第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)12345 阿托品、莨菪堿等托烷類生物堿水阿托品、莨菪堿等托烷類生物堿水解后生成莨菪酸，均可發(fā)生解后生成莨菪酸，均可發(fā)生Vitaili反反應(yīng)應(yīng) 生成具有生成具有共軛結(jié)構(gòu)共軛結(jié)構(gòu)的陰離子的陰離子而顯而顯深紫色深紫色 與發(fā)煙硝酸共熱，得到黃色三硝與發(fā)煙硝酸共熱，得到黃色三硝基衍生物，放冷，加醇制氫氧化基衍生物，放冷，加醇制氫氧化鉀少許，即鉀少許，即脫羧脫羧 一、托烷生物堿的鑒別反應(yīng)（一、托烷生物堿的鑒別反應(yīng)（Vitaili反應(yīng)）反應(yīng)）第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)例

6、例1 CHCH2OHCOOHCHCH2OHCOOHO2NNO2NO23HNO3KOHC2H5OHCCH2OHNCOOHNO2O2NHOOKOHCCH2OHNCOOHO2NNO2KOO第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)二、與硫酸二、與硫酸- -重鉻酸鉀的反應(yīng)重鉻酸鉀的反應(yīng)HOOCOHH2OH2SO4HOOCCH22O2CHO+2CO2H2O三三、 阿托品氯化汞醇試液阿托品氯化汞醇試液黃色沉淀黃色沉淀東莨菪堿氯化汞醇東莨菪堿氯化汞醇白色復(fù)鹽沉淀白色復(fù)鹽沉淀氫溴酸東莨氫溴酸東莨菪堿的鑒別菪堿的鑒別即生成白色沉淀（與即生成白色沉淀（與阿托品及后馬托品的阿托品及后馬托品的區(qū)別）區(qū)別） 取本品約取本品約10m

7、g，加，加水水1ml溶解后，置分溶解后，置分液漏斗中液漏斗中分取三氯甲烷液，置分取三氯甲烷液，置水浴上蒸干，殘?jiān)兴∩险舾?，殘?jiān)屑佣然囊掖既芗佣然囊掖既芤阂?.5ml 加氨試液使成堿性后加氨試液使成堿性后，加三氯甲烷，加三氯甲烷5ml，搖勻搖勻 第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)（例鑒別反應(yīng)（例2）第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)生物堿沉淀試劑生物堿沉淀試劑反應(yīng)條件及結(jié)果反應(yīng)條件及結(jié)果碘化鉍鉀試液（碘化鉍鉀試液（Dragendorff試劑）試劑）橙紅或棕紅色沉淀橙紅或棕紅色沉淀碘化鉀碘試液碘化鉀碘試液(Wagnen試劑試劑)棕色或棕褐色沉淀棕色或棕褐色沉淀碘化汞鉀試液碘化汞鉀試液(Mayen

8、試劑試劑)在酸性或堿性溶劑中生成白色或淡黃在酸性或堿性溶劑中生成白色或淡黃色沉淀色沉淀三硝基苯酚試液（三硝基苯酚試液（Hager試劑或苦味試劑或苦味酸試液）酸試液）結(jié)晶性沉淀并有特定熔點(diǎn)結(jié)晶性沉淀并有特定熔點(diǎn)硅鎢酸試液（硅鎢酸試液（Bertrend試劑）試劑）白色、淡黃色或黃棕色沉淀白色、淡黃色或黃棕色沉淀磷鎢酸試液（磷鎢酸試液（Scheibler試劑）試劑）酸性或中性溶液中，淡黃色沉淀酸性或中性溶液中，淡黃色沉淀表表13-2 常用的生物堿沉淀試劑及反應(yīng)常用的生物堿沉淀試劑及反應(yīng)Tab. 13-2 The precipitation reagents and reaction for test

9、ing alkaloids 第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)四、光譜鑒別法四、光譜鑒別法通過(guò)比較max、min或吸收光譜的一致性進(jìn)行鑒別，也可比較其吸光度或吸收系數(shù)的比值來(lái)鑒別絕大多數(shù)生物堿原料藥都采用IR法鑒別 UV IR四、光譜鑒別法四、光譜鑒別法氫溴酸東莨菪氫溴酸東莨菪紅外光譜紅外光譜The infrared spectrum of Scopolamine Hydrobromide 第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)c c色譜法一般用于已知生物堿的鑒別色譜法一般用于已知生物堿的鑒別TLCHPLCGCPC五、色譜法五、色譜法例例4 Ch.P氫溴酸山莨菪堿注射液氫溴酸

10、山莨菪堿注射液TLC鑒別鑒別 取本品取本品1ml，置水浴上蒸干。取殘?jiān)c消旋山莨菪堿對(duì)照品，置水浴上蒸干。取殘?jiān)c消旋山莨菪堿對(duì)照品，分別加甲醇制成分別加甲醇制成10mg /ml的溶液。照薄層色譜法的溶液。照薄層色譜法試驗(yàn)，吸取上述兩種溶液各試驗(yàn)，吸取上述兩種溶液各10l，分別點(diǎn)于同一，分別點(diǎn)于同一氧化鋁（中性，活度氧化鋁（中性，活度-級(jí)）薄層板上，以三氯級(jí)）薄層板上，以三氯甲烷甲烷-無(wú)水乙醇（無(wú)水乙醇（95 5）為展開(kāi)劑，展開(kāi)，晾干，）為展開(kāi)劑，展開(kāi)，晾干，噴以稀碘化鉍鉀試液噴以稀碘化鉍鉀試液-碘化鉀碘試液（碘化鉀碘試液（1 1）。供）。供試品溶液所顯主斑點(diǎn)位置和顏色，應(yīng)與對(duì)照品溶試品溶液所

11、顯主斑點(diǎn)位置和顏色，應(yīng)與對(duì)照品溶液的主斑點(diǎn)相同。液的主斑點(diǎn)相同。第二節(jié)第二節(jié) 鑒別反應(yīng)鑒別反應(yīng)第三節(jié)第三節(jié) 特殊雜質(zhì)與檢查特殊雜質(zhì)與檢查 氫溴酸東莨菪堿中特殊雜質(zhì)檢查氫溴酸東莨菪堿中特殊雜質(zhì)檢查氫溴酸東莨菪堿氫溴酸東莨菪堿來(lái)源來(lái)源： 茄科植物顛茄、白曼陀羅、莨菪中等提取茄科植物顛茄、白曼陀羅、莨菪中等提?。ㄎ覈?guó)，白曼陀羅的干燥品：洋金花中提取東莨菪堿，制成氫溴酸鹽）（我國(guó)，白曼陀羅的干燥品：洋金花中提取東莨菪堿，制成氫溴酸鹽） 制備方法制備方法： 洋金花粗粉洋金花粗粉乙醇乙醇/滲漉滲漉滲漉液滲漉液減壓蒸餾減壓蒸餾浸膏浸膏H2SO4/提取提取酸性提取液酸性提取液Na2CO3, CHCl3/提取提

12、取總生物堿總生物堿Na2CO3, CHCl3/分離分離東莨菪堿東莨菪堿HBr/成鹽成鹽氫溴酸東莨菪堿（粗品）氫溴酸東莨菪堿（粗品）75% C2H5OH/精制精制成品成品第三節(jié)第三節(jié) 特殊雜質(zhì)與檢查特殊雜質(zhì)與檢查特殊雜質(zhì)與檢查特殊雜質(zhì)與檢查取本品0.50g，加水10ml溶解后，依法測(cè)定（附錄 H），pH值應(yīng)為4.05.5。強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)酸弱堿取本品0.15g,加水5ml溶解后，在1520加高錳酸鉀滴定液(0.02mol/L)0.05ml，10分鐘內(nèi)紅色不得完全消失。阿撲東莨菪堿、其他含有不阿撲東莨菪堿、其他含有不飽和雙鍵的有機(jī)物質(zhì)飽和雙鍵的有機(jī)物質(zhì)取本品0.10g ，加水2ml 溶解后，分成兩等份：

13、一份中加氨試液23滴，不得發(fā)生渾濁；另一份中加氫氧化鉀試液數(shù)滴，只許發(fā)生瞬即消失的類白色渾濁。阿撲阿阿撲阿托品、顛茄堿托品、顛茄堿 酸度易氧化物其他生物堿一、酸性染料比色法的基本原理一、酸性染料比色法的基本原理有機(jī)相(BH+ In-)水相(BH+ In-)+HIn H+ In-+B H+ BH+UV 第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定應(yīng)用示例硫酸阿托品片的含量測(cè)定精密量取對(duì)照品溶液和供試品溶液各精密量取對(duì)照品溶液和供試品溶液各2ml2ml，分別置預(yù)先精密，分別置預(yù)先精密加入加入三氯甲烷三氯甲烷10ml10ml的分液漏斗中，各加的分液漏斗中，各加溴甲酚綠溴甲酚綠溶液溶液4ml4ml，振搖提取后，靜置

14、使分層；分取三氯甲烷液，照紫外振搖提取后，靜置使分層；分取三氯甲烷液，照紫外- -可見(jiàn)可見(jiàn)分光光度法，在分光光度法，在420nm420nm波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度，計(jì)算，即得。波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度，計(jì)算，即得。第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定u 水性最佳pH值：使得使得BHBH+ +和和InIn- -最多最多u 酸性染料及其濃度：定量結(jié)合；對(duì)離子對(duì)的溶解定量結(jié)合；對(duì)離子對(duì)的溶解性好；有較高的吸收度；足夠量即可性好；有較高的吸收度；足夠量即可u 有機(jī)溶劑的選擇：提取效率高，氯仿最理想提取效率高，氯仿最理想u 水分的影響：影響結(jié)果，脫水劑或?yàn)V紙除去水分影響結(jié)果，脫水劑或?yàn)V紙

15、除去水分u 酸性染料中的有色雜質(zhì)：有機(jī)溶劑萃取除去有機(jī)溶劑萃取除去第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定測(cè)定法測(cè)定法 精密量取對(duì)照品溶液和供試品溶液各2ml，分別置預(yù)先精密加入三氯甲烷10ml的分液漏斗中，各加溴甲酚綠2.0ml，振搖提取兩分鐘后，靜止分層，分取澄清的三氯甲烷液，在420nm波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度，計(jì)算，并將結(jié)果與1.027相乘，即得本品（C17H23NO3）2H2SO4H2O相當(dāng)標(biāo)示量的百分含量。百分標(biāo)示量%100027. 150標(biāo)示量mWCAASSx式中Ax、AS分別為供試品和對(duì)照品溶液的吸光度； CS為對(duì)照品溶液的濃度mg/ml； m為樣品質(zhì)量；為平均

16、片重。1.027為（C17H23NO3）2H2SO4H2O與（C17H23NO3）2H2SO4H2O的質(zhì)量換算系數(shù)。Fig. 13-2 The UV-spectrum of atropine sulfate with BTB ions1.離子對(duì) 2.染料空白（對(duì)照品平行測(cè)定，空白吸收可被扣除）3.阿托品（水溶液在420nm附近無(wú)吸收）第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定溶劑種類 使用范圍常用溶劑酸性有機(jī)弱堿冰醋酸堿性有機(jī)弱酸二甲基甲酰胺兩性酸/堿甲醇惰性酸/堿甲苯、氯仿、丙酮一、非水溶液滴定法當(dāng)當(dāng)HA酸性較強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)不能定量完成，必須除去或降低酸性較強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)不能定量完成，必須除去或降低HA的酸性，

17、使反應(yīng)順利地完成。的酸性，使反應(yīng)順利地完成。BH+ A-+HClO4BH+ ClO4+HA游離堿類鹽游離堿類鹽被置換出的弱酸被置換出的弱酸第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定供供試試品品+ +冰冰醋醋酸酸10ml30ml若供試品為氫鹵酸鹽再若供試品為氫鹵酸鹽再加加5%醋酸汞的冰醋酸醋酸汞的冰醋酸液液3ml5ml結(jié)結(jié)果果HClO4滴定滴定空白試驗(yàn)空白試驗(yàn)校正校正指示劑堿性溶液堿性溶液pKpKb b1010，冰醋酸中滴，冰醋酸中滴定突躍不明顯，需加入醋酐，定突躍不明顯，需加入醋酐，使堿性增強(qiáng)，突躍更明顯使堿性增強(qiáng)，突躍更明顯第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定適用范圍廣適用范圍廣 分離模式多樣分離模式多樣 檢

18、測(cè)手段多樣靈敏檢測(cè)手段多樣靈敏 選擇和專屬性強(qiáng)選擇和專屬性強(qiáng) 分離速度快分離速度快重復(fù)性好重復(fù)性好 HPLC優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)各國(guó)藥典中采用各國(guó)藥典中采用HPLC法對(duì)莨菪類生物堿的含量和有法對(duì)莨菪類生物堿的含量和有關(guān)物質(zhì)進(jìn)行直接分析測(cè)定的比例不斷增加。關(guān)物質(zhì)進(jìn)行直接分析測(cè)定的比例不斷增加。 第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定色譜保留常常色譜保留常常較弱，從而影較弱，從而影響到它們的含響到它們的含量或有關(guān)物質(zhì)量或有關(guān)物質(zhì)HPLCHPLC測(cè)定的專測(cè)定的專屬性和準(zhǔn)確度。屬性和準(zhǔn)確度。采用離子對(duì)采用離子對(duì)高效液相色高效液相色譜法，可以譜法，可以改善它們的改善它們的色譜保留行色譜保留行為，并實(shí)現(xiàn)為，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)定。準(zhǔn)

19、確測(cè)定。 在反相液相色譜條件下呈離子狀態(tài)的藥物，如有機(jī)堿類、在反相液相色譜條件下呈離子狀態(tài)的藥物，如有機(jī)堿類、有機(jī)酸類等有機(jī)酸類等調(diào)整流動(dòng)相調(diào)整流動(dòng)相的的pHpH，抑制，抑制它們的解離，它們的解離，以改變色譜以改變色譜保留行為。保留行為。但并不都能但并不都能獲得滿意的獲得滿意的結(jié)果。結(jié)果。 第四節(jié)第四節(jié) 含量測(cè)定含量測(cè)定了解藥物在了解藥物在體內(nèi)數(shù)量與體內(nèi)數(shù)量與質(zhì)量的變化質(zhì)量的變化 獲得藥代參數(shù)獲得藥代參數(shù)和藥物轉(zhuǎn)化、和藥物轉(zhuǎn)化、代謝的方式、代謝的方式、途徑等信息途徑等信息有助于對(duì)有助于對(duì)所研究的所研究的藥物作出藥物作出綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià) 概念：研究生物機(jī)體中藥物及其概念：研究生物機(jī)體中藥物及其代

20、謝物和內(nèi)源性物質(zhì)的代謝物和內(nèi)源性物質(zhì)的質(zhì)與量變質(zhì)與量變化規(guī)律化規(guī)律的分析方法學(xué)的分析方法學(xué) 體內(nèi)體內(nèi)藥物藥物分析分析通過(guò)分通過(guò)分析手段析手段第五節(jié)第五節(jié) 體內(nèi)藥物分析體內(nèi)藥物分析 去除蛋白質(zhì)去除蛋白質(zhì) 綴合物的水解綴合物的水解 液液- -液提取液提取 固相提取固相提取 化學(xué)衍生化化學(xué)衍生化 12345生物樣品組成復(fù)雜，干擾雜質(zhì)多，一般需經(jīng)分離生物樣品組成復(fù)雜，干擾雜質(zhì)多，一般需經(jīng)分離、純化，排除干擾后才能進(jìn)行測(cè)定、純化，排除干擾后才能進(jìn)行測(cè)定 第五節(jié)第五節(jié) 體內(nèi)藥物分析體內(nèi)藥物分析 有些藥物的生物樣品即使經(jīng)預(yù)處有些藥物的生物樣品即使經(jīng)預(yù)處理和富集，采用理和富集，采用HPLC-UV測(cè)定時(shí)測(cè)定時(shí)仍

21、有干擾；而且對(duì)于小劑量或生仍有干擾；而且對(duì)于小劑量或生物利用度低的藥物，采用物利用度低的藥物，采用UVUV檢測(cè)檢測(cè)、甚至熒光檢測(cè)時(shí)，靈敏度也不、甚至熒光檢測(cè)時(shí)，靈敏度也不能滿足要求能滿足要求 現(xiàn)代色譜和光譜的聯(lián)用技術(shù)集色現(xiàn)代色譜和光譜的聯(lián)用技術(shù)集色譜的高分離效能和光譜的高專屬譜的高分離效能和光譜的高專屬性與高靈敏度于一體，尤其是液性與高靈敏度于一體，尤其是液相色譜相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)，對(duì)于絕大多數(shù)有機(jī)堿性藥物的，對(duì)于絕大多數(shù)有機(jī)堿性藥物的檢測(cè)限能達(dá)檢測(cè)限能達(dá)10pg/ml。存在問(wèn)題存在問(wèn)題解決辦法解決辦法第五節(jié)第五節(jié) 體內(nèi)藥物分析體內(nèi)藥物分析 復(fù)雜生物樣品中微量復(fù)雜生物樣品中微量藥物定量測(cè)定專屬有藥物定量測(cè)定專屬有效的方法效的方法集色譜的集色譜的高分離高分離效能效能和光譜的和光譜的高高專屬性與高靈敏專屬性與高靈敏度度于一體于一體 特點(diǎn)特點(diǎn)