各論第四章生物堿類藥物分析課件

第四章生物堿類藥物分析存在于生物體內(nèi)的一類含氮有機(jī)化合物多數(shù)具有堿性，可以和酸成鹽絕大部分存在于植物體內(nèi)；少數(shù)存在于動物體內(nèi)（如蟾蜍堿）多數(shù)具有含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，少數(shù)氮在側(cè)鏈上（如麻黃堿）多有特殊而顯著的生物活性生物堿的含義莨菪麻黃烏頭延胡索一、典型藥物結(jié)構(gòu)及特征（一）苯烴胺類本類藥物的結(jié)構(gòu)特征為N在側(cè)鏈上，為脂肪胺。代表藥物：鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿。鹽酸麻黃堿鹽酸偽麻黃堿性質(zhì)：1.堿性較強(qiáng)，與酸易成鹽；**2.手性特征；*3.氨基醇結(jié)構(gòu)；**4.紫外吸收；*（二）托烷類（莨菪烷類）※莨菪烷衍生的氨基醇和不同有機(jī)酸縮合成酯類的生物堿硫酸阿托品、氫溴酸山莨菪堿莨菪烷（三）、喹啉類苯并吡啶的衍生物（N在α位）代表藥物如硫酸奎寧、硫酸奎尼丁簡單喹啉堿性：奎寧和奎尼丁結(jié)構(gòu)中包括喹啉環(huán)和喹核堿兩部分，各含一個氮原子，其中喹核堿含脂環(huán)氮，堿性強(qiáng)，可以與硫酸成鹽；而喹啉環(huán)系芳環(huán)氮，堿性較弱，不能與硫酸成鹽硫酸奎寧硫酸奎尼?。ㄋ模?、異喹啉類苯并吡啶的衍生物（N在β位）代表性藥物如鹽酸嗎啡、磷酸可待因簡單異喹啉（五）、吲哚類本類藥物的結(jié)構(gòu)特征為苯并吡咯代表藥物如硝酸士的寧、利血平等吲哚硝酸士的寧利血平12多含有兩個堿性強(qiáng)弱不同的氮原子，吲哚氮與芳香環(huán)共軛，氮上的電子云密度小，幾乎無堿性，脂環(huán)叔胺氮堿性較強(qiáng)（六）、黃嘌呤類咪唑和嘧啶并合的雙雜環(huán)化合物。代表藥物如咖啡因、茶堿嘌啉黃嘌啉

1．性狀多呈結(jié)晶狀態(tài)，有一定熔點(diǎn)；有的呈液態(tài)（小分子、無氧或氧呈酯鍵---菸堿、檳榔堿）。 個別小分子固體生物堿有揮發(fā)性--麻黃堿。升華性大多無色。小檗堿呈黃色三、理化性質(zhì)２.堿性**胍＞季銨堿＞脂肪胺、脂環(huán)胺＞芳胺、N—芳雜環(huán)＞酰胺

（１）氮原子的雜化方式：

SP3 >SP2 >SP四氫異喹啉（SP3pKa9.5）

異喹啉（SP2pKa5.4）

氰類（SP中性）電效應(yīng)（2）誘導(dǎo)效應(yīng)：

供電誘導(dǎo)效應(yīng)（烷基）：可使氮原子周圍電子云密度增加，堿性增強(qiáng)。

吸電誘導(dǎo)效應(yīng)（含氧基團(tuán)，雙鍵，苯環(huán)）：電子云密度降低，堿性減弱。（3）共軛效應(yīng)：

苯胺型：P—π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。酰胺型：P—π共軛，氮原子周圍電子云密度下降，堿性降低。胍基型：供電基和氮原子上未共享電子對共軛，堿性增強(qiáng)（共軛酸的高度共振穩(wěn)定性,使共軛酸穩(wěn)定，Ka小，則pKa大，堿性強(qiáng)）。環(huán)己胺（pKa10.64）

苯胺（pKa4.58）

胍（pKa13.6）

秋水仙堿（酰胺共軛pKa1.84）

胡椒堿（酰胺共軛pKa1.42）

阻礙質(zhì)子靠近氮原子，使堿性降低（莨菪堿和東莨菪堿）。莨菪堿（pka9.65）

東莨菪堿（環(huán)氧位阻pka6.20）

（4）空間效應(yīng)：（三）溶解性游離生物堿不溶或難溶于水，能溶或易溶于有機(jī)溶劑，在稀酸中成鹽而溶解生物堿鹽類易溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。（四）旋光性一般多為左旋體有效。第二節(jié)鑒別試驗(yàn)及特殊雜質(zhì)檢查（一）一般鑒別試驗(yàn)１.物理常數(shù)1.熔點(diǎn)例：磷酸可待因（05版藥典）

加入20％NaOH溶液至白色沉淀出現(xiàn)，用玻璃棒摩擦器壁使沉淀完全，濾過；沉淀用水洗凈，在105℃干燥1小時，依法測定，熔點(diǎn)為154℃-158℃。2.比旋度例：硫酸奎寧(-237o~244o)，硫酸奎尼丁(+275o~+290o)５.色譜檢識薄層色譜法（ＴＬＣ）最常用硅膠（吸附能力弱弱酸性）適用于大多數(shù)生物堿，但強(qiáng)堿性生物堿可能出現(xiàn)Rf太小和復(fù)斑或拖尾（與硅膠的弱酸性成鹽），解決這一問題的辦法：1）堿液（0.1-0.5mol/LNaOH）制板2）堿性展開劑（中性展開劑+少許二乙胺或氨水）3）在層析槽中放一盛有氨水的小器皿１.雙縮脲反應(yīng)芳環(huán)側(cè)鏈氨基醇結(jié)構(gòu)的特征反應(yīng)鹽酸麻黃堿、鹽酸偽麻黃堿藍(lán)紫色（二）特征鑒別試驗(yàn)例３：ChP鹽酸麻黃堿的鑒別：取本品10mg，加水１ml溶解，加硫酸銅試液２滴與20%氫氧化鈉溶液１ml，即顯藍(lán)紫色；加乙醚１ml，振搖后放置，乙醚層顯紫紅色，水層變藍(lán)色．（2）Vitali反應(yīng)（托品類）莨菪酸結(jié)構(gòu)的托烷類生物堿的特征反應(yīng)硫酸阿托品，氫溴酸東莨菪堿硫酸阿托品加發(fā)煙硝酸5滴水浴蒸干放冷加乙醇2－3滴潤濕加固體KOH一粒顯深紫色３.綠奎寧反應(yīng)C6位含氧喹啉類生物堿在此生物堿的微酸水溶液中，加微過量溴水或者氯水，再加氨溶液，應(yīng)呈翠綠色。硫酸奎寧溴水或者氯水氨試液翠綠色（4）紫脲酸銨反應(yīng)（黃嘌呤）黃嘌呤類生物堿供試品鹽酸氯酸鉀蒸干水浴淺紅色殘?jiān)睔庾仙珰溲趸c試液紫色褪去例如：咖啡因、茶堿５.Marquis反應(yīng)含酚羥基的異喹啉生物堿的特征反應(yīng)：鹽酸嗎啡第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查

生物堿類藥物大多是從植物中提取，部分也有合成的。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)工藝長，在生產(chǎn)或貯藏過程中常共存其他生物堿，而生物堿一般均有毒性和活性，為保證用藥的安全、有效，對各種生物堿中存在的特殊雜質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制一、利用藥物和雜質(zhì)在物理性質(zhì)上的差異（一）溶解行為的差異（二）旋光性的差異硫酸奎寧中“氯仿-乙醇中不溶物”的檢查硫酸阿托品中“莨菪堿”的檢查二、利用藥物和雜質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上的差異（一）利用酸堿性的差異如：硫酸阿托品中其他生物堿的檢查取本品，加鹽酸和水適量，使溶解，分取一部分加氨試液，不得立即發(fā)生渾濁。堿性弱于阿托品，在氨試液中游離而發(fā)生渾濁。

（二）顏色反應(yīng)如：福爾可定中嗎啡的檢查嗎啡有酚羥基，可與亞硝酸鈉反應(yīng)，呈黃棕色取本品0.10g，加鹽酸溶液溶解后，加亞硝酸鈉試液２ml，搖勻，加氨試液3ml，顯色，與嗎啡標(biāo)準(zhǔn)液比色．

第三節(jié)含量測定

生物堿原料藥含量測定，大都采用非水滴定法；制劑主要提取酸堿滴定法、光譜法、色譜法。一、非水滴定法在水中堿性較弱，不能順利地進(jìn)行中和滴定（滴定突躍不明顯，難以判斷滴定終點(diǎn)）。在酸性非水介質(zhì)中（如gHAc中），則能顯示出較強(qiáng)的堿性，滴定突躍增大，可以順利地進(jìn)行中和滴定。游離生物堿：生成生物堿的高氯酸鹽生物堿鹽：置換滴定，即強(qiáng)酸滴定液置換出與游離堿結(jié)合的較弱的酸。BH+·A-+HClO4BH+·ClO4-+HA非水溶劑的選擇Kb＞10-10時，宜選冰醋酸作為溶劑；Kb為10-10-10-12時，宜選冰醋酸與醋酐的混合液；Kb＜10

-12時，選用醋酐作為溶劑。指示終點(diǎn)的方法電位法：玻璃—甘汞電極系統(tǒng)指示劑法：結(jié)晶紫（二）應(yīng)用示例1、游離弱堿性生物堿藥物的含量測定（咖啡因）弱堿性游離生物堿，在冰醋酸中沒有足以辨認(rèn)的滴定突躍，需加醋酐及惰性溶劑，增大突躍咖啡因的堿性很弱（pKb為14.1），所以選用酸酐－冰醋酸作為溶劑，可使突躍顯著增大。只有一個N堿性稍強(qiáng)，故滴定時，1mol的高氯酸相當(dāng)于1mol的咖啡因。（1）有機(jī)酸鹽：置換出弱酸，不影響結(jié)果（2）氫鹵酸鹽一般均預(yù)先在溶液中加入Hg(Ac)2的冰醋酸溶液，以消除氫鹵酸對滴定的干擾。２.

生物堿鹽的測定（2）硫酸鹽的測定

硫酸鹽為二元酸，在冰醋酸介質(zhì)中只能被滴定至生物堿的硫酸氫鹽。不能進(jìn)行二級解離Eg.硫酸阿托品

HClO4直接滴定時，反應(yīng)摩爾比為1∶1取本品約0.15g，精密稱定，加冰醋酸10ml，加熱溶解后，加醋酸汞試液4ml與結(jié)晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mo1/L）滴定至溶液顯翠綠色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于20.17mg的C10H15NO·HCl。鹽酸麻黃堿

ChP二、提取酸堿滴定法1．基本原理利用生物堿鹽類可溶于水，游離生物堿不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)進(jìn)行提取，然后進(jìn)行滴定的方法。生物堿鹽類堿化，有機(jī)溶劑提取，分層有機(jī)溶劑提取水層滴定（1）直接滴定法用于堿性較強(qiáng)的生物堿（2）剩余滴定法用于堿性較弱的生物堿（3）提取剩余滴定法用于對熱不穩(wěn)定的生物堿2．提取條件(1)

堿化試劑堿化試劑堿性大于生物堿的堿性；常用的堿化試劑

NH3水、NaOH、、Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2、MgO等。最常用氨水：使大部分生物堿游離，不會和生物堿發(fā)生反應(yīng)，不易乳化，易揮發(fā)，易除去，無干擾。（２）提取溶劑選擇的原則對生物堿溶解度大，而對其他共存物溶解度盡可能??；與生物堿及堿化試劑不起任何反應(yīng)。常用的提取溶劑：氯仿、乙醚等，最常用氯仿（３）乳化的預(yù)防和消除為了避免乳化現(xiàn)象，常采用的方法有：A、采用堿性弱的堿化劑B、采用不易產(chǎn)生乳化的合適提取劑C、在保證提取完全的條件下，避免過于猛烈的振搖破乳的方法有：A、再加一些有機(jī)相或水相B、加數(shù)滴乙醇并輕輕轉(zhuǎn)動分液漏斗C、如輕度乳化可旋轉(zhuǎn)分液漏斗，并將已分出的液層分出，以加速分層速度。Ｄ、加熱3.選擇合適的指示劑要求：變色范圍在酸性區(qū)域的指示劑；被滴定生物堿的化學(xué)計量點(diǎn)，應(yīng)在選用的指示劑變色范圍內(nèi)。藥品化學(xué)計量點(diǎn)的PH值（PT值）滴定突越的PH值指示劑阿托品5.43.8-7.2甲基紅罌粟堿3.603.8-4.6溴酚藍(lán)注：甲基紅：4.2-6.3，溴酚藍(lán)：3.0-4.6磷酸可待因糖漿的含量測定

用內(nèi)容量移液管，精密量取本品10ml，以水洗出移液管內(nèi)的附著液，置分液漏斗中，加氨試液使成堿性，用氯仿振搖提取至少4次，第一次25ml，以后每次各15ml，至可待因提盡為止，每次得到的氯仿液均用同一份水10ml洗滌，洗液用氯仿5ml振搖提取，合并氯仿液，置水浴上蒸干，精密加硫酸滴定液(0.01mol/L)25ml，加熱溶解，放冷，加甲基紅指示液2滴，用氫氧化鈉滴定液(0.02mol/L)滴定。每1ml的硫酸滴定液(0.01mol/L)相當(dāng)于84.88mg的C18H21NO3·H3PO4·3/2H2O。三、酸性染料比色法1．原理:在適當(dāng)pH溶液中,有機(jī)堿（B）可以與氫離子結(jié)合成陽離子,酸性染料（HIn）可解離成陰離子,陰離子可與有機(jī)堿鹽陽離子定量地結(jié)合成有色離子對，而進(jìn)入到有機(jī)相，測定吸收度。

溴麝香草酚藍(lán)(BTB)brom

thymolbluepH6.0～7.6（黃～藍(lán)）2．常用酸性染料磺酞類指示劑對所選用的酸性染料要求是:不但能與有機(jī)堿定量結(jié)合，而且生成的絡(luò)合物（離子對）在有機(jī)相中的溶解度大，染料在有機(jī)相中不溶或很少溶解溴甲酚綠(BCG)bromcresolgreenpH3.6~5.2（黃~藍(lán)）溴酚藍(lán)(BPB)bromophenolbluepH3.8~4.6（黃~紫）供試品溶液的制備：取本品20片，精密稱定，研細(xì)，精密稱取適量（約相當(dāng)于硫酸阿托品2.5mg），置50ml量瓶中，加水振搖使硫酸阿托品溶解并稀釋至刻度，濾過，取續(xù)濾液，作為供試品溶液。對照品溶液的制備：另取硫酸阿托品對照品約25mg，精密稱定，置25ml量瓶中，加水溶解并稀釋至