藥物分析第10章 生物堿類藥物的分析

第十章生物堿類藥物的分析TheAnalysisofAlkaloid一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（化學(xué)性質(zhì)與分析方法間的關(guān)系）二、鑒別試驗(yàn)三、特殊雜質(zhì)檢查四、含量測(cè)定學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)方法1.掌握生物堿典型藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與分析方法間的關(guān)系；特征鑒別反應(yīng)；特殊雜質(zhì)檢查的主要方法及含量測(cè)定的非水堿量法、酸性染料比色法及HPLC；2.熟悉生物堿類藥物的一般鑒別試驗(yàn)、含量測(cè)定的提取酸堿滴定法；3.了解本章其它的分析項(xiàng)目與方法。目的要求1803年Derosne從鴉片中分離得到第一個(gè)生物堿那可丁(narcotine)現(xiàn)從自然界中分離得到約10000種植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活性

鴉片中的嗎啡鎮(zhèn)痛作用麻黃中的麻黃堿止喘作用長(zhǎng)春花中的長(zhǎng)春堿抗癌活性黃連中的小檗堿抗菌消炎作用

山莨菪堿抗中毒性休克作用用于臨床的有80多種概述指天然產(chǎn)的一類含氮的有機(jī)化合物；多數(shù)具有堿性且能和酸結(jié)合生成鹽；大部分為雜環(huán)化合物且氮原子在雜環(huán)內(nèi)；多數(shù)有較強(qiáng)的生理活性。概述生物堿的定義：第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)生物堿類藥物的通性：

1.堿性

季銨堿＞脂肪胺、脂環(huán)胺＞芳胺、N-芳雜環(huán)＞酰胺小檗堿＞麻黃堿、阿托品＞罌粟堿＞咖啡因嗎啡具酸堿兩性2.溶解性（相似相溶）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。3.旋光性

一般多為左旋體有效。

第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)ephedrinepseudoephedrine1.

苯羥胺類

氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.

托烷類

由莨菪醇與莨菪酸縮合而生成的酯。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.

喹啉類具有喹啉環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)4.

異喹啉類具有異喹啉環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)5.

吲哚類具有吲哚環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)6.

黃嘌呤類具有黃嘌呤結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一節(jié)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)生物堿類藥物的通性：

1.堿性

季銨堿＞脂肪胺、脂環(huán)胺＞芳胺、N-芳雜環(huán)＞酰胺小檗堿＞麻黃堿、阿托品＞罌粟堿＞咖啡因嗎啡具酸堿兩性2.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。3.旋光性

一般多為左旋體有效。

第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)1.

一般鑒別反應(yīng)1）

物理常數(shù)測(cè)定法（熔點(diǎn)和比旋度）2）

化學(xué)鑒別法

a.沉淀反應(yīng)

原理：大多數(shù)生物堿在酸性水溶液中，可與生物堿沉淀試劑作用，生成難溶性或不溶于水的鹽類、復(fù)鹽或絡(luò)合鹽沉淀。常見的重金屬鹽類生物堿沉淀試劑：碘化鉍鉀、碘-碘化鉀等常見的大分子酸類生物堿沉淀試劑：磷鉬酸、硅鎢酸、苦味酸、鞣酸等

Ch.P.(2010)咖啡因的鑒別：取本品的飽和水溶液5ml，加碘試液5滴，不生成沉淀；再加稀鹽酸3滴，即生成紅棕色的沉淀，并能在稍過量的氫氧化鈉試液中溶解。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)1.

一般鑒別反應(yīng)2）

化學(xué)鑒別法

b.顯色反應(yīng)原理：大多數(shù)生物堿可與生物堿顯色試劑作用，呈現(xiàn)不同的顏色。常見的生物堿顯色試劑：濃硫酸、濃硝酸等

Ch.P.(2010)磷酸可待因的鑒別：取本品約1mg，置白瓷板上，加含亞硒酸2.5mg的硫酸0.5ml，立即顯綠色，漸變藍(lán)色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)1.

一般鑒別反應(yīng)3）

光譜法

a.紫外分光光度法

b.紅外分光光度法

c.熒光特征

Ch.P.(2010)硫酸奎尼丁的鑒別：取本品約20mg，加水20ml溶解后，分取溶液10ml，加稀硫酸使成酸性，即顯藍(lán)色熒光，加幾滴鹽酸，熒光即消失。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)1.

一般鑒別反應(yīng)4）

色譜法

a.TLC（Ch.P.(2010)消旋山莨菪堿的鑒別）

b.HPLC

第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)

解決方法：（1）加掃尾劑；（2）離子抑制色譜法；（3）離子對(duì)色譜法；（4）采用覆蓋度大的固定相或封端填料。

硅膠為吸附劑：吸附太牢，造成嚴(yán)重拖尾。解決方法：（1）在展開劑中加少量的堿性試劑，如氨、二乙胺、有機(jī)脂烴胺類；（2）硅膠板用堿處理2.

特征鑒別反應(yīng)1）

雙縮脲反應(yīng)

芳香側(cè)鏈具有氨基醇結(jié)構(gòu)生物堿的特征反應(yīng)。

原理：

Ch.P.(2010)鹽酸麻黃堿的鑒別：取本品約10mg，加水1ml溶解后，加硫酸銅試液2滴與20%氫氧化鈉1ml，即顯藍(lán)紫色；加乙醚1ml，振搖后，放置，乙醚層即顯紫紅色，水層變成藍(lán)色。Ch.P.(2010)鹽酸去氧腎上腺素的鑒別：取本品約10mg，加水1ml溶解后，加硫酸銅試液1滴及氫氧化鈉試液1ml，搖勻，即顯紫色，加乙醚1ml振搖、放置，乙醚層應(yīng)不顯色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)2）

Vitaili反應(yīng)托烷生物堿類藥物的特征反應(yīng)。

原理：

Ch.P.(2010)硫酸阿托品、氫溴酸山莨菪堿及氫溴酸東莨菪堿的鑒別均采用此法。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)3）

綠奎寧反應(yīng)

6-位含氧喹啉衍生物的特征反應(yīng)。

原理：

Ch.P.(2010)硫酸奎寧和硫酸奎尼丁的鑒別：取本品約20mg，加水20ml溶解后，分取溶液5ml，加溴試液3滴與氨試液1ml，即顯翠綠色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)4）

異喹啉生物堿的特征反應(yīng)

a.Marquis反應(yīng)（含酚羥基的異喹啉類生物堿的特征反應(yīng)）

原理：含酚羥基的異喹啉類生物堿與甲醛-硫酸反應(yīng)，生成具有醌式結(jié)構(gòu)的有色化合物。

Ch.P.(2010)鹽酸嗎啡的鑒別：取本品約1mg，加甲醛-硫酸試液1滴，即顯紫堇色。b.Frohde反應(yīng)（嗎啡的特征反應(yīng)）

Ch.P.(2010)鹽酸嗎啡的鑒別：取本品約1mg，加鉬硫酸試液0.5ml，即顯紫色，繼變?yōu)樗{(lán)色，最后變?yōu)樽鼐G色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)4）

異喹啉生物堿的特征反應(yīng)

c.還原反應(yīng)

原理：

Ch.P.(2010)鹽酸嗎啡的鑒別：取本品約1mg，加水1ml溶解后，加稀鐵氰化鉀1滴，即顯藍(lán)紫色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)5）

吲哚類生物堿的特征反應(yīng)

吲哚環(huán)上β位氫原子較活潑，能與芳醛發(fā)生縮合反應(yīng)而顯色。

a.與香草醛反應(yīng)

Ch.P.(2010)利血平的鑒別：取本品約1mg，加新制的香草醛試液0.2ml，約2min后顯玫瑰紅色。b.與對(duì)二甲氨基苯甲醛反應(yīng)

Ch.P.(2010)利血平、馬來酸麥角新堿的鑒別：取本品約1mg，加水1ml溶解后，加對(duì)二甲氨基苯甲醛試液2ml，5min后顯深藍(lán)色。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)2.

特征鑒別反應(yīng)6）

紫脲酸銨反應(yīng)

黃嘌呤類生物堿的特征反應(yīng)。

Ch.P.(2010)咖啡因和茶堿的鑒別：取本品約10mg，加鹽酸1ml與氯酸鉀0.1g，置水浴上蒸干，殘?jiān)霭被达@紫色；再加氫氧化鈉試液數(shù)滴，紫色即消失。第二節(jié)鑒別實(shí)驗(yàn)1.有關(guān)物質(zhì)的檢查

HPLC、TLC2.其它生物堿的檢查

1）TLC2）沉淀反應(yīng)（原理）

3）顯色反應(yīng)3.旋光性雜質(zhì)的檢查（旋光法）4.殘留溶劑的檢查（GC)5.不溶物、易氧化物及氧化產(chǎn)物的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查殘留溶劑的檢查四、含量測(cè)定一、非水溶液滴定法質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的在水以外的溶劑中滴定的方法稱為非水溶液滴定法。1.原理弱堿性藥物在水溶液中用標(biāo)準(zhǔn)酸直接滴定沒有明顯的突躍，終點(diǎn)難易觀測(cè)，而在非水酸性介質(zhì)中，堿強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，因而使弱堿性藥物的滴定能順利進(jìn)行。

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HA的酸性，使反應(yīng)順利地完成。BH+A-+HClO4BH+ClO4+HA游離堿類鹽被置換出的弱酸四、含量測(cè)定一、非水溶液滴定法2.一般方法供試品+冰醋酸若供試品為氫鹵酸鹽再加5%醋酸汞的冰醋酸液3ml~5ml結(jié)果高氯酸滴定液滴定以空白試驗(yàn)校正四、含量測(cè)定一、非水溶液滴定法3.討論

a.適用范圍

主要用于Kb＜10-8的有機(jī)堿鹽的含量測(cè)定。對(duì)堿性較弱的雜環(huán)類藥物，只要選擇合適的溶劑、滴定劑和終點(diǎn)指示的方法，可使pKb為8～13的弱堿性藥物采用本法滴定。

Kb為10-8～10-10時(shí)，宜選冰醋酸作為溶劑；

Kb為10-10～10-12時(shí)，宜選冰醋酸與醋酐的混合溶液；

Kb＜10-12時(shí)，應(yīng)用醋酐作為溶劑。另外，在冰醋酸中加入不同量的甲酸，也能使滴定突躍顯著增大，使一些堿性極弱的雜環(huán)類藥物獲得滿意測(cè)定結(jié)果。四、含量測(cè)定一、非水溶液滴定法3.討論

b.酸根的影響

無機(jī)酸類，在醋酸介質(zhì)中的酸性以下列排序遞減：

高氯酸＞氫溴酸＞硫酸＞鹽酸＞硝酸

消除HX干擾的方法：

2B·HX+Hg(Ac)2→2B·HAc+HgX2

過量(1～3倍)不影響測(cè)定結(jié)果四、含量測(cè)定一、非水溶液滴定法3.討論

c.滴定劑的穩(wěn)定性

非水溶液滴定法所用的溶劑為醋酸，具有揮發(fā)性，膨脹系數(shù)較大，溫度和貯存條件都影響滴定劑的濃度。若滴定樣品與標(biāo)定HClO4溶液時(shí)的溫度不一致，溫差未超過10℃時(shí)，應(yīng)將高氯酸滴定液的濃度用下列公式加以校正：

d.終點(diǎn)指示方法

常用電位法和結(jié)晶紫指示劑法。一、非水溶液滴定法1）氫鹵酸鹽的測(cè)定滴定前加入過量的乙酸汞冰醋酸溶液第四節(jié)含量測(cè)定2）硫酸鹽的測(cè)定一級(jí)電離，生成HSO4_3）硝酸鹽的測(cè)定指示終點(diǎn)電位法4）磷酸鹽和有機(jī)酸鹽的測(cè)定直接滴定1）

原料藥的測(cè)定2）制劑的測(cè)定1）注射劑的測(cè)定對(duì)熱穩(wěn)定：水浴蒸干、干燥；對(duì)熱不穩(wěn)定：堿化、提取、蒸干2）片劑的測(cè)定提取分離、干燥4.

實(shí)例分析一、非水溶液滴定法第四節(jié)含量測(cè)定練習(xí)：

硫酸奎寧的測(cè)定：稱取樣品適量，加醋酸7ml、醋酐3ml與結(jié)晶紫指示液1滴，用0.1mol/l高氯酸滴定液滴定至終點(diǎn)，并將滴定結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。求硫酸奎寧的分子量。已知：1ml0.1mol/l高氯酸滴定液相當(dāng)于24.90mg的硫酸奎寧。T=M××cba(mg/ml)二、提取酸堿滴定法（堿性較強(qiáng)的生物堿類藥物（Kb為10-6-10-9））1.原理第四節(jié)含量測(cè)定操作繁瑣，誤差較大，主要用于制劑的含量測(cè)定。二、提取酸堿滴定法（堿性較強(qiáng)的生物堿類藥物（Kb為10-6-10-9））2.討論

1）堿化試劑

a.常用的堿化試劑NaOH、NH3、Na2CO3、NaHCO3等

b.對(duì)堿化試劑的要求

堿化試劑的堿性大于生物堿的堿性，即其pKb＜生物堿的pKbc.選用堿化試劑應(yīng)考慮的因素

①生物堿的化學(xué)性質(zhì)易水解或呈兩性，不能用強(qiáng)堿性堿化試劑

②脂肪性物質(zhì)的共存不能用強(qiáng)堿性堿化試劑，以免乳化難以用有機(jī)溶劑提取第四節(jié)含量測(cè)定二、提取酸堿滴定法（堿性較強(qiáng)的生物堿類藥物（Kb為10-6-10-9））2.討論

1）堿化試劑

d.NH3的優(yōu)點(diǎn)

最常用的堿化試劑，不會(huì)使酯類分解或與兩性生物堿成鹽，具有揮發(fā)性，易除去。

2）提取溶劑

a.

提取的溶劑要求

①不與水相混溶；②沸點(diǎn)低，容易揮散除去；③對(duì)所提取生物堿有極大的溶解度，對(duì)其它物質(zhì)不溶或幾乎不溶；④對(duì)生物堿及堿化試劑呈化學(xué)惰性。

b.常用的提取溶劑氯仿、乙醚（了解優(yōu)缺點(diǎn)）第四節(jié)含量測(cè)定三、酸性染料比色法1.原理水相中反應(yīng)→有機(jī)溶劑提取→比色法測(cè)定第四節(jié)含量測(cè)定適用于生物堿類藥物制劑的含量測(cè)定三、酸性染料比色法2.影響因素

1）水相pH值的選擇

使生物堿藥物和酸性染料全部以BH+和In-狀態(tài)存在。根據(jù)有機(jī)藥物和酸性染料的pK值，以兩相中分配系數(shù)而定。

2）酸性染料的選擇

能與生物堿定量結(jié)合；生成的離子對(duì)在有機(jī)相中具有足夠大的溶解度；在最大吸收波長(zhǎng)處具有較高的吸光度。常用溴麝香草酚藍(lán)、甲基橙、溴甲酚綠等。

3）有機(jī)溶劑的選擇

氯仿。對(duì)離子對(duì)提取率高，不與或極少與水混溶，能與離子對(duì)形成氫鍵。第四節(jié)含量測(cè)定三、酸性染料比色法

2.影響因素

4）水分的影響

干擾測(cè)定、影響比色。加入脫水劑，或?yàn)V紙過濾。

5）雜質(zhì)的影響酸性染料中的有色物質(zhì)干擾測(cè)定。加入供試品前，將緩沖液與酸性染料的混合液先用所選用的有機(jī)溶劑提取，除去雜質(zhì)。第四節(jié)含量測(cè)定四、HPLC1.原理第四節(jié)含量測(cè)定

反相HPLCHPLC分析生物堿類和有機(jī)含氮藥物的特點(diǎn)：色譜峰拖尾，保留時(shí)間過長(zhǎng)，甚至長(zhǎng)期地保留在色譜柱上。

解決方法（1）加掃尾劑法最常用的掃尾劑是三乙胺（2）離子對(duì)色譜法（3）采用覆蓋度大的固定相或封端材料A.雙縮脲反應(yīng)B.Marquis反應(yīng)

C.兩者皆是D.兩者皆不是

1.鹽酸麻黃堿（）

2.鹽酸嗎啡（）

3.咖啡因（）

4.硫酸奎尼?。ǎ?/p>

能夠發(fā)生Vitali反應(yīng)的藥物是()A.鹽酸嗎啡B.硫酸奎寧C.磷酸可待因D.鹽酸麻黃堿E.硫酸阿托品

A.阿托品B.嗎啡C.兩者均可D.兩者均不可具有酯結(jié)構(gòu)（）為兩性化合物（）咖啡因和茶堿的特征鑒別反應(yīng)是()A.雙縮脲反應(yīng)B.Vitali反應(yīng)C.Marquis反應(yīng)D.紫脲酸銨反應(yīng)E.綠奎寧反應(yīng)1、用高氯酸溶液滴定硫酸奎尼丁[（C20H24N2O2）2?H2SO4]，以結(jié)晶紫為指示劑。1摩爾硫酸奎尼丁與幾摩爾高氯酸相當(dāng)？（

）A、2B、3C、1D、1/2E、1/32、在酸性染料比色法中，對(duì)溶液PH值的要求下列哪一種說法不對(duì)？

（

）A、必須使有機(jī)堿與H+結(jié)合成鹽B、必須使酸性染料解離成In-C、必須使酸性染料成分子狀態(tài)D、必須有利于離子對(duì)的形成E、必須使有機(jī)堿成陽離子，染料成陰離子3、硫酸阿托品中檢查莨菪堿是利用了兩者的

（

）A、堿性差異B、對(duì)光選擇吸收性質(zhì)差異C、溶解度差異D、旋光性質(zhì)差異E、吸附性質(zhì)差異4、酸性染料比色法中水相的PH值過小，則

（

）A、能形成離子對(duì)B、有機(jī)溶劑能提取完全C、酸性染料以陰離子狀態(tài)存在D、生物堿幾乎全部以分子狀態(tài)存在E、酸性染料以分子狀態(tài)存在5、硫酸阿托品的含量可采用提取中和法測(cè)定，在用有機(jī)溶劑提取時(shí)，可加入下列哪種試劑處理？

（

）A、氫氧化鈉B、醋酸C、氨水D、醋酸鈉E、硫酸6、酸性染料比色法測(cè)定的是

（

）A、水相中染料的顏色B、有機(jī)相中染料的顏色C、被測(cè)離子對(duì)的顏色D、呈電離狀態(tài)的染料的顏色E、有機(jī)離子對(duì)的顏色7、高效液相測(cè)定含氮性藥物時(shí)，常需加入掃尾劑，其作用是

（

）A、抑制或掩蔽固定相表面的游離硅醇基的活性B、增加含氮堿性藥物的穩(wěn)定性C、形成動(dòng)態(tài)離子對(duì)固定相D、使固定相表面形成雙電層E、增加了被測(cè)物的脂溶性8、影響酸性染料比色法的因素有

（）A、水相的PH值B、染料及其濃度的選擇C、有機(jī)溶劑的選擇

D、水分的影響E、容器的選擇9、生物堿類藥物常用的含量測(cè)定方法有

（）A、HPLC法B、提取中和法C、酸性染料比色法D、GC法E、非水酸量法10、用TLC法進(jìn)行生物堿鹽類藥物的鑒別時(shí)，為使不產(chǎn)生斑點(diǎn)嚴(yán)重拖尾現(xiàn)象，可采用（

）A、堿性薄層板B、酸性展開劑C、中性硅膠板D、展開劑中加緩沖液E、堿性展開劑11、非水溶液滴定法測(cè)定硫酸奎寧含量的反應(yīng)條件為

（

）A、冰醋酸-醋酐為溶劑B、高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定C、1摩爾高氯酸與1/3摩爾的硫酸奎寧等當(dāng)量D、必須用電位法指示終點(diǎn)E、溴酚藍(lán)為指示劑12、硫酸阿托品的含量測(cè)定可采用

（