喹啉與青蒿素類抗瘧藥物的分析.ppt

1、藥物分析,第十二章:喹啉與青蒿類抗瘧藥物的分析,Page 2,瘧疾簡介：,瘧疾，又名打擺子，是由瘧原蟲經(jīng)按蚊叮咬傳播的疾病。臨床上以周期性發(fā)作的寒戰(zhàn)、高熱、出汗退熱，以及貧血和脾臟腫大為特點(diǎn)。,Page 3,Page 4,瘧疾的流行范圍：,世界范圍內(nèi)，呈現(xiàn)臨床癥狀的病例每年就在3億到5億之間，每年因患瘧疾死亡的人數(shù)在一到三百萬之間，其中大部分為兒童。瘧疾主要的流行地區(qū)是非洲中部、南亞、東南亞及南美北部的熱帶地區(qū)，這其中又以非洲的疫情最甚。就中國而言，瘧疾主要的流行地帶為華中華南的叢林多山地區(qū)，但疫情遠(yuǎn)較非洲為輕。,A,5,Page 6,Page 7,瘧原蟲的生命周期：,1）雌按蚊叮咬人時(shí)，唾液

2、中的瘧原蟲的長梭形的子孢子進(jìn)入人體內(nèi)，隨血液運(yùn)移到肝臟，侵入肝細(xì)胞。子孢子在肝細(xì)胞內(nèi)部吸收營養(yǎng)，長大成熟后分裂生殖形成很多小的裂殖子。裂殖子成熟后，破壞肝細(xì)胞進(jìn)入體液、血液中，一部分再侵入肝細(xì)胞重復(fù)上述循環(huán)，一部分侵入紅細(xì)胞。 2）在紅細(xì)胞內(nèi)，裂殖子逐漸吸收血紅蛋白作為營養(yǎng)長大，成為像個(gè)戒指的環(huán)狀體。環(huán)狀體進(jìn)一步長大，向四周伸出偽足，稱為阿米巴樣體或大滋養(yǎng)體。大滋養(yǎng)體進(jìn)一步發(fā)育形成裂殖體，裂殖體成熟后放出很多裂殖子，破壞紅細(xì)胞后進(jìn)入血液，繼續(xù)感染其他紅細(xì)胞。由于人體內(nèi)的瘧原蟲的裂殖子同時(shí)破壞大量紅細(xì)胞進(jìn)入血液，人體會(huì)產(chǎn)生瘧疾的典型癥狀，如發(fā)冷發(fā)熱。如果宿主環(huán)境不利，一些裂殖子進(jìn)入紅細(xì)胞后可形成

3、大、小配子母細(xì)胞。這些配子母細(xì)胞在人體中不再進(jìn)一步發(fā)育，如果不能被蚊子吸血時(shí)吸走，配子母細(xì)胞在人體內(nèi)可存活60天。 3）當(dāng)蚊子吸取受感染人體的血液后，雄，雌配子母細(xì)胞進(jìn)入蚊子胃內(nèi)，發(fā)育成配子并進(jìn)行有性繁殖。合子穿透蚊子的胃壁，在胃壁下形成卵囊（oocyte）。卵囊中瘧原蟲進(jìn)行無性繁殖，最終形成子孢子（sporozoite）。成熟后，卵囊破裂，子孢子進(jìn)入蚊子體腔，穿透各種組織，進(jìn)入蚊子唾液腺。蚊子唾液腺中的子孢子可達(dá)20萬。子孢子在蚊子體內(nèi)存活70天。準(zhǔn)備感染新的脊椎動(dòng)物宿主。,Page 8,瘧原蟲的生命周期：,A,9,瘧原蟲的生活周期及抗瘧藥的作用特點(diǎn)：,Page 10,常見抗瘧藥按結(jié)構(gòu)可分為

4、四類：,喹啉類、萘啶類、青蒿素及其衍生物、嘧啶及雙胍類，本書僅介紹前三類。,Page 11,第一節(jié):喹啉類藥物結(jié)構(gòu)特征,喹啉類藥物,吡 啶,苯 環(huán),稠和 而成,Page 12,典型 藥物,Page 13,典型 藥物,Page 14,典型 藥物,Page 15,典型 藥物,Page 16,典型 藥物,磷酸咯萘啶,Page 17,典型 藥物,Page 18,主要性質(zhì),堿性,含有N原子,一般都有堿性,旋光性,含有手性原子,一般都有旋光性,熒光特性,硫酸奎寧和二鹽酸奎寧在稀硫酸顯藍(lán)色熒光,UV,吡啶與苯環(huán)具有共軛結(jié)構(gòu),也有紫外吸收光譜特性,Page 19,1.堿性,奎寧、奎尼?。憾崃蛩幔ㄠ藟A含脂

5、環(huán)氮，堿性強(qiáng)） 磷酸氯喹和磷酸伯胺喹啉為三元生物堿 磷酸咯萘啶為五元生物堿 磷酸哌喹為六元生物堿,喹啉環(huán)上的N原子具有堿性，與強(qiáng)酸成鹽,2.旋光性,硫酸奎寧 (左旋體)硫酸奎尼丁(右旋體),3.熒光特性 硫酸奎寧和硫酸奎寧丁在稀硫酸中顯藍(lán)色熒光,例如,Page 20,二、鑒別反應(yīng)Identification,一、綠奎寧反應(yīng)（Thalleioquin）,二醌基亞胺的胺鹽,取其水溶液加溴試液23滴和氨試液1ml，即顯翠綠色； 加酸至中性顯藍(lán)色； 酸性則呈紫紅色； 翠綠色可轉(zhuǎn)溶于醇、氯仿中不溶于醚。,Page 21,二、Identification,二、光譜特征,UVChP磷酸氯喹：取本品，加0.0

6、1mol/L鹽酸溶液制成每1ml中約含10ug的溶液，照UV測定，在222nm,257nm,329nm與343nm的波長有最大吸收。 FLDChP硫酸奎寧：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。 IR （紅外光譜）：硫酸奎寧、二鹽酸奎寧、磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘喹、磷酸伯氨喹在ChP中均采用IR進(jìn)行鑒別。,Page 22,二、Identification,基于無機(jī)酸鹽的鑒別,硫酸鹽,加BaCl2生成白色沉淀，不溶于鹽酸和稀硝酸,加醋酸鉛生成白色沉淀，溶于醋酸銨或NaOH,加HCl不產(chǎn)生沉淀，與硫代硫酸鹽區(qū)別,Page 23,二、Identi

7、fication,基于無機(jī)酸鹽的鑒別,氯化物,加稀硝酸和硝酸銀生成白色凝乳狀沉淀,加銨試液溶解,加硝酸再沉淀,加二氧化錳，加硫酸潤濕，緩慢加熱，產(chǎn)生氯氣使KI試紙遇淀粉變藍(lán),Page 24,二、Identification,基于無機(jī)酸鹽的鑒別,磷酸鹽反應(yīng),加硝酸銀生成淺黃色沉淀,在銨試液或稀硝酸中均易溶解,加氯化銨鎂生成白色結(jié)晶性沉淀,加鉬酸銨試液與硝酸后,加熱生成黃色沉淀，分離，沉淀在氨試液中溶解,Page 25,三、Detection of specific impurities,一、硫酸奎寧,1.酸度酸性雜質(zhì) 取本品0.2g，加水20ml溶解后，測定pH值應(yīng)為5.76.6 。 2.氯仿乙

8、醇不溶物 取本品2g，加氯仿無水乙醇 (2:1) 的混合液15ml，在50加熱10min后，用稱定重量的垂熔坩堝濾過，濾渣用上述混合液分5 次洗滌，每次10ml ，在105 干燥至恒重，遺留殘?jiān)坏眠^2mg。 3.其他金雞納堿 (TLC、HPLC),Page 26,三、Detection of specific impurities,1.酸度 取本品1.0g，加水25ml溶解，測定pH值應(yīng)大于2.4。 2.水中不溶物 取本品加水溶解后，稍放置即有黃色不溶物產(chǎn)生,影響品質(zhì). 3.氯化物 系生產(chǎn)工藝帶入.檢查時(shí)為了避免溶液顏色干擾堿使咯萘啶沉淀析出,過濾后進(jìn)行檢查. 4. 甲醛：合成過程中引入 5

9、.四氫吡啶：合成過程中引入,磷酸咯萘啶的純度檢查,Page 27,四 含量測定,硫酸喹啉含量測定,非水溶液滴定法,磷酸氯喹的測定,體內(nèi)測定,注意樣品處理,制劑：UV,原料：非水溶液滴定法,Page 28,一、硫酸喹啉含量測定,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。,游離堿類鹽,被置換出的弱酸,A、非水溶液滴定法,Page 29,B. 硫酸奎寧測定,Page 30,二、磷酸氯喹制劑含量測定,磷酸氯喹用非水溶液滴定法測定含量，但制劑中由于含有輔料，所采用的含量測定方法不同。,示例12-10：ChP中磷酸氯喹片含量的紫外可見分光光度測定法：取本品10片，精密

10、稱定，研細(xì)，精密稱取適量(約相當(dāng)于磷酸氯喹0. 13g),置200ml量瓶中，加0. lmol/L 鹽酸溶液適量，充分振搖使磷酸氯喹溶解并稀釋至刻度，搖勻,濾過，精密量取續(xù)濾液2ml，置100ml量瓶中，用0. lmol/L 鹽酸溶液稀釋至刻度，搖勻，照紫外-可見分光光度法（附 錄IVA)，在343nm的波長處測定吸光度；另取磷酸氯喹對(duì)照 品適量，精密稱定，加O.lmol/L鹽酸溶液溶解并定量稀釋制 成每lml中約含13pg的溶液，同法測定，計(jì)算，即得。,Page 31,第二節(jié):青蒿素類藥物的分析,青蒿素又名黃蒿素,是我國從菊花科植物黃花蒿中提取分離得到的一個(gè)含過氧基團(tuán)的新型倍半萜內(nèi)酯,Pag

11、e 32,研究歷史:資料來源于baidu,中國抗瘧新藥的研究源于1967年成立的五二三項(xiàng)目，其全稱為中國瘧疾研究協(xié)作項(xiàng)目，成立于1967年的5月23日,因絕密軍事項(xiàng)目,遂設(shè)代號(hào)523。,Page 33,研究歷史:資料來源于baidu,歷經(jīng)380多次鼠瘧篩選，1971年10月取得中藥青蒿素篩選的成功。1972年從中藥青蒿中分離得到抗瘧有效單體，命名為青蒿素，對(duì)鼠瘧、猴瘧的原蟲抑制率達(dá)到100%。 1973年經(jīng)臨床研究取得與實(shí)驗(yàn)室一致的結(jié)果、抗瘧新藥青蒿素由此誕生。,Page 34,研究歷史:資料來源于baidu,1981年10月在北京召開的由世界衛(wèi)生組織主辦的“青蒿素”國際會(huì)議上，中國青蒿素的化

12、學(xué)研究的發(fā)言，引起與會(huì)代表極大的興趣，并認(rèn)為“這一新的發(fā)現(xiàn)更重要的意義是在于將為進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成新藥指出方向”。,Page 35,研究歷史:資料來源于baidu,2011年9月，中國女藥學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻(xiàn)，獲得被譽(yù)為諾貝爾獎(jiǎng)“風(fēng)向標(biāo)”的拉斯克獎(jiǎng)。這是中國生物醫(yī)學(xué)界迄今為止獲得的世界級(jí)最高級(jí)大獎(jiǎng)。,Page 36,1990年，為控制瘧疾對(duì)青蒿素的耐藥性，世界衛(wèi)生組織建議在治療中必須將青蒿素同別的抗瘧藥聯(lián)合使用。2007年5月，在瑞士日內(nèi)瓦舉行的第60屆世界衛(wèi)生大會(huì)上，世界衛(wèi)生組織聲明，單方青蒿素為引發(fā)耐藥性，建議在全球范圍內(nèi)推廣使用復(fù)方青蒿素。,Page 37,青蒿

13、素在國際上的評(píng)價(jià)（以維基百科為例）：,Treatment： Uncomplicated malaria may be treated with oral medications. The most effective treatment for P. falciparum （惡性瘧疾）infection is the use of artemisinins in combination with other antimalarials (known as artemisinin-combination therapy, or ACT), which decreases resistance t

14、o any single drug component（組分）.72,Page 38,青蒿素在國際上的評(píng)價(jià)（以維基百科為例）：,These additional antimalarials include: amodiaquine, lumefantrine , mefloquine or sulfadoxine/pyrimethamine.73（苯芴醇，甲氟喹或阿莫地喹，磺胺/乙胺嘧啶）Another recommended combination is dihydroartemisinin and piperaquine.7475 ACT is about 90% effective wh

15、en used to treat uncomplicated malaria.51,Page 39,青蒿素在國際上的評(píng)價(jià)（以維基百科為例）：,To treat malaria during pregnancy, the WHO recommends the use of quinine plus clindamycin（奎寧克拉霉素片） early in the pregnancy (1st trimester), and ACT in later stages (2nd and 3rd trimesters).76 In the 2000s (decade), malaria with pa

16、rtial resistance to artemisins emerged in Southeast Asia.7778,Page 40,小節(jié)：,青蒿素抗瘧作用有迅速、高效、安全、低毒且與大多數(shù)抗瘧藥無交叉抗性 是一類全新結(jié)構(gòu)的抗瘧藥，為抗瘧藥的研發(fā)提供了新的先導(dǎo)化合物 易產(chǎn)生耐藥性，推薦使用復(fù)方青蒿素 合成難度較大，藥物的生產(chǎn)仍依賴于天然藥材的提取,Page 41,青蒿素類藥物結(jié)構(gòu)與性質(zhì),脂溶性,Page 42,青蒿素類藥物結(jié)構(gòu)與性質(zhì),水溶性,Page 43,青蒿素類藥物結(jié)構(gòu)與性質(zhì),青蒿素經(jīng)過硼氫化鈉還原而來,Page 44,青蒿素類藥物結(jié)構(gòu)與性質(zhì),Page 45,青蒿素類藥物化學(xué)性質(zhì),氧

17、化性,過氧橋鍵具有氧化性,旋光性,手性原子,具有旋光性,紫外吸收特性,環(huán)狀結(jié)構(gòu)雖然不具有共軛特性,但取代基具有一定吸收特性,怎么做？,水解反應(yīng),內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，堿性條件下易水解,Page 46,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),呈色反應(yīng),過氧橋鍵具有氧化性,酸性條件下能將碘離子氧化成碘與淀粉指示液顯藍(lán)紫色,Page 47,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),羥肟酸鐵反應(yīng),含內(nèi)酯的化合物、羧酸衍生物和一些酯類化合物在堿性條件下與羥胺反應(yīng)生成羥肟酸。在稀酸溶液中與高鐵離子呈色,顯紫色,Page 48,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),香草醛-硫酸反應(yīng),使分子中的羧基脫水，增加雙鍵位移，分子縮合反應(yīng)生成其軛系統(tǒng)，在酸作用下形成陽碳離子鹽

18、而顯色,Page 49,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),吸收光譜特征,紅外，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照,紫外，取代基末端吸收以鑒別，ChP2010未采用,Page 50,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),色譜法,HPLC法,保留時(shí)間定性,Page 51,青蒿素類藥物的鑒別試驗(yàn),目前青蒿素的制備仍以黃花蒿的 提取為主，所以結(jié)構(gòu)類似物較多,HPLC法,TLC法,純度檢查,Page 52,青蒿素類藥物的含量測定,【含量測定】照高效液相色譜法（附錄V D)測定。 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn)：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；以乙腈-水（60：4 0 ) 為流動(dòng)相；檢測波長為 2 1 0 n m 。取本品和雙氫青蒿素對(duì)照品適量，加甲醇溶解并稀釋制成每l ml中各約含lmg的混合溶液，量取注入液相色譜儀，雙氫青蒿素呈現(xiàn)兩個(gè)色譜峰，青蒿素峰與相鄰雙氫青蒿素峰的分離度應(yīng)大于2. 0 ; 理論