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1、第八章 生物碱类药物的分析,生物碱（alkaloids）：是一类存在于生物体内的含氮的碱性有机药物，绝大部分存在于植物体内，大多有强烈的生理活性。生物碱大都有毒性。目前已分离到生物碱3000多种，近百种具有强烈生理活性。 药物的结构和性质 鉴别试验 特殊杂质的检查 含量测定,第一节 药物的结构和性质,六类 苯烃胺类 托烷类 喹啉类 异喹啉类 吲哚类 黄嘌呤类,一、苯烃胺类 （麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱、益母草碱）,HCl HCl 盐酸麻黄碱 盐酸伪麻黄碱 秋水仙碱 Ephedrine hydrochloride pseudoephedrine hydrochloride colchicin,结
2、构特征和性质,1. 苯烃胺结构 N原子在侧链上 脂肪胺 碱性强 易与酸成盐 2. 芳环和不饱和双键 紫外区有吸收 3. 不对称碳原子 手性特征 比旋度: 盐酸麻黄碱 33C 35.5C 盐酸伪麻黄碱 +61.0C +62.5C 秋水仙碱(左旋体) 425C 450C,二、托烷类 （颠茄生物碱类、古柯生物碱类）,H2SO4 H2O HBr 2 硫酸阿托品 氢溴酸山莨菪碱 atropine sulfate anisodamine hydrobromide,结构特征和性质,1. 酯类生物碱 莨菪烷衍生物+莨菪酸 缩合 酯类生物碱 易水解 2. N原子 N原子位于五元脂环 碱性较强 易与酸成盐 3.
3、不对称碳原子 硫酸阿托品 外消旋体 无旋光性 氢溴酸山莨菪碱 左旋体 比旋度: 9.0C11.5 C 4. 性状 硫酸阿托品: 无色结晶或白色结晶性粉末 氢溴酸山莨菪碱: 白色结晶或结晶性粉末,三、喹啉类 （奎宁、奎尼丁、喜树碱）,H2SO4 2H2O H2SO4 2H2O 2 2 硫酸奎宁 硫酸奎尼丁 quinine sulfate quinidine sulfate,结构特征和性质,1. N原子碱性 喹啉环 + 喹核碱 各含一个N原子 (芳环N)碱性 (脂环N)碱性 与硫酸成盐 不能 2. 不对称碳原子 奎宁; 奎尼丁 分子式相同; 喹核碱部分的立体结构不同 (左旋体) (右旋体) 3.荧
4、光特性（硫酸奎宁、硫酸奎尼丁在硫酸溶液中显蓝色荧光） 4. 溶解性、药理作用 不同 奎宁 氯仿-无水乙醇（2:1）易溶 奎尼丁 沸水；乙醇易溶,四、异喹啉类 （吗啡、可待因、罂粟碱、那可汀）,盐酸吗啡 磷酸可待因 morphine hydrochloride codeine phospate,结构特征和性质,1. 酸碱性 吗啡分子(叔胺基团+酚羟基) 两性化合物 碱性略强 可待因分子(叔胺基团, 无酚羟基) 碱性较吗啡强 2. 溶解性 吗啡、可待因在常用的有机溶剂（氯仿、乙醚）中，溶解度均较小。,五、吲哚类 (士的宁、利血平、麦角新碱、长春碱、长春新碱、毒扁豆碱、钩藤碱),硝酸士的宁 利血平
5、strychnine nitrate reserpine,结构特征和性质,1. 碱性 ：两个碱性强弱不同的N原子 脂肪链上N1 吲哚N2 叔胺碳碱性较强 与芳环共轭几乎无碱性 士的宁：pKb1 为6.0 (与一分子硝酸成盐) pKb2 为11.7 利血平：N1 受立体效应影响，碱性极弱 pKb1 为7.93 （不与酸成盐） 2. 性状、溶解性 士的宁：无色针状结晶或结晶性粉末，沸水中易溶，水中略溶，乙醇或氯仿中微溶，乙醚中几乎不溶。 利血平：白色或淡褐色结晶或结晶性粉末，氯仿中易溶，丙酮或苯中微溶，水、甲醇、乙醇、乙醚中几乎不溶。比旋度测定用氯仿作溶剂，比旋度-115C-131C,六、黄嘌呤类
6、 （咖啡因、茶碱）,咖啡因 茶碱 caffeine theophylline,结构特征和性质,1. 结构特征： 咪唑和嘧啶相骈合的双杂环化合物 2. 分子结构含四个氮原子 受邻位羰基吸电子基团影响，碱性弱，不易与酸结合成盐 临床应用为游离碱。 3. 茶碱分子中含活泼氢 可与乙二胺成盐,第二节 鉴别试验,生物碱类药物的一般鉴别反应 熔点测定法 紫外分光光度法 显色反应 红外分光光度法 沉淀反应 色谱法 生物碱类药物的特殊鉴别反应 双缩脲反应 Vitaili反应 绿奎宁（Thakkeioquin）反应 紫脲酸铵反应 Marquis反应,一、生物碱类药物的一般鉴别反应,（一）熔点测定法： ChP：可
7、可碱、氨茶碱、磷酸可待因 BP： 茶碱 （二）显色反应： 生物碱+生物碱显色剂 脱水、氧化、缩合 不同的颜色 （浓硫酸、浓硝酸、钼硫酸、钒硫酸、硒硫酸、甲醛硫酸） （三）沉淀反应： 生物碱+重金属盐类、大分子酸类沉淀剂 沉淀 (碘化铋钾、碘化汞钾、碘-碘化钾、二氯化汞) (难溶盐、不溶性盐 复盐、络盐沉淀),生物碱类药物的一般鉴别反应,（四）紫外分光光度法：芳环、共轭双键 1.比较最大吸收波长、最小吸收波长、相应吸收度变化值 2.与对照品比较吸收光谱的一致性 3.比较吸收系数的一致性 （五）红外分光光度法：反映分子结构的细微特征，准确度高，专属性强 鉴别药物真伪的有效方法。（各国药典广泛采用，
8、鉴别生物碱的主要方法之一） 标准红外光谱对照法；对照品对比法,生物碱类药物的一般鉴别反应,（六）色谱法：常用于生物碱类药物的鉴别 薄层色谱法 最常用 关键问题：拖尾现象 应使生物碱以游离形式存在！ 解决办法： 展开剂中加碱性试剂 制薄层板时硅胶中加入碱性试剂,二、生物碱类药物的特殊鉴别反应,（一）双缩脲反应： 芳环侧链具有氨基醇结构的特征反应 （盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱） 盐酸伪麻黄碱 Cu2+ +仲胺基紫堇色配位化合物 无水、2分子水的配位化合物易溶于 乙醚 紫红色 4分子水配合物溶于水层蓝色 蓝紫色，加乙醚，醚层紫红色 水层显蓝色,生物碱类药物的特殊鉴别反应,（二）Vitaili反应：托烷
9、类生物碱的特征反应 山莨菪碱水解产物 + 3HNO3 + 3H2O 莨菪酸三硝基衍生物（黄色） + KOH +H2O + CO2 深紫色,生物碱类药物的特殊鉴别反应,（三）绿奎宁反应：含氧喹啉衍生物的特征反应 Br2 NH3 H2O 翠绿色,生物碱类药物的特殊鉴别反应,（四）紫脲酸铵反应：黄嘌呤类生物碱的特征反应 HCl NH3 KClO3 紫色（加NaOH试液，紫色消失）,生物碱类药物的特殊鉴别反应,（五）甲醛-硫酸反应（Marquis反应） 含酚羟基异喹啉生物碱的特征反应 吗啡、乙基吗啡、可待因 + 甲醛-硫酸 有色化合物 醌式结构 例：盐酸吗啡 紫色,第三节 特殊杂质的检查,一、显色反应
10、： 1. 盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查: 杂质来源: 吗啡 酸性溶液 脱水 分子重排 阿扑吗啡 杂质检查: 水溶液 碳酸氢钠碱性 I2氧化 水溶性绿色化合物 (溶于乙醚深宝石红色) 杂质限量: 规定50mg药物经检查醚层和水层不得显色. 2. 盐酸吗啡中罂粟酸的检查: 杂质来源(提取时引入) 杂质检查: 罂粟酸 微酸性溶液 FeCl3 罂粟酸铁(红色) 杂质限量: 规定0.15g药物中不得显色 3. 磷酸可待因中吗啡的检查: 杂质来源(可待因合成中甲基化不完全引入吗啡) 杂质检查: 吗啡 + 亚硝酸钠 2-亚硝基吗啡(氨碱性黄棕色) 杂质限量: 0.10%,二、旋光度法,利用生物碱类药物与特殊杂质
11、旋光性质的差异 例：硫酸阿托品中“莨菪碱”的检查： （消旋） （左旋） 消旋不完全引入 杂质限量：供试品溶液浓度50mg/ml, 旋光度不得过-0.4。限量：24.6%。 （已知莨菪碱 为-32.5）,三、色谱法,利用生物碱类药物与特殊杂质在色谱行为上的差异 主要以薄层色谱法为主（碱性试剂，防止拖尾） 例： 中国药典硫酸奎尼丁中其它金鸡纳碱的检查祥见（P206） 中国药典硫酸长春碱中其它生物碱的检查 BP氢溴酸东莨菪碱中易氧化物的检查祥见（P211） 中国药典、BP氧氟沙星有关物质的检查祥见（P207）,第四节 含量测定,生物碱类药物的含量测定多利用其碱性 非水溶液滴定法 提取酸碱滴定法 酸性
12、染料比色法 高效液相色谱法 气相色谱法,一、非水溶液滴定法,（一）原理和方法： 游离生物碱：B + HClO4 BH+ ClO 生物碱盐： BH+ A + HClO4 BH+ ClO +HA （置换反应） 测定方法：取经适当方法干燥的供试品适量，加冰醋酸1030ml溶解。若供试品为氢卤酸盐，应加5%醋酸汞的冰醋酸溶液35ml，用0.1mol/L的高氯酸滴定液滴定至终点，并将滴定结果用空白试验校正。 在冰醋酸中，只要在水溶液的Kb 值大于10-10 ，都能顺利滴定。,非水溶液滴定法,（二）问题的讨论： 1. 适用范围：在水溶液中不能被滴定的生物碱及盐 Kb 10-10 冰醋酸 Kb 10-10
13、10-12 冰醋酸 + 醋酐 Kb HBr H2SO4 HCl HSO HNO3 生物碱氢卤酸盐: 加入醋酸汞的冰醋酸溶液 卤化汞 排除干扰,非水溶液滴定法,3. 指示终点的方法: 电位法、指示剂法 指示剂的终点判断需用电位法确定 结晶紫 碱式色（紫） 酸式色（黄） （紫、蓝紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿、黄） 滴定较强碱 蓝色 硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱 碱性次之 蓝绿色或绿色 二盐酸奎宁、马来酸麦角新碱 滴定较弱碱 黄绿或黄色 咖啡因,非水溶液滴定法,（三）应用示例： 1. 有机弱碱的测定: -咖啡因的含量测定 溶剂: 醋酐-冰醋酸(5:1) 终点颜色: 黄色 2. 生物碱盐的测定: (1)氢卤酸盐: 加醋酸汞冰醋酸溶液 (2)硫酸盐: 滴定至硫酸氢盐 (3)硝酸盐: 硝酸氧化性-破坏指示剂-电位法指示终点 (4)磷酸盐与有机酸盐: 直接滴定 3. 制剂的测定: 非水滴定法一般用于生物碱的原料药的含量测定 制剂附加剂干扰, 需预处理。,二、提取酸碱滴定法,生物碱制剂 其它组分干扰 提取分离 滴定 含生物碱的中
