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1、高职高专系列教材配套电子教案,药物分析,高等教育出版社,高等教育电子音像出版社,主编 张骏 方应权,（第2版）,第九章 生物碱类药物的分析,生物碱（alkaloids）是一类重要的天然有机化合物，多数具有复杂的氮杂环结构，生理活性显著，多显碱性, 绝大多数存在于植物体内，已有数十种广泛应用于临床。 中国药典（2010年版）收录的生物碱类化学药物主要有苯烃胺类、托烷类、喹啉类、吲哚类、黄嘌呤类等。,二、鉴别试验,四、含量测定,三、特殊杂质检查,一、药物结构与性质关系分析,本 章 内容,（一）概述,（二）常见药物的结构与性质,一、生物碱类药物性质与结构分析,性状,碱性,溶解性,旋光性,药典收载药物
2、,（一）概述,一、生物碱类药物性质与结构分析,性状,大部分由C、H、O、N等元素组成 多为结晶或非晶型固体 无色，少数为有色物质 多具有苦味，个别味极苦而辛辣，一般无臭 固体多具有确定的熔点，部分具有挥发性或升华性。,概 述,多具有碱性，受电效应及立体效应等影响，强弱差异较大。 碱性顺序为： 季铵碱 脂环胺和脂肪胺 芳香脂胺 氨 芳胺 N-芳杂胺 环酰胺（近中性）； 吗啡兼有两性；茶碱显酸性。 碱性的生物碱可利用碱性与酸成盐，如盐酸麻黄碱； 碱性极弱的生物碱，以游离状态存在，如咖啡因和利血平。,碱性,概 述,游离生物碱大都不溶或难溶于水，溶于或易溶于有机溶剂 碱性生物碱在稀酸溶液中成盐而溶解。
3、 生物碱的盐类多易溶于水，不溶或难溶于有机溶剂,溶解性,概 述,多具旋光性。 中国药典中对许多生物碱都规定了旋光度测定。,旋光性,概 述,药典收载药物,中国药典（2010年版）主要收载有麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱、阿托品、山莨菪碱、硫酸奎宁、奎尼丁、吗啡、可待因、小檗碱、士的宁、长春碱、长春新碱、利血平、咖啡因、茶碱、毛果芸香碱、川芎嗪等常用生物碱类药物,概 述,（二）常见生物碱类药物的结构与性质,1. 苯烃胺类生物碱,2. 托烷类生物碱,3. 喹啉类生物碱,4. 异喹啉类生物碱,5. 吲哚类生物碱,6. 黄嘌呤类生物碱,其它种类,一、生物碱类药物性质与结构分析,1. 苯烃胺类生物碱,药物结构
4、,理化性质,盐酸麻黄碱（ephedrine hydrochloride） 盐酸伪麻黄碱（pseudoephedrine hydrochloride） 秋水仙碱（colchicine）,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,苯烃胺类药物结构,盐酸麻黄碱 （ephedrine hydrochloride）,白色针状结晶或结晶性粉末，无臭，味苦,一、生物碱类药物性质与结构分析,盐酸伪麻黄碱 （pseudoephedrine hydrochloride）,苯烃胺类药物结构,白色结晶性粉末，无臭、味苦,一、生物碱类药物性质与结构分析,苯烃胺类药物结构,秋水仙碱 （colchicine）,淡黄色结晶
5、性粉末,一、生物碱类药物性质与结构分析,苯烃胺类药物理化性质,性状及溶解性,碱性,氨基醇双缩脲反应,旋光性,紫外特征吸收,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,盐酸麻黄碱水中易溶，乙醇中溶解，三氯甲烷和乙醚中不溶；盐酸伪麻黄碱极易溶于水，易溶于乙醇，微溶于三氯甲烷；秋水仙碱无臭，遇光色渐变深，乙醇、三氯甲烷中易溶，水中溶解，乙醚中极微溶。,苯烃胺类药物理化性质,性状及溶解性,一、生物碱类药物性质与结构分析,麻黄碱和伪麻黄碱，碱性较强，易与酸成盐； 秋水仙碱碱性很弱，不与酸成盐。,苯烃胺类药物理化性质,碱性,一、生物碱类药物性质与结构分析,盐酸麻黄碱和伪麻黄碱具有氨基醇结构，可发生双缩脲反
6、应。,苯烃胺类药物理化性质,氨基醇双缩脲反应,一、生物碱类药物性质与结构分析,盐酸麻黄碱为左旋体，50mg/ml溶液测定比旋度为3335.5；盐酸伪麻黄碱为右旋体，50mg/ml溶液测定比旋度为61.062.5；秋水仙碱为左旋体， 10mg/ml溶液比旋度为425450。,苯烃胺类药物理化性质,旋光性,一、生物碱类药物性质与结构分析,苯烃胺类药物理化性质,紫外特征吸收,盐酸伪麻黄碱0.5mg/ml溶液在251、257、263nm波长处有最大吸收； 秋水仙碱在243与350nm波长处的吸光度比值为1.702.00。,一、生物碱类药物性质与结构分析,2. 托烷类生物碱,硫酸阿托品（atropine
7、 sulfate） 消旋山莨菪碱（raceanisodamine） 氢溴酸东莨菪碱（scopolamine hydrobromide）,药物结构,理化性质,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,硫酸阿托品 （atropine sulfate）,托烷类药物结构,无色结晶或白色结晶性粉末，无臭,一、生物碱类药物性质与结构分析,消旋山莨菪碱 （raceanisodamine）,托烷类药物结构,白色结晶或结晶性粉末，无臭，味苦,一、生物碱类药物性质与结构分析,氢溴酸东莨菪碱 （scopolamine hydrobromide）,托烷类药物结构,无色结晶或白色结晶性粉末，无臭，具有微风化性,一、生
8、物碱类药物性质与结构分析,托烷类药物理化性质,溶解性,碱性,稳定性,旋光性,莨菪酸反应,一、生物碱类药物性质与结构分析,托烷类药物理化性质,溶解性,硫酸阿托品水中极易溶解，乙醇中易溶；消旋山莨菪碱在乙醇或盐酸中易溶，水中溶解；氢溴酸东莨菪碱水中易溶，乙醇中略溶，三氯甲烷中极微溶，乙醚中不溶。,一、生物碱类药物性质与结构分析,托烷类药物理化性质,碱性,托烷类生物碱氮原子位于五元环内，为叔氮 碱性较强，易与酸成盐。,一、生物碱类药物性质与结构分析,为莨菪醇和莨菪酸组成的酯类物质 易于发生水解。,托烷类药物理化性质,稳定性,一、生物碱类药物性质与结构分析,氢溴酸东莨菪碱为左旋体，50mg/ml溶液比
9、旋度为2427；硫酸阿托品和消旋山莨菪碱均为消旋体，无旋光。,托烷类药物理化性质,旋光性,一、生物碱类药物性质与结构分析,水解生成莨菪酸，可为发烟硝酸硝化，在碱性醇溶液中呈现深紫色，后转暗红色，最后颜色消失（Vatili反应）； 亦可与硫酸、重铬酸钾在加热条件下，发生氧化反应而生成具有苦杏仁味的苯甲醛。,托烷类药物理化性质,莨菪酸反应,一、生物碱类药物性质与结构分析,药物结构,理化性质,3.喹啉类生物碱,硫酸奎宁（quinine sulfate） 硫酸奎尼丁（quinidine sulfate）,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,硫酸奎宁 （quinine sulfate）,白色细微
10、的针状结晶，轻柔，易压缩，无臭，味极苦，遇光渐变色,喹啉类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,硫酸奎尼丁 （quinidine sulfate）,喹啉类药物结构,白色细针状结晶,一、生物碱类药物性质与结构分析,喹啉类药物理化性质,溶解性,碱性,6位含氧的喹啉衍生物,旋光性,荧光特性,一、生物碱类药物性质与结构分析,溶解性,喹啉类药物理化性质,硫酸奎宁，易溶于三氯甲烷-无水乙醇（21）的混合液，水、乙醇、三氯甲烷、乙醚中微溶。 硫酸奎尼丁，易溶于沸水，溶于三氯甲烷、乙醇，水中微溶，不溶于乙醚。,一、生物碱类药物性质与结构分析,碱性,喹啉类药物理化性质,均具有喹啉环和喹核碱，含有二个氮原子
11、喹啉氮为芳香氮，碱性较弱，不可与酸成盐； 喹核氮为脂环氮，是叔氮，碱性较强，可与酸成盐 1分子硫酸与2分子药物成盐。,喹核氮,喹 啉 氮,一、生物碱类药物性质与结构分析,喹啉类药物理化性质,硫酸奎宁和硫酸奎尼丁是对映异构体，仅喹核碱部分立体结构不同，硫酸奎宁是左旋体，20mg/ml水溶液比旋度为237244；硫酸奎尼丁为右旋体，20mg/ml水溶液，比旋度为275290。,旋光性,一、生物碱类药物性质与结构分析,喹啉类药物理化性质,与氯水、氨水发生绿奎宁反应。,6位含氧的喹啉衍生物,一、生物碱类药物性质与结构分析,喹啉类药物理化性质,在稀酸条件下，均显蓝色荧光，可用于鉴别。,荧光特性,一、生物
12、碱类药物性质与结构分析,药物结构,理化性质,4.异喹啉类生物碱,硫酸吗啡（morphine sullfate） 盐酸吗啡（morphine hydrochloride） 磷酸可待因（codeine phosphate） 盐酸小檗碱（berberine hydrochloride）,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,硫酸吗啡 （morphine sullfate）,白色针状结晶或结晶性粉末，无臭，遇光易变质,异喹啉类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,盐酸吗啡 （morphine hydrochloride）,白色，有丝光的针状结晶或结晶性粉末，无臭，遇光易变质,异喹啉类药物结构
13、,一、生物碱类药物性质与结构分析,磷酸可待因 （codeine phosphate）,白色细微的针状结晶性粉末，无臭，有风化性,异喹啉类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,盐酸小檗碱 （berberine hydrochloride）,黄色结晶性粉末，无臭，味极苦,异喹啉类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,异喹啉类生物碱理化性质,溶解性,酸性和碱性,吗啡生物碱的特征反应,还原性,小檗碱的呈色反应,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,溶解性,异喹啉类药物理化性质,硫酸吗啡与盐酸吗啡，在水中溶解，乙醇中略溶，三氯甲烷和乙醚中不溶；,一、生物碱类药物性质与结构分析,酸性和碱性,
14、异喹啉类药物理化性质,吗啡结构中具有酚羟基和叔氮基团，具有酸碱两性，可溶于氢氧化钠溶液和盐酸溶液，但碱性略强； 可待因分子中酚羟基被甲氧化，仅有叔氮基团，碱性较强，不溶于氢氧化钠溶液； 小檗碱具有-羟胺结构，能形成醇式、季铵式、醛式互变异构，季铵式最稳定，并离子化呈强碱性，可与酸成盐。,一、生物碱类药物性质与结构分析,异喹啉类药物理化性质,吗啡A环酚羟基具有弱还原性，易被氧化； 可待因不具有酚羟基，不易氧化 此性质可用于区别吗啡和可待因。,还原性,一、生物碱类药物性质与结构分析,异喹啉类药物理化性质,与甲醛试液的Marquis反应 与钼硫酸试液的Frohde反应。,吗啡生物碱的特征反应,一、生
15、物碱类药物性质与结构分析,异喹啉类药物理化性质,游离小檗碱可与丙酮结合为丙酮小檗碱，析出黄色沉淀；220加热可分解为红色的小檗红碱；在酸性溶液中加漂白粉（或通氯气）溶液即显樱红色；与5没食子酸水浴加热，显翠绿色。,小檗碱的呈色反应,一、生物碱类药物性质与结构分析,药物结构,理化性质,5.吲哚类生物碱,硝酸士的宁（strychnine nitrate） 利血平（reserpine） 硫酸长春碱（vinblastine sulfate） 硫酸长春新碱（vincristine sulfate）,一、生物碱类药物性质与结构分析,结构与性质,利血平 （reserpine）,白色或淡黄褐色的结晶或结晶性粉
16、末，无臭，几乎无味，遇光色渐变深,吲哚类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,硫酸长春碱 （vinblastine sulfate）,白色或类白色的结晶性粉末，无臭，有引湿性，遇光或热易变黄,吲哚类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,硫酸长春新碱 （vincristine sulfate）,白色或类白色结晶性粉末，无臭，有引湿性，遇光或热易变黄,吲哚类药物结构,一、生物碱类药物性质与结构分析,吲哚类生物碱理化性质,溶解性,碱性,旋光性,利血平的还原性,利血平吲哚环-位氢,长春碱与长春新碱,一、生物碱类药物性质与结构分析,溶解性,利血平三氯甲烷中易溶，丙酮或苯中微溶，不溶于水、甲醇、乙醇或乙醚；硫酸长春碱和长春新碱水中易溶，甲醇、三氯甲烷中溶解，乙醇中极微溶解。,吲哚类生物碱理化性质,一、生物碱类药物性质与结构分析,吲哚类生物碱理化
