生物堿類藥物分析-鄒春陽

第九章生物堿類藥物的分析第一節(jié)概述 第二節(jié)鑒別試驗 第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查 第四節(jié)含量測定學(xué)習目標知識要求1.掌握生物堿類藥物的鑒別試驗和含量測定方法。2.熟悉生物堿類藥物的結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)。3.了解生物堿類藥物中其他藥物的分析方法。技能要求1.能正確閱讀理解生物堿類典型藥物的藥品質(zhì)量標準。2.能按藥品質(zhì)量標準對生物堿類典型藥物進行鑒別、檢查和含量測定，并正確記錄，會結(jié)果判斷，會填寫檢驗報告。第九章生物堿類藥物的分析罌粟花益母草秋水仙堿罌粟果實第一節(jié)概述

概念及分類

通性

結(jié)構(gòu)特征和主要性質(zhì)第一節(jié)知識點第一節(jié)概述生物堿是一類存在于生物體內(nèi)的含氮有機化合物，大多數(shù)有強烈的生理活性。生物堿類藥物苯烴胺類托烷類喹啉類異喹啉類吲哚類黃嘌呤類第一節(jié)概述“甲氨蝶呤”事件案例：2007年7、8月份，國家藥品不良反應(yīng)監(jiān)測中心陸續(xù)收到廣西、上海、北京、安徽、河北、河南等地部分醫(yī)院的不良反應(yīng)報告：一些白血病患兒在使用了上海華聯(lián)制藥廠“鞘內(nèi)注射用甲氨蝶呤”后，出現(xiàn)行走困難等神經(jīng)損害癥狀。隨后，國家食品藥品監(jiān)督管理局和衛(wèi)生部成立工作組對該藥品的生產(chǎn)、運輸、儲藏、使用等環(huán)節(jié)進行深入調(diào)查。導(dǎo)入案例第一節(jié)概述調(diào)查結(jié)果為，由于現(xiàn)場操作人員在生產(chǎn)過程中的操作不當，將硫酸長春新堿尾液混于注射用甲氨蝶呤中，進而引發(fā)了這起重大的藥品生產(chǎn)質(zhì)量責任事故。討論：1.硫酸長春新堿的主要不良反應(yīng)有哪些？

2.硫酸長春新堿具有什么結(jié)構(gòu)，屬于哪類藥物？導(dǎo)入案例多為結(jié)晶或非結(jié)晶性固體，有一定熔點，有些具有揮發(fā)性或升華性；多數(shù)無色；多數(shù)具有苦味。堿性由強到弱的順序為：季銨堿＞脂環(huán)胺和脂肪胺＞芳香脂胺＞氨＞芳胺＞N-芳雜胺＞環(huán)酰胺。

游離生物堿能溶或易溶于有機溶劑，在稀酸中成鹽而溶解；生物堿的鹽類多易溶于水。生物堿以左旋體居多，有療效的也以左旋體為主。第一節(jié)概述性狀堿性溶解性旋光性堿性苯烴胺類化學(xué)結(jié)構(gòu)苯烴胺類2.氨基醇性質(zhì)可發(fā)生雙縮脲反應(yīng)。3.旋光性鹽酸麻黃堿和鹽酸偽麻黃堿側(cè)鏈上均有兩個手性碳原子，有旋光性。4.光譜吸收特性苯環(huán)及特征官能團，有紫外和紅外光譜吸收特性，可用于藥物的定性鑒別或定量測定。理化性質(zhì)1.堿性烴氨基側(cè)鏈，顯弱堿性，可與酸成鹽。托烷類化學(xué)結(jié)構(gòu)托烷類2.水解性分子結(jié)構(gòu)中均有酯鍵，在堿溶液中易水解，其水解產(chǎn)物-莨菪酸發(fā)生Vitali反應(yīng)，用于藥物的定性鑒別。3.旋光性托烷類生物堿分子結(jié)構(gòu)中含有不對稱碳原子，具有光學(xué)活性。氫溴酸山莨菪堿和氫溴酸東莨菪堿均為左旋體，阿托品因外消旋化而無旋光性，為外消旋體。理化性質(zhì)1.堿性五元脂環(huán)上的叔胺氮原子，堿性較強，易與酸成鹽，多為硫酸鹽或氫溴酸鹽。喹啉類化學(xué)結(jié)構(gòu)喹啉類2.旋光性硫酸奎寧為左旋體，；硫酸奎尼丁為右旋體。3.熒光特性硫酸奎寧在稀硫酸溶液中呈現(xiàn)藍色熒光。4.光譜吸收特性喹啉類生物堿分子結(jié)構(gòu)中均具有苯環(huán)等特征官能團，有紫外和紅外光譜吸收特性，用于藥物的定性鑒別。理化性質(zhì)1.堿性硫酸奎寧和硫酸奎尼丁均由喹啉環(huán)和喹核堿兩部分組成，為二元生物堿。異喹啉類化學(xué)結(jié)構(gòu)異喹啉類2.呈色反應(yīng)鹽酸嗎啡與甲醛硫酸試液、鉬硫酸試液發(fā)生顯色反應(yīng)，用于鑒別；亦可與鐵氰化鉀試液反應(yīng)，生成藍綠色產(chǎn)物，與可待因區(qū)別。3.還原性嗎啡及其鹽類具有還原性，在光照條件下能被空氣氧化生成偽嗎啡和N-氧化嗎啡，故應(yīng)避光密閉保存。理化性質(zhì)1.酸堿兩性嗎啡分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基和叔胺基，顯酸堿兩性；可待因堿性較嗎啡強。黃嘌呤類化學(xué)結(jié)構(gòu)黃嘌呤類1.酸堿性咖啡因和茶堿分子結(jié)構(gòu)中含有四個氮原子，但受到鄰位羰基吸電子效應(yīng)和p-π共軛的影響，堿性極弱?？Х纫虿灰着c酸成鹽，故以游離堿的形式供藥用；茶堿結(jié)構(gòu)中有活潑氫，顯酸性，與乙二胺形成氨茶堿供藥用。2.紫脲酸銨反應(yīng)理化性質(zhì)吲哚類化學(xué)結(jié)構(gòu)吲哚類2.水解性酯鍵，酸性及堿性條件下易水解。3.還原性光照及有氧條件下極易被氧化，其氧化產(chǎn)物有色且有熒光現(xiàn)象。4.顯色反應(yīng)與新制的香草醛縮合顯玫瑰紅色；與對二甲氨基苯甲醛縮合顯綠色

。5.旋光性左旋體。理化性質(zhì)1.堿性利血平分子結(jié)構(gòu)中有兩個氮原子，一個氮原子因立體效應(yīng)的影響，堿性極弱；另一個氮原子為芳環(huán)氮分子結(jié)構(gòu)中含有，幾乎無堿性。第二節(jié)鑒別試驗

化學(xué)鑒別

光譜法鑒別

色譜法鑒別第二節(jié)知識點第二節(jié)鑒別試驗

一些生物堿可與生物堿顯色劑反應(yīng)，呈不同的顏色。常用的生物堿顯色劑有濃硫酸、濃硝酸、鉬硫酸、釩硫酸、硒硫酸、硫酸鈰銨和甲醛-硫酸等。該反應(yīng)機理較復(fù)雜，一般涉及脫水、氧化、縮合等過程。常見生物堿的顯色反應(yīng)見表。蔓延至中國中國爆發(fā)目前情況化學(xué)鑒別顯色鑒別一般鑒別試驗第二節(jié)鑒別試驗常見生物堿的顯色反應(yīng)藥物顯色劑試驗現(xiàn)象鹽酸嗎啡鉬硫酸試液顯紫色，繼為藍色，后為棕綠色甲醛-硫酸試液紫堇色磷酸可待因含亞硒酸的硫酸溶液顯綠色，漸為藍色利血平0.1%鉬酸鈉的硫酸液顯黃色，5分鐘后為藍色茶堿重氮苯磺酸試液紅色第二節(jié)鑒別試驗Vitali反應(yīng)

托烷類生物堿結(jié)構(gòu)中莨菪酸的特征反應(yīng)，如阿托品、東莨菪堿、山莨菪堿在酸性條件下水解產(chǎn)生莨菪酸，與發(fā)煙硝酸水浴加熱得黃色三硝基衍生物，再與醇制氫氧化鉀作用，生成深紫色醌型化合物?；瘜W(xué)鑒別顯色鑒別特征鑒別試驗第二節(jié)鑒別試驗硫酸阿托品的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

紫脲酸銨反應(yīng)

黃嘌呤類生物堿的特征反應(yīng)，如咖啡因、茶堿等黃嘌呤類生物堿加鹽酸和氯酸鉀，在水浴上共熱蒸干，殘渣遇氨氣呈紫色，再加氫氧化鈉溶液，顏色即消失。第二節(jié)鑒別試驗咖啡因的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

綠奎寧反應(yīng)

C6位含氧喹啉衍生物的特征反應(yīng)，如

硫酸奎寧和硫酸奎尼丁經(jīng)溴水或氯水氧化，再與氨試液發(fā)生縮合反應(yīng)，生成二醌基亞胺的的銨鹽，顯綠色。

第二節(jié)鑒別試驗硫酸奎寧的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

雙縮脲反應(yīng)

芳環(huán)側(cè)鏈具有氨基醇結(jié)構(gòu)生物堿的特征反應(yīng)，如

鹽酸麻黃堿在堿性溶液中，與Cu2+形成紫堇色配位化合物，加入乙醚后，配位化合物易溶于乙醚，醚層顯紫紅色，水層由于硫酸銅的存在顯藍色。

第二節(jié)鑒別試驗鹽酸麻黃堿的鑒別第二節(jié)鑒別試驗官能團反應(yīng)

吲哚生物堿類的特征反應(yīng)，如利血平吲哚環(huán)上的β-氫原子較

活潑，可與芳醛縮合而顯色。

例：利血平的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

還原反應(yīng)

嗎啡具有弱還原性，遇鐵氰化鉀試液可被氧化生成偽嗎啡，而鐵氰化鉀自身被還原為亞鐵氰化鉀，再與三氯化鐵反應(yīng)生成藍綠色亞鐵氰化鐵。

第二節(jié)鑒別試驗區(qū)分嗎啡與可待因的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

生物堿類藥物在酸性水溶液中，可與金屬鹽類或大分子酸類反應(yīng)生成難溶于水的復(fù)鹽或配位化合物。常見沉淀試劑有三硝基苯酚、碘化鉍鉀、碘化汞鉀、碘-碘化鉀試液、二氯化汞、氯化金、氯化鉑等。蔓延至中國中國爆發(fā)目前情況化學(xué)鑒別顯色鑒別沉淀反應(yīng)氫溴酸東莨菪堿和咖啡因的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

多數(shù)生物堿類藥物結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)、芳香雜環(huán)、共軛雙鍵及其他官能團，在紫外光區(qū)有一個或幾個特征吸收峰，可作為藥物鑒別的依據(jù)。一般通過比較λmax、λmin、百分吸收系數(shù)等特征吸收參數(shù)或光譜的一致性予以鑒別；如果有幾個特征吸收峰，也可通過比較某兩個吸收峰的Aλ1/Aλ2予以鑒別。蔓延至中國中國爆發(fā)光譜法紫外-可見分光光度法鹽酸偽麻黃堿和磷酸氯喹的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

紅外光譜能反映分子結(jié)構(gòu)的細微特征，具有很強的專屬性，是分析物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)和鑒別物質(zhì)的有效手段?！吨袊幍洹罚?015年版）收載的生物堿原料藥的鑒別廣泛采用了此方法。色譜法紅外分光光度法

第二節(jié)鑒別試驗

色譜法常用于生物堿類藥物的鑒別，其中最常用的是薄層色譜法。其方法是將供試品溶液和對照品溶液點于同一薄層板上，展開，檢視，供試品溶液的主斑點位置和顏色應(yīng)與對照品溶液的主斑點一致。在薄層色譜法中多以硅膠為吸附劑。色譜法薄層色譜法消旋山莨菪堿的鑒別第二節(jié)鑒別試驗

采用高壓輸液泵將規(guī)定的流動相泵入裝有填充劑的色譜柱，對供試品進行分離測定的色譜方法。此法專屬性較強，但操作較費時，故一般在“檢查”或“含量測定”項下已采用高效液相色譜法的情況下，才采用此法鑒別。如《中國藥典》（2015年版）采用此法鑒別鹽酸麻黃堿注射液及滴鼻液、硫酸阿托品眼膏、磷酸可待因片及注射液等。色譜法高效液相色譜法第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查利用物理性質(zhì)的差異檢查特殊雜質(zhì)利用化學(xué)性質(zhì)的差異檢查特殊雜質(zhì)利用色譜行為的差異檢查特殊雜質(zhì)第三節(jié)知識點第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查利用藥物與雜質(zhì)在物理性質(zhì)上的差異檢查溶解行為的差異旋光性質(zhì)的差異對光吸收性質(zhì)的差異第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查旋光性質(zhì)的差異例：阿托品中莨菪堿的檢查溶解行為的差異例：硫酸奎寧中三氯甲烷-乙醇中不溶物的檢查對光吸收性質(zhì)的差異例：利血平中氧化產(chǎn)物的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查利用藥物與雜質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上的差異檢查雜質(zhì)與一定試劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色氧化還原性的差異雜質(zhì)與一定試劑反應(yīng)產(chǎn)生氣體第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查氧化還原性的差異例：嗎啡中阿撲嗎啡的檢乙醚層水層例：氫溴酸東莨菪堿中易氧化物的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查雜質(zhì)與一定試劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色例：阿片中罌粟酸的檢查雜質(zhì)與一定試劑反應(yīng)產(chǎn)生氣體例：鹽酸嗎啡中銨鹽的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查利用藥物與雜質(zhì)色譜行為的差異高效液相色譜法薄層色譜法第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查1-展開槽2-薄層板3-展開劑薄層色譜法例：硫酸奎寧中的其他金雞納堿的檢查氫溴酸山莨菪堿中其他生物堿的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查高效液相色譜法例：硫酸阿托品中有關(guān)物質(zhì)的檢查第三節(jié)特殊雜質(zhì)檢查高警示藥品簡介高警示藥品（舊稱高危藥品），是指藥理作用顯著且迅速、一旦使用不當可對人體造成嚴重傷害，甚至導(dǎo)致死亡的藥品。該類藥品引起的差錯并不常見，但一旦發(fā)生會產(chǎn)生嚴重的后果。2015年6月份，中國藥學(xué)會醫(yī)院藥學(xué)專業(yè)委員會用藥安全專家組專家，經(jīng)過對全國23家醫(yī)療機構(gòu)醫(yī)務(wù)人員的調(diào)研，獲得并發(fā)布了《我國高警示藥品推薦目錄2015版》，該目錄共包含24類、14種藥品。24類藥品中包含屬于黃嘌呤類生物堿的茶堿類藥物；屬于異喹啉類生物堿的阿片類藥物。14種藥品中包含異喹啉類的阿片酊、托烷類的阿托品注射液（規(guī)格5mg/ml）。拓展閱讀第四節(jié)含量測定非水溶液滴定法提取酸堿滴定法酸性染料比色法紫外-可見分光光度法高效液相色譜法第四節(jié)知識點第四節(jié)含量測定非水溶液滴定法高效液相色譜法紫外-可見分光光度法提取酸堿滴定法酸性染料比色法非水溶液滴定法精密稱取供試品適量

[消耗高氯酸滴定液（0.1ml/l）約8ml]，加冰醋酸10～30ml溶解（必要時可溫熱使溶解，放冷），加各品種項下規(guī)定的指示液1～2滴，或以電位法指示終點，并將滴定結(jié)果用空白試驗校正。方法原理非水溶液滴定法測定條件的選擇適用范圍及溶劑選擇酸根的影響指示終點方法的選擇滴定劑的注意事項非水溶液滴定法適用范圍及溶劑選擇非水溶液滴定法主要用于Kb<10-8的有機弱堿性藥物及其鹽類的含量測定：Kb為10-8～10-10時，冰醋酸作為溶劑；

Kb為10-10～10-12時，冰醋酸和醋酐的混合溶液為溶劑；

Kb<10-12時，醋酐作為溶劑。非水溶液滴定法酸根的影響生物堿類藥物在用非水溶液滴定法滴定時被置換出的酸，在冰醋酸介質(zhì)中的酸性強弱對滴定能否順利進行有重要影響。常見無機酸在冰醋酸中的酸性排列順序為：高氯酸>氫溴酸>硫酸>鹽酸>硝酸>磷酸>有機酸。非水溶液滴定法測定生物堿的氫鹵酸鹽時，需加入定量的醋酸汞冰醋酸溶液進行前處理，以消除氫鹵酸的干擾；測定生物堿的硫酸鹽時，只能滴定至HSO4–；測定生物堿的磷酸鹽及有機酸鹽時，可直接滴定；測定生物堿的硝酸鹽時，由于硝酸有較強的氧化性，可氧化破壞指示劑，因此只能用電位法指示終點。注意非水溶液滴定法指示終點方法的選擇非水溶液滴定法終點確定的方法有電位法和指示劑法。硝酸鹽類采用電位法，其余多數(shù)生物堿采用指示劑法，常用的指示劑為結(jié)晶紫。結(jié)晶紫由堿性區(qū)域到酸性區(qū)域的顏色變化依次為紫、藍、藍綠、綠、黃綠、黃。非水溶液滴定法滴定劑的注意事項冰醋酸有揮發(fā)性，且膨脹系數(shù)較大，故高氯酸滴定液需根據(jù)溫度變化進行校正，當標定與滴定供試品時的溫度差超過10℃時，則應(yīng)重新標定高氯酸。非水溶液滴定法

冰醋酸和高氯酸中含有微量水分，干擾突躍，因此配制高氯酸滴定液時應(yīng)加入計算量的醋酐。

濃高氯酸與醋酐混合會引起爆炸，配制時應(yīng)將高氯酸用冰醋酸稀釋后，再加入醋酐。非水溶液滴定法有機弱堿的測定生物堿鹽的測定氫鹵酸鹽的測定硫酸鹽的測定應(yīng)用實例氫鹵酸鹽的測定硫酸鹽的測定氫鹵酸鹽的測定非水溶液滴定法咖啡因的含量測定醋酐-冰醋酸（5∶1）的混合液；結(jié)晶紫指示液；高氯酸滴定液；終點溶液顯黃色有機弱堿的測定非水溶液滴定法取本品約0.2g，精密稱定，加冰醋酸10ml與醋酸汞試液4ml溶解后，加結(jié)晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液顯綠色，并將滴定結(jié)果用空白試驗校正。每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當于32.18mg的C17H19NO3?HCl。鹽酸嗎啡的含量測定氫鹵酸鹽的測定非水溶液滴定法取本品約0.5g，精密稱定，加冰醋酸與醋酐各10ml溶解后，加結(jié)晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液顯純藍色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當于67.68mg的(C17H23NO3)2?H2SO4。硫酸阿托品的含量測定硫酸鹽的測定非水溶液滴定法取本品約0.2g，精密稱定，加冰醋酸10ml溶解后，加醋酐5ml與結(jié)晶紫指示劑1~2滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液顯藍綠色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗校正。每1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當于24.90mg的(C20H24N2O2)2?H2SO4。硫酸奎寧的含量測定硫酸鹽的測定提取酸堿滴定法原理生物堿鹽可溶于水，而游離生物堿不溶于水，但溶于有機溶劑。利用生物堿及其鹽類溶解性質(zhì)上的差異，將生物堿鹽先堿化使生物堿游離，用有機溶劑提取，再采用中和滴定法測定藥物的含量。提取酸堿滴定法中和滴定法的形式有以下三種：（1）有機溶劑蒸干后，殘渣用中性乙醇溶解，酸滴定液直接滴定；（2）有機溶劑蒸干后，殘渣用過量的酸滴定液溶解，再用堿滴定液回滴剩余的酸；（3）不蒸干有機溶劑，加入定量過量的酸滴定液使游離生物堿重新成鹽溶于水相，再用堿滴定液回滴水相。

提取酸堿滴定法硫酸鹽的定測定條件的選擇滴定指示劑常用堿化試劑常用提取溶劑及用量非水溶液滴定法常用堿化試劑氨水、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氧化鎂等是提取容量法常用的堿化試劑，其中氨水是最常用的堿化試劑。需要注意的是，強堿不適于含酯、酚結(jié)構(gòu)的生物堿，也不適于含脂肪性共存物的藥物。提取酸堿滴定法提取溶劑的選擇原則：①與水不相混溶，沸點低，對生物堿的溶