第八章生物碱类药物的分析
Pharmaceutical Analysis of alkaloids
一、概述
（一）定义：生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物。（二）分类
1.芳烃胺类
硫酸苯丙胺，精神振奋药pK b= 9.9
盐酸麻黄碱，肾上腺受体激动药pK b= 9.6
2.异喹啉类
盐酸吗啡，镇痛药pK b1= 8.0，pK b2= 9.9
磷酸可待因，镇痛镇咳药；盐酸黄连素，抗菌药；度冷丁等3.喹啉类
硫酸奎宁，抗疟药；异构体硫酸喹尼丁，抗心率失常药；
pK b1= 5.07，pK b2= 9.7
4.托烷类
硫酸阿托品，抗胆碱药pK b= 9.9
氢溴酸东莨菪碱，抗胆碱药pK b= 7.6；
5.黄嘌呤类
咖啡因，pK b= 14.15（碱性极弱）；
茶碱，平滑肌松弛药，含活泼氢酸性；
6.吲哚类
硝酸士的宁，中枢神经兴奋药pK b1= 6.0，pK b2= 11.7（酰胺）
硫酸长春新碱，抗肿瘤药；利血平，抗高血压药；
7.其他类
硝酸毛果芸香碱，缩瞳药。
由上可知，生物碱类药物有如下特点。
（三）特点
1.数量多，绝大多数存在于植物体内；
已发现3000多种，100多种有效，中成药中富含生物碱。
2.生理活性强，但大都有毒性
因此，质量控制和临床应用尤应慎重，许多为特殊管制药物，并已超出药物分析的范畴，体育运动中的兴奋剂问题，世界关注的毒品问题，许多是生物碱类成分。该类药物的质量应严格控制，以保证用药的安全和有效。
我们药物分析学所关注的是其结构特征和利用这些特征，建立相应的鉴别、检查和含量测定。
（四）结构特征和分析方法间的关系
1.碱性：N原子的存在，强弱从N上的取代基是供电子还是吸电子基团，空间位阻两方面考虑。
1）一般情况：季铵>仲铵>伯铵>叔铵>NH3>环酰铵
2）脂肪铵>脂环铵>芳铵
3）个别两性化合物如吗啡有酸性（酚羟基），茶碱只有酸性（活泼氢）
2.存在状态多数以盐的形式存在
1）植物中多与有机酸成盐如吗啡罂粟酸盐，鞣酸奎宁盐；
2）药用多为多为无机酸盐如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸盐。
含量测定应考虑上述2个因素，碱性强弱选择滴定溶液和指示剂，成盐的情况在非水滴定时要考虑对滴定的干扰。
3.溶解性
1）共性：游离生物碱易溶于CHCl3等中等极性有机溶剂，难或不溶于水，溶于稀酸溶液；成盐易溶于水；
2）个性：两性和酸性化合物易溶于稀碱溶液（吗啡和茶碱）；麻黄碱和咖啡因能溶于水；咖啡因和利血平碱性极弱，不能与酸结合成稳定的盐。
溶解性可以用于提取分离和鉴别时的重要依据。
4.光谱特点
1）旋光性多含不对称碳原子，故有旋光性，药效学研究表明许多手性药物一般效用不同，或药效有强弱、或效价低、或无效，甚至有毒副作用。如今手性合成和分离是药学研究的热点和难点之一；
2）紫外吸收多含不饱和双键。
5.与生物碱沉淀试剂和显色试剂反应
上述是生物碱类药物的一般共性。
6.取代基的性质（个性）
1）氨基醇（苯丙胺、伪麻黄碱）
（1）还原性：可与高锰酸钾等氧化剂反应生成甲胺，有碱性；
（2）双缩脲反应：硫酸铜和氢氧化钠试液反应生成蓝紫色配位化合物；
2）酚羟基（吗啡）Marquis反应硫酸-甲醛氧化成醌，显色；
3）酯的结构（托烷类）Vitaili反应
如阿托品水解成莨菪酸，可与发烟硝酸共热，生成黄色硝基衍生物。
4）奎宁类（喹啉类）绿奎宁反应，微酸性水溶液，滴加Br2或Cl2水，加过量氨水，呈翠绿色；
5）异喹啉类（黄连素）热碱（NaOH）作用，转变为季铵盐碱性及其互变异构体，呈橙红色，与丙酮作用，生成黄色沉淀；
6）黄嘌呤类（咖啡因）紫脲酸铵反应，HCl，KClO3，加热放出氨气呈紫色，加碱消失；
7）吲哚类生物碱（士的宁、利血平和长春新碱）呈吲哚颜色反应，如与香草醛试剂反应。
二、鉴别
（一）熔点鉴别法
熔点测定是一种常用初步鉴别药物的方法，在药典附录中都规定有详细的测定方法。所测熔点受结晶和测定条件影响大，有许多化合物的熔点相近，易混淆，所以，利用反应生成难溶于水的衍生物，测熔点，增加专属性，来帮助判断。
生物碱类常用四苯硼钠和芳磺酸类与之反应，测熔点。
方法：供试品水和冰醋酸酸化过量四苯硼钠水浴70℃沉淀过滤干燥测熔点。
（二）旋光鉴别
手性碳原子旋光测定鉴别（旋光度）
方法：供试品水一定浓度测旋光度α，计算比旋度，与标准对比对照鉴别。旋光度随温度、光源、波长、溶液浓度和厚度、溶剂等影响。中国药典95版规定，用钠光谱的D线（589.3nm），管长度2dm，温度20℃，测旋光度，计算的供试品的比旋度。
[α]t D = 100α/l·C
l：长度单位，dm；C：浓度单位，g/100ml；D：钠光谱D线；
t：温度。
比旋度的定义：测定管长度为1分米，每ml中含有旋光性物质1g的溶液，在一定波长与温度下测定的旋光度。
该法可用于鉴别、检查和含量测定。
小结：物理方法我们已学习了紫外-可见分光光度法、熔点法，旋光法，TLC，IR，HPLC等。
（三）沉淀反应和显色反应
常用生物碱沉淀试剂：KI-I2，KBiI4，KhgI3和苦味酸（三硝基苯酚）试液，其他还有磷钨酸、磷钨酸钼、鞣酸、HgCl2等试液，通过沉淀颜色和结晶情况，用于鉴别或互相区别；
显色试剂：甲醛硫酸试液，浓硝酸、浓硫酸等等，通过氧化，脱水，缩合等反应显色，用于鉴别，也可用于TLC的显色剂。
三、含量测定
我们已知，多数生物碱类药物均以成盐的形式作为原料，简写为BH+·A-，游离生物碱的碱性较弱，而所用酸为无机酸，酸性强，从广义酸碱理论可以认为是个强酸弱减性的两性药物，从化学分析角度，可用强碱置换弱减滴定，即置换滴定，课后自学；同时，生物碱盐的弱减性一般为pK b8~10，可以用非水HClO4直接滴定。
利用游离生物碱溶于有机溶剂，盐溶于水的性质，我们可用萃取方法，经分离后测定，即提取中和法。
利用生物碱盐在一定的pH条件下，与酸性染料定量反应形成离子对，且离子对易溶于有机溶剂的性质，进行酸性染料比色法测定。
（一）非水溶液滴定法
各国药典大部分采用此方法，使滴定突跃明显，并能溶解游离生物碱。
1.原理：BH+·A- + HClO4 = BH+·ClO4- + HA
2.方法：供试品精密称定（≈消耗标准液6~8ml）冰醋酸10~30ml溶液，0.1mol/L HClO4滴定至终点。（指示剂或电位法指示终点）
3.讨论
1）适用范围：pK b在8~10之间，小于8可用水溶液滴定，大于10用醋酸作溶剂无明显突跃，一般不能滴定，绝大多数生物碱在8~10；若要滴定pK b大于10
的生物碱，需加入醋酐作溶剂，咖啡因pK b为14.5，BP、USP和ChP均采用醋酐作溶剂进行非水滴定测含量；
2）酸根的影响
生物碱盐中被置换出的无机酸，只有在HAc溶液中为弱酸，才能使反应定量完全，或说反应到底，才不影响HClO4的滴定，若不是弱酸，怎么办？我们先看一下在冰醋酸中，酸性的强弱情况
高氯酸>氢溴酸>硫酸>盐酸>硝酸>硫氢酸根>磷酸
以下醋酸中为弱酸
（1）硝酸在冰醋酸中为弱酸，能使反应完全，不影响滴定，但硝酸要氧化指示剂，干扰滴定，且突跃不明显，用电位指示终点
（2）氢溴酸和盐酸为强酸，存在使反应无法定量进行，可加入醋酸汞冰醋酸溶液，形成难以解离的HgX2，而使反应完全，排除干扰。
（3）硫酸一级电离是强酸，二级电离是弱酸，在冰醋酸中显示为一元酸，滴定至硫氢酸盐，因此，要注意滴定度的计算，一元生物碱的硫酸盐用高氯酸滴定时是1：1mol反应；若是二元生物碱时是1：3mol反应，计算滴定度时要除以3；也有人用氯化钡除去硫酸根，在滴定，以1：2mol反应。
3）方法评价
（1）简便、快速，尤其适合原料；
（2）专一性差，实际上是置换滴定，滴定阴离子；
（3）硝酸要注意氧化性，用电位法。
（二）提取中和法
1.原理和方法：供试品水溶液氨水、氯仿氯仿层，蒸干，测定
1）提取：加氨试液等使生物碱游离，用有机溶剂氯仿等定量提取，蒸干后；2）直接滴定；
3）剩余酸量法加过量酸溶解，碱回滴。
2.讨论
1）碱的选择：多用NH3·H2O，太弱，游离不完全；太强有影响
（1）若是两性生物碱（吗啡），强碱溶于水；
（2）有些生物碱中有酯的结构，易水解；
（3）萃取使易乳化，不易分层。
2）提取溶剂应与水互溶性小，易溶解形成的离子对，不易乳化，常用氯仿为提取溶剂；
3）指示剂的选择等电点的pH值应在指示剂的变色范围内；
3.方法评价
1）专一性经分离后测定生物碱，有一定专一性；
2）缺点费时，繁琐。
（三）置换滴定（课后自学）
1.原理生物碱水溶液用0.01mol/L NaOH直接滴定
强碱置换出生物碱，由于生物碱的碱性在pH8~10，常用酚酞作指示剂。
2.影响因素
1）生物碱的碱性强，干扰指示剂终点的变色范围；
2）游离生物碱不溶于水，使溶液混浊，影响终点的观察；
3.解决方法
1）加乙醇使生物碱碱性减弱；
2）加氯仿等有机溶剂，提取溶解生物碱；此种方法由于存在两相，所以，又称双相滴定。
（四）酸性染料比色法
1.原理在一定pH值条件下，生物碱盐的阳离子和酸性染料的阴离子定量结合生成配位化合物，即离子对，此离子对易溶于有机溶剂，经有机溶剂（氯仿等）提取后，比色测定含量。
（BH+）W +（ln-）W （BH+·ln-）W（BH+·ln-）O
2.方法中国药典95版，氢溴酸东莨菪碱的含量测定
3.讨论
1）pH值的选择是本法至关重要的条件（依据原理的反应式讲解）
（1）pH值过低抑制酸性染料的解离，使ln-浓度太低，影响离子对的形成；（2）pH值过高生物碱呈游离状态，不利离子对的形成。
2）酸性染料的选择
1.能定量完全反应；
2.形成的离子对在有机溶剂中有较好的溶解度；
（3）常用溴麝香草酚蓝和溴甲酚绿。
3）有机溶剂的选择氯仿常用
1.与水难混溶；
2.离子对提取率高，难溶酸性染料；
（3）离子对溶液的吸收率高。
4）水分的影响严防水分混入有机溶剂中，水相中有有色的有机染料，并能是氯仿浑浊，影响比色。
5）酸性染料的浓度只要不产生乳化，增加浓度可提高测定灵敏度；
6）有色杂质的排除可先用有机溶剂提取酸性染料中有色杂质。
（五）色谱分析
生物碱类药物可用GC和HPLC法测定。
四、近几年生物碱类药物的研究进展
近几年来，生物碱类药物分析的研究文章，主要集中在2各方面，药典药品主要是体内药物分析，包括尿、血液等；另一类是生药或中（成）药中生物碱的分析。研究的方法主要为紫外可见分光光度法（包括新技术）、HPLC、TLC、GC等，容量分析方法只有表面活性剂滴定法，此外，还有荧光分析，电化学分析，旋光法，流动注射分析，近3年，有CE分析的文章。
分光光度法91-93 年：28篇；93-95：27篇；95-97：20篇；
HPLC 91-93 年：20篇；93-95：36篇；95-97：43篇；
GC 91-93 年：8篇；93-95：4篇；95-97：5篇；
TLC 91-93 年：60篇；93-95：19篇；95-97：18篇；
其他91-93 年：15篇；93-95：6篇；95-97：11篇。
从上可见，生物碱类药物的分析，和近年来药物分析的发展一致，对象集中在复杂介质的分析，方法中HPLC越来越占有重要的地位，TLC应用减少，因此，对我们药物分析工作要求越来越高。同时，必须注意，各种新技术新方法在药物分析中得到成功应用，毛细管电泳法的应用呈上升趋势。
本章小结summary
In this chapter, we learned pharmaceutical analysis of alkaloids. After learning more about the relationship between the stracture charateristics and analytical methods, we have mainly studied the method of identification such as melting point of derivatives and polarimetry, and the method of assay such as titration
method of nonaqueous solution, extraction-neutralization and colorimetry of acid color. The last two methods belong to the type of assaying by separating. They are more specificity, but unconvenience. Throuth having known the advantage and shortage of above method, we should use correctly method accroding to the demand of analysis in our job in the future.
生物碱类药物分析考试试题 一、X型题（本大题12小题．每题1.0分，共12.0分。以下每题由一个题干和 A、B、C、D、E五个备选答案组成，题干在前，选项在后。要求考生从五个备选答案中选出二个或二个以上的正确答案，多选、少选、错选均不得分。） 第1题 生物碱类药物的测定方法有 A 提取中和法 B 非水溶液滴定法 C 碘量法 D 酸性染料比色法 E 阴离子表面活性剂滴定法 【正确答案】：A,B,D,E 【本题分数】：1.0分 第2题 生物碱常用的含量测定方法有 A 碱量法 B 非水碱量法 C 离子对比色法 D 紫外分光光度法 E 色谱法 【正确答案】：A,B,C,D 【本题分数】：1.0分 第3题 非水滴定法测定硫酸奎宁含量的反应条件为 A 冰醋酸-醋酸为溶剂 B 高氯酸滴定液(0.1mol/滴定
C 1mol的高氯酸与1/3mol的硫酸奎宁反应 D 仅用电位法指示终点 E 溴酚蓝为指示剂 【正确答案】：A,B,C 【本题分数】：1.0分 第4题 提取中和法中所用提取溶剂应具备的条件是 A 与水不相混溶 B 对生物碱及其他物质的溶解度均大 C 与生物碱不起反应 D 与碱化试剂不起反应 E 沸点高，不易挥发 【正确答案】：A,C,D 【本题分数】：1.0分 第5题 非水溶液滴定法测定硫酸奎宁含量的反应条件为 A 冰醋酸-醋酐为溶剂 B 高氯酸滴定液(0.1mol/滴定 C 1mol的硫酸奎宁与3mol的高氯酸反应 D 电位法指示终点 E 溴酚蓝为指示剂 【正确答案】：A,B,C,D 【本题分数】：1.0分 第6题 酸性染料比色法中常用的酸性染料有 A 亚甲蓝
生物碱类药物在医学领域的应用 (Application of alkaloid drugs in medicine) 王尚乾 河南工业大学化学化工学院化学工程与工艺1302 摘要生物碱为生物体内一类蛋白质、肽类、氨基酸及维生素B以外含氮化合物的总称，是结构复杂具有生理活性的植物碱。生物碱是科学家研究得最早的，具有生物活性的一类天然有机化合物，它们大多具有生物活性，往往是许多药用植物，包括许多中草药的有效成分。天然碱是天然有机化合物中最大一类化合物，各类生物碱的结构千差万别，变幻无穷，科学家在阐明化学结构的同时亦研究它们的结构与疗效的关系，同时进行结构的改造，寻找疗效更高，结构更简单并且可以大量生产的新型化合物。例如人们对吗咖的研究导致了镇痛药度冷丁的发现，对可卡因的研究发展导致了局部麻醉药普鲁卡因的产生，由此可见对生物碱的研究大大促进了天然有机化学与药物化学的发展。 关键词：生物碱类药物医学领域应用 前言 生物碱的理化性质：生物碱具有具有环状结构，难溶于水，与酸可以生成盐，具有一定的旋光性和吸收光谱，大多数有苦味。呈无色结晶状，少数为液体。生物碱有几千种，由不同的氨基酸和其衍生物合成而来，是次级代谢产物之一，对生物体有毒性或强烈的生理作用。生物碱有多种生物活性，在植物体内有良好的分布和较强的输导能力，是高效、低毒、无污染、对人畜安全的天然产物在医药和农药领域有
着广泛的的应用前景。 1生物碱的分类 1.1有机胺类生物碱 在植物体内来源于苯丙氨酸和酪氨酸代谢的衍生物，但其化学结构的特点是氮原子不在环内的生物碱。主要有麻黄碱类、秋水仙碱、益母草碱。例如L—麻黄碱它是毒品之一，具有兴奋中枢神经、升高血压、扩大支气管作用、可治哮喘病，有镇痛和抗菌的。秋水仙碱对急性痛风性关节炎有选择性消炎作用。益母草碱是唇型科益母草属植物中含有的生物碱，具有活血化瘀、利水消肿的作用，是中医妇科良药。 1.2吡咯烷衍生物类生物碱 由吡咯及四氢吡咯衍生物的生物碱，包括简单吡咯烷类和双稠吡咯烷类。最简单的生物碱如古豆碱，是从古柯叶中分出的液体生物碱，沸点195℃。从一叶萩的叶与根中分离出的一叶秋碱，有兴奋中枢神经作用，临床可用于治疗脊髓灰白质炎及某些植物神经系统紊乱所引起的头晕的病症。 1.3吡啶衍生物类生物碱 由吡啶衍生出的生物碱，该类生物碱源于植物体内赖氨酸衍生物。代表性化合物有苦参碱、金雀花奥豆碱、羽扇豆碱、烟碱和石松碱。槐属植物羽扇豆类植物碱具有抗癌、抗微生物、抗溃疡、升高白细胞等多方面的药理作用。苦参碱和氧化苦碱具有抗炎、镇痛、抗癌、抗心律失常等药理作用。
第十章生物碱类药物的分析 第一节概述 1、定义 生物碱是一类含氮的碱性有机化合物 绝大部分存在于植物体内，有明显生理活性或毒性， 如：利血平→抗高血压药物 阿片→镇痛→存在于罂粟 莨菪碱→解痉→存在于颠茄植物中 麻黄碱→缩血管→存在于麻黄植物中 黄连素→抗菌→存在于小檗碱植物中 2、生物碱地通性 （1）分子中都含有氮原子 （2）显碱性，能和酸成盐 （3）碱性，季铵结构>叔胺>环酰胺 脂肪胺、脂环胺>芳香胺 （4）如分子中同时含有酚羟基或羧基，则具有两性性质 （5）生物碱不溶于水，易溶于有机溶剂中 生物碱盐则不溶于有机溶剂，易溶于水。 3、生物碱鉴别 （1）化学鉴别法 ○1沉淀反应 和生物碱沉淀试剂反应 生物碱沉淀试剂：如碘化汞钾，碘化铋钾，碘－碘化钾，氯化汞等 形成难溶于水的沉淀，沉淀有不同颜色，可用于鉴别。 如：加兰他敏 加碘化汞钾→黄白色沉淀 加碘化铋钾→橙红色沉淀 ○2生物碱显色反应 与生物碱显色试剂反应，生成不同颜色 生物碱显色试剂： 对二甲氨基苯甲醛、香草醛、甲醛硫酸、氧化性试剂(硝酸、溴、氯酸钾等)、三氯化铁○3专属性鉴别反应 托烷类生物碱鉴别反应：加发烟硝酸，醇制KOH，产生深紫色 如：阿托品，山莨菪碱、东莨菪碱 举例：P212,表10－3 （2）熔点测定法 测定生物碱熔点 测定生物碱盐熔点,如形成碘化汞钾、碘化铋钾等不溶性盐，测定熔点 （3）紫外特征吸收 如分子中含有双键或共轭系统，有紫外吸收特征 如硝酸一叶秋碱：7ug/ml水溶液，在256nm波长处有最大吸收 （4）红外光谱 供试品光谱与标准品光谱对照，一致
4、生物碱类药物的检查 （1）杂质检查 生物碱类药物一般都从植物中提取或是半合成的，因此有许多杂质， 检查方法： ○1薄层层析法 供试品溶液和标准杂质品作薄层层析，对照 ○2化学方法 如磷酸可待因中检查吗啡 可待因无酚羟基，而吗啡有酚羟基，因此可用三氯化铁试液检查 ○3高效液相色谱法 抗肿瘤药物长春新碱用高效液相色谱检查杂质 （2）制剂含量均匀度和溶出度测定 （3）溶剂残留量与含醇量的检查 许多生物碱存在于植物体内，用溶剂提取，（有些溶剂有毒，如甲醇，氯仿等），因此必须做检查。 第二节生物碱类药物的含量测定 含量测定方法较多 一、非水碱量法 本类药物含有氮原子显碱性，在冰醋酸－醋酐溶液中可用高氯酸直接滴定。 指示剂：结晶紫 + B.HX+ HClO4 B.HClO4HX 实际上是一个置换滴定，强酸置换出弱酸 在冰醋酸中，酸性大小： HClO4>HBr>H2SO4>HCl>HSO4_>HNO3>有机酸 HBr、HCl酸性虽不及HClO4，但也是一个较强酸，滴定时，容易使终点提前，结果偏低。 所以，在滴定前应加入醋酸汞[Hg(Ac)2]使生成在冰醋酸中难以解离的卤化汞，消除影响。 + B.HX+ Hg(Ac)2 B.HAc HgX2 22 试验注意点： （1）一般生物碱都为一元酸盐，所以滴定比例为1：1 （2）如为生物碱的硫酸盐，硫酸为二元酸，在滴定过程中只能滴定到硫酸氢盐阶段，所以，硫酸盐的生物碱滴定比例为1：1 (BH+)2.SO4HClO4(BH+).ClO4(BH+).HSO4- + + 如：硫酸阿托品药物 （3）硫酸奎宁、硫酸奎尼丁中含有4个氮原子，但只有2个氮原子和硫酸成盐。 因此，用高氯酸滴定的比例为1：3
生物碱类药物（重点在鉴别，n的位置，有哪些电效应） 苯烃胺类（盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱） 氮原子在侧链上，碱性较一般生物碱强，易与酸成盐。 托烷类（硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱） 阿托品和山莨菪碱是由托烷衍生的醇（莨菪醇）和莨菪酸缩合而成，具有酯结构。分子结构中，氮原子位于五元酯环上，故碱性也较强，易与酸成盐。 喹啉类（硫酸奎宁和硫酸奎尼丁） 奎宁和奎尼丁为喹啉衍生物，其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分，各含一个氮原子，喹啉环含芳香族氮，碱性较弱；喹啉碱微脂环氮，碱性强。 异喹啉类（盐酸吗啡和磷酸可待因） 吗啡分子中含有酚羟基和叔胺基团，故属两性化合物，但碱性略强；可待因分子中无酚羟基，仅存在叔胺基团，碱性较吗啡强。 吲哚类（硝酸士的宁和利血平） 士的宁和利血平分子中含有两个碱性强弱不同的氮原子，n1处于脂肪族碳链上，碱性较n2强，故士的宁碱基与一分子硝酸成盐。 黄嘌呤类（咖啡因和茶碱） 咖啡因和茶碱分子结构中含有四和氮原子，但受邻位羰基吸电子的影响，碱性弱，不易与酸结合成盐，其游离碱即供药用。 鉴别试验：特征鉴别反应。 1.双缩脲反应系芳环侧链具有氨基醇结构的特征反应。 盐酸麻黄碱和伪麻黄碱在碱性溶液中与硫酸铜反应，cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物，加入乙醚后，无水铜配位化合物及其有2 个结晶水的铜配位化合物进入醚层，呈紫红色，具有4个结晶水的铜配位化合物则溶于水层呈蓝色。 2.vitali反应系托烷生物碱的特征反应。
硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱等托烷类药物均显莨菪酸结构反应，与发烟硝酸共热，即得黄色的三硝基（或二硝基）衍生物，冷后，加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。 3.绿奎宁反应系含氧喹啉（喹啉环上含氧）衍生物的特征反应硫酸奎宁和硫酸奎尼丁都显绿奎宁反应，在药物微酸性水溶液中，滴加微过量的溴水或氯水，再加入过量的氨水溶液，即显翠绿色。 4.marquis反应系吗啡生物碱的特征反应。 取得盐酸吗啡，加甲醛试液，即显紫堇色。灵敏度为0.05μg. 5.frohde反应系吗啡生物碱的特征反应。 盐酸吗啡加钼硫酸试液0.5ml，即显紫色，继变为蓝色，最后变为棕绿色。灵敏度为0.05μg. 6.官能团反应系吲哚生物碱的特征反应。 利血平结构中吲哚环上的β位氢原子较活泼，能与芳醛缩合显色。 与香草醛反应。利血平与香草醛试液反应，显玫瑰红色。 与对-二甲氨基苯甲醛反应。利血平加对-二氨基苯甲醛，冰醋酸与硫酸，显绿色，再加冰醋酸，转变为红色。 7.紫脲酸反应系黄嘌呤类生物碱的特征反应。 咖啡因和茶碱中加盐酸与氯酸钾，在水浴上蒸干，遇氨气即生成四甲基紫脲酸铵，显紫色，加氢氧化钠试液，紫色即消失。 8.还原反应系盐酸吗啡与磷酸可待因的区分反应。 吗啡具弱还原性。本品水溶液加稀铁氰化钾试液，吗啡被氧化生成伪吗啡，而铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾，再与试液中的三氯化铁反应生成普鲁士蓝。 可待因无还原性，不能还原铁氰化钾，故此反应为吗啡与磷酸可待因的区分反应。 特殊杂质检查： 利用药物和杂质在物理性质上的差异。 硫酸奎宁中“氯仿-乙醇中不溶物”的检查盐酸吗啡中“其它生物碱”的检查旋光性的差异：用于硫酸阿托品中“莨菪碱”的检查对光选择性吸收的差异：利血平生产或储存
第八章生物碱类药物的分析 Pharmaceutical Analysis of alkaloids 一、概述 （一）定义：生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物。（二）分类 1.芳烃胺类 硫酸苯丙胺，精神振奋药pK b= 9.9 盐酸麻黄碱，肾上腺受体激动药pK b= 9.6 2.异喹啉类 盐酸吗啡，镇痛药pK b1= 8.0，pK b2= 9.9 磷酸可待因，镇痛镇咳药；盐酸黄连素，抗菌药；度冷丁等3.喹啉类 硫酸奎宁，抗疟药；异构体硫酸喹尼丁，抗心率失常药； pK b1= 5.07，pK b2= 9.7 4.托烷类 硫酸阿托品，抗胆碱药pK b= 9.9 氢溴酸东莨菪碱，抗胆碱药pK b= 7.6； 5.黄嘌呤类 咖啡因，pK b= 14.15（碱性极弱）； 茶碱，平滑肌松弛药，含活泼氢酸性； 6.吲哚类 硝酸士的宁，中枢神经兴奋药pK b1= 6.0，pK b2= 11.7（酰胺） 硫酸长春新碱，抗肿瘤药；利血平，抗高血压药； 7.其他类 硝酸毛果芸香碱，缩瞳药。 由上可知，生物碱类药物有如下特点。 （三）特点 1.数量多，绝大多数存在于植物体内； 已发现3000多种，100多种有效，中成药中富含生物碱。 2.生理活性强，但大都有毒性
因此，质量控制和临床应用尤应慎重，许多为特殊管制药物，并已超出药物分析的范畴，体育运动中的兴奋剂问题，世界关注的毒品问题，许多是生物碱类成分。该类药物的质量应严格控制，以保证用药的安全和有效。 我们药物分析学所关注的是其结构特征和利用这些特征，建立相应的鉴别、检查和含量测定。 （四）结构特征和分析方法间的关系 1.碱性：N原子的存在，强弱从N上的取代基是供电子还是吸电子基团，空间位阻两方面考虑。 1）一般情况：季铵>仲铵>伯铵>叔铵>NH3>环酰铵 2）脂肪铵>脂环铵>芳铵 3）个别两性化合物如吗啡有酸性（酚羟基），茶碱只有酸性（活泼氢） 2.存在状态多数以盐的形式存在 1）植物中多与有机酸成盐如吗啡罂粟酸盐，鞣酸奎宁盐； 2）药用多为多为无机酸盐如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸盐。 含量测定应考虑上述2个因素，碱性强弱选择滴定溶液和指示剂，成盐的情况在非水滴定时要考虑对滴定的干扰。 3.溶解性 1）共性：游离生物碱易溶于CHCl3等中等极性有机溶剂，难或不溶于水，溶于稀酸溶液；成盐易溶于水； 2）个性：两性和酸性化合物易溶于稀碱溶液（吗啡和茶碱）；麻黄碱和咖啡因能溶于水；咖啡因和利血平碱性极弱，不能与酸结合成稳定的盐。 溶解性可以用于提取分离和鉴别时的重要依据。 4.光谱特点 1）旋光性多含不对称碳原子，故有旋光性，药效学研究表明许多手性药物一般效用不同，或药效有强弱、或效价低、或无效，甚至有毒副作用。如今手性合成和分离是药学研究的热点和难点之一； 2）紫外吸收多含不饱和双键。 5.与生物碱沉淀试剂和显色试剂反应 上述是生物碱类药物的一般共性。 6.取代基的性质（个性）
生物碱类药物的分析 一、最佳选择题 1. 非水溶液滴定法测定硫酸奎宁原料药的含量，1摩尔硫酸奎宁可消耗高氯酸的摩尔数为 A.1 B.2 C.3 D.4 E.5 答案：C [解答] 本题考查重点是对生物碱盐用高氯酸滴定液滴定时两者反应分子关系的掌握。 2. 硫酸阿托品中莨菪碱的检查是利用了两者 A.旋光性质的差异 B.溶解度差异 C.酸碱性的差异 D.紫外吸收光谱差异 E.吸附性差异 答案：A [解答] 本题考查重点是药物为外消旋体时，即使有不对称碳原子，也无旋光性。阿托品为莨菪碱的外消旋体，故无旋光性。利用阿托品中引入的莨菪碱具有旋光性的特点，采用旋光度法检查。 3. 具有苯烃胺结构的药物 A.麻黄碱 B.奎宁 C.阿托品 D.可待因 E.吗啡
[解答] 本题考查重点是对生物碱药物结构特点的掌握。麻黄碱具有苯烃胺结构；阿托品属于托烷类生物碱；吗啡和可待因属于异喹啉类生物碱；奎宁为喹啉的衍生物。 4. 硫酸奎宁中其他金鸡纳碱检查采用的方法是 A.PC B.GC C.HPLC D.TLC E.UV 答案：D 5. 能发生绿奎宁反应的药物是 A.盐酸吗啡 B.硫酸李宁 C.盐酸麻黄碱 D.磷酸可待因 E.硫酸阿托品 答案：B [解答] 本题考查重点是对硫酸奎宁的专属鉴别反应的掌握。硫酸奎宁在微酸性水溶液中与溴试液作用生成醌式结构，再与氨试液作用生成翠绿色化合物。该反应为硫酸奎宁的专属鉴别反应。 6. 盐酸吗啡中检查的特殊杂质有 A.阿扑吗啡和罂粟酸 B.阿扑吗啡 C.阿扑吗啡、莨菪碱和其他生物碱 D.阿扑吗啡、罂粟酸和有关物质 E.阿扑吗啡和其他生物碱
[解答] 本题考查重点是对盐酸吗啡特殊杂质检查项目的掌握。特殊杂质的来源与特定药物的生产和贮藏过程有关。 7. 硫酸阿托品注射液含量测定的《中国药典》方法是 A.紫外分光光度法 B.有机溶剂提取后采用紫外分光光度法 C.可见分光光度法 D.双波长法 E.高效液相色谱法 答案：C [解答] 本题考查重点是对硫酸阿托品注射液含量测定方法的掌握。硫酸阿托品属于生物碱类药物，在一定的pH条件下，生物碱类药物与氢离子结合成为生物碱的阳离子，酸性染料解离成为染料阴离子，阴阳离子定量地结合形成有色的离子对，可以定量地用三氯甲烷提取离子对，用比色法测定提取液的吸光度，即可计算出生物碱的含量 8. 取供试品约0.5g，精密称定，加冰醋酸与醋酐各10ml，加结晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液 (0.1moL/L)滴定。用此方法测定含量的药物是 A.磺胺嘧啶 B.硫酸阿托品 C.盐酸麻黄碱 D.丙酸睾酮 E.阿司匹林 答案：B 9. 供试品与硝酸共热，得黄色产物，放冷后加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。此反应可鉴别的药物是 A.盐酸麻黄碱
第一章绪论 第一节药物分析的性质和任务 一、药物分析在实际生活中应用广泛： 车祸→油漆→红外检测→罪犯 体育比赛→兴奋剂检查→质谱检查物质中的碎片机构→百万分之一 梅花K胶囊→杂质检查→差向四环素含量超标 药物分析定义：研究鉴定药物的化学组成和测定药物组分含量的原理和方法的一门应用科学。 药物：化学结构已经明确的天然药物、合成药物及制剂，合成药物的原料、中间体和副产品，以及制剂的赋形剂和附加剂，药物的降解产物和体内代谢产物等。 药物→制剂的赋形剂、附加剂→制剂→体内→降解产物、体内代谢物原料→中间体 副产品 分析：药物的真伪 真：药物的化学组成→真：多少，药物的含量 伪：药物的杂质→伪：多少，杂质的限量 举例：阿莫西林药物 第二节药物分析的内容 药物分析的内容： 检测药物的性状→鉴定药物的化学组成→检查药物的杂质限量→测定药物的含量。 药物分析的任务： 根据药品质量标准的规定及药品生产质量管理规范的有关规定，全面控制药品质量，保证用药安全。 第三节药品检验工作的依据和程序 一、药品检验工作的依据： 1、三级标准：中国药典、部颁标准、地方标准 2、生产企业：为了提高和保证产品质量，自订内控质量标准 3、医疗单位自制的制剂：卫生行政部门批准的质量标准进行检验。
4、进出口药品：由口岸药检所按有关质量标准或合同规定检验。 二、药品检验工作的程序： 程序：取样→外观性状观测→鉴别→检查→含量测定→写出检验结果和检验报告书 操作方法：按《中华人民共和国专业标准药品检验操作标准汇编》 1、取样→少量、代表性、均匀 2、性状观察：观色、嗅、味、物理常数→初步判定真伪 观察：色、嗅、味、外观 如：维生素C 变黄失效 测定：物理常数（熔点、沸点、比重、折光率等） 3、鉴别 原则：鉴别方法必须准确，灵敏、简便、快速→判别药物真伪 4、检查 杂质检查（纯度检查）→检查所含杂质是否低于最大允许量（不测定准确含量） 5、含量测定 测出含量是否符合药典、部颁标准、地方标准 6、填写检验报告书 检验记录：真实、完整、科学（实验记录） 检验报告：记录内容，检测结果，结论，处理意见→实验报告 如：葡萄糖检验： 经检验乙醇溶液的澄清度不符合规定 处理意见：可用做口服葡萄糖，不得供制备注射液 第二章 药品质量标准 一、药品质量的特性 1、疗效确切 2、使用安全，毒副作用小 3、稳定性好，有效期长 4、给药方便→剂型 5、包装适当→便于储存、运输和使用 1/4
药师指导：生物碱类药物 生物碱类药物（重点在鉴别，N的位置，有哪些电效应） 苯烃胺类（盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱） 氮原子在侧链上，碱性较一般生物碱强，易与酸成盐。 托烷类（硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱） 阿托品和山莨菪碱是由托烷衍生的醇（莨菪醇）和莨菪酸缩合而成，具有酯结构。分子结构中，氮原子位于五元酯环上，故碱性也较强，易与酸成盐。 喹啉类（硫酸奎宁和硫酸奎尼丁） 奎宁和奎尼丁为喹啉衍生物，其结构分为喹啉环和喹啉碱两个部分，各含一个氮原子，喹啉环含芳香族氮，碱性较弱；喹啉碱微脂环氮，碱性强。 异喹啉类（盐酸吗啡和磷酸可待因） 吗啡分子中含有酚羟基和叔胺基团，故属两性化合物，但碱性略强；可待因分子中无酚羟基，仅存在叔胺基团，碱性较吗啡强。 吲哚类（硝酸士的宁和利血平） 士的宁和利血平分子中含有两个碱性强弱不同的氮原子，N1处于脂肪族碳链上，碱性较N2强，故士的宁碱基与一分子硝酸成盐。 黄嘌呤类（咖啡因和茶碱） 咖啡因和茶碱分子结构中含有四和氮原子，但受邻位羰基吸电子的影响，碱性弱，不易与酸
结合成盐，其游离碱即供药用。 鉴别试验：特征鉴别反应。 1.双缩脲反应系芳环侧链具有氨基醇结构的特征反应。 盐酸麻黄碱和伪麻黄碱在碱性溶液中与硫酸铜反应，Cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物，加入乙醚后，无水铜配位化合物及其有2 个结晶水的铜配位化合物进入醚层，呈紫红色，具有4个结晶水的铜配位化合物则溶于水层呈蓝色。 2.Vitali反应系托烷生物碱的特征反应。 硫酸阿托品和氢溴酸山莨菪碱等托烷类药物均显莨菪酸结构反应，与发烟硝酸共热，即得黄色的三硝基（或二硝基）衍生物，冷后，加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。 3.绿奎宁反应系含氧喹啉（喹啉环上含氧）衍生物的特征反应硫酸奎宁和硫酸奎尼丁都显绿奎宁反应，在药物微酸性水溶液中，滴加微过量的溴水或氯水，再加入过量的氨水溶液，即显翠绿色。 4.Marquis反应系吗啡生物碱的特征反应。 取得盐酸吗啡，加甲醛试液，即显紫堇色。灵敏度为0.05μg. 5.Frohde反应系吗啡生物碱的特征反应。 盐酸吗啡加钼硫酸试液0.5ml，即显紫色，继变为蓝色，最后变为棕绿色。灵敏度为0.05μg. 6.官能团反应系吲哚生物碱的特征反应。 利血平结构中吲哚环上的β位氢原子较活泼，能与芳醛缩合显色。 与香草醛反应。利血平与香草醛试液反应，显玫瑰红色。 与对-二甲氨基苯甲醛反应。利血平加对-二氨基苯甲醛，冰醋酸与硫酸，显绿色，再加冰醋酸，转变为红色。
第十章生物碱类药物分析教案 【教材】《药物分析》主编牛彦辉 【教学内容】：第十章生物碱类药物分析 第一节结构与性质 第二节鉴别试验 【学习目标】： 掌握生物碱类药的特征鉴别试验 熟悉生物碱类药物的一般鉴别试验。 了解各类生物碱类药物的结构与性质。 能依据药品质量标准正确进行生物碱类药物的鉴别试验。 【学习重点】： 各类生物碱药物的一般鉴别试验和特征鉴别试验。 【学习难点】： 各类生物碱类药物的特征鉴别试验。 【课时设计】1课时 【教学方法】：引导法，讲授法，研讨法，点拨法相结合。 【教学用具】：多媒体课件+板书 【教学过程】： 一、导入： 生物碱是生物体内的含氮有机化合物，绝大部分存在于植物中，少数存在物动物体内（蟾蜍碱），现目前已分离到的有10000多种，被广泛应用到临床。大家能说出你知道的生物碱有哪些吗？如茶碱、乌头
碱、吗啡、士的宁等，生物碱大部分有毒。 二、传授新课内容： 第一节结构与性质 常见的有六类生物碱：苯烃胺类、托烷类、喹啉类、异喹啉类、吲哚类、黄嘌呤类。 介绍每一类生物碱的结构和它相应的理化性质。 第二节鉴别试验 （一）一般鉴别试验：1.沉淀反应 2.显色反应 3.熔点测定法 4. 紫外法 5.红外法 6.薄层色谱法 （二）特征鉴别试验：1.双缩脲反应 2.维他立反应 3.绿奎宁反应 4.紫脲酸铵反应 5.与芳醛缩合显色反应 6.吗啡生物碱的特征反应 强调重点和难点：通过提题，引导学生思考和探讨，加深对重点难点的理解掌握。 双缩脲反应对应的什么结构？有哪些代表药物？ 维他立反应对应的什么结构？有哪些代表药物？ 绿奎宁反应对应的什么结构？有哪些代表药物？ 紫脲酸铵反应对应的什么结构？有哪些代表药物？ 与芳醛缩合显色反应对应的什么结构？有哪些代表药物？ 吗啡生物碱的哪两个特征反应？ 四．总结：根据同学们反馈出来的信息对这堂课的内容进行总结。
药物分析题库 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
一、单选题 1. (4分) 盐酸普鲁卡因属于( ) A. 酰胺类药物 B. 杂环类药物 C. 生物碱类药物 D. 芳酸类药物 E. 以上都不对 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案E 解析 2. (4分) 检查某药品杂质限量时，称取供试品W(g)，量取标准溶液V(ml)，其浓度为 C(g/ml)，则该药的杂质限量(％)是() A. B. C. D. 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案C 解析 3. (4分) 两步滴定法测定阿司匹林片的含量时，每1ml氢氧化钠溶液L)相当于阿司匹林(分子量＝的量是：( ) A. 18.02mg B. C. D. E. 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案A 解析 4. (4分)
A. 用溴酚蓝配制标准液进行比较法 B. 用HPLC法 C. 用TLC法 D. 用GC法 E. 以上均不对 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案E 解析 5. (4分) 在碱性条件下与AgNO3反应生成不溶性二银盐的药物是( ) A. 尼可刹米 B. 安定 C. 利眠宁 D. 乙酰水杨酸 E. 以上都不对 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案E 解析 6. (4分) 对乙酰氨基酚的化学鉴别反应，下列哪一项是正确的( ) A. 直接重氮化-偶合反应 B. 直接重氮化反应 C. 重铬酸钾氧化反应 D. 水解后重氮化-偶合反应 E. 以上都不对 得分：0 知识点：药物分析作业题 收起解析 答案D 解析 7. (4分) 氧瓶燃烧法测定盐酸胺碘酮含量，其吸收液应选() A. H2O2+水的混合液 B. NaOH+水的混合液 C. NaOH+H2O2混合液 D. NaOH+HCl混合液 E. 水 得分：0