第六章 第六节 生物碱类药物
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生物碱类药物的分析生物碱类药物的分析掌握盐酸麻黄碱、硫酸阿托品、硫酸奎宁、盐酸吗啡和硝酸士的宁的鉴别、杂质检查和含量测定方法。
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pKb=9.9盐酸麻黄碱,肾上腺受体激动药pKb=9.62.异喹啉类盐酸吗啡,镇痛药pKb1=8.0,pKb2=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;pKb1=5.07,pKb2=9.74.托烷类硫酸阿托品,抗胆碱药pKb=9.9氢溴酸东莨菪碱,抗胆碱药pKb=7.6;5.黄嘌呤类咖啡因,pKb=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pKb1=6.0,pKb2=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。
(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。
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。