第10章生物碱类药物的分析优秀课件

第10章生物碱类药物的分析
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=4.42
OH NHCH3 C C CH3 HH 麻黄碱
• 2.异喹啉类
• 盐酸吗啡，镇痛药 pKb1= 6.13，pKa= 9.9
• 磷酸可待因，镇痛镇咳药；盐酸黄连素， 抗菌药；度冷丁等
O CH 3
N
O
N
CH 3
咖啡因
CH 3 N
N pKb=14.15
• 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；
pKb1=6.0
N
N
O
pKb2=11.7O 士的宁
• 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。
四、生物碱类药物的通性
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。
如果N原子周围连接有供电子基团，如-OH、-OR、-R 时，这些基团通过诱导效应或共轭效应，能够使N上电 子云密度增加，使N原子吸引质子的能力增大，所以它 的碱性就强。 （N上有供电子取代基，N上ed、N与质子结合能力、 碱性）
相反，如果N原子上有吸电子基团，如-NO2、COOH等时，则能使N原子吸引质子的能力减小，这样 它的碱性就弱。
• 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） • 季铵碱＞脂肪胺、脂环胺＞芳胺、N—芳
• 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。
pKb=6.13
N CH 3 H
HO
O
OH
吗啡
pKa=9.85
CH 3O CH 3O
pKb=2.5
OH-N+
O
O 小檗碱
CH 3O CH 3O
O CH 3
CH 2
O CH 3
N pKb=7.87
罂粟碱
• 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= 9.7
典型药物的结构
CH 3O CH 3O
OH-N+
pKb=2.5
O
O 小檗碱
pKb=4.42
OH NHCH3 C C CH3 HH 麻黄碱
CH 3
N
pKb=4.35
O CO 阿托品
CH CH 2OH
CH CH 2
CH 3O
H
OH C
N
H
pKb1=5.07
N 奎宁
pKb2=9.7
pKb1=6.0
• 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。
3.结构特点
1）这类药物没有共同的母核
2）.多数生物碱类药物的分子中具有 含氮杂环的结构，少数氮在侧链上 （如麻黄碱）
3）.生物碱类药物最显著的特点就是 具有碱性。
4.）对生物碱类药物的鉴别、含量测 定，大多数的方法是利用生物碱类药物 整个分子的碱性进行的。
• 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；一般多为左旋体有效。
• 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。
• 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。
CH CH 2
CH 3O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H
OH C
N
H
pKb1=5.07
N 奎宁
pKb2=9.7
• 4.托烷类 • 硫酸阿托品，抗胆碱药 pKb=4.35
CH 3 N
pKb=4.35
O CO 阿托品
CH CH 2OH
• 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；
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：
有的生物碱能溶于水，如麻黄碱、烟碱等
具有酸碱两性的生物碱，可在碱的水溶液中成盐而溶解，如 吗啡、茶碱等
碱性较弱的生物碱不能与酸形成稳定的盐，如咖啡因、利血 平等 溶解性可以用于提取分离和鉴别时的重要依据。
• 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
杂环＞酰胺 • 小檗碱＞麻黄碱、阿托品＞罂粟碱＞咖啡
因 • 吗啡具酸碱两性
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。
N
N O
pKb2=11.7 O
士的宁
CH 3O CH 3O
O CH 3
CH 2
O CH 3
N pKb=7.87
罂粟碱
O CH 3
N
ON CH 3 咖啡因
CH 3 N
N
pKb=14.15
pKb=6.13
N CH 3 H
HO
pKa=9.85
O
OH
吗啡
O CH 3
N
ON CH 3 茶碱
H N
N
• 三、特点