药物分析湖南大学第08章杂环类药物的分析.ppt
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1、第八章第八章 杂环类药物的分析杂环类药物的分析 杂杂环环化化合合物物:环环状状有有机机化化合合物物的的碳碳环环中中 夹夹杂杂有有非非碳碳元元素素原原子子(氮、氮、氧氧、硫硫)的的化化合合物。物。主主要要讲讲述述:吡吡啶啶类类、喹喹啉啉类类、托托烷烷类类、吩吩噻噻嗪嗪类类、苯苯并并二二氮氮杂杂卓类卓类第一节第一节 吡啶类药物的分析吡啶类药物的分析1吡啶类吡啶类药物的基本结构与主要性质药物的基本结构与主要性质含有氮杂原子不饱和六元单环含有氮杂原子不饱和六元单环吡啶(吡啶(pyridinepyridine)(异烟肼异烟肼)1.典型药物典型药物:(尼可刹米尼可刹米)(硝苯地平硝苯地平)(尼群地平尼群地
2、平)(尼莫地平尼莫地平)2.主要化学性质主要化学性质:吡啶环的特性:吡啶环的特性:吡啶环可发生开环反应,可用于吡啶类药吡啶环可发生开环反应,可用于吡啶类药物的鉴别。物的鉴别。弱弱碱碱性性:吡吡啶啶环环的的pKb8.8,非非水水碱碱量量法法含量测定或沉淀反应鉴别。含量测定或沉淀反应鉴别。取代基取代基的特性的特性异异烟烟肼肼:位位上上酰酰肼肼基基具具有有较较强强的的还还原原性性,可可被被不不同同的的氧氧化化剂剂氧氧化化,也也可可与与某某些些含含羰羰基的化合物发生缩合反应。基的化合物发生缩合反应。取代基取代基的特性(续)的特性(续)尼尼可可刹刹米米:位位上上酰酰胺胺基基易易水水解解,遇遇碱碱水水解解
3、后后,释释放放出出具具有有碱碱性性的的二二乙乙胺胺,能能使使湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸变变蓝蓝色色,故故可可以以此此进进行行鉴鉴别。别。2鉴别试验鉴别试验 1.1.吡啶的开环反应吡啶的开环反应 适适用用于于吡吡啶啶环环 位位未未取取代代,以以及及 或或 位位为为烷烷基基或或羧羧基基的的衍衍生生物物所所取取代代的的尼尼可可刹刹米米和和异异烟肼烟肼。戊烯二醛反应(戊烯二醛反应(KningKning反应)反应)戊烯二醛戊烯二醛+溴化氰溴化氰尼可刹米尼可刹米 戊烯二醛衍生物(戊烯二醛衍生物(黄色)黄色)H2O苯胺苯胺反应机理:反应机理:a.a.溴溴化化氰氰作作用用于于吡吡啶啶环环,使使吡吡啶
4、啶环环水水解解成成戊戊烯烯二二醛。醛。反应机理(续):反应机理(续):b.b.戊戊烯烯二二醛醛与与芳芳伯伯胺胺缩缩合合成成有有色色的的戊戊烯烯二二醛醛衍衍生生物物,颜色随,颜色随芳伯胺不同有所差异。芳伯胺不同有所差异。异烟肼:异烟肼:先先用用高高锰锰酸酸钾钾或或溴溴水水将将其其氧氧化化为为异异烟烟酸酸后后,再再进进行行戊烯二醛反应。戊烯二醛反应。尼可刹米尼可刹米 Ch.P Ch.P(20052005)【鉴鉴别别】取取本本品品1 1滴滴,加加水水50ml50ml,摇摇匀匀,分分取取2ml2ml,加加溴溴化化氰氰试试液液2ml2ml与与2.5%2.5%苯苯胺胺溶溶液液3ml3ml,摇摇匀匀,溶溶液
5、液渐渐显显黄色。黄色。例例二硝基氯苯反应二硝基氯苯反应(VongerichtenVongerichten反应)反应)原理原理:无无水水条条件件下下,吡吡啶啶及及其其某某些些衍衍生生物物与与2 2,4-4-二二硝硝基基氯氯苯苯混混合合共共热热,冷冷却却后后,加加醇醇制制NaOHNaOH试试液液,溶液呈紫红色。溶液呈紫红色。用用于于鉴鉴别别异异烟烟肼肼和和尼尼可可刹刹米米时时,须须将将酰酰肼肼氧氧化化成羧基或酰胺水解为羧基后进行本反应。成羧基或酰胺水解为羧基后进行本反应。注:异烟肼不经处理的反应注:异烟肼不经处理的反应属酰肼基的反应属酰肼基的反应非吡啶环开环反应非吡啶环开环反应2.酰肼基团的反应酰
6、肼基团的反应 还原反应还原反应异烟肼异烟肼+4AgNO3+5 NH3H2O异烟酸铵异烟酸铵+4Ag()+N2()+4NH4NO3+4H2O(银镜银镜)异烟肼异烟肼+SeO2异烟酸异烟酸+N2()+Se()+H2O(红色红色)(亚硒酸亚硒酸)缩合反应缩合反应(228228231231)二氢吡啶的解离反应二氢吡啶的解离反应二二氢氢吡吡啶啶类类药药物物(硝硝苯苯地地平平、尼尼群群地地平平)的的丙丙酮酮或或甲甲醇醇溶溶液液与与碱碱作作用用,二二氢氢吡吡啶啶环环上上1 1、4 4位位氢可发生解离,形成氢可发生解离,形成p-p-共轭而发生颜色变化。共轭而发生颜色变化。黄色黄色橙红色橙红色沉淀反应沉淀反应本
7、本类类药药物物具具有有吡吡啶啶环环结结构构,可可与与重重金金属属盐盐类类及及苦味酸等试剂形成沉淀。苦味酸等试剂形成沉淀。异烟肼异烟肼+HgCl2白色沉淀白色沉淀分解产物的反应分解产物的反应尼尼可可刹刹米米与与氢氢氧氧化化钠钠试试液液共共热热,即即发发生生二二乙乙胺胺的臭气,能使湿润的红色石蕊试变蓝色。的臭气,能使湿润的红色石蕊试变蓝色。异异烟烟肼肼、尼尼可可刹刹米米等等与与无无水水碳碳酸酸钠钠或或氢氢氧氧化化钙钙共热,发生脱羧降解,有吡啶臭气逸出共热,发生脱羧降解,有吡啶臭气逸出紫外分光光度法与红外分光光度法紫外分光光度法与红外分光光度法本本类类药药物物含含芳芳杂杂环环,在在紫紫外外光光区区有
8、有特特征征吸收。吸收。3有关物质检查有关物质检查 1.1.异烟肼中游离异烟肼中游离肼的检查肼的检查游离肼游离肼来源来源:合成原料引入合成原料引入异烟肼在贮藏过程中降解产生异烟肼在贮藏过程中降解产生肼的副作用:肼的副作用:诱变剂和致癌物质诱变剂和致癌物质限量检查方法:限量检查方法:薄层色谱法和比浊法薄层色谱法和比浊法薄层色谱法薄层色谱法:供试品溶液:供试品溶液:取本品,加水制成每取本品,加水制成每1ml1ml中含中含50mg50mg的溶液的溶液对照溶液:对照溶液:取取硫硫酸酸肼肼加加水水制制成成每每1ml1ml中中含含0.20mg0.20mg的的溶溶液(相当于游离肼液(相当于游离肼50g50g)
9、薄层板:薄层板:硅硅胶胶薄薄层层板板(用用羧羧甲甲基基纤纤维维素素钠钠溶溶液液制制备)备)点样量:点样量:供试品溶液供试品溶液10l10l;对照溶液;对照溶液2l 2l 展开剂:展开剂:异丙醇异丙醇-丙酮(丙酮(3232)显色剂:显色剂:乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液乙醇制对二甲氨基苯甲醛试液判断:判断:在在供供试试品品主主斑斑点点前前方方与与硫硫酸酸肼肼斑斑点点相相应应的位置上,不得显黄色斑点。的位置上,不得显黄色斑点。限量计算:限量计算:比浊法比浊法:检查方法:检查方法:取取异异烟烟肼肼0.1g0.1g,加加水水5ml5ml使使溶溶解解,加加水水杨杨醛醛乙乙醇醇溶溶液液(120120)0.1m
10、l0.1ml,振振摇摇混混合,放置合,放置5min5min内不得出现浑浊。内不得出现浑浊。反应原理:反应原理:游离肼游离肼+水杨醛水杨醛水杨醛腙水杨醛腙 优点:优点:不用对照品,价廉、简单易行不用对照品,价廉、简单易行 缺点:缺点:准确度差准确度差2.2.尼可刹米中有关物质的检查尼可刹米中有关物质的检查 杂质杂质来源来源:生生产产和和贮贮藏藏过过程程中中引引入入的的N-N-乙乙基基烟烟酰酰胺胺及及结结构不明的有关物质。构不明的有关物质。限量检查方法:限量检查方法:薄层色谱法中的高低浓度对比法薄层色谱法中的高低浓度对比法供试品溶液:供试品溶液:取本品,加甲醇制成每取本品,加甲醇制成每1ml1ml
11、中中 含含40mg40mg的溶液。的溶液。对照溶液:对照溶液:精密量取供试品溶液适量,加甲精密量取供试品溶液适量,加甲 醇醇稀稀释释成成每每1ml1ml中中含含0.4mg(0.4mg(对对照照1)1)和和0.04mg(0.04mg(对照对照2)2)的溶液。的溶液。薄层板:薄层板:硅胶硅胶GFGF254254点样量:点样量:三种溶液各三种溶液各10l10l展开剂:展开剂:三氯甲烷三氯甲烷-丙酮(丙酮(75:2575:25)检测:检测:置紫外光灯(置紫外光灯(254nm254nm)下检视)下检视判断:判断:供试品溶液的杂质斑点,与对照液供试品溶液的杂质斑点,与对照液2 2 的的主主斑斑点点比比较较
12、,不不得得更更深深,如如有有1 1个个超超 过时,应不深于对照液过时,应不深于对照液1 1的主斑点的主斑点第二节第二节 喹啉类药物的分析喹啉类药物的分析1喹啉类药物喹啉类药物的基本结构与性质的基本结构与性质喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的合而成的喹啉杂环喹啉杂环。(喹啉杂环)(喹啉杂环)1.典型药物典型药物:(硫酸奎尼丁)(硫酸奎尼丁)(硫酸奎宁)(硫酸奎宁)分子式完全相同,部分立体结构不同分子式完全相同,部分立体结构不同(磷酸氯喹)(磷酸氯喹)(盐酸环丙沙星)(盐酸环丙沙星)(氧氟沙星)(氧氟沙星)2.主要化学性质主要化学性质:碱碱性性:喹喹核核碱
13、碱上上脂脂环环氮氮碱碱性性强强,与与强强酸酸形形成成稳稳定定的的盐盐。喹喹啉啉环环芳芳环环氮氮碱碱性性较较弱弱,不不能能与与酸成盐。酸成盐。旋旋光光性性:硫硫酸酸奎奎宁宁为为左左旋旋体体;硫硫酸酸奎奎尼尼丁丁为为右右旋旋体体;盐盐酸酸环环丙丙沙沙星星无无旋旋光光性性;氧氧氟氟沙沙星星为消旋体为消旋体荧荧光光特特性性:硫硫酸酸奎奎宁宁、硫硫酸酸奎奎尼尼丁丁在在稀稀盐盐酸酸中显蓝色荧光。中显蓝色荧光。2鉴别试验鉴别试验 1.绿喹宁反应绿喹宁反应奎奎宁宁、奎奎尼尼丁丁为为6-6-位位含含氧氧喹喹啉啉衍衍生生物物,可可发发生生绿喹宁反应。绿喹宁反应。6-位含氧喹啉位含氧喹啉氯水(或溴水)氯水(或溴水)
14、氧化氯化氧化氯化二醌基亚胺的铵盐(绿色)二醌基亚胺的铵盐(绿色)氨水处理缩合氨水处理缩合绿喹宁反应:绿喹宁反应:硫酸奎宁硫酸奎宁硫酸奎尼丁硫酸奎尼丁溴试液溴试液溶液显溶液显翠绿色翠绿色加酸成加酸成中性中性溶液变溶液变成蓝色成蓝色加加酸酸成成酸酸性性溶液变溶液变成紫色成紫色可转溶于醇可转溶于醇和三氯甲烷和三氯甲烷但不溶于醚但不溶于醚2.光谱特征光谱特征硫硫酸酸奎奎宁宁、硫硫酸酸奎奎尼尼丁丁在在稀稀盐盐酸酸中中显显蓝蓝色色荧荧光光,盐盐酸酸环环丙丙沙沙星星无无荧荧光光的的特特征征,可可鉴鉴别别或或区区别别本本类药物。类药物。3.无机酸盐无机酸盐硫酸奎宁、硫酸奎尼丁中的硫酸根,在酸性条硫酸奎宁、硫酸
15、奎尼丁中的硫酸根,在酸性条件下与氯化钡反应生成白色沉淀。件下与氯化钡反应生成白色沉淀。盐酸环丙沙星中具有盐酸根,在酸性条件下与盐酸环丙沙星中具有盐酸根,在酸性条件下与硝酸银反应生成白色沉淀。硝酸银反应生成白色沉淀。3有关物质检查有关物质检查 1.1.硫酸奎宁中有关物质检查硫酸奎宁中有关物质检查酸度检查酸度检查取取 本本 品品 0.20g,加加 水水 20ml溶溶 解解 后后,pH应应 为为5.76.6,主要控制药物中的酸性杂质。,主要控制药物中的酸性杂质。三氯甲烷三氯甲烷-乙醇中不溶物质乙醇中不溶物质取取本本品品2.0g2.0g,加加三三氯氯甲甲烷烷-无无水水乙乙醇醇(2:12:1)混混合合液
16、液15ml15ml,在在5050加加热热10min10min,用用称称定定重重量量的的垂垂熔熔坩坩埚埚滤滤过过,滤滤渣渣用用上上述述混混合合液液分分5 5次次洗洗涤涤,每每次次10ml10ml,在在105105干干燥燥至至恒恒重重,遗遗留留残残渣渣不不得得超超过过2mg2mg。主主要要控控制制药药物物中中的的不不溶溶性性杂杂质质和和无机盐类等。无机盐类等。其他金鸡纳碱其他金鸡纳碱采采用用TLCTLC或或HPLCHPLC中中的的主主成成分分自自身身对对照照法法或或杂杂质质对对照照品品对对照照法法进进行行检检查查,主主要要控控制制硫硫酸酸奎奎宁宁中中的其他生物碱。的其他生物碱。主成分自身对照法主成
17、分自身对照法 杂质峰面积与主成分峰面积相差悬殊时应用。杂质峰面积与主成分峰面积相差悬殊时应用。方法:方法:主成分自身对照法(续)主成分自身对照法(续)分分别别进进样样,测测定定供供试试品品溶溶液液中中各各杂杂质质峰峰面面积积及及其其总总和和,与与对对照照溶溶液液主主成成分分峰峰面面积积比比较较,控制供试品中杂质的量。控制供试品中杂质的量。优优点点:不不需需杂杂质质对对照照品品,可可同同时时控控制制各各个个杂杂 质及其总量限度质及其总量限度缺缺点点:检检测测波波长长处处,各各杂杂质质和和药药物物的的吸吸收收强强 度可能有差异,准确度差度可能有差异,准确度差 TLCTLC法法供供试试品品溶溶液液:
18、取取本本品品,加加稀稀乙乙醇醇制制成成每每 1 1m m l l 中中 含含 有有 10mg 10mg的溶液。的溶液。对对照照品品溶溶液液:精精密密量量取取适适量量,加加 稀稀乙乙醇醇制制成成每每 1ml中中 含有约含有约5050gg的溶液。的溶液。点样量:点样量:各各5 5ll,点于同一硅胶,点于同一硅胶G G薄层板上薄层板上 。展开剂:展开剂:三氯甲烷三氯甲烷-丙酮丙酮-二乙胺(二乙胺(5:4:1.25)显色剂:显色剂:碘铂酸钾试液碘铂酸钾试液判断:判断:供试品溶液如显杂质斑点,与对照也的主斑点供试品溶液如显杂质斑点,与对照也的主斑点 比较,不得更深。比较,不得更深。例例2.2.氧氟沙星中
19、有关物质检查氧氟沙星中有关物质检查溶液的澄清度与颜色溶液的澄清度与颜色主主要要控控制制生生产产和和贮贮藏藏过过程程中中引引入入的的水水中中不不溶溶性性物质和有色杂质。物质和有色杂质。a.澄清度检查法澄清度检查法b.取取本本品品0.5g0.5g,加加NaOHNaOH试试液液10ml10ml溶溶解解后后,溶溶液液应应澄澄清清。如如显显混混浊浊,与与2 2号号浊浊度度标标准准液液比较,不得更浓。比较,不得更浓。b.颜色检查法颜色检查法c.取取本本品品0.1g0.1g,加加NaOHNaOH试试液液10ml10ml溶溶解解后后,在在450nm450nm处测定吸光度,不得超过处测定吸光度,不得超过0.25
20、0.25。有关物质有关物质对对生生产产和和贮贮藏藏过过程程中中引引入入的的副副产产物物及及结结构构不不清清的有关物质,可采用的有关物质,可采用HPLCHPLC法进行检查。法进行检查。HPLCHPLC法法供试品溶液:供试品溶液:精密称定本品适量,加精密称定本品适量,加0.1mol/L0.1mol/L盐酸溶盐酸溶 液溶解并稀释制成每液溶解并稀释制成每1ml1ml中含有中含有1.2mg1.2mg的的 溶液。溶液。对照品溶液:对照品溶液:精密量取适量,加精密量取适量,加0.1mol/L盐酸溶液稀盐酸溶液稀 释制成每释制成每1ml中含有约中含有约2.4g的溶液。的溶液。填充剂:填充剂:十八烷基硅烷键和硅
21、胶十八烷基硅烷键和硅胶流动相:流动相:醋酸铵高氯酸纳溶液醋酸铵高氯酸纳溶液-乙腈(乙腈(85:1585:15)例例HPLCHPLC法(续)法(续)进样量:进样量:1010ll判断:判断:供试品溶液中如有杂质峰,单个杂质峰面积不供试品溶液中如有杂质峰,单个杂质峰面积不 得大于对照溶液主峰面积(得大于对照溶液主峰面积(0.2%0.2%)个杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积个杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积 的的2.52.5倍(倍(0.5%0.5%)例例第四节第四节 托烷类药物的分析托烷类药物的分析1托烷类药物托烷类药物的基本结构与性质的基本结构与性质托烷类药物大多数是由托烷类药物大多数是
22、由莨菪烷莨菪烷衍生的氨基醇衍生的氨基醇与不同的有机酸缩合成酯的生物碱。与不同的有机酸缩合成酯的生物碱。(莨菪烷)(莨菪烷)(莨菪醇)(莨菪醇)(莨菪碱)(莨菪碱)1.典型药物典型药物:(硫酸阿托品)(硫酸阿托品)(氢溴酸后马托品)(氢溴酸后马托品)(氢溴酸东莨菪碱)(氢溴酸东莨菪碱)2.主要化学性质主要化学性质:水水解解性性:阿阿托托品品和和东东莨莨菪菪碱碱分分子子结结构构中中,具具有酯的结构,易水解有酯的结构,易水解。碱碱性性:阿阿托托品品和和东东莨莨菪菪碱碱分分子子结结构构中中,五五元元酯酯环环上上含含有有叔叔胺胺氮氮原原子子,具具有有较较强强的的碱碱性性,易与酸成盐。易与酸成盐。旋旋光光
23、性性:氢氢溴溴酸酸东东莨莨菪菪碱碱分分子子结结构构中中含含有有不不对对称称碳碳原原子子,呈呈左左旋旋体体;阿阿托托品品结结构构中中虽虽然然也也有有不不对对称称碳碳原原子子,但但为为外外消消旋旋体体,无无旋旋光光性。性。2鉴别试验鉴别试验 1.托烷生物碱类的鉴别实验托烷生物碱类的鉴别实验2.托托烷烷生生物物碱碱类类结结构构中中的的酯酯键键水水解解后后生生成成的的莨莨菪菪酸酸,经经发发烟烟硝硝酸酸处处理理,转转变变为为三三硝硝基基衍衍生生物物,再再与与KOHKOH醇醇溶溶液液和和固固体体KOHKOH作作用用,转转成成有有色色的的醌醌型型产产物,呈深紫色。物,呈深紫色。2.氧化反应氧化反应本本类类药
24、药物物水水解解后后,生生成成莨莨菪菪酸酸,可可与与硫硫酸酸和和重重铬铬酸酸钾钾在在加加热热条条件件下下,发发生生氧氧化化反反应应,生生成成苯苯甲甲醛醛,逸出苦杏仁的臭味。逸出苦杏仁的臭味。2.沉淀反应沉淀反应本类药物为生物碱,可与生物碱沉淀剂生成沉淀。本类药物为生物碱,可与生物碱沉淀剂生成沉淀。阿托品阿托品 +氯化汞醇试液氯化汞醇试液黄色沉淀黄色沉淀东莨菪碱东莨菪碱 +氯化汞醇试液氯化汞醇试液白色沉淀白色沉淀2.硫酸盐和溴化物的反应硫酸盐和溴化物的反应硫酸阿托品硫酸阿托品 +BaCl+BaCl2 2试液试液白色沉淀白色沉淀(不溶于盐酸或硝酸)(不溶于盐酸或硝酸)硫酸阿托品硫酸阿托品 +醋酸铅试
25、液醋酸铅试液白色沉淀白色沉淀(溶于醋酸铵或(溶于醋酸铵或NaOH试液)试液)氢溴酸东莨菪碱氢溴酸东莨菪碱+AgNO+AgNO3 3试液试液淡黄色凝乳沉淀淡黄色凝乳沉淀沉淀微溶于氨试液,几乎不溶于硝酸;沉淀微溶于氨试液,几乎不溶于硝酸;滴加氯试液,溴即游离;滴加氯试液,溴即游离;加三氯甲烷振摇,三氯甲烷层显黄色或红棕色加三氯甲烷振摇,三氯甲烷层显黄色或红棕色3有关物质检查有关物质检查 1.1.氢溴酸东莨菪碱中有关物质的检查氢溴酸东莨菪碱中有关物质的检查酸度检查酸度检查东东莨莨菪菪碱碱的的碱碱性性很很弱弱,对对石石蕊蕊试试纸纸不不显显碱碱性性反应。反应。氢氢溴溴酸酸东东莨莨菪菪碱碱为为强强酸酸弱弱
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