第10章生物碱类药物的分析ppt课件.ppt
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1、第第10章生物碱类药物的分析章生物碱类药物的分析TheAnalysisofalkaloidsl生生物物碱碱(alkaloid)是是存存在在于于自自然然界界(主主要要为为植植物物,但但有有的的也也存存在在于于动动物物)中中的的一一类类含含氮氮的的碱碱性性有有机机化化合合物物。大大多多数数有有复复杂杂的的环环状状结结构构,氮氮元元素素多多包包含含在在环环内内,有有显显著著的的生生物物活活性性,是是中中草草药药中中重要的有效成分之一。重要的有效成分之一。概述概述本章重点介绍本章重点介绍l苯烃胺类苯烃胺类l托烷类托烷类l喹啉类喹啉类l异喹啉类异喹啉类l吲哚类吲哚类l黄嘌呤类黄嘌呤类第一节第一节喹啉类喹
2、啉类一一.喹啉类喹啉类二二.具有喹啉环具有喹啉环三三.(一)代表药物(一)代表药物硫酸奎宁、硫酸奎尼丁同分异构体,H2SO4,2H2O喹核碱喹核碱喹啉环喹啉环奎宁(奎宁(9R)奎尼丁(奎尼丁(9S)l生物碱碱性强弱一般规律是:生物碱碱性强弱一般规律是:l季季铵铵碱碱类类脂脂肪肪胺胺类类NH3芳芳胺胺、N-芳杂环酰胺类芳杂环酰胺类(二)性质(二)性质1.对于奎宁,喹核碱上对于奎宁,喹核碱上N,碱性强,碱性强,pKb15.1,与与H2SO4成盐;喹啉环上成盐;喹啉环上N,碱性弱,碱性弱,pKb29.7,不与不与H2SO4成盐;成盐;2.奎宁丁奎宁丁pKb15.4,pKb210.0,3.具有具有4个
3、个N,强碱强碱2N,弱减弱减2N。4.4.具有手性具有手性C,有旋光性,硫酸奎宁左旋有旋光性,硫酸奎宁左旋体,硫酸奎宁丁为右旋体。体,硫酸奎宁丁为右旋体。二二.鉴别反应鉴别反应(一)绿奎宁反应(一)绿奎宁反应(Thalleioquin)硫酸奎宁硫酸奎宁硫酸奎尼丁硫酸奎尼丁Br2T.SNH3T.S翠绿色翠绿色(二)荧光特征(二)荧光特征硫酸奎宁硫酸奎宁硫酸奎尼丁硫酸奎尼丁H2O溶解溶解稀稀H2SO4蓝色荧光蓝色荧光蓝色荧光蓝色荧光三三.含量测定含量测定非水溶液滴定法(非水碱量法)非水溶液滴定法(非水碱量法)本本类类药药物物在在水水中中碱碱性性较较弱弱,不不能能顺顺利利地地进进行行中中和和滴滴定定
4、(滴滴定定突突跃跃不不明明显显,难难以以判断滴定终点)。判断滴定终点)。在酸性非水介质中(如冰醋酸中),则在酸性非水介质中(如冰醋酸中),则能显示出较强的碱性,滴定突跃增大,能显示出较强的碱性,滴定突跃增大,可以顺利地进行中和滴定。可以顺利地进行中和滴定。1.基本原理基本原理2.少数碱性药物以游离状态存在,多少数碱性药物以游离状态存在,多数以盐形式存在。数以盐形式存在。置换反应置换反应,即用强酸(即用强酸(HClO4)置换出与生物碱结合的弱酸(置换出与生物碱结合的弱酸(HA).HA不同,对滴定反应的影响也不同。不同,对滴定反应的影响也不同。HA弱酸弱酸有机酸:马来酸有机酸:马来酸无机酸:无机酸
5、:HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4、HBrHClO4、HBr、HCl、H2SO4、HNO3在在水中酸强度相等。水中酸强度相等。在冰醋酸中酸强度不相同在冰醋酸中酸强度不相同.HClO4HBrH2SO4HClHNO3其它弱酸其它弱酸2.基本方法基本方法半微量分析方法:半微量分析方法:v消耗消耗HClO4(0.1mol/L)约约8ml;v用用10ml滴定管,常量消耗滴定管,常量消耗2025mlv空白试验消耗:空白试验消耗:13D,20D1ml1D0.05v只有在只有在10ml滴定管方能读出,误差小。滴定管方能读出,误差小。1)适用适用Kb10 C重新配制标定重新配制标定 t1-t0 2 C直
6、接使用直接使用iii.2 C t1-t0 10 C公式校正公式校正5)空白试验空白试验消除试剂对终点的影响消除试剂对终点的影响6)注意事项注意事项a.仪器干净,干燥无水;仪器干净,干燥无水;b.10ml滴定管,三角烧瓶滴定管,三角烧瓶50mlc.HAC、HClO4腐蚀性,易损伤皮肤腐蚀性,易损伤皮肤三三.原料药测定原料药测定1.游离生物碱测定咖啡因咖啡因0.15g醋酐醋酐-冰醋酸冰醋酸5:1CV1DHClO4(0.1mol/L)黄色黄色2.生物碱盐的测定生物碱盐的测定1)氢卤酸盐的测定)氢卤酸盐的测定氢卤酸在氢卤酸在gHAc中酸性较强,使滴定反应中酸性较强,使滴定反应不能进行到底。不能进行到底
7、。BHX+HClO4BHClO4+HX排除方法:排除方法:加入过量的加入过量的HgAc2/gHAc试液试液盐酸麻黄碱盐酸麻黄碱冰醋酸冰醋酸10mlHg(AC)24ml结晶紫结晶紫1DHClO4(0.1mol/L)翠绿色翠绿色由于醋酸汞毒性较大,由于醋酸汞毒性较大,Ch.P(2010)大多数大多数生物碱氢卤酸盐的测定取消醋酸汞,改为生物碱氢卤酸盐的测定取消醋酸汞,改为电位法指示终点。电位法指示终点。2)硝酸盐的测定硝酸盐的测定HNO3在在gHAc中中为为弱弱酸酸,不不影影响滴定突跃。响滴定突跃。HNO3具具有有氧氧化化性性,使使指指示示剂剂变变黄黄,不不能能使使用用指指示示剂剂,应应采采用用电电
8、位位法法指指示示终终点点或或将将HNO3破破坏分解后再进行测定。坏分解后再进行测定。3)磷酸盐及有机酸盐的测定磷酸盐及有机酸盐的测定磷酸、有机酸为弱酸,不干扰滴定。磷酸、有机酸为弱酸,不干扰滴定。4)硫酸盐的测定硫酸盐的测定(以硫酸奎宁的测定为例(以硫酸奎宁的测定为例)直接滴定法直接滴定法注注意意硫硫酸酸盐盐的的结结构构,正正确确判判断断反反应应的摩尔比。的摩尔比。分子中有四个分子中有四个N原子原子l二个喹啉二个喹啉N,属于芳环族属于芳环族N,碱性较弱碱性较弱l二个喹核二个喹核N,属于脂环族属于脂环族N,碱性较强碱性较强在在水水中中硫硫酸酸是是二二元元酸酸,能能够够解解离离出出两两个个氢离子,
9、即氢离子,即l在冰醋酸中硫酸是一元酸,能够解离出在冰醋酸中硫酸是一元酸,能够解离出一个氢离子,即一个氢离子,即奎奎宁宁与与硫硫酸酸结结合合时时,一一分分子子的的硫硫酸酸能与两分子的奎宁结合,即:能与两分子的奎宁结合,即:滴定反应如下:滴定反应如下:+3HClO4+l用用HClO4直接滴定硫酸喹宁时,摩尔比是直接滴定硫酸喹宁时,摩尔比是1 3l用用HClO4直接滴定硫酸阿托品直接滴定硫酸阿托品硫酸阿托品(莨菪碱)的结构如下:硫酸阿托品(莨菪碱)的结构如下:反应的摩尔比是反应的摩尔比是1 1练习题练习题:硫酸奎宁的测定:硫酸奎宁的测定称称取取样样品品适适量量,加加gHAc7ml,醋醋酐酐3ml与与
10、结结晶晶紫紫指指示示液液1滴滴,用用HClO4滴滴定定液液(0.1mol/L)液液滴滴定定至至终终点点,并并将将滴滴定定结果用空白试验校正。结果用空白试验校正。已已知知:HClO4滴滴定定液液(1ml0.1mol/L)相当于相当于24.90mg的硫酸奎宁。的硫酸奎宁。求:硫酸奎宁的分子量。求:硫酸奎宁的分子量。II.碱处理后测定法碱处理后测定法以硫酸奎宁片含量测定为例,经过处理排除以硫酸奎宁片含量测定为例,经过处理排除辅料对测定的影响辅料对测定的影响方法:方法:10#去糖衣去糖衣称总重称总重研细研细精密称取精密称取W(相当于硫酸奎宁相当于硫酸奎宁0.3g)加加0.1mol/LNaOH10mlC
11、HCl3液液HClO4(0.1mol/L)滴定滴定CHCl3提取提取醋酐醋酐除水除水原理:原理:中和中和游离碱游离碱HClO4二甲二甲基黄基黄玫瑰红玫瑰红醋酐醋酐Mol比:比:标示百分含量标示百分含量%=100%(V-V0)TFW标示量标示量第二节第二节托烷类药物托烷类药物一一.结构与性质结构与性质1.代表药物代表药物硫酸阿托品硫酸阿托品氢溴酸东莨菪碱氢溴酸东莨菪碱,H2SO4,H2O硫酸阿托品硫酸阿托品-外消旋体外消旋体脂环脂环N,HBr,3H2O氢溴酸东莨菪碱氢溴酸东莨菪碱酯易水解酯易水解手性手性C2)性质性质v具有酯的结构,易水解;具有酯的结构,易水解;v脂环上脂环上N原子,有碱性,阿托
12、品的原子,有碱性,阿托品的pKb4.35;v具有手性具有手性C原子,有旋光性,但阿原子,有旋光性,但阿托品为外消旋体,无旋光性。托品为外消旋体,无旋光性。vUV吸收,具有苯环。吸收,具有苯环。二二.特征鉴别反应特征鉴别反应Witaili反应硫酸阿托品,氢溴酸东莨菪碱硫酸阿托品,氢溴酸东莨菪碱酯键水解生成莨菪酸,与发烟硝酸共酯键水解生成莨菪酸,与发烟硝酸共热生成黄色的三硝基衍生物,与氢氧热生成黄色的三硝基衍生物,与氢氧化钾乙醇转变成醌类产物,呈深紫色。化钾乙醇转变成醌类产物,呈深紫色。二二.含量测定含量测定l硫酸阿托品硫酸阿托品l氢溴酸东莨菪碱氢溴酸东莨菪碱l原料是非水碱量法原料是非水碱量法l制
13、剂是酸性染料比色法制剂是酸性染料比色法l(二二)酸性染料比色法酸性染料比色法l1原理原理:l在在适适当当pH溶溶液液中中,有有机机碱碱(B)可可以以与与氢氢离离子子结结合合成成阳阳离离子子(BH+),酸酸性性染染料料(HIn)可可解解离离成成阴阴离离子子(In-),上上述述的的阳阳离离子子与与阴阴离离定定量量地地结结合合成成有有色色离离子子对对(BH+In-),可可以以定定量量地地被被有有机机溶溶剂剂提提取取,在在一一定定波波长长处处测测定定该该溶溶液液有有色色离离子子对对的的吸吸收度,即可以计算出碱性药物的含量。收度,即可以计算出碱性药物的含量。游离游离生物碱阳离子生物碱阳离子有色有色A定量
14、定量2.方法方法a.定量分取呈色有机相定量分取呈色有机相测定测定A()b.定量分取呈色有机相定量分取呈色有机相测定测定A()c.定量分取呈色有机相定量分取呈色有机相测定测定A()脱水脱水脱水脱水脱水脱水碱化碱化酸化酸化水相水相有机相有机相通常选用通常选用a种方法种方法3.实验条件选择实验条件选择成败关键:定量生成离子对,全部提取到有机成败关键:定量生成离子对,全部提取到有机相,提取常数大,提取完全。相,提取常数大,提取完全。E提取常数提取常数D分配比,与所用酸性染料阴离子种类、分配比,与所用酸性染料阴离子种类、溶剂有关。溶剂有关。a.酸性染料选择酸性染料选择要求:要求:.能与有机碱定量结合;能
15、与有机碱定量结合;.形成离子对在有机相中有最大形成离子对在有机相中有最大溶解度,在溶解度,在max处,处,A最大最大.酸性染料不得进入有机相。酸性染料不得进入有机相。l溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝(BTB)lbromthymolbluelpH6.07.6(黄黄蓝)蓝)常用酸性染料常用酸性染料磺酞类指示剂磺酞类指示剂l溴甲酚绿溴甲酚绿(BCG)lbromcresolgreenlpH3.65.2(黄黄蓝)蓝)l溴酚蓝溴酚蓝(BPB)lbromophenolbluelpH3.84.6(黄黄紫)紫)b.有机溶剂的选择有机溶剂的选择要求:要求:.不与水相互溶(在水中溶解度小);不与水相互溶(在水中溶解度小)
16、;.生成的离子对在有机相中有最大生成的离子对在有机相中有最大溶解度,提取完全;溶解度,提取完全;.离子对在溶剂中有最大吸收度。离子对在溶剂中有最大吸收度。常用:常用:CHCl3、CH2Cl2、CCl4C水相水相pH值的选择值的选择最主要条件是水相的最主要条件是水相的pH。要求:要求:.测测得得有有机机碱碱(生生物物碱碱)全全部部以以BH+形式存在,指示剂以形式存在,指示剂以In-存在;存在;.在一定在一定pH下下定量生成离子对进入有机相定量生成离子对进入有机相.最佳最佳pH选择选择a).查手册查手册被测药物被测药物查手册查手册被测药物浓度被测药物浓度实验考察实验考察配制:配制:pH12345A
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