生物碱类药物的分析

一、鉴别
1．紫脲酸铵反应
本品在酸性溶液中可被氯酸钾氧化为阿马林酸，再
与氨作用生成四甲基紫脲酸铵而显紫色，再加入氢
氧化钠试液时，则紫色消失。
• 2．沉淀反应
• 本品的饱和水溶液与碘试液及稀盐酸作用生成红棕色 的复合物沉淀。该沉淀与氢氧化 钠试液作用发生分解 反应而溶解。
二、检查Βιβλιοθήκη Baidu
• 药典规定本品应检查有关物质。 • 取本品，加氯仿一甲醇(3：2)制成每lml中含20mg的溶液，作为供试品溶 液；精密量取适量供试品溶液，加上述溶剂稀释成每lml中含0.10mg的溶 液，作为对照溶液；
④ 用薄层色谱法检查的有关物质 用此法检查马来酸麦角新碱、咖啡
因、茶碱、盐酸罂粟碱和高三尖杉酯碱中的有关物质。
三、生物碱类药物的检查
2．制剂含量均匀度和溶出度的检查 规定检查利血平片、注射用硫酸长春新碱、注射用硫酸长 春碱、氢溴酸东莨菪碱片、硫酸阿托品片和磷酸可待因片
的含量均匀度。检查利血平片、茶碱缓释片、氨茶碱片和
，蒸干 有机层（ B） 残渣（ B） 中性乙醇 酸滴定液滴定 sol（B） 终点
（2）剩余滴定法
用于碱性较弱的生物碱
，蒸干 有机层（ B） 残渣（ B） 定量过量的酸标准溶液 sol（BH H ） 碱滴定液滴定 终点
如： 咖啡因
ChP(2000)
取 本 品 约 0.15g ， 精 密 称 定 ， 加 醋
酐 — 冰醋酸（ 5∶1 ）的混合液 25ml ，微 热使溶解，放冷，加结晶紫指示液 1滴， 用高氯酸滴定液（0.1mo1/L）滴定，至溶 液显黄色，并将滴定的结果用空白试验校 正。每 1ml 高氯酸滴定液（0.1mol/L）相 当于 19.42mg 的C8H10N4O2。
三、含量测定
• 2．片剂用银量法测定
取盐酸麻黄碱片15片(标示量为30mg或25mg)或25片(标示量为15mg)，
精密称定，研细，精密称取适量(约相当于盐酸麻黄碱0.15g)，置锥形
瓶中，加水15ml，振摇使盐酸麻黄碱溶解， 加溴酚蓝指示液2滴，滴加醋酸使溶液由紫色变成黄绿色，溶液pH值
• 中国药典(1995)以醋酐一冰醋酸(5 :1)为溶剂，结 晶紫为指示剂，用高氯酸滴定液滴定到溶液显 黄色为终点，每lm|的高氯酸滴定液(0.1mol/L)相 当于19.42mg的咖啡因
第四节 盐酸麻黄素的分析
一、鉴别
①络合显色 • 本品在强碱性溶液中可与硫酸铜试液作用生成蓝紫 色络合物，该络合物 可溶于乙醚呈现紫红色，而水 层则呈现硫酸铜的蓝色。
三、生物碱类药物的鉴别
3．紫外吸收特征鉴别法
• 本类药物的分子结构中，凡有双键或共轭体系， 在紫外区均有特征吸收，可资鉴别。
三、生物碱类药物的检查
除检查一般杂质和制剂通则规定的项目外，还要进
行下列项目检查。
1．其他生物碱类或有关物质的检查 • 本类药物在从植物体中提取、半合成或合成过程中 会引入特殊杂质——其他生物碱或有关物质。例如， 咖啡因中可能含有茶碱和柯柯豆碱；氢溴酸山莨菪 碱中可能含有东莨菪碱
二、提取中和法
依据性质 游离生物碱不溶于水，易溶于有机溶剂 生物碱盐类可溶解于水，不溶于有机溶剂
H2O 或 稀酸
+
游离生物碱或 生物碱盐类
sol(BH ) 水层
过滤 OH-
sol
中和法测定
有机层（B）
有机溶剂
1. 碱化（氨水） 2. 有机溶剂提取
3. 中和法测定
（1）直接滴定法--用于碱性较强的生物碱
常用的生物碱显色试剂有对二甲氨基苯甲醛、香草醛、甲醛一硫
酸试剂、硫酸铈铵溶液、硝酸、溴试液、钼硫酸试剂、氯酸钾、 铁氰化钾和三氯化铁等，其中三氯化铁试剂可与含酚羟基的生物 碱作用而显色。
三、生物碱类药物的鉴别
2．熔点测定法
• 本类药物中，盐酸罂粟碱和磷酸可待因的水溶 液加碱呈碱性后，可析出游离生物碱、罂粟碱、 可待因和茶碱的沉淀，通过测定熔点加以鉴别。
三、含量测定
• 本品可用过量重铬酸钾氧化后，剩余重铬酸钾以间接碘量法测定。 • 用过量重铬酸钾滴定液(0.01667mol/L)氧化供试品中的盐酸小檗碱，剩余 的重铬酸钾将碘化钾氧化为碘，再用硫代硫酸钠滴定碘，即可测出剩余 重铬酸钾滴定液的毫升数，并以空白试验校正，测出重铬酸钾滴定液 (0.01667mol／L)的总体积。空白试验和样品试验两次毫升数之差，即为 沉淀供试品所消耗的重铬酸钾滴定液的毫升数。
（3）酸滴定液返提后剩余滴定法
用于对热不稳定的生物碱
定量过量的酸滴定液 水层（ BH H ） 有机层（ B） 有机层（弃去） 碱滴定液滴定 水层 终点
四、酸性染料萃取比色法
在适当的pH介质中
B +H BH + HIn H + In
约为3.5，
再滴加溴酚蓝指示液10滴与糊精溶液(1—50)，用硝酸银滴定液(0.1mol ／L)滴定至氯化银沉淀与乳状液显灰紫色，即得。 每ml的硝酸银滴定液(o．1mol／L)相当于20.17mg的麻黄碱。
第三节 盐酸小檗碱的分析
一、鉴别
• 1．碱性溶液与丙酮作用生成沉淀 • 本品水溶液与氢氧化钠试液作用生成季铵碱型小檗碱而 呈橙红色，再与丙酮作用生成黄色的丙酮小檗碱沉淀。
• 2．氧化显色
本品溶于稀盐酸，可被漂白粉氧化而显樱红色。
• 3．与没食子酸作用而显色
本品溶于硫酸，再与没食子酸的乙醇溶液作用，水浴加热后显翠绿色。
• 4．氯化物的鉴别反应 本品水溶液加硝酸，冷却放置，滤过，溶液显氯化物的鉴别反应。
二、检查 本品应检查干燥失重、炽灼残渣、重金属、氰化物、有机腈 和其他生物碱。
• 照薄层色谱法实验，吸取上述两种溶液各10ml，分别点于硅胶GF薄层板
上，以正丁醇一丙酮一氯仿一浓氨溶液(40：30：30：10)为展开剂，展开 后，取出，晾干，在紫外光灯(254nm)下检视。
• 供试品溶液如显杂质斑点，与对照溶液主斑点比较，不得更深，有关物
质的限量为0.5％。
三、含量测定
• 非水碱量法以高氯酸液测定本品的含量。
麻黄碱
CH3 N
pKb=4.35
O CO CH CH2OH 阿托品
CH CH2 OH CH3O N 奎宁
H
C N H
pKb1=5.07
pKb2=9.7
pKb1=6.0
N
N
pKb2=11.7
O O 士的宁
OCH3 OCH3
CH2 CH3O N
pKb=7.87
CH3O 罂粟碱
CH3 N O
O
CH3 N
• ②本品的水溶液显氯化物的鉴别反应
• USP(XXll)、BP(1993)和JP(Ⅺ)也用此法鉴别 本品。
• 美、英药典还用红外光谱法鉴别本品。
BP(1993)还用薄层色谱法鉴别本品
二、检查
• 药典规定本品应检查溶液的澄清度、酸 碱度、硫酸盐、干燥失重、炽灼残渣和 重金属。 • BP和USP还规定检查比旋度和有关物质。
+ (BH ·In )水相 + (BH ·In )有机相 + +
1. 水相中与酸性染料溴甲酚绿、溴麝香草酚 蓝 （BTB）等反应
水相的最适pH值：如果水相pH值过小，酸性染 料几乎仍以分子状态存在；如果水相pH值过大， 则生物碱几乎全部以游离碱的形式存在。 2. 有机溶剂提取（CHCl3、CH2Cl2 ） 离子对BH+· In-被有机溶剂提取，使有机 相呈色。剩余的酸性染料留于水相
本类药物含氮显碱性，但碱性较弱，水溶液
中滴定突跃不明显，溶于冰醋酸、醋酐后碱性增
强，可用高氯酸液直接滴定。常用结晶紫为指示
剂，也用二甲基黄和橙黄lV作指示剂
2.反应式
B· HX+HClO4——B· HClO4+HX
或 B+HClO4一B· HClO4
lmol HClO4相当于lmol B或B· HX
磷酸可待因片的溶出度。
3．溶剂残留量与含醇量的检查 规定用气相色谱法检查秋水
仙碱中的氯仿和醋酸乙酯，检查阿片酊中的乙醇量。
第三节 含量测定
• 水溶液中的容量分析法(包括中和法、银量法、碘
量法和永停滴定法)
• 非水碱量法
• 比色法、
• 分光光度法 • 高效液相色谱法 • 荧光分光光度法
一、非水碱量法 1 原理
三、含量测定
• 1．本品及其注射液用非水碱量法测定
取盐酸麻黄碱约0.15g，或精密量取盐酸麻黄碱注射液适量(约相当于盐
酸麻黄碱0.15g)， 置水浴上蒸干，并在105°干燥1小时，放冷至室温， 加冰醋酸10ml，加热溶解后，加醋酸汞试液4ml(注射液应加5ml，并加 醋酐2m1)与结晶紫指示液1滴， 用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液显翠绿色，并将滴定的结果用空 白试验校正，即得。 每lml的高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于20.17mg的麻黄碱
＞酰胺
2. 分子中同时含有羧基和酚羟基者，具有酸碱两
性。吗啡具酸碱两性 3. 如含有可离解的活泼氢，则显酸性，如茶碱显 弱酸性
3. 溶解性
1. 游离生物碱不溶或难溶于水，能溶 或易溶于有机溶剂，在稀酸中成盐
而溶解
2. 生物碱盐类易溶于水，不溶于有机 溶剂
三、生物碱类药物的鉴别
1．化学鉴别法
• 沉淀反应：生物碱在酸性溶液中可与生物碱沉淀试剂作用生成难 溶于水的沉淀、络合物、加成物等。常用的生物碱沉淀试剂有碘 化汞钾、碘化铋钾、碘一碘化钾、氯化汞、铁氰化钾等。 • 显色反应：生物碱可与生物碱显色试剂作用，呈现不同的颜色。
三、生物碱类药物的检查
① 用薄层色谱法检查其他生物碱 规定用此法检查的药品有罗通定、 氢溴酸山莨菪碱、氢溴酸加兰他敏等。 ② 用化学方法检查其他生物碱 用此法检查药品有盐酸吗啡、硫酸
阿托品、硫酸奎尼丁和硝酸毛果芸香碱等，此外还用此法检查指定 的生物碱杂质。例如检查盐酸吗啡中的阿扑吗啡和罂粟碱
③ 用高效液相色谱法检查 硫酸长春新碱中的其他生物碱。
量
BH+In- + H+ →BH++ HIn
如： 硫酸阿托品注射液 ChP（2000） 对照法比色测定
五、色谱法
1 、高效液相色谱法 反相 HPLC 分析生物碱类
和有机含氮药物
图1 反相HPLC法测定胃肠宁颗粒剂盐酸小檗碱的色谱图 见:中药新药与临床药理,2005,16(5):361~363
2、气相色谱法
3. 比色法测定
（1）定量分离出有机提取液，脱水后，测 定A，求出有机碱含量
（2）定量分离出有机提取液，脱水后，
碱化，则水相呈色，测定水相中In-的吸收 度，间接求出有机碱的含量 BH+In- + OH- →B + H2O + In-
（3）定量分离出有机提取液，脱水
后，酸化，则水相呈色，测定水相中 HIn 的吸收度，间接求出有机碱的含
不论是游离碱还是其盐类，均是
以游离碱出峰
生物碱盐 游离生物碱 生物碱 衍生物
衍生化 碱化、有机溶剂提取
第三节 咖啡因的分析
咖啡因(Caffeine）化学结构为1，3，7-三甲基黄嘌呤，是嘌呤类生物 碱，为重要的中枢兴奋药。广泛用于生产复方阿司匹林片、复方对乙 酰氨基酚片、去痛片、氨非咖片和安钠咖注射液等常用药品。
3.条件
(1) 溶剂--酸性溶剂：冰醋酸、冰醋酸+醋酐、醋酐
有机碱及其盐类及有机酸碱金属盐类： 8＜pKb＜10 冰醋酸作溶剂
10＜pKb＜12 冰醋酸+醋酐
pKb＞12
醋酐
(2) 滴定剂：高氯酸的冰醋酸溶液
或高氯酸的二氧六环溶液 (3) 指示终点的方法
电位法：玻璃—甘汞电极系统
指示剂法：结晶紫、喹哪啶红等
N CH3 咖啡因
N
pKb=14.15
pKb=6.13
N H CH3
HO
O 吗啡
OH
pKa=9.85
CH3 N O
O
H N N
N CH3 茶碱
二、生物碱类药物的通性
1.结构特性 都含有氮原子 2.化学共性： 显碱性，能与酸生成盐
二、生物碱类药物的通性
碱性比较
1. 季铵碱＞脂肪胺、脂环胺＞芳胺、 N— 芳杂环
（4）干扰的消除
① 盐酸盐：加醋酸汞试液，生成在冰醋酸中
不电离的氯化汞，已消除盐酸的干扰 ② 硝酸盐：具有氧化性，指示终点采用电位 法
（5）比例关系
① ② ③ 多数： 1mol的高氯酸相当于1mol的生物碱 硫酸奎宁、硫酸奎尼丁：1mol的高氯酸相当于1/3mol的生物碱 硫酸奎宁、奎尼丁片剂：1mol的高氯酸相当于1/4mol的生物碱
第十一章 生物碱类药物的分析
第一节 概述
一、生物碱（Alkaloids）
生物碱是生物体内含氮有机化合物的
总称，绝大部分存在植物体内，大都具有 特殊而显著的生理活性和毒性
典型药物的结构
pKb=2.5
CH3O CH3O O 小檗碱 OH-+ N O
pKb=4.42
OH NHCH3 C H C H CH3