第十章 生物碱类药物的分析

奎宁为6-位含氧喹啉衍生物，可以发生绿奎宁反应(Thalleioquin reaction)。反应基本机制是6-位含氧喹啉，经氯水(或溴水)氧化氯化，再 以氨水处理缩合，生成绿色的二醌基亚胺的铵盐。
Cl CH 3O 2 N HO Cl2 N ONH 4 NH 3 N N O + N O Cl Cl
N
O
士的宁
MeO
N H H H
N H
脂环叔氨氮 受空间位阻影 响碱性极弱
OMe OOC OMe OMe
吲哚环上的N 几乎无碱性
O OMe OMe
酯键，易水解
利血平 还原性和荧光性
六.黄嘌呤类
O H3C
O H N N
CH3 N
H3C
N
嘧啶环
O N CH3
咪唑环
O
嘧啶环
N
咪唑环
N
N
CH3
Caffeine
存在的特殊杂质应严格控制
盐酸吗啡中特殊杂质的检查 1、阿扑吗啡：与NaHCO3在碱性条件与碘试 液反应，呈绿色 2、罂粟酸：酸性条件下与FeCL3反应，呈红 色的罂粟酸铁 3、铵盐 4、有关物质: HPLC
色谱法
（一）TLC 如：硫酸奎宁中其他金鸡纳碱的检查 高低浓度自身对照法 （二）HPLC 如:硫酸长春新碱中其他生物碱的检查
指示剂或电位 果 滴定法
空白试验 校正
10~30ml
若供试品为氢卤酸盐再加5% 醋酸汞的冰醋酸液3ml~5ml


加入醋酐应防止氨基被乙酰化，氨基乙酰化后碱 性显著减弱 选择低温条件可以防止氨基乙酰化，所以实验操 作加冰醋酸溶解样品后，应在放冷的条件下再加 醋酐。
问题讨论
1.适用范围 有机碱及其盐类及有机酸碱金属盐类 8＜pKb＜10 pKb＞12 冰醋酸作溶剂 醋酐
4. UV法
(特征吸收)
5.Marquis反应
加甲醛－硫酸试液显色
6.与芳醛缩合显色 吲哚类 +香草醛 玫瑰红色 +对二甲氨基苯甲醛 绿色 +冰醋酸变为红色
(酚羟基-异喹啉生物碱的特征反应) 4.紫脲酸铵反应 咖啡因
1.双缩脲反应
(芳环侧链具有
+HCl+KClO3
残渣遇氨气显紫色 加NaOH紫色消失
（4）紫脲酸铵反应

黄嘌呤类生物碱
咖啡因 茶碱
+ HCl + KClO3
蒸干 氨气
紫色
KOH
紫色消失
（5）Marquis反应
A、含酚羟基的异喹啉生物碱的特征反应：盐酸吗啡
盐酸吗啡 + 甲醛硫酸
B、与铁氰化钾反应 吗啡与磷酸可待因的区分反应
紫堇色
吗啡 + K3[Fe(CN)6] K2[Fe(CN)6]
2、生物碱沉淀反应的条件是（ ） A、酸性水溶液 B、碱性水溶液 C、中性水溶液 E、酸溶液 D、盐水溶液
Байду номын сангаас
3、生物碱不具有的特点是（ ） A. 分子中含N原子 B. 具有碱性 C. 分子中多有苯环 D. 显著而特殊的生物 活性
E. N原子多在环内
4、既可溶于酸又可溶于碱的药物是（） A.阿托品 B.奎尼丁 C.吗啡 E.山莨菪碱 D.可待因
四个氮原子受邻 位羰基影响，几 乎不显碱性
theophyline
咖啡因
茶碱 显酸性
共同特点：1.碱性 2.溶解性 3.旋光性
生物碱碱性强弱一般规律是：
第二节 鉴别试验
6. TLC 7.HPLC 1. 测熔点法 一般鉴别
5. IR
2. 显色反应 (加H2SO4和HNO3) 3. 沉淀反应 (加碘化铋钾、碘化汞钾等 生成沉淀)
ChP2010 硫酸奎宁片的含量测定法：取本品20片，除去包 衣后，精密称定，研细，精密称取适量 ( 约相当于硫酸奎宁 0.3g) ，置分液漏斗中。加氯化钠 0.5g 与 0.1mol/L 氢氧化钠溶 液10ml，混匀，精密加三氯甲烷50ml，振摇10分钟，静置， 分取三氯甲烷液，用干燥滤纸滤过，精密量取续滤液25ml， 加 醋 酐 5mL 与 二 甲 基 黄 指 示 液 2 滴 ， 用 高 氯 酸 滴 定 液 (0.1mol/L)滴定至溶液显玫瑰红色，并将滴定结果用空白试验 校 正 。 每 1ml 高 氯 酸 滴 定 液 (0.1mol/L) 相 当 于 19.75mg 的 (C20H24N2O2)2· H2SO4 · 2H2O。 测定中1mol硫酸奎宁可转化为2mol奎宁，每1mol奎宁消 耗2mol高氯酸，故1mol硫酸奎宁消耗4mol高氯酸。反应式为：
Fe
3+
普鲁士兰
（6） 吲哚生物碱特征反应 1. 利血平 + 新制香草醛→玫瑰红色 2. 利血平 对 二甲氨基苯甲醛
绿色 红色
冰醋酸、硫酸 冰醋酸
三、仪器分析鉴别法
（一）UV
（二）IR
（三）色谱
1、碱性最强的生物碱类型为（ ）
A、酰胺生物碱 C、仲胺生物碱 E、两性生物碱 B、叔胺生物碱 D、季铵生物碱
基本原理
游离碱类，直接与HClO4反应。有机碱的盐类药物的 HClO4滴定过程，实际上是一个置换滴定。
BH+A- + HClO4
游离碱类盐
BH+ClO4 + HA
被置换出的弱酸
当HA酸性较强时，反应不能定量完成，必须除去或降低 HA的酸性，使反应顺利地完成。
一般方法
供 试 品 + 冰 醋 酸 HClO4滴定 结
特殊鉴别
氨基醇特征反应) CuSO4+NaOH显蓝紫色
2.Vitaili反应 3.绿奎宁反应 二盐酸奎宁+Br2+NH3 产生翠绿色
发烟HNO3+C2H5OH+NaOH
显深紫色
一、物理常数
1.熔点

例：硫酸
2.比旋度

例：硫酸奎宁，硫酸奎尼丁
3.吸收系数
二、化学鉴别法
（一）显色反应 （二）沉淀反应 常用的生物碱沉淀试剂为： 1. 重金属盐类，如K2HgI4、KBiI4、I2—KI、二氯化汞等； 2. 大分子酸类，如磷钼酸、硅钨酸等。
（2）硫酸盐
有机碱的硫酸盐，在冰醋酸介质中只能被滴定至硫酸氢盐。
(BH+)2• SO42-+ HClO4
BH+. ClO4 - + BH+. HSO4-
可直接滴定，目视终点和电位滴定指示终点灵敏度较差，
用较大量的醋酐代替冰醋酸可提高灵敏度。
A. 硫酸阿托品 HClO4直接滴定时，反应摩尔比为1∶1
溶剂种类
酸性 碱性 两性 惰性
使用范围
有机弱碱 有机弱酸 酸/碱 酸/碱
常用溶剂
冰醋酸 二甲基甲酰胺 甲醇 甲苯、氯仿、丙酮
本类药物多为弱碱性，在水溶液中用酸
碱滴定液直接滴定没有明显的突跃，终点 难以观测，常不能获得满意的测定结果。 而在非水酸性溶剂中，只要在水溶液中的 pKb< 10，均可以被冰醋酸均化到溶剂醋酸 根水平，相对碱度显著增强。因而可使弱 碱性的药物都能顺利进行滴定。
8、能用维他立反应鉴别的药物是（） A.麻黄碱 B.奎尼丁 C.奎宁 E.阿托品 D.可待因
第三节.特殊杂质检查 生物碱类药物大多是从植物中提取，部 分也有合成的。由于其结构复杂，生产工 艺长，在生产或贮藏过程中常共存其他生
物碱，而生物碱一般均有毒性和活性，为
保证用药的安全、有效，对各种生物碱中
奎宁 左旋体
（喹核碱）
(喹啉环）
碱性:奎宁>奎尼丁
奎尼丁 右旋体
四.异喹啉类
叔胺氮 碱性 N
H
叔胺氮
CH3
N CH3 H
酚羟基 酸性
HO
O
OH
H3CO
O
OH
morphine
codeine
吗啡 酸碱两性 可待因
盐酸小檗碱 季铵碱，强碱
五.吲哚类
脂环叔氨氮 碱性较强
N N
吲哚环上的N 几乎无碱性
O
4.酸碱性 A.酸性生物碱 B.两性生物碱
既有Ar-OH或 －COOH也有
N
少数为黄色(小檗碱、
蛇根碱)
3.具有旋光性 C.碱性生物碱
在N原子周围有供电子 基团，则碱性增强；反之减弱。 季铵碱>叔铵碱>仲铵碱>酰铵碱 (optical rotation)
如吗啡等
一.苯烃胺类
仲胺氮 显碱性
CH3 HN
C2H5OH NO2 HO N N
O
KO
O
例
氢溴酸山莨菪碱的鉴别 ,取本品约10mg，加发烟硝酸5滴， 置水浴上蒸干，得黄色残渣，放冷，加乙醇2~3滴湿润，加 固体氢氧化钾一小粒，即显深紫色。
（3）绿奎宁反应

MeO
C6位含氧喹啉类生物碱 N 在此生物碱的微酸水溶液中，加微过量溴水或者氯水，再 加氨溶液，应呈翠绿色。
CH3 N
H2SO4 H2O
O CO CH CH2OH 2
B. 硫酸奎宁
HClO4直接滴定时，反应摩尔比为1∶3
CH CH2 OH CH3O N
H
C N H
H2SO4 H2O
2
奎宁为二元碱，喹核氮可与硫酸成盐，喹啉环氮不与硫酸成盐，但在冰 醋酸介质中用高氯酸滴定时，却能与高氯酸成盐。即：
(C20H24N2· H+)2SO4+3HClO4→(C20H24N2· 2H+)· 2ClO4-+(C20H24N2· 2H+)· HSO4-· ClO4因此，1 mol硫酸奎宁消耗3 mol高氯酸滴定液。1 mol奎宁可以结合4 mol质子，其中1 mol质子是硫酸提供的，其它3 mol质子是由高氯酸提 供的。USP与本法相同。
第四节.含量测定(Assay)
6.HPLC法 7.GC法 1.非水滴定法 BH+· A-+HClO4 BH+· ClO4-+HA 5.UV-Vis法
4.置换酸碱滴定法
含量＝?
2.提取酸碱滴定法 供试品溶于水或稀矿酸
碱性试剂
3.酸性染料比色法
生物碱
游离生物碱
有机溶媒提取 a
蒸干
B+H+
BH+
水相
BH++In-
10＜pKb＜12 冰醋酸+醋酐
pKb ＞10时，在冰醋酸中没有足以辨认的 滴定突跃，不
能滴定。而在冰醋酸中加入醋酐甚至以醋酐为溶剂，醋酐解离
生成的 醋酐合乙酰离子【CH3CO+·(CH3CO)2O】比醋酸合质 子【H+.CH3COOH】的酸性更强，更有利于碱性药物的碱性
增强，使突跃显著增大，而获得满意滴定。
第十章 生物碱类药物的分析 The Analysis of Alkaloid
这章很复杂
第一节
概
述
一、特点 1．含氮有机化合物 2．没有共同母核 3 ．多数具有含氮杂环结构，少数氮在侧 链上（如麻黄碱） 4 ．绝大部分存在于植物体内；少数存在 于动物体内（如蟾蜍碱） 5．生理活性强
第一节 药物结构和性质 A. 苯烃胺类 定义 分类
存在于生物界中 (主要是植物)，具
B. 托烷类(莨菪烷类) C. 喹啉类
D. 异喹啉类
E. 吲哚类 F. 黄嘌呤类
有显著生物活性的
含氮的碱性化合物
7显色反应
8.UV、IR特征吸收 1.大多数为晶形固体 部分为液体 2.大多数为白色固体，
6.沉淀反应
5.溶解度 (Solubility)
生物碱性质规律
2.酸根的影响
无机酸在冰醋酸中的酸性次序为： 高氯酸＞氢溴酸＞硫酸＞盐酸＞硝酸＞磷酸＞有机酸
（1）氢卤酸盐：
由于在反应中可置换出酸性较强的HBr、HCl 等，使反 应不能进行完全，影响准确。
一般均预先在溶液中加入Hg(Ac)2 的冰醋酸溶液，以消
除氢卤酸对滴定的干扰。 BH+ . X- + Hg(Ac)2 用量：理论量1～3倍 2BH+. Ac - + HgX2
(BH+ · In-)
有机相
b 蒸干 过量酸溶解 碱返滴定
无水Na2SO4脱水 c 加过量酸 碱滴定
有机溶媒 (BH+ · In-)有机相
中性乙醇溶解
测 A值( >400nm)
酸直接滴定
四、含量测定 (Assay)

1、非水溶液滴定法
非水溶液滴定法是在非水溶剂中进行的酸碱滴定测定法。
主要用来测定有机碱及其氢卤酸盐、磷酸盐、硫酸盐以及有 机酸碱金属盐类药物的含量。也用于测定某些有机弱酸的含 量。
P184
（三）特征鉴别试验**
OH NHCH3 CH3 H H

（1）.双缩脲反应 芳环侧链氨基醇结构的特征反应 盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱
蓝紫色
（2）Vitali反应

莨菪酸结构的托烷类生物碱的特征反应 硫酸阿托品，氢溴酸东莨菪碱
COOH CHCH2OH O2N 3HNO3 COOH CHCH2OH NO2 O2N KOH COOH CCH2OH NO2 O2N KOH COOH CCH2OH NO2
5、结构中含有莨菪酸的药物是（） A.利血平 B.奎尼丁 C.吗啡 E.山莨菪碱 D.可待因
6、属于喹啉类生物碱的药物是（） A.阿托品 B.奎尼丁 C.吗啡 E.山莨菪碱 D.可待因
7、属于异喹啉类生物碱的药物是（） A.利血平 B.奎尼丁 C.吗啡 E.山莨菪碱 D.硝酸士的宁
8、能用紫脲酸铵反应鉴别的药物是（） A.咖啡因 B.奎尼丁 C.吗啡 E.山莨菪碱 D.可待因
* *
ephedrine
芳环 紫外 吸收 特征
CH3 手性碳 旋光性
盐酸伪麻黄碱 右旋体
OH
氨基醇结构 双缩脲反应 用于鉴别
麻黄碱 左旋体
五元酯环上氮 原子显碱性
二.托烷类 (莨菪烷类)
手性碳
酯键易水解 Vitaili阳性反 应用于鉴别
阿托品
氢溴酸山莨菪碱 左旋体
三.喹啉类
(喹啉环） （喹核碱）