中药制剂中各类化学成分分析

第五章

中药制剂中各类化学成分分析

药物分析教研室

第一节生物碱类成分分析

一, 概述

生物碱是生物界除生物体必须的含氮化合物(如氨基酸,蛋白质和B族维生素等)之外的所有含氮有机化合物,因其结构中氮原子上的未共享电子对而大多具有碱性.

生物碱绝大多数具有显著的生物活性,且活性是多方面的,因此中药制剂中有含有生物碱类成分的中药时,常选择该中药含有的生物碱成分作为定性定量的依据.

二, 结构特征和理化性质

(一)结构特征

生物碱大多由C,H,N,O元素组成,极少数分子中尚含有其他元素;大多结构复杂,结构类型较多,主要有杂环类,大环类,萜类,甾类及有机胺类等.

结构中的氮原子有多种形式:脂氮,芳氮;季胺,叔胺,仲胺及伯胺;游离状态和与酸结合状态;还有以氮氧配位键形式存在的.

此外,结构中除烷烃,羟基取代外还有羧基,酚羟基等酸性官能团及酯键的取代.

(二)理化性质

1,物理性状

多数生物碱为结晶型固体,少数为无定型粉末,还有一些小分子生物碱为液体,例如槟榔碱,菸碱等;液体状的生物碱及个别小分子生物碱尚有挥发性甚至升华性,如麻黄碱具有挥发性,咖啡因具有升华性等.

一般生物碱为无色或白色,但结构中具有较长共轭体系,并有助色团的,可显不同颜色.

生物碱结构中如有手性碳原子或为手性分子的具有旋光性,并大多与生物碱的生理活性有关,通常左旋体比右旋体生理活性强.

2. 溶解性

由于生物碱结构复杂,生物碱的溶解性也是多样化.

大多数生物碱成分极性较小,游离状态下难溶于水,易溶氯仿,乙醚,乙醇,丙酮及苯等有机溶剂,

与酸结合生成生物碱盐后水溶性增加,但与生物碱结合的酸不同,生成的盐水溶性也有差异,一般含氧无机酸及小分子有机酸的生物碱盐水溶性较大.

季铵型生物碱,有氮氧配位键的生物碱易溶于水,

液体生物碱及一些小分子固体生物碱则既溶于水也可溶于有机溶剂. 含有酸性官能团或酯键的生物碱还可溶于一些碱液或热苛性碱液. 此外一些液体状态的生物碱和分子量较小的固体生物碱,如麻黄碱等具有挥发性.

因此,以中药制剂中的生物碱为指标性成分或特征性组分测定时,要注意结合生物碱成分的不同情况采用相应的提取分离及净化方法进行

前处理.

3. 沉淀反应

大多数生物碱在酸性水溶液中可以与某些试剂生成不溶于水的复盐或分子复合物,这些试剂称生物碱沉淀试剂.

生物碱的沉淀试剂根据其组成有碘化物复盐,重金属盐和大分子酸三大类.

生物碱的沉淀反应可以检查中药制剂中生物碱的存在,当某些沉淀试剂与生物碱生成的沉淀组成恒定时,还可以用于中药制剂中生物碱成分的含量测定.

但须注意的是中药水浸出液中尚有蛋白质,多肽和鞣质等成分,也可与生物碱沉淀试剂生成沉淀,产生假阳性从而导致错误结论.

因此,用此反应进行中药制剂中生物碱成分的分析时,要用适宜的方法先行处理样品供试液,排除干扰.

常用的生物碱沉淀试剂有碘—碘化钾,碘化铋钾,碘化汞钾,磷钼酸,磷钨酸,苦味酸,硫氰酸铬酸及四苯硼钠等.

4.显色反应

生物碱与一些浓无机酸为主的试剂反应产生不同的颜色,这些呈色反应多用于检识和区别纯品生物碱,而较少用于中药制剂中生物碱成分的分析.

生物碱在一定pH条件下可与一些酸性染料(多为磺酸肽类)生成有色络合物,可被氯仿等有机溶剂定量提出;

还有些结构中具有酯键的酯碱如乌头碱等可与异羟肟酸铁试剂反应

产生紫红色,这些特点可用于中药制剂中生物碱成分的分析.

5.碱性

大多数生物碱呈碱性反应,能使红色石蕊试纸变蓝.生物碱之所以能显碱性,是因为它们分子中氮原子上的孤电子对对质子有一定程度的亲和力,因而表现出碱性.

6.紫外光谱特征

结构中具有共轭体系的生物碱均有紫外吸收,其中包括结构母核即为共轭体系的和只有部分结构为共轭系统的.

紫外光谱的吸收峰位置除与其他化合物一样与共轭系统中助色团的种类,位置,数量有关外,需要特别指出的是,结构中的氮原子与发色团直接连接或参与发色团的生物碱,其吸收峰位置还与测定时溶剂的pH有关.

三,供试液制备

进行中药制剂中生物碱成分分析时,制备样品供试液可根据不同情况选用乙醇,甲醇,酸水以及碱化后直接用有机溶剂等溶剂提取,而后进行净化除去干扰成分,净化的方法主要有溶剂法,沉淀法及氧化铝吸附色谱法等.

一般要根据:

分析目的物——是总碱还是单体生物碱;

主要生物碱的性质——是水溶性生物碱还是脂溶性生物碱,是强碱还是弱碱等;

欲使用的分析方法——经典的化学法,分光光度法还是色谱法等因素

选择溶剂和方法.

四, 定性鉴别

目前,用于中药制剂中生物碱成分定性鉴别的方法主要有沉淀法,薄层色谱法,气相色谱法及高效液相色谱法.

其中沉淀法和薄层色谱法为《中国药典》(2005版)收载方法. (一)一般理化鉴别

沉淀反应是生物碱理化鉴别常用方法,主要利用生物碱能与一些试剂生成沉淀这一特性.此反应一般在酸性水溶液中进行.

由于中药制剂中成分复杂,有些成分如蛋白质,多肽和鞣质等也可与试剂生成沉淀而造成假阳性结果,

因此,制备样品供试液时必须净化处理,除去干扰成分,方能用沉淀反应进行中药制剂中生物碱类成分的鉴别.

(二)色谱鉴别

1.薄层色谱法

薄层色谱具有分离和鉴定双重作用,对于成分复杂的中药制剂用薄层色谱法进鉴别,可得到满意的,可靠的鉴别效果.

吸附剂:硅胶或氧化铝薄层色谱,

展开剂:多用氯仿,苯等低极性溶剂,加入其化溶剂调整展开剂的极性. 由于硅胶显弱酸性,强碱性的生物碱在硅胶色谱板上能形成盐,使Rf 值很小或拖尾,形成复斑.