第七章 生物碱类药物的分析精品PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章 生物碱类药物的分析 The Analysis of Alkaloid
第一节 概
述
一、特点
1．含氮碱性化合物
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）
二、碱性与结构的关系
碱性—氮原子结合状态和所处化学环境
1．测定方法 ＊ 供试品：以消耗标准液8ml计算。 ＊ 溶剂：gHAc，一般用量10~30ml， ＊ 滴定剂：0.1mol/L HClO4/无水gHAc
溶液 ＊ 指示剂：结晶紫
＊ 做空白试验
2．讨论
① 适用范围 Kb﹤10-8的有机碱盐。
Kb为10-8~10-10 选冰醋酸作溶剂
Kb为10-10~10-12 选冰醋酸和醋酐作溶剂
N
2
（喹啉环）
pKb=9.7
4、异喹啉类 盐酸吗啡、磷酸可待因
HO
O N CH3
HO
5、吲哚类 硝酸士的宁、利血平
N N O
O
6、黄嘌呤类 咖啡因、茶碱
O CH3 N
N CH3
O
N
N
CH3
第二节 鉴别反应
一 测定理化常数 1．熔点和衍生物熔点
2．比旋度
二、光谱法
1．UV吸收光谱 a. 比较最大（小）吸收波长和相应 的吸收度 b. 与对照品的吸收光谱比较一致性 c. 比较吸收系数
盐而溶解。
例外： ① 有的生物碱能溶于水，如麻黄碱、
烟碱等 ② 具有酸碱两性的生物碱，可在碱的
水溶液中成盐而溶解，如吗啡、茶 碱等 ③ 碱性较弱的生物碱不能与酸形成稳 定的盐，如咖啡因、利血平等
四、生物碱类药物的分类：
1、苯烃胺类： ※ 氮原子不在环状结构内
麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱
OH
CH3
＊与质子结合能力大，碱性强 ＊与质子结合能力小，碱性弱
电子效应:诱导效应和共轭效应 立体效应
＊电子效应:
N连接 供电 基团 ， 如 -OR、-R 时 ， 碱 性就强。
N连接吸电基团，如-NO2、-COOH 等时，碱性就弱。
1．季铵类生物碱
以季铵形式存在，可以离子化，有 类似金属的性质，碱性最强。
CH CH
NHCH3
2、托烷类（莨菪烷类） ※ 莨菪烷衍生的氨基醇和不同 有机酸缩合成酯类的生物碱
硫酸阿托品、氢溴酸山莨菪碱
CH2OH N CH3 OCOCH
.H2SO4.H2O
2
3、喹啉类 硫酸奎宁、硫酸奎尼丁
CH3O
CH CH2
CH(OH) N
（喹核碱）
.H2SO4.2H2O
pKb=5.07
Kb ﹤10-12
选醋酐作溶剂
② 盐的滴定
BH AHC4lO BH Cl4 O HA
＊置换滴定，即用强酸（HClO4） 置换出与生物碱结合的较弱的酸（HA）. ＊ HA不同，对滴定反应的影响也不同。
HClO4、HBr、HCl、H2SO4、HNO3 ＊ 水中酸强度相等。
＊ gHAc中酸强度不相同. HClO4＞HBr＞HCl＞H2SO4 ＞HNO3＞其它弱酸
2．IR吸收光谱 IR光谱信息丰富
三、化学反应
1．沉淀反应： 酸性水溶液中，与重金属盐类和大 分子酸类等沉淀试剂发生沉淀反应。
常用试剂：I2—KI 鞣酸 碘化铋钾 硅钨酸 碘化汞钾
2．显色反应 生物碱固体 + 显色试剂→颜色 常用：C·H2SO4、C·HNO3、钼硫酸
3．官能团反应
四、色谱方法
a. 氢卤酸盐的测定
氢卤酸gHAc中酸性较强，对滴定有影响。 排除方法：
2BH X Hg2 A 2B cH Ac Hg 2 X
（ gH中 A难 c 电
加入过量的HgAc2/gHAc溶液
b.硫酸盐的测定 （以硫酸奎宁的测定为例）
ⅰ．直接滴定法 注意硫酸盐的结构，正确判断反应 的摩尔比。
CH3O
CH CH2
CH(OH) N
（喹核碱）
.H2SO4.2H2O
pKb=5.07
N
2
（喹啉环）
pKbቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9.7
两个N原子 喹啉N，属于芳环族N，碱性较弱 喹核N，属于脂环族N，碱性较强
在水中硫酸是二元酸，能够解离出两个 氢离子，即
H2SO4
HSO4
H HSO 4
HSO 24
在冰醋酸中硫酸是一元酸，能够解离出 一个氢离子，即
TLC法： 生物碱盐：拖尾，吸附牢固 改进方法： 1、在展开剂中加入少量的碱性试剂 如：氨、二乙胺 2、硅胶板用碱处理 如：硅胶+NaOH（0.1mol/L） 630mg 60ml
第三节 含量测定
一、非水碱量法
在水中碱性较弱，不能顺利地进行中和 滴定（滴定突跃不明显，难以判断滴定 终点）。
在酸性非水介质中（如gHAc中），则 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。
小，所以碱性就弱。
芳胺类药物碱性比NH3碱性弱。
碱性强弱取决于芳环上取代基的性质。 供电子取代基（如-CH3等）碱性强 吸电子取代基（如-NO2等）碱性弱
芳胺类碱性： 伯胺﹥仲胺 ﹥叔胺
4．酰胺类
呈酰胺结构，碱性非常弱 如：咖啡因Kb=0.7×10-14（19C）
O CH3 N
N CH3
O
N
N
CH3
＊立体效应
如：苦参碱 两个N原子
O N 16
N1
•N16为酰胺结构，几乎没有碱性
•N1为叔胺结构，它的立体结构便于接 受质子，消弱了立体效应的影响，碱 性较强。
再如：东莨菪碱和莨菪碱
O NCH3
CH2OH OCOCH
（东莨菪碱）
N CH3
CH2OH OCOCH
（莨菪碱）
三元氧环的存在，N上孤电子产生显著 立体效应（增强了空间位阻），使N原子 不易给出电子，碱性较弱（与莨菪碱 比）。
如：小蘗碱（pKa=11.53）
O N +O H-
O O C H3
O C H3
2. 脂肪胺 碱性：
仲胺＞伯胺＞叔胺
＊脂肪胺碱性比NH3强
3．芳胺类
N与芳环相连，N未共享电子对
.. NH2
与苯环的电子形成p-共轭，使 N原子上的电子云向苯环方向移
动，这样就使N原子周围的电子
云密度降低，接受质子的能力减
生物碱碱性强弱一般规律是： 季 铵 碱 类 ＞ 脂 肪 胺 类 ＞ NH3＞ 芳 胺 、
N-芳杂环＞酰胺类
例外： 含-COOH、酚-OH的生物碱，属于两
性生物碱。 如：吗啡
HO
O HO
N CH3
三、生物碱类药物的溶解性
一般情况下 ＊ 游离生物碱不溶或难溶于水，易溶于
有机溶剂 ＊ 生物碱盐易溶于水，不溶于有机溶剂 ＊ 游离生物碱，可在稀酸水溶液中成
第一节 概
述
一、特点
1．含氮碱性化合物
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）
二、碱性与结构的关系
碱性—氮原子结合状态和所处化学环境
1．测定方法 ＊ 供试品：以消耗标准液8ml计算。 ＊ 溶剂：gHAc，一般用量10~30ml， ＊ 滴定剂：0.1mol/L HClO4/无水gHAc
溶液 ＊ 指示剂：结晶紫
＊ 做空白试验
2．讨论
① 适用范围 Kb﹤10-8的有机碱盐。
Kb为10-8~10-10 选冰醋酸作溶剂
Kb为10-10~10-12 选冰醋酸和醋酐作溶剂
N
2
（喹啉环）
pKb=9.7
4、异喹啉类 盐酸吗啡、磷酸可待因
HO
O N CH3
HO
5、吲哚类 硝酸士的宁、利血平
N N O
O
6、黄嘌呤类 咖啡因、茶碱
O CH3 N
N CH3
O
N
N
CH3
第二节 鉴别反应
一 测定理化常数 1．熔点和衍生物熔点
2．比旋度
二、光谱法
1．UV吸收光谱 a. 比较最大（小）吸收波长和相应 的吸收度 b. 与对照品的吸收光谱比较一致性 c. 比较吸收系数
盐而溶解。
例外： ① 有的生物碱能溶于水，如麻黄碱、
烟碱等 ② 具有酸碱两性的生物碱，可在碱的
水溶液中成盐而溶解，如吗啡、茶 碱等 ③ 碱性较弱的生物碱不能与酸形成稳 定的盐，如咖啡因、利血平等
四、生物碱类药物的分类：
1、苯烃胺类： ※ 氮原子不在环状结构内
麻黄碱、伪麻黄碱、秋水仙碱
OH
CH3
＊与质子结合能力大，碱性强 ＊与质子结合能力小，碱性弱
电子效应:诱导效应和共轭效应 立体效应
＊电子效应:
N连接 供电 基团 ， 如 -OR、-R 时 ， 碱 性就强。
N连接吸电基团，如-NO2、-COOH 等时，碱性就弱。
1．季铵类生物碱
以季铵形式存在，可以离子化，有 类似金属的性质，碱性最强。
CH CH
NHCH3
2、托烷类（莨菪烷类） ※ 莨菪烷衍生的氨基醇和不同 有机酸缩合成酯类的生物碱
硫酸阿托品、氢溴酸山莨菪碱
CH2OH N CH3 OCOCH
.H2SO4.H2O
2
3、喹啉类 硫酸奎宁、硫酸奎尼丁
CH3O
CH CH2
CH(OH) N
（喹核碱）
.H2SO4.2H2O
pKb=5.07
Kb ﹤10-12
选醋酐作溶剂
② 盐的滴定
BH AHC4lO BH Cl4 O HA
＊置换滴定，即用强酸（HClO4） 置换出与生物碱结合的较弱的酸（HA）. ＊ HA不同，对滴定反应的影响也不同。
HClO4、HBr、HCl、H2SO4、HNO3 ＊ 水中酸强度相等。
＊ gHAc中酸强度不相同. HClO4＞HBr＞HCl＞H2SO4 ＞HNO3＞其它弱酸
2．IR吸收光谱 IR光谱信息丰富
三、化学反应
1．沉淀反应： 酸性水溶液中，与重金属盐类和大 分子酸类等沉淀试剂发生沉淀反应。
常用试剂：I2—KI 鞣酸 碘化铋钾 硅钨酸 碘化汞钾
2．显色反应 生物碱固体 + 显色试剂→颜色 常用：C·H2SO4、C·HNO3、钼硫酸
3．官能团反应
四、色谱方法
a. 氢卤酸盐的测定
氢卤酸gHAc中酸性较强，对滴定有影响。 排除方法：
2BH X Hg2 A 2B cH Ac Hg 2 X
（ gH中 A难 c 电
加入过量的HgAc2/gHAc溶液
b.硫酸盐的测定 （以硫酸奎宁的测定为例）
ⅰ．直接滴定法 注意硫酸盐的结构，正确判断反应 的摩尔比。
CH3O
CH CH2
CH(OH) N
（喹核碱）
.H2SO4.2H2O
pKb=5.07
N
2
（喹啉环）
pKbቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9.7
两个N原子 喹啉N，属于芳环族N，碱性较弱 喹核N，属于脂环族N，碱性较强
在水中硫酸是二元酸，能够解离出两个 氢离子，即
H2SO4
HSO4
H HSO 4
HSO 24
在冰醋酸中硫酸是一元酸，能够解离出 一个氢离子，即
TLC法： 生物碱盐：拖尾，吸附牢固 改进方法： 1、在展开剂中加入少量的碱性试剂 如：氨、二乙胺 2、硅胶板用碱处理 如：硅胶+NaOH（0.1mol/L） 630mg 60ml
第三节 含量测定
一、非水碱量法
在水中碱性较弱，不能顺利地进行中和 滴定（滴定突跃不明显，难以判断滴定 终点）。
在酸性非水介质中（如gHAc中），则 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。
小，所以碱性就弱。
芳胺类药物碱性比NH3碱性弱。
碱性强弱取决于芳环上取代基的性质。 供电子取代基（如-CH3等）碱性强 吸电子取代基（如-NO2等）碱性弱
芳胺类碱性： 伯胺﹥仲胺 ﹥叔胺
4．酰胺类
呈酰胺结构，碱性非常弱 如：咖啡因Kb=0.7×10-14（19C）
O CH3 N
N CH3
O
N
N
CH3
＊立体效应
如：苦参碱 两个N原子
O N 16
N1
•N16为酰胺结构，几乎没有碱性
•N1为叔胺结构，它的立体结构便于接 受质子，消弱了立体效应的影响，碱 性较强。
再如：东莨菪碱和莨菪碱
O NCH3
CH2OH OCOCH
（东莨菪碱）
N CH3
CH2OH OCOCH
（莨菪碱）
三元氧环的存在，N上孤电子产生显著 立体效应（增强了空间位阻），使N原子 不易给出电子，碱性较弱（与莨菪碱 比）。
如：小蘗碱（pKa=11.53）
O N +O H-
O O C H3
O C H3
2. 脂肪胺 碱性：
仲胺＞伯胺＞叔胺
＊脂肪胺碱性比NH3强
3．芳胺类
N与芳环相连，N未共享电子对
.. NH2
与苯环的电子形成p-共轭，使 N原子上的电子云向苯环方向移
动，这样就使N原子周围的电子
云密度降低，接受质子的能力减
生物碱碱性强弱一般规律是： 季 铵 碱 类 ＞ 脂 肪 胺 类 ＞ NH3＞ 芳 胺 、
N-芳杂环＞酰胺类
例外： 含-COOH、酚-OH的生物碱，属于两
性生物碱。 如：吗啡
HO
O HO
N CH3
三、生物碱类药物的溶解性
一般情况下 ＊ 游离生物碱不溶或难溶于水，易溶于
有机溶剂 ＊ 生物碱盐易溶于水，不溶于有机溶剂 ＊ 游离生物碱，可在稀酸水溶液中成