生物碱类成分分析
中药制剂中各类化学成分分析

中药制剂中各类化学成分分析中药制剂是指将中药药材经过一系列加工和制备工序,制成具有一定疗效的药品。
中药制剂的药效主要来自于其中所含的各类化学成分,对中药制剂中各类化学成分进行分析可以有助于我们了解中药的药理作用和药效成分,从而提高中药的合理应用和研发。
1.酚类物质:酚类物质是中药中常见的活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种生物活性。
酚类物质主要包括鞣质、黄酮类、黄连素等。
鞣质具有收敛止血、抗菌消炎等作用,如栀子、五味子等中药中含有较多的鞣质成分;黄酮类化合物具有抗氧化、抗肿瘤和抗炎等作用,如黄柏、黄芩等中药具有较高含量的黄酮类成分;黄连素是一种酮醇类化合物,具有抗菌、抗炎等作用,如黄连中的黄连素是其主要活性成分。
2.生物碱类物质:生物碱类物质是中药中具有较强生物活性的成分,多具有镇痛、镇静、抗菌等作用。
生物碱主要包括苦参碱、黄连素、阿片类等。
苦参碱是中药苦参中的主要活性成分,具有抗菌、抗疟等作用;黄连中的黄连素具有抗菌、抗炎作用;阿片类化合物具有镇痛、镇静作用,如鸦片中的吗啡就是一种阿片类物质。
3.多糖类物质:多糖类物质是中药中具有广泛生物活性的成分,多具有增强免疫力、抗肿瘤、抗炎等作用。
多糖主要分为天然多糖和蛋白结合型多糖两类。
天然多糖主要包括石斛中的石斛多糖、枸杞中的枸杞多糖等;蛋白结合型多糖主要包括冬虫夏草中的冬虫夏草多糖等。
4.挥发油类物质:挥发油类物质是中药中常见的具有强烈气味的成分,多具有抗菌、抗炎、平喘等作用。
挥发油主要包括薄荷脑、丁香油、香叶醇等。
薄荷脑是清凉解表的活性成分,可用于感冒药物中;丁香油具有抗菌、止痛等作用,可用于止痛药物中;香叶醇具有抗菌、抗病毒作用,可用于抗感染药物中。
5.生物多糖:生物多糖也是中药制剂中常见的一类活性成分,其不同于前面所提到的多糖类物质,生物多糖是由多种糖分子通过特定化学键结合而成的复杂高分子化合物。
生物多糖具有多种药理活性,如增强免疫力、抗肿瘤、抗炎等。
天然药物化学:第十一章 生物碱2

天然药物化学
麻黄碱
9.58
石蒜碱
pKa 6.4
二氢石蒜碱
8.4
(2)静电场效应
天然药物化学
分子中同时含有2个N原子时,第一个N质子 化后,产生一个强的吸电基团(-+NHR2), 对第二个N原子产生两种碱性 的效应:
静电场效应:通过空间静电引力(空间近,作用强) 诱 导 效 应:通过碳链传递(碳链长,作用减弱)
天然药物化学
(1)N-sp3(氨型): ↑ ↑ ↑ ↑↓
碱性较强:pKa 7~12
?
• 脂肪烃胺类
pKa 9.58
• 脂环烃胺类
pKa 9.50
NH
天然药物化学
(3)N-sp2不等性杂化(吡啶型等) ↑ ↑ ↑↓ ↑
碱性较弱:pKa 2~7 A类:
吡啶 pKa 5.25
喹啉 4.94
异喹啉 5.40
---------粉红色沉淀 碘化汞钾试剂(Mayer’s reagent)------类白色沉淀 碘化铋钾试剂(Dragendorff’s reagent)----黄至橙色沉淀 改良碘化铋钾试剂 ------TLC或PC显色剂
橙色斑点
天然药物化学
注意: (1) 假阳性反应
蛋白质、多肽、氨基酸、多糖、鞣质、某些苷类、 有共轭双键的羰基化合物等 需预处理,排除干扰
亲水性生物碱: 易溶于水,难溶于有机溶剂 可溶于甲(乙)醇
特殊结构:
含酸性基团(酚OH、COOH):溶于稀碱水(酸碱两性) 含内酯环:遇碱内酯环开裂成盐而溶解,加酸还原
天然药物化学
亲脂性生物碱: 多数仲胺、叔胺生物碱
例外:
HO C H
CH3 CH
NH2CH3
桑叶中生物碱的的含量测定方法

实验方法:将桑叶粗提物样品用蒸馏水溶解后经制备型液相色谱仪分离,质谱 引导,质谱检测质荷比163.3+1(DNJ+H),柱温为室温,流速10mL/min。通 过质谱对收集液进行鉴定,离子轰击源为点喷雾ESI电离源,雾化气N2,对分离 纯化的 DNJ 溶液,50℃恒温旋转蒸发去除乙腈,-50 ℃冷冻干燥成淡黄色粉末。 经柱前荧光衍生-反相高效液相色谱法检测DNJ的含量,样品DNJ纯度>95% 。
原理:气相色谱法主要是利用物质的沸点、极性及 吸附性质的差异来实现混合物的分离,如右图所示:
待分析样品在汽化室汽化后被载气带入色谱柱, 柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的 沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在 流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于 载气是流动的,这种平衡实际上很难建立起来。也 正是由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反 复多次的分配或吸附/解吸附,结果是在载气中浓度 大的组分先流出色谱柱,而在固定相中分配浓度大 的组分后流出。当组分流出色谱柱后,立即进入检 测器。检测器能够将样品组分转变为电信号,而电 信号的大小与被测组分的量或浓度成正比。
二、重量法
硅钨酸是生物碱沉淀试剂之一,桑叶生物碱与硅钨酸反应生成白色沉淀。 重量法的原理是在酸性环境下,硅钨酸能够和多数生物碱生成一定的沉淀, 一分子硅钨酸可以和四分子含一个碱性氮原子或二分子含二个碱性氮原子 的生物碱相结合,生成硅钨酸盐沉淀。
中药制剂分析第五章各类成分分析

第一节 生物碱类成分分析
定性鉴别 一般理化鉴别 沉淀反应是生物碱理化鉴别常用方法,此反应一般在酸性水溶液中进行 制备样品供试液时必须净化处理,防止假阳性结果
药物分析学科
第一节 生物碱类成分分析
第一节 生物碱类成分分析
三、定性鉴别 2、薄层色谱法 ①吸附剂:硅胶、氧化铝; ②展开剂:多以氯仿、苯等低极性溶剂,加入其他溶剂调整展 开剂的极性; ③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、形成复斑等。 ④显色剂:常用改良碘化铋钾试剂,有时喷碘化铋钾试剂之后 再喷硝酸钠试剂,可使样品斑点更加清晰。如有荧光,不用显色 ⑤ 亦可用碘蒸汽、硫酸铈、碘铂酸等其他的试剂显色。
第一节 生物碱类成分分析
四、含量测定 (二)单体生物碱成分含量测定 1、TLCS ①生物碱不具有紫外吸收或挥发性时可用本法测定; ②选用的吸附剂、展开剂及显色方法与鉴别相似; ③使用改良碘化铋钾等作为显色剂时,必须完全挥干展开剂后(尤其在碱性环境下展开的)才可喷洒,否则背景深、反差小,影响测定。
第二节 黄酮类成分分析
四、含量测定 1、总成分的含量测定 直接测定:常用芦丁作对照测定 显色测定:常用铝盐做显色剂 2、单体黄酮成分的含量测定 TLCS HPLC(05版药典全部使用此法) 五、常见黄酮类成分(略)
第三节 三萜皂苷类成分分析
概述 概念 含三萜皂苷类成分的常用中药
第三节 三萜皂苷类成分分析
第一节 生物碱类成分分析
二、理化性质 1、溶解性 大多数生物碱难溶于水,易溶于氯仿、乙醚、乙醇、丙酮及苯等有机溶剂; 与酸结合成盐后水溶性增加,但酸不同,生成的盐水溶性有差异; 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。
第十章一-三节生物碱的结构与分类

在不同植物中的分布
植物中生物碱含量的多少差异极大,如 金鸡纳树皮中生物碱含量在1.5%以上,而长 春花中长春新碱含量仅百万分之一,美登木 中美登木碱含量仅千万分之二。 一般植物中含生物碱量达到千分之一以上 就算比较高了。
影响生物碱含量的因素
同科同属植物,甚至同种植物中,生物碱的 有无及含量高低还受生长环境、季节等因素的影 响。如欧洲产的麻黄,麻黄碱的含量很低,而我 国产的则含量较高。而产于山西大同附近的麻黄 又较其他地区为高,可达1.6%,并且以秋末冬初 采收的含量最高。
形成真生物碱的氨基酸及生物碱含氮母核类型
鸟氨酸:吡咯类、吡咯里西啶类、莨菪烷类; 赖氨酸:哌啶类、吲哚里西啶类、喹喏里西啶类; 苯丙氨酸-酪氨酸:苯丙胺类、苄基苯乙胺类、异喹 啉类、吐根碱类。 色氨酸:吲哚类 邻氨基苯甲酸:喹啉类、吖啶酮类、喹唑啉类; 组氨酸:咪唑类。
2、氮原子存在的主要杂环母核进行分类
二、莨菪烷类生物碱
这类生物碱大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇和 不同有机酸缩合成酯,有一元酯和二元酯,亦有 以非酯形式存在。莨菪烷上的醇羟基多在3位, 有平伏羟基和直立羟基之分,前者为莨菪醇,后 者为伪莨菪醇。 这类生物碱主要存在于茄科、旋花科、高根科 和红树科。
三、哌啶类生物碱
这类生物碱主要为哌啶衍生的生物碱,亦有 一些是由吡啶衍生的。数目较多,主要的可分为 几小类 (一)哌啶和吡啶 (二)吲哚里西啶类 (三)喹喏里西啶类
一 、吡咯生物碱 二、莨菪烷类生物碱 三、哌啶类生物碱 四、喹啉类生物碱 五、吖啶酮类生物碱 六、喹啉唑类生物碱 七 、咪唑类生物碱 八、异喹啉类生物碱 九 、吲哚类生物碱 十、嘌呤及黄嘌呤类生物碱 十一、大环类生物碱 十二、萜类生物碱 十三 甾体类生物碱 十四、有机胺类生物碱
生物碱

Alkaloids生物碱(Alkaloids)多指一类从植物中获得的含氮碱性杂环有机化合物,通常具有明显的生理活性,是中草药的有效成分。
生物碱广泛分布于植物界,但含量多寡不定,其中在豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等各科中含量较高。
生物碱在植物体内通常是与有机酸或无机酸结合成盐的形式存在,还有一些则是以苷类、酯类、N-氧化物类等形式存在,只有弱碱性的生物碱是以游离态形式存在。
生物碱具有多种生理功效。
如吗啡碱可以镇痛,可卡因碱可以止咳,麻黄碱可以止喘,阿托品碱可以解痉挛,紫杉醇、喜树碱、长春碱等多种生物碱还具有很好的抗肿瘤活性。
紫杉醇是一种四环二萜类生物碱,主要存在于红豆杉科植物中。
由于其抗癌机理独特且抗癌活性广谱、高效,紫杉醇已成为继阿霉素和顺铂后最热的抗癌药物。
喜树碱属喹啉类生物碱,广泛存在于喜树的果实、根、树皮中,是继紫杉醇之后第2个获准上市的具高效抗癌活性的天然药物。
1.喜树碱喜树(Camptotheca acuminata Decne.)属山茱萸目(Cornales)珙桐科(Nyssaceae)旱莲属植物,落叶乔木,分布于我国长江流域及西南各省和印度部分地区,台湾、广西、河南等地也有栽培,最早的文字记载在1848年的《植物名实图考》中。
1966年,美国的M o n e m e E.Wa l l从喜树的皮中分离出喜树碱(Camptothecin,CPT),经肿瘤试验证明这种色氨酸-萜烯类生物碱具有抗癌活性,从而引起了人们的广泛关注。
人们先后从喜树果实、根、树皮中发现31种化合物,其中喜树碱及其衍生物10余种。
大量研究证实它们有良好的抗癌活性。
但由于喜树碱不溶于水,加之其钠盐毒副作用较大,因此,人们对喜树碱的结构改造进行了广泛研究,旨在提髙溶解度,降低毒性,延长内酯环在体内的保留时间及增加生物活性等。
迄今所报道的喜树碱衍生物已达数百种,目前,喜树碱类药物已进人临床阶段,并获美国FDA的批准,成为继紫杉醇之后第2个获准上市的具抗癌活性的天然药物。
生物碱

盐酸盐
溶于氯仿 │罂粟碱
四、碱性★★★
1. 共轭酸碱的概念及碱性强度表示 2. 生物碱碱性强弱与分子结构的关系 3. 空间效应和碱性的关系 4. 分子内氢键和碱性的关系
1.共轭酸碱的概念及碱性强度表示
生物碱分子中的氮原子通常具有孤电子对,能接受质子,所以是碱,显碱性。 测定生物碱碱性强度时多在水中进行,此处水为酸。可用电离常数Kb值或碱式 电离指数pKb值表示其碱度强弱,即碱度强,Kb值大,而pKb值小[理论式];
四、历史及发展 国外,最早于1803年由Derosne从鸦片中得到第一个生 物碱那可汀(Narcotine)至今已从生物界分离得到一万多种 生物碱。我国对生物碱的记载见于1765年《本草纲目拾遗》 中。17世纪初在《白猿经》一书中有从乌头中提炼出砂糖样 毒物作箭毒用,该物质应是乌头碱(aconitine),这比欧洲 科学家早二百年左右。 虽然19 世纪初提出不少生物碱,但当时并未确定结构 式,直到19世纪后期,才首次搞清毒芹碱(coniine)的结 构,对于复杂结构生物碱结构式的确定多在20世纪中期。现 在由于分离及测定技术发展较快,一个化合物的结构已用不 了多久便可确定。 当前,生物碱的全合成和半合成工作、构效关系的研究 和结构改造工作也发展迅速,如自美登木中提取的具有抗癌 活性的极微量生物碱美登木碱(maytansine)是结构复杂的 含氮大环化合物,目前已有全合成的报道,等等。
也可用碱的共轭酸的电离常数Ka值或酸式电离指数pKa值表示,即Ka值大或 pKa小,则碱性弱,反之碱性强[理论式]。
1.共轭酸碱的概念及碱性强度表示
现在为了统一酸碱强度标准,多用pKa值。 pKa值与碱性强度的关系为: 极弱的碱 弱碱 中强碱 强碱 碱性基团与pKa值大小顺序:
第二节生物碱的性质和检识

第⼆节⽣物碱的性质和检识第⼆节⽣物碱的性质和检识⼀、物理性质(⼀)性状1、形态:多数⽣物碱呈结晶形固体,有些为⾮晶形粉末状;少数为液体(如烟碱、槟榔碱、⽻扇⾖碱),这类⽣物碱分⼦中多⽆氧原⼦,或氧原⼦结合为酯键2、味道:多具苦味,少数呈⾟辣味;少数⽣物碱具有其它味道,如甜菜碱为甜味3、颜⾊:⼀般⽆⾊或⽩⾊;少数具有长链共轭体系的具有⼀定颜⾊如图;少数与溶液pH值有关,如⼀叶萩碱(黄⾊),成盐后则⽆⾊;书上:⾎根碱⽆⾊,⽽其盐酸盐呈红⾊。
4、挥发性与升华性:多⽆挥发性,只有个别⼩分⼦⽣物碱具挥发性(如,⿇黄碱,可随⽔蒸⽓蒸馏⽽逸出),少数具升华性(咖啡因)(⼆)旋光性产⽣条件:具有⼿性碳原⼦或⼿性分⼦。
即凡是具有⼿性碳原⼦或本⾝为⼿性分⼦的⽣物碱,则具有旋光性,多为左旋呈显著⽣物活性(左旋⾁碱)。
反之则⽆,如⼩檗碱没有旋光性。
⽣物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。
少数产⽣变旋现象:如⿇黄碱在氯仿中呈左旋光性,⽽在⽔中则呈右旋光性;烟碱在中性条件下呈左旋光性,⽽在酸性条件下则呈右旋光性;研究意义:⽣理活性与旋光性密切相关,⼀般情况下,。
⼀般地,左旋体呈显著的⽣理活性,⽽右旋体则⽆或很弱。
如:,如乌头中存在的左旋去甲乌头碱具有强⼼作⽤,但存在于其它植物中右旋去甲乌头碱则⽆强⼼作⽤(三)溶解性⽣物碱类成分的结构复杂,其溶解性有很⼤差异,与其分⼦中N原⼦的存在形式、极性基团的有⽆、数⽬以及溶剂等密切相关。
可分为以下⼏种情况。
1.亲脂性⽣物碱的溶解性这类⽣物碱的数⽬较多,绝⼤多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性⽣物碱。
(1)游离⽣物碱易溶于⼄醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂,尤其在氯仿中的溶解度较⼤;可溶于甲醇、⼄醇、丙酮、醋酸⼄酯等有机溶剂;难溶或不溶于⽔。
(2)⽣物碱盐易溶于⽔,其⽆机盐在⽔中的溶解度⼤于有机酸盐;可溶于甲醇、⼄醇;难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。
少数⽣物碱盐的溶解性不符合⼀般规律。
如奎宁、奎宁尼丁、⾟可宁、吐根酚碱等⽣物碱的盐酸盐可溶于氯仿,⿇黄碱草酸盐难溶于⽔。
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体时,展开系统需注意的问题? ❖ HPLC法分析制剂中单体生物碱的含量时,改进流
动相的常用方法?
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概述
❖定义 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族微生素等)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。
4.固定相即色谱柱的选择:采用ODS柱 5.流动相的选择:部分含水溶剂,水用超纯水,有机溶剂采
用色谱纯溶剂,并用0.45um过滤膜过滤 6.洗脱方式的选择
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7.检测器的选择:UVD 8.定量分析 8.1方法学考察:专属性,线性关系和范围,精密
度试验,重现性试验,稳定性试验 8.2含量测定:
重 量 法
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含量测定
❖分光光度法
样品分离、净化(化学法、柱色谱法、TLC法等) 直接测定法:不经过化学反应用生物碱物质自身
的吸收波长 范围:药物少,内含成分简单的中药制剂 离子对萃取比色法
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分 光 光 度 法: 直 接 测 定 法
2010版药典:HPLC 定量黄连、炒白芍
硅胶弱酸性,形成盐至Rf值小、拖尾、复斑,碱性展开系统or碱性条件下
显色剂:改良碘化铋钾(橘红色) 供试品的制备:处方、剂型、存在状态、溶解性、共存成分的性质
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——
固 体 剂 型 回 流 提 取
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——
液 体 剂 型 液 液 萃 取
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分光光度法
❖酸性染料比色法
适当PH介质中,生物碱可与氢离子结合成生物 碱盐的阳离子,而酸性染料在此条件下解离为阴离子, 生物碱盐的阳离子与染料阴离子定量地结合成有色的 配合物(即离子对),此离子对可定量地溶于某些有 机溶剂,测定有机溶剂的吸收度 or 经碱化后释放出 的染料的吸收度,即可计算生物碱的含量。
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——
固 体 剂 型 大 蜜 丸
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定性鉴别
❖色谱鉴别
2.纸色谱法: 显色:含硫酸的试剂不可 3.HPLC法: 快速、灵敏、微量
Rt值法,峰面积 or 峰高加大法(用内标)
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含量测定
反映中药制剂中含生物碱的真实情况 提取、净化、分析测定均要准确 方法学考察内容
➢绝大多数具有显著的生理活性 ➢中药材中生物碱多和植物酸性成分结合成盐的状态存在
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结构特征及理化性质
❖ 结构特征 CHON
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,这类
试剂
❖ 理化性质
物理性状:结晶性固体;液体、小分子固体(挥发性、升华性),多无色 溶解性:多样性 沉淀反应:生物碱沉淀试剂,定性(蛋白质、多肽、鞣质,避免假阳性)
问题 1.如何建立一清颗粒的定性鉴别方法? 叙述实验步骤及注意事项。
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1.薄层板的制备 2.黄连药材的鉴别: 2.1对照品溶液的制备:小檗碱作为对照品,制备
小檗碱甲醇对照品溶液; 2.2黄连对照药材溶液的制备:甲醇回流提取 2.3供试品溶液的制备:甲醇浸渍提取 2.4点样及展开:按照薄层色谱法试验,在同一薄
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分 光 光 度 法: 直 接 测 定 法
2010版药典:HPLC 定量黄连
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分光光度法
离子对萃取比色法
范围:中药制剂中微量生物碱的含量测定 原理:一定PH介质中,有机碱与一些酸性染料或磺酸类、
酸类的阴离子,定量结合为有色离子对,离子对定量溶于 某些有机溶剂,一定波长下测定有机溶剂的或碱化后释放 出的染料的吸收度,按分光光度法计算有机碱的含量。 常用方法:酸性染料比色法和苦味酸盐比色法
层板上进行 2.5检视:供试品色谱中,在与对照药材色谱及对
照品色谱相应的位置上,显相同的斑点
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1.如何建立一清颗粒定含量测定分析方法? 叙述实验步骤及注意事项。
1.药味及活性成分的选择 黄连君药 小檗碱主要活性成分
2.供试品溶液的制备:提取、纯化(液-液萃取法)制备供 试品溶液
3.对照品溶液的制备:精密称取干燥至恒重的小檗碱对照品 溶液,溶于甲醇即得对照品溶液
马钱子主含生物碱。以番木鳖 碱(士的宁) 与马钱子碱(布鲁 生) 为主, 主效成分及毒性成 分。生物碱以盐的形式存在, 加浓氨水使生物碱盐转变成游 离碱,易溶于氯仿有机溶剂。 地龙含较多多肽、蛋白质等, 不溶于有机溶剂。
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定性鉴别
❖色谱鉴别
1.TLC法: 常用载体:硅胶 常用展开剂:氯仿、苯及相应极性调节剂
1.提取净化条件的考察 2.测定方法与条件的选择 3. 定量分析方法验证 3.1 专属性 3.2 线性关系考察 3.3 精密度试验 3.4 准确度试验 3.5 稳定性试验 3.6 测灵敏度及检测限的测定
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含量测定
❖总生物碱含量测定 化学分析法
范围:处方药味少,内含成分简单的中药制剂 酸碱滴定法:生物碱碱性强弱,水/非溶液酸碱滴
显色反应:纯品,少用于制剂中生物碱分析
碱性:多呈碱性,碱性强成盐弱游离,供试品制备及分析方法建立及条件 选择的依据
紫外光谱特征:共轭体系,紫外吸收
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定性鉴别
❖一般理化鉴别
沉淀反应多用:酸性条件,净化处理(除蛋白质、 多肽、鞣质),制剂中两种以上含生物碱药材(难 说明问题)
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定法 重量法:提取生物碱成沉淀 or 加生物碱沉淀试剂
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酸碱滴定法
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溶液后标示的“(1-10)”等符号, 系指固体溶质1.0g或液体溶质1.0ml 加溶剂使成10ml的溶液;未指明用 何种溶剂时,均系指水溶液;
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第五章 中药制剂中各类化学成分分析
第一节 生物碱类成分分析
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大纲要求
❖ 熟悉生物碱类成分结构特征及理化性质 ❖ 掌握生物碱类制剂定性鉴别常用方法 ❖ 掌握生物碱类制剂定量分析常用方法
中药制剂 含生物碱类成分的中药制剂制备供试品时需考虑