第八篇生物碱类药物分析

第八章生物碱类药物的剖析Pharmaceutical Analysis of alkaloids 一、概括（一）定义：生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物。

（二）分类1.芳烃胺类硫酸苯丙胺，精神振奋药pK b盐酸麻黄碱，肾上腺受体激动药pK b2.异喹啉类盐酸吗啡，镇痛药pK b1，pK b2磷酸可待因，镇痛镇咳药；盐酸黄连素，抗菌药；度冷丁等3.喹啉类硫酸奎宁，抗疟药；异构体硫酸喹尼丁，抗心率失态药；pK b1，pK b24.托烷类硫酸阿托品，抗胆碱药pK b氢溴酸东莨菪碱，抗胆碱药pK b；5.黄嘌呤类咖啡因， pK b（碱性极弱）；茶碱，光滑肌废弛药，含开朗氢酸性；6.吲哚类硝酸士的宁，中枢神经喜悦药pK b1，b2（酰胺）硫酸长春新碱，抗肿瘤药；利血平，抗高血压药；7.其余类硝酸毛果芸香碱，缩瞳药。

由上可知，生物碱类药物有以下特色。

（三）特色1.数目多，绝大多半存在于植物体内；已发现 3000 多种， 100 多种有效，中成药中富含生物碱。

2.生理活性强，但多半有毒性所以，质量控制和临床应用尤应谨慎，很多为特别管束药物，并已高出药物剖析的范围，体育运动中的喜悦剂问题，世界关注的毒品问题，很多是生物碱类成分。

该类药物的质量应严格控制，以保证用药的安全和有效。

我们药物剖析学所关注的是其构造特色和利用这些特色，成立相应的鉴识、检查和含量测定。

（四）构造特色和剖析方法间的关系1.碱性：N原子的存在，强弱从N上的代替基是供电子仍是吸电子基团，空间位阻双方面考虑。

1）一般状况：季铵 >仲铵 >伯铵 >叔铵 >NH 3>环酰铵2）脂肪铵 >脂环铵 >芳铵3）个别两性化合物如吗啡有酸性（酚羟基），茶碱只有酸性（开朗氢）2.存在状态多半以盐的形式存在1）植物中多与有机酸成盐如吗啡罂粟酸盐，鞣酸奎宁盐；2）药用多为多为无机酸盐如盐酸、硫酸、磷酸和硝酸盐。

含量测定应试虑上述 2 个要素，碱性强弱选择滴定溶液和指示剂，成盐的状况在非水滴准时要考虑对滴定的扰乱。

3.溶解性1）共性：游离生物碱易溶于CHCl 3等中等极性有机溶剂，难或不溶于水，溶于稀酸溶液；成盐易溶于水；2）个性：两性和酸性化合物易溶于稀碱溶液（吗啡和茶碱）；麻黄碱和咖啡因能溶于水；咖啡因和利血平碱性极弱，不可以与酸联合成稳固的盐。

溶解性能够用于提取分别和鉴识时的重要依照。

4.光谱特色1）旋光性多含不对称碳原子，故有旋光性，药效学研究表示很多手性药物一般功效不一样，或药效有强弱、或效价低、或无效，甚至有毒副作用。

现在手性合成和分别是药学研究的热门和难点之一；2）紫外汲取多含不饱和双键。

5.与生物碱积淀试剂和显色试剂反响上述是生物碱类药物的一般共性。

6.代替基的性质（个性）1）氨基醇（苯丙胺、伪麻黄碱）（1）复原性：可与高锰酸钾等氧化剂反响生成甲胺，有碱性；（2）双缩脲反响：硫酸铜和氢氧化钠试液反响生成蓝紫色配位化合物；2）酚羟基（吗啡）Marquis 反响硫酸-甲醛氧化成醌，显色；3）酯的构造（托烷类）Vitaili 反响如阿托品水解成莨菪酸，可与发烟硝酸共热，生成黄色硝基衍生物。

4）奎宁类（喹啉类）绿奎宁反响，微酸性水溶液，滴加Br2或 Cl2水，加过度氨水，呈葱绿色；5）异喹啉类（黄连素）热碱（NaOH）作用，转变成季铵盐碱性及其互变异构体，呈橙红色，与丙酮作用，生成黄色积淀；6）黄嘌呤类（咖啡因）紫脲酸铵反响，HCl，KClO3，加热放出氨气呈紫色，加碱消逝；7）吲哚类生物碱（士的宁、利血平易长春新碱）呈吲哚颜色反响，如与香草醛试剂反响。

二、鉴识（一）熔点鉴识法熔点测定是一种常用初步鉴识药物的方法，在药典附录中都规定有详尽的测定方法。

所测熔点受结晶和测定条件影响大，有很多化合物的熔点邻近，易混杂，所以，利用反响生成难溶于水的衍生物，测熔点，增添专属性，来帮助判断。

生物碱类常用四苯硼钠和芳磺酸类与之反响，测熔点。

方法：供试品水和冰醋酸酸化过度四苯硼钠水浴 70℃积淀过滤干燥测熔点。

（二）旋光鉴识手性碳原子旋光测定鉴识（旋光度）方法：供试品水必定浓度测旋光度α，计算比旋度，与标准对照比较鉴识。

旋光度随温度、光源、波长、溶液浓度和厚度、溶剂等影响。

中国药典95 版规定，用钠光谱的 D 线（），管长度 2dm，温度 20℃，测旋光度，计算的供试品的比旋度。

[ α]t D = 100α/l C·l ：长度单位， dm； C：浓度单位， g/100ml； D：钠光谱 D 线；t：温度。

比旋度的定义：测定管长度为 1 分米，每 ml 中含有旋光性物质1g 的溶液，在一定波长与温度下测定的旋光度。

该法可用于鉴识、检查和含量测定。

小结：物理方法我们已学习了紫外-可见分光光度法、熔点法，旋光法，TLC， IR，HPLC 等。

（三）积淀反响和显色反响常用生物碱积淀试剂： KI-I 2， KBiI 4，KhgI 3和苦味酸（三硝基苯酚）试液，其余还有磷钨酸、磷钨酸钼、鞣酸、 HgCl 2等试液，经过积淀颜色和结晶状况，用于鉴识或相互差别；显色试剂：甲醛硫酸试液，浓硝酸、浓硫酸等等，经过氧化，脱水，缩合等反响显色，用于鉴识，也可用于 TLC 的显色剂。

三、含量测定我们已知，多半生物碱类药物均以成盐的形式作为原料，简写为 BH +·A-，游离生物碱的碱性较弱，而所用酸为无机酸，酸性强，从广义酸碱理论能够以为是个强酸弱减性的两性药物，从化学剖析角度，可用强碱置换弱减滴定，即置换滴定，课后自学；同时，生物碱盐的弱减性一般为pK b8~10，能够用非水HClO 4直接滴定。

利用游离生物碱溶于有机溶剂，盐溶于水的性质，我们可用萃取方法，经分别后测定，即提取中和法。

利用生物碱盐在必定的 pH 条件下，与酸性染料定量反响形成离子对，且离子对易溶于有机溶剂的性质，进行酸性染料比色法测定。

（一）非水溶液滴定法各国药典大多半采纳此方法，使滴定突跃显然，并能溶解游离生物碱。

1.原理： BH +·A- + HClO 4 = BH+·ClO 4- + HA2.方法：供试品精细称定（≈耗费标准液 6~8ml）冰醋酸 10~30ml 溶液，4滴定至终点。

（指示剂或电位法指示终点）3.议论）合用范围：pK b 在8~10之间，小于8可用水溶液滴定，大于10用醋酸作溶1剂无显然突跃，一般不可以滴定，绝大多半生物碱在8~10；若要滴定 pK b大于 10的生物碱，需加入醋酐作溶剂，咖啡因pK b为，BP、USP 和 ChP 均采纳醋酐作溶剂进行非水滴定测含量；2）酸根的影响生物碱盐中被置换出的无机酸，只有在HAc 溶液中为弱酸，才能使反响定量完整，或说反响究竟，才不影响 HClO 4的滴定，若不是弱酸，怎么办？我们先看一下在冰醋酸中，酸性的强弱状况高氯酸 >氢溴酸 >硫酸 >盐酸 >硝酸 >硫氢酸根 >磷酸以下醋酸中为弱酸（1）硝酸在冰醋酸中为弱酸，能使反响完整，不影响滴定，但硝酸要氧化指示剂，扰乱滴定，且突跃不显然，用电位指示终点（2）氢溴酸和盐酸为强酸，存在使反响没法定量进行，可加入醋酸汞冰醋酸溶液，形成难以解离的 HgX 2，而使反响完整，清除扰乱。

（3）硫酸一级电离是强酸，二级电离是弱酸，在冰醋酸中显示为一元酸，滴定至硫氢酸盐，所以，要注意滴定度的计算，一元生物碱的硫酸盐用高氯酸滴准时是 1：1mol 反响；假如二元生物碱时是 1：3mol 反响，计算滴定度时要除以 3；也有人用氯化钡除掉硫酸根，在滴定，以 1：2mol 反响。

3）方法评论（1）简易、迅速，特别合适原料；（2）专一性差，其实是置换滴定，滴定阴离子；（3）硝酸要注意氧化性，用电位法。

（二）提取中和法1.原理和方法：供试品水溶液氨水、氯仿氯仿层，蒸干，测定1）提取：加氨试液等使生物碱游离，用有机溶剂氯仿等定量提取，蒸干后；2）直接滴定；3）节余酸量法加过度酸溶解，碱回滴。

2.议论1）碱的选择：多用NH3·H2O，太弱，游离不完整；太强有影响（1）假如两性生物碱（吗啡），强碱溶于水；（2）有些生物碱中有酯的构造，易水解；（3）萃取使易乳化，不易分层。

2）提取溶剂应与水互溶性小，易溶解形成的离子对，不易乳化，常用氯仿为提取溶剂；3）指示剂的选择等电点的pH值应在指示剂的变色范围内；3.方法评论1）专一性经分别后测定生物碱，有必定专一性；2）弊端费时，繁琐。

（三）置换滴定（课后自学）1.原理生物碱水溶液用直接滴定强碱置换出生物碱，因为生物碱的碱性在pH8~10，常用酚酞作指示剂。

2.影响要素1）生物碱的碱性强，扰乱指示剂终点的变色范围；2）游离生物碱不溶于水，使溶液浑浊，影响终点的察看；3.解决方法1）加乙醇使生物碱碱性减弱；2）加氯仿等有机溶剂，提取溶解生物碱；此种方法因为存在两相，所以，又称双相滴定。

（四）酸性染料比色法1.原理在必定pH值条件下，生物碱盐的阳离子和酸性染料的阴离子定量联合生成配位化合物，即离子对，此离子对易溶于有机溶剂，经有机溶剂（氯仿等）提取后，比色测定含量。

（BH +）W +（ ln-）W（ BH +·ln-）W（ BH +·ln-）O2.方法中国药典95版，氢溴酸东莨菪碱的含量测定3.议论1）pH 值的选择是本法至关重要的条件（依照原理的反响式解说）（1） pH 值过低克制酸性染料的解离，使 ln-浓度太低，影响离子对的形成；（2） pH 值过高生物碱呈游离状态，不利离子对的形成。

2）酸性染料的选择1.能定量完整反响；2.形成的离子对在有机溶剂中有较好的溶解度；（3）常用溴麝香草酚蓝和溴甲酚绿。

3）有机溶剂的选择氯仿常用1.与水难混溶；2.离子对提取率高，难溶酸性染料；（3）离子对溶液的汲取率高。

4）水分的影响严防水分混入有机溶剂中，水相中有有色的有机染料，并能是氯仿污浊，影响比色。

5）酸性染料的浓度只需不产生乳化，增添浓度可提升测定敏捷度；6）有色杂质的清除可先用有机溶剂提取酸性染猜中有色杂质。

（五）色谱剖析生物碱类药物可用GC 和 HPLC 法测定。

四、近几年生物碱类药物的研究进展近几年来，生物碱类药物剖析的研究文章，主要集中在 2 各方面，药典药品主假如体内药物剖析，包含尿、血液等；另一类是生药或中（成）药中生物碱的剖析。

研究的方法主要为紫外可见分光光度法（包含新技术）、 HPLC、 TLC 、 GC 等，容量剖析方法只有表面活性剂滴定法，别的，还有荧光剖析，电化学剖析，旋光法，流动注射剖析，近 3 年，有 CE 剖析的文章。

分光光度法91-93 年： 28 篇； 93-95：27 篇； 95-97：20 篇；HPLC 91-93 年： 20 篇； 93-95：36 篇； 95-97： 43 篇；GC 91-93 年： 8 篇； 93-95： 4 篇； 95-97： 5 篇；TLC 91-93 年： 60 篇； 93-95：19 篇； 95-97： 18 篇；其余 91-93 年： 15 篇； 93-95： 6 篇； 95-97：11 篇。