讲禾稿课程名称:药物分析课程编号:v230508授课学期:第六学期11级药学授课班级:霍文任课教师:河北联合大学药学院1
1 讲 稿 课程名称: 药物分析 课程编号: y230508 授课学期: 第六学期 授课班级: 11 级药学 任课教师: 霍文 河北联合大学 药学院
首页课程名称:《药物分析》第11周,第20讲次摘要第十二章喹啉类与青蒿素类抗疮药物的分析授课题目(章、节)第一节喹啉类药物的分析:第二节青蒿素类药物的分析【目的要求】通过本讲课程的学习,熟悉喹啉类药的结构和理化性质,掌握药物鉴别和含量测定基本原理与方法。了解本类药物杂质的结构与检查方法。了解青蒿素类药物结构、鉴别及主要分析方法。【重】点】喹啉类药物理化性质和鉴别、含量测定基本原理与方法。【难点】喹啉类药物理化性质和鉴别、含量测定基本原理与方法。内容【本讲课程的引入】症疾是由症原虫引起的一种传染病,每年全世界死于疮疾的人数约磷酸250万。寄生于人体的疟原虫有间日痣原虫、恶性症原虫、三日疟原虫和卵形疮原虫四种,咯分别引起间日疮、恶性、三日症和卵形疟。在我国以间日和恶性症为主,其他两种茶少见。疟原虫有独特的生活史,其不同发育阶段在生物学上存在明显差异,因而导致对啶不同抗症药的敏感性不同,因此,必须了解疮原虫的生活史及抗症药作用环节,以便根的据防治的目的正确选择药物。抗药(antimalarialdrugs)作用于症原虫生活史的不同环节,纯从而抑制或杀灭原虫。根据用药的自的,将抗症药分为三类①主要用于控制症状的抗疙药(如磷酸氯喹、硫酸奎宁、磷酸咯萘啶,青蒿素,蒿度检甲醚,青蒿琥酯,本苏醇等):查②主要用于控制复发和传播的药物(如磷酸伯氨喹等):为③主要用于病因性预防的抗疮药(如乙胺嘧啶、磺胺类等)。更板书“喹啉类抗症药物的分析”。写出章节的题目,参照讲稿列出标题:根据需要在每个新标题下适当写出需解释的内容或强调重点、难点等。内【本讲课程的内容】容一、喹啉类药物的基本结构与主要性质喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环,环上杂原子的反应性能基本与吡啶相同。现以本类最常用的典型药物硫酸奎宁、二盐酸奎宁、磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹,就其鉴别和检查的有关问题进行讨论。(一)典型药物的结构与物理性质(如表12-1所示)2
2 首页 课程名称:《药物分析》 第 11 周,第 20 讲次 摘 要 授课题目(章、节) 第十二章 喹啉类与青蒿素类抗疟药物的分析 第一节 喹啉类药物的分析 第二节青蒿素类药物的分析 【目的要求】通过本讲课程的学习,熟悉喹啉类药的结构和理化性质,掌握药物鉴别和含量测 定基本原理与方法。了解本类药物杂质的结构与检查方法。了解青蒿素类药物结构、鉴别及主 要分析方法。 【重 点】喹啉类药物理化性质和鉴别、含量测定基本原理与方法。 【难 点】喹啉类药物理化性质和鉴别、含量测定基本原理与方法。 内 容 【本讲课程的引入】疟疾是由疟原虫引起的一种传染病,每年全世界死于疟疾的人数约 250 万。寄生于人体的疟原虫有间日疟原虫、恶性疟原虫、三日疟原虫和卵形疟原虫四种, 分别引起间日疟、恶性疟、三日疟和卵形疟。在我国以间日疟和恶性疟为主,其他两种 少见。疟原虫有独特的生活史,其不同发育阶段在生物学上存在明显差异,因而导致对 不同抗疟药的敏感性不同,因此,必须了解疟原虫的生活史及抗疟药作用环节,以便根 据防治的目的正确选择药物。抗疟药(antimalarial drugs)作用于疟原虫生活史的不同环节, 从而抑制或杀灭疟原虫。根据用药的目的,将抗疟药分为三类: ① 主要用于控制症状的抗疟药(如磷酸氯喹、硫酸奎宁、磷酸咯萘啶,青蒿素,蒿 甲醚,青蒿琥酯,本芴醇等); ② 主要用于控制复发和传播的药物(如磷酸伯氨喹等); ③ 主要用于病因性预防的抗疟药(如乙胺嘧啶、磺胺类等)。 板书“喹啉类抗疟药物的分析”。写出章节的题目,参照讲稿列出标题;根据需要在每个 标题下适当写出需解释的内容或强调重点、难点等。 【本讲课程的内容】 一、喹啉类药物的基本结构与主要性质 喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环,环上杂原子的反应 性能基本与吡啶相同。现以本类最常用的典型药物硫酸奎宁、二盐酸奎宁、磷酸氯 喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹,就其鉴别和检查的有关问题进行讨论。 ( 一 ) 典型药物的结构与物理性质(如表 12-1 所示) 磷 酸 咯 萘 啶 的 纯 度 检 查 为 更 新 内 容
HO"H2SO4,2H20CH=CH2|H2SO4,2H20CH=CH2H3.4硫酸奎宁硫酸奎尼丁(二)主要化学性质1.碱性奎宁为二元生物碱,其中奎宁环上的氮原子的碱性较强(pKa8.8),与强酸形成稳定的盐,奎宁和奎尼丁均与二元酸成盐,如与硫酸成盐;而喹啉环上的氮原子碱性较弱(pKa4.2),不能与硫酸成盐。磷酸氯喹和磷酸伯氨喹为三元生物碱;磷酸咯萘啶为五元生物碱;磷酸哌喹为六元生物碱。2.旋光性喹啉类抗疮药基本都具有手性,硫酸奎宁为左旋体,其比旋度为-2370至-2240;二盐酸奎尼也为左旋体,其比旋度为-2230至-2290。而磷酸喹和磷酸咯蔡啶不具有手性。3..荧光特性硫酸奎宁和二盐酸奎尼在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光。4.紫外吸收光谱特征由于喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环,具有共轭体系,可用紫外吸收光谱的特征鉴别该类药物。二、鉴别试验1.绿奎宁反应(Thalleioquinreaction)奎宁和奎尼丁为6位含氧喹啉衍生物,可以发生绿奎宁反应。以6-羟基喹啉为例,经氯水的氯化反应,再以氨水处理,生成绿色的二醒基亚胺的铵盐,即为绿奎宁反应的基本机制。硫酸奎宁和二盐酸奎尼的绿奎宁反应机制同上。取其水溶液,加溴试液0.2ml和氨试液1ml,即显翠绿色,加酸成中性变成蓝色,成酸性时则为紫红色。翠绿色可转溶于醇、三氯甲烷中而不溶于醚。因此ChP2010采用此反应鉴别硫酸奎宁和二盐酸奎尼。ChP2010硫酸奎宁的绿奎宁反应鉴别:取本品约5mg,加水5ml溶解后,加溴试液3滴与氨试液1ml,即显翠绿色。2.光谱特征(1)紫外吸收光谱特征由于喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉杂环,具有共轭体系,可用紫外吸收光谱的特征鉴别该类药物。ChP2010采用本法鉴别磷3
3 N N H3CO H H H CH=CH2 ,H2SO4,2H2O HO HO ,H2SO4,2H2O CH=CH2 H H H H3CO N 2 N 2 硫酸奎宁 硫酸奎尼丁 (二)主要化学性质 1. 碱性 奎宁为二元生物碱,其中奎宁环上的氮原子的碱性较强(pKa 8.8),与 强酸形成稳定的盐,奎宁和奎尼丁均与二元酸成盐,如与硫酸成盐;而喹啉环上的 氮原子碱性较弱(pKa 4.2),不能与硫酸成盐。磷酸氯喹和磷酸伯氨喹为三元生物碱; 磷酸咯萘啶为五元生物碱;磷酸哌喹为六元生物碱。 2. 旋光性 喹啉类抗疟药基本都具有手性,硫酸奎宁为左旋体,其比旋度为 -237o 至-224o;二盐酸奎尼也为左旋体,其比旋度为-223o 至-229o。而磷酸哌喹和磷 酸咯萘啶不具有手性。 3. 荧光特性 硫酸奎宁和二盐酸奎尼在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光。 4. 紫外吸收光谱特征 由于喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的 喹啉杂环,具有共轭体系,可用紫外吸收光谱的特征鉴别该类药物。 二 、鉴别试验 1.绿奎宁反应(Thalleioquin reaction)奎宁和奎尼丁为 6 位含氧喹啉衍生物,可以 发生绿奎宁反应。以 6-羟基喹啉为例,经氯水的氯化反应,再以氨水处理,生成绿色的 二醌基亚胺的铵盐,即为绿奎宁反应的基本机制。硫酸奎宁和二盐酸奎尼的绿奎宁反应 机制同上。取其水溶液,加溴试液 0.2ml 和氨试液 1ml,即显翠绿色,加酸成中性变成蓝 色,成酸性时则为紫红色。翠绿色可转溶于醇、三氯甲烷中而不溶于醚。因此 ChP2010 采用此反应鉴别硫酸奎宁和二盐酸奎尼。 ChP2010 硫酸奎宁的绿奎宁反应鉴别:取本品约 5mg,加水 5ml 溶解后,加溴 试液 3 滴与氨试液 1ml,即显翠绿色。 2.光谱特征 (1)紫外吸收光谱特征 由于喹啉类药物分子结构中含有吡啶与苯稠合而成的喹啉 杂环,具有共轭体系,可用紫外吸收光谱的特征鉴别该类药物。ChP2010 采用本法鉴别磷
酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹ChP2010磷酸氯喹的UV鉴别:取本品,加0.01mol/L盐酸溶液制成每1ml中约含10μg的溶液,照紫外-可见分光光度法测定,在222nm、257nm、329nm与343nm的波长处有最大吸收。ChP2010磷酸略萘啶的UV鉴别:取本品,加磷酸盐缓冲溶液(pH7.0)制成每1ml中约含10μg的溶液,在260nm与276nm的波长处有最大吸收。(2)荧光光谱特征利用硫酸奎宁和二盐酸奎宁在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光。ChP2010硫酸奎宁的荧光鉴别:取本品约20mg,加水20ml溶解后,分取溶液10ml,加稀硫酸使成酸性,即显蓝色荧光。(3)红外吸收光谱特征硫酸奎宁、二盐酸奎宁、磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸略萘啶和磷酸伯氨喹在ChP2010中均采用红外光谱的方法进行鉴别。ChP2010磷酸氯喹的IR鉴别:取本品约0.5g,置分液漏斗中,加水25ml溶解后,加氢氧化钠试液5ml、乙醚50ml振摇提取,醚层用水洗涤后通过置有无水硫酸钠的漏斗滤过,滤液置水浴上蒸干,残渣用五氧化二磷为干燥剂减压干燥至析出结晶,其红外光吸收图谱应与氯喹的对照图谱一致。3.无机酸盐氯化物的鉴别反应(1)取供试品溶液,加稀硝酸使成酸性后,滴加硝酸银试液,即生成白色凝乳状沉淀;分离,沉淀加氨试液即溶解,再加稀硝酸酸化后,沉淀复生成。如供试品为生物碱或其他有机碱的盐酸盐,须先加氨试液使成碱性,将析出的沉淀滤过除去,取滤液进行试验。(2)取供试品少量,置试管中,加等量的二氧化锰,混匀,加硫酸湿润,缓缓加热,即发生氯气,能使用水湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色。磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹都具有磷酸根,显磷酸盐反应进行鉴别。磷酸盐的鉴别反应(1)取供试品的中性溶液,加硝酸银试液,即生成浅黄色沉淀;分离,沉淀在氨试液或稀硝酸中均易溶解。(2)取供试品溶液,加氯化铵镁试液,即生成白色结晶性沉淀。(3)取供试品溶液,加钼酸铵试液与硝酸后,加热即生成黄色沉淀:分离,沉淀能在氨试液中溶解。(三)特殊杂质检查1.硫酸奎宁中特殊杂质检查ChP2010硫酸奎宁进行酸度、三氯甲烷-无水乙醇不溶物、其他金鸡纳碱、干燥失重、炽灼残渣的检查。4
4 酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹。 ChP2010 磷酸氯喹的 UV 鉴别:取本品,加 0.01mol/L 盐酸溶液制成每 1ml 中约含 10g 的溶液,照紫外-可见分光光度法测定,在 222nm、257nm、329nm 与 343nm 的波长处有 最大吸收。 ChP2010 磷酸咯萘啶的 UV 鉴别:取本品,加磷酸盐缓冲溶液(pH7.0)制成每 1ml 中 约含 10g 的溶液,在 260nm 与 276nm 的波长处有最大吸收。 (2)荧光光谱特征 利用硫酸奎宁和二盐酸奎宁在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光。 ChP2010 硫酸奎宁的荧光鉴别:取本品约 20mg,加水 20ml 溶解后,分取溶液 10ml,加稀硫酸使成酸性,即显蓝色荧光。 (3)红外吸收光谱特征 硫酸奎宁、二盐酸奎宁、磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯 萘啶和磷酸伯氨喹在 ChP2010 中均采用红外光谱的方法进行鉴别。 ChP2010 磷酸氯喹的 IR 鉴别:取本品约 0.5g,置分液漏斗中,加水 25ml 溶解 后,加氢氧化钠试液 5ml、乙醚 50ml 振摇提取,醚层用水洗涤后通过置有无水硫酸钠的 漏斗滤过,滤液置水浴上蒸干,残渣用五氧化二磷为干燥剂减压干燥至析出结晶,其红 外光吸收图谱应与氯喹的对照图谱一致。 3.无机酸盐 氯化物的鉴别反应 (1)取供试品溶液,加稀硝酸使成酸性后,滴加硝 酸银试液,即生成白色凝乳状沉淀;分离,沉淀加氨试液即溶解,再加稀硝酸酸化后, 沉淀复生成。如供试品为生物碱或其他有机碱的盐酸盐,须先加氨试液使成碱性,将析 出的沉淀滤过除去,取滤液进行试验。(2)取供试品少量,置试管中,加等量的二氧化锰, 混匀,加硫酸湿润,缓缓加热,即发生氯气,能使用水湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色。 磷酸氯喹、磷酸哌喹、磷酸咯萘啶和磷酸伯氨喹都具有磷酸根,显磷酸盐反应进行鉴别。 磷酸盐的鉴别反应 (1)取供试品的中性溶液,加硝酸银试液,即生成浅黄色沉淀;分 离,沉淀在氨试液或稀硝酸中均易溶解。(2)取供试品溶液,加氯化铵镁试液,即生成白 色结晶性沉淀。(3)取供试品溶液,加钼酸铵试液与硝酸后,加热即生成黄色沉淀;分离, 沉淀能在氨试液中溶解。 (三)特殊杂质检查 1.硫酸奎宁中特殊杂质检查 ChP2010 硫酸奎宁进行酸度、三氯甲烷-无水乙醇不溶物、其他金鸡纳碱、干燥失重、 炽灼残渣的检查
奎宁主要来源于金鸡纳树皮,在提取分离过程中除了得到奎宁外,还得到了奎宁丁、辛可宁和辛可尼定等其他金鸡纳碱。硫酸奎宁为白色细微的针状结晶,轻柔,易压缩;无臭,味极苦:遇光渐变色;水溶液显中性反应。在氯仿-无水乙醇(2:1)的混合液中易溶,在水、乙醇、氯仿或乙醚中微溶。根据硫酸奎宁的制备工艺,产品中有关物质主要是生产过程中产生的中间体以及副反应产物。通过检查酸度、三氯甲烷-乙醇中不溶物质和其他金鸡纳碱等加以控制。1.酸度主要是在成盐过程中引入。检查法:取本品0.20g,加水20ml溶解后,用酸度计进行测定,pH值应为5.7~6.6。2.三氯甲烷-乙醇中不溶物质本项检查主要控制药物在制备过程中引入的醇中不溶性杂质或无机盐类等。检查法:取本品2.0g,加三氯甲烷-无水乙醇(2:1)混合溶液15ml,在50℃加热10分钟后,用称定重量的垂熔埚滤过,滤渣用上述混合溶液分5次洗涤,每次10ml,在105℃干燥至恒重,遗留残渣不得过2mg。3.其他金鸡纳碱本项检查主要控制硫酸奎宁中的其他生物碱,采用HPLC或TLC中的主成分自身对照法或杂质对照品对照法进行检查。TLC检查法:取本品,加稀乙醇制成每1ml中约含10mg的溶液,作为供试品溶液:精密量取适量,加稀乙醇稀释制成每1ml中约含50ug的溶液,作为对照溶液。吸取上述两种溶液各5叫l,分别点于同一硅胶G薄层板上,以三氯甲烷-丙酮二乙胺(5:4:1.25)为展开剂,展开后,微热使展开剂挥散,喷以碘铂酸钾试液使显色。供试品溶液如显杂质斑点,与对照溶液的主斑点比较,不得更深。(二)磷酸咯萘啶的纯度检查ChP2010磷酸略萘啶进行酸度、水中不溶物、氯化物、甲醛、四氢吡略、干燥失重的检查。磷酸咯萘啶(疟乃停)对原虫红细胞内期裂殖体有杀灭作用。与氯喹无交叉抗药性,临床上用于治疗抗氯喹株恶性症和抢救脑型疟等凶险型症疾。磷酸咯啶在生产和贮藏过程中引入的有关物质,通过溶液的澄清度与颜色、有关物质等项目的检查进行控制。5
5 奎宁主要来源于金鸡纳树皮,在提取分离过程中除了得到奎宁外,还得到了奎宁丁、 辛可宁和辛可尼定等其他金鸡纳碱。 硫酸奎宁为白色细微的针状结晶,轻柔,易压缩;无臭,味极苦;遇光渐变色;水 溶液显中性反应。在氯仿-无水乙醇(2:1)的混合液中易溶,在水、乙醇、氯仿或乙醚中微 溶。 根据硫酸奎宁的制备工艺,产品中有关物质主要是生产过程中产生的中间体以及副 反应产物。通过检查酸度、三氯甲烷-乙醇中不溶物质和其他金鸡纳碱等加以控制。 1. 酸度 主要是在成盐过程中引入。 检查法:取本品 0.20g,加水 20ml 溶解后,用酸度计进行测定,pH 值应为 5.7~ 6.6。 2. 三氯甲烷-乙醇中不溶物质 本项检查主要控制药物在制备过程中引入的醇中不溶 性杂质或无机盐类等。 检查法: 取本品 2.0g,加三氯甲烷-无水乙醇(2:1)混合溶液 15ml,在 50℃加热 10 分钟后,用称定重量的垂熔坩埚滤过,滤渣用上述混合溶液分 5 次洗涤,每次 10ml,在 105℃干燥至恒重,遗留残渣不得过 2mg。 3.其他金鸡纳碱 本项检查主要控制硫酸奎宁中的其他生物碱,采用 HPLC 或 TLC 中 的主成分自身对照法或杂质对照品对照法进行检查。 TLC 检查法:取本品,加稀乙醇制成每 1ml 中约含 10mg 的溶液,作为供试品溶液; 精密量取适量,加稀乙醇稀释制成每 1ml 中约含 50g 的溶液,作为对照溶液。吸取上述 两种溶液各 5l,分别点于同一硅胶 G 薄层板上,以三氯甲烷-丙酮-二乙胺(5:4:1.25)为展 开剂,展开后,微热使展开剂挥散,喷以碘铂酸钾试液使显色。供试品溶液如显杂质斑 点,与对照溶液的主斑点比较,不得更深。 (二) 磷酸咯萘啶的纯度检查 ChP2010 磷酸咯萘啶进行酸度、水中不溶物、 氯化物、 甲醛、四氢吡咯、 干 燥失重的检查。 磷酸咯萘啶(疟乃停)对疟原虫红细胞内期裂殖体有杀灭作用。与氯喹无交叉抗药 性,临床上用于治疗抗氯喹株恶性疟和抢救脑型疟等凶险型疟疾。 磷酸咯萘啶在生产和贮藏过程中引入的有关物质,通过溶液的澄清度与颜色、 有关物质等项目的检查进行控制