华北理工药物分析课件12喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析

第十二章喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析学习要求1.掌握：喹啉类和青蒿素类药物的结构、性质和分析测定方法。2.熟悉：喹啉类和青蒿素类药物的鉴别试验、有关物质的特点。3.了解：喹啉类和青蒿素类药物的体内样品分析。。第一节喹啉类药物的分析第二节青蒿素类药物的分析第一节喹啉类药物的分析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(antimalarialdrugs)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)。•Ross证实蚊子是疟疾的传播媒介，为此获得1902年诺贝尔医学奖•TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1902•直至1880年法国学者Laveran才发现疟疾的病原体是疟原虫，为此获得1907年诺贝尔医学奖；•TheNobelprizeinphysiologyormedicine1907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、喹啉类药物的基本结构与主要性质NH3CONHCHHOHCH2·H2SO4·2H2OH硫酸奎宁QuinineSulfateNH3CONHHCHHOHCH2·2HCl二盐酸奎宁QuinineDihydrochlorideNNNNNNClCl·4H3PO4·4H2O磷酸哌喹PiperaquinePhosphateNHNCH3NCH3CH3Cl·2H3PO4磷酸氯喹ChloroquinePhosphate4H3PO4NNHNOHNNOCH3Cl磷酸咯萘啶MalaridinePhosphate·2H3PO4NH3COHNNH2CH3磷酸伯氨喹PrimaquinePhosphate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。奎宁NCHCH2HNCH3OCOHHpKb2=9.7pKb1=5.07喹啉类药物的物理性质、鉴别、检查及含量测定药物名称物理性质鉴别检查含量硫酸奎宁QuinineSulfate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。在三氯甲烷-无水乙醇(2:1)中易溶，在水、乙醇、三氯甲烷或乙醚中微溶。[]D(0.1mol/LHCl溶液)-237o～-244o。1.荧光反应2.绿奎宁反应3.氯化钡反应4.IR1.酸度2.三氯甲烷-无水乙醇不溶物.3.其他金鸡纳碱(TLC).4.干燥失重.5.炽灼残渣非水滴定二盐酸奎宁QuinineDihydrochloride白色粉末；无臭，味极苦；遇光渐变色；水溶液显酸性反应。在水中极易溶解，在乙醇中溶解，在三氯甲烷中微溶，在乙醚中极微溶解。[]D(0.1mol/LHCl溶液)-223o～-229o。1.荧光反应2.绿奎宁反应3.IR4.氯化物反应1.酸度.2.硫酸盐.3.其他金鸡纳碱(TLC).4.干燥失重.5.炽灼残渣.6.钡盐非水滴定磷酸哌喹PiperaquinePhosphate类白色至浅黄色的结晶性粉末；无臭，味微苦；遇光易变色。在水中微溶，在无水乙醇或三氯甲烷几乎不溶。1.硫氰酸铵反应2.UV3.IR4.磷酸盐反应1.酸度2.有关物质（TLC）3.水分非水滴定(提取后)磷酸氯喹ChloroquinePhosphate白色结晶性粉末，无臭，味苦。遇光渐变色；水溶液显酸性反应。在水中易溶，在乙醇、三氯甲烷、乙醚中几乎不溶。1.UV2.IR3.磷酸盐反应1.酸度.2.溶液的澄清度.3.有关物质(TLC).4.干燥失重.5.重金素.6.砷盐非水滴定磷酸咯萘啶MalaridinePhosphate黄色至橙黄色结晶性粉末；无臭，味苦；具引湿性。在水中溶解，在乙醇或乙醚中几乎不溶。1.三硝基苯酚反应2.UV3.IR4.磷酸盐反应1.酸度.2.水中不溶物.3.氯化物4.甲醛.5.四氢吡咯.6.干燥失重非水滴定(电位法)磷酸伯氨喹PrimaquinePhosphate橙红色结晶性粉未，无臭，味苦。在水中溶解，在三氯甲烷或乙醚中不溶。1.硫酸铈铵反应2.UV3.IR4.磷酸盐反应1.酸度.2.有关物质（TLC）.3.残留溶剂.4.干燥失重非水滴定(电位法)(一)典型药物的结构与物理性质(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(一)绿奎宁反应(二)光谱特征(三)无机酸盐(一)绿奎宁反应奎宁为6-位含氧喹啉衍生物，可以发生绿奎宁反应(Thalleioquinreaction)。反应基本机制是6-位含氧喹啉，经氯水(或溴水)氧化氯化，再以氨水处理缩合，生成绿色的二醌基亚胺的铵盐。NCH3ONOHClCl2NH3NOClClNONH4NNO+2(一)绿奎宁反应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。(二)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。(二)光谱特征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10g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10g的溶液，在260nm与276nm的波长处有最大吸收。(二)光谱特征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。(二)光谱特征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。(三)无机酸盐利用硫酸奎宁的硫酸根，显硫酸盐的鉴别反应进行鉴别。硫酸盐的鉴别反应(1)取供试品溶液，滴加氯化钡试液，即生成白色沉淀；分离，沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。(2)取供试品溶液，加醋酸铅试液，即生成白色沉淀；分离，沉淀在醋酸铵试液或氢氧化钠试液中溶解。(3)取供试品溶液，加盐酸，不生成白色沉淀(与硫代硫酸盐区别)。二盐酸奎宁中具有盐酸根，即显氯化物的鉴别反应进行鉴别。(三)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。(三)无机酸盐磷酸盐的鉴别反应(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、检查(一)硫酸奎宁的检查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。三、检查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。三、检查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50g的溶液，作为对照溶液。吸取上述两种溶液各5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。三、检查BP7HPLC检查法：金鸡纳生物碱的HPLC分析系统适用性试验示意图1-cinchonine;2-cinchonidine;3-dihydrocinchonine;4-dihydrocinchonidine;5-quinidine;6-quinine;7-diydroquinidine;8-dihydroquinine;9-epiquinidine;10-epiquinine三、检查(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