第十三章莨菪烷类抗胆碱药物的分析

Pharmaceuticalanalysis第十三章莨菪烷类抗胆碱药物的分析主讲：张婷婷教学要求掌握:莨菪烷类抗胆碱药物的结构和性质；主要莨菪烷类抗胆碱药物的鉴别、检查和含量测定的原理和特点熟悉：主要莨菪烷类抗胆碱药物杂质的结构、危害、检查方法与含量限度了解：影响莨菪烷类抗胆碱药物稳定性的主要因素，体内样品与临床监测2Pharmaceuticalanalysis第一节莨菪烷类药物的结构和性质Pharmaceuticalanalysis3一、典型药物莨菪烷生物碱是从茄科植物中提取的具有对M受体阻断作用的生物碱。这类生物碱都是由莨菪醇与不同的有机酸所成的酯。Pharmaceuticalanalysis412345678N莨菪烷12345678NOHH莨菪醇OHOOHNCH3OHHNCH3+HOOCOH莨菪醇莨菪酸阿托品硫酸阿托品硫酸莨菪碱Pharmaceuticalanalysis5一、典型药物H2SO4NH3CH22H2OOHOOHH2SO4OOHOHNH3CH2H2OHBrNH3CHOOOHHBrNH3CHOOHOH氢溴酸后马托品氢溴酸山莨菪碱HO—Pharmaceuticalanalysis6一、典型药物3H2OHBrNH3CHOOHOHOBrNH3CHOOHOHOH3CBrNH3CHOOHOHOH3C氢溴酸东莨菪碱甲溴东莨菪碱丁溴东莨菪碱二、主要理化性质1.水解性本类药物分子结构中具有酯的结构，易水解。以阿托品为例，水解生成莨菪醇和莨菪酸。Pharmaceuticalanalysis7OHOOHNCH3OHHNCH3+HOOCOH阿托品莨菪醇莨菪酸2.碱性阿托品和东莨菪碱的结构中，五元脂环上含有叔胺氮原子,具有较强的碱性,易与酸成盐。3.旋光性氢溴酸东莨菪碱结构中含有不对称碳原子，呈左旋体，比旋度为-24至-27，而阿托品结构中虽然也含有不对称碳原子，但因外消旋化而为消旋体，无旋光性。利用此性质可区别阿托品与东莨菪碱。Pharmaceuticalanalysis8二、主要理化性质第二节鉴别试验Pharmaceuticalanalysis9一、托烷生物碱的Vitali鉴别反应【原理】托烷生物碱的特征反应，原理如下：【示例】ChP氢溴酸山莨菪碱的鉴别取供试品约10mg，加发烟硝酸5滴，置水浴上蒸干，得黄色的残渣，放冷，加乙醇2～3滴，加固体氢氧化钾一小粒，即显深紫色。Pharmaceuticalanalysis10托烷生物碱水解莨菪酸发烟硝酸三硝基衍生物KOH（C2H5OH）固体KOH有色的醌型产物深紫色【反应过程】Pharmaceuticalanalysis11一、托烷生物碱的Vitali鉴别反应HOOCOH+3HNO3HOOCOHNO2O2NNO2+3H2OKOHC2H5OHHOOCOHNO2O2NNOHOKOHHOHNO2O2NNOKO莨菪酸硝基化脱羧反应深紫二、与硫酸——重铬酸钾的反应【原理】本类药物水解后，生成的莨菪酸，可与硫酸和重铬酸钾在加热的条件下，发生氧化反应，生成苯甲醛，而逸出类似苦杏仁的臭味。其反应式为：Pharmaceuticalanalysis12HOOCOH－H2OH2SO4HOOCCH22O2CHO+2CO2↑＋H2O三、与生物碱显色剂或沉淀剂反应【原理】本类药物在酸性溶液中可与重金属盐类或大分子酸类等沉淀试剂反应生成难溶盐、复盐或配合物沉淀。【示例】阿托品+氯化汞醇试液黄色沉淀东莨菪碱+氯化汞醇试液白色沉淀Pharmaceuticalanalysis13其他鉴别反应（四）光谱鉴别法（UV、IR）UV:一般通过比较药物的λmax、λmin或吸收光谱的一致性来进行鉴别以及吸光度或吸收系数的比值来鉴别。IR:鉴别该类药物的原料药。五、色谱法（TLC、HPLC、GC）一般用于已知生物碱的鉴别六、硫酸盐和溴化物的反应通过加沉淀试剂如硝酸银等生成溴化银沉淀或加入氯试剂生成溴溶于三氯甲烷而显色。Pharmaceuticalanalysis14其他鉴别反应【示例】Ch.P氢溴酸山莨菪碱注射液TLC鉴别取本品1ml，置水浴上蒸干。取残渣与消旋山莨菪碱对照品，分别加甲醇制成10mg/ml的溶液。照薄层色谱法试验，吸取上述两种溶液各10μl，分别点于同一氧化铝（中性，活度Ⅱ-Ⅲ级）薄层板上，以三氯甲烷-无水乙醇（95∶5）为展开剂，展开，晾干，喷以稀碘化铋钾试液-碘化钾碘试液（1∶1）。供试品溶液所显主斑点位置和颜色，应与对照品溶液的主斑点相同。Pharmaceuticalanalysis15第三节特殊杂质及其检查法Pharmaceuticalanalysis16一、氢溴酸东莨菪中特殊杂质检查一、氢溴酸东莨菪碱中有关物质的检查从茄科植物曼陀罗的干燥品（洋金花）中提取东莨菪碱，然后制成氢溴酸盐。Pharmaceuticalanalysis17洋金花粗粉乙醇/渗漉渗漉液减压蒸馏浸膏H2SO4/提取酸性提取液Na2CO3,CHCl3提取总生物碱Na2CO3,CHCl3分离东莨菪碱HBr/成盐氢溴酸东莨菪碱（粗品）75%C2H5OH/精制成品一、氢溴酸东莨菪碱中有关物质的检查1.酸度东莨菪碱碱性很弱，对石蕊试纸几乎不显碱性反应。氢溴酸东莨菪碱为强酸弱碱形成的盐，通过其5%水溶液的pH值为4.0～5.5，来控制本品中的酸性杂质。2.易氧化物可能杂质为阿扑东莨菪碱、及其它含有不饱和双键的有机物，他们的紫外吸收波长会红移、可使高锰酸钾溶液褪色Pharmaceuticalanalysis18一、氢溴酸东莨菪中特殊杂质检查NH3CHOOCH2(杂质Ⅰ)NH3CHOOOCH2(杂质Ⅱ)一、氢溴酸东莨菪碱中有关物质的检查3.其他生物碱(阿朴阿托品、颠茄碱等)ChP2010采用HPLC法检查氢溴酸东莨菪碱中有关物质取本品0.10g，加水2ml溶解后，分成两等份：一份中加氨试液2～3滴，不得发生浑浊；另一份中加氢氧化钾试液数滴，只许发生瞬即消失的类白色浑浊。Pharmaceuticalanalysis19一、氢溴酸东莨菪中特殊杂质检查+氨试液不混浊合格混浊存在其他生物碱+KOH试液混浊（东莨菪碱）本品水溶液碱性溶液中水解混浊消失二、硫酸阿托品中有关物质检查★硫酸阿托品为消旋体，无旋光性，而莨菪碱为左旋体，可以利用旋光性对莨菪碱杂质进行检查★ChP用HPLC法检查其中有关物质，通过峰面积的比值及保留时间来控制杂质限度。Pharmaceuticalanalysis20第四节含量测定Pharmaceuticalanalysis21该法是利用碱性药物，在一定pH条件下，可与某些酸性染料结合显色，随后用分光光度法测定药物含量的方法。该法样品用量少，灵敏度高适用于少量供试品、尤其是小剂量药物制剂的定量分析具有一定的专属性和准确度一、酸性染料比色法在适当的pH介质中（一）基本原理（碱性药物）B+H+BH+HInH++In-+(BH+•In-)aq(BH+•In-)org有机溶剂提取比色测定：①(BH+•In-)org或者②(BH+•In-)orgOH-In-一、酸性染料比色法（酸性染料）如果水相pH值过低，酸性染料几乎仍以分子状态存在，而不能离解成In-；如果水相pH值过高，则生物碱几乎全部以游离碱的形式存在，离子对浓度减小，有机溶剂萃取的不是离子对，而是生物碱本身。故应选择一个水相的最适pH值。一般根据药物和酸性染料的pK值以及两相中的分配系数而定。（二）影响因素（1）水相的pH值一、酸性染料比色法选择原则：•对离子对的萃取效率高、能与离子对形成氢键、不与或极少与水混溶的试剂。•常用的有机溶剂有：CHCl3、CH2Cl2、苯、甲苯等（3）有机溶剂的选择（2）酸性染料及其浓度•常用：溴甲酚绿(BCG)、溴麝香草酚蓝（BTB）、溴甲酚紫（BCP）、溴酚兰(BPB)、甲基橙等。•中国药典中托烷类药物采用溴甲酚绿作酸性染料。•酸性染料的浓度对测定结果影响不大。一、酸性染料比色法（二）影响因素•如果水分进入有机层，酸性染料可引入，有色，影响比色测定；且水分会使有机层浑浊，也影响比色测定。所以应严防水分的混入。•有机层可加入无水硫酸钠等脱水或经干燥滤纸、脱脂棉滤过。（4）水分的影响（5）酸性染料里面的有色杂质在加入供试品前，将缓冲液与酸性染料的混合液先用所选的有机溶剂萃取，弃去有色杂质。（二）影响因素一、酸性染料比色法（三）应用利用本法可对紫外吸收弱、标示量低的有机碱性（生物碱）药物制剂的含量或含量均匀度进行测量。如：硫酸阿托品片、氢溴酸东莨菪碱片、中药材和中成药中的生物碱成分等。一、酸性染料比色法（三）应用【示例】硫酸阿托品片的含量测定精密量取对照品溶液和供试品溶液各2ml，分别置预先精密加入三氯甲烷10ml的分液漏斗中，各加溴甲酚绿溶液4ml，振摇提取后，静置使分层；分取三氯甲烷液，照紫外-可见分光光度法，在420nm波长处分别测定吸光度，计算，即得。一、酸性染料比色法1.离子对2.染料空白3.阿托品（水溶液在420nm附近无吸收）硫酸是二元酸，在水溶液中能完成二级解离，生成SO42-但在非水介质中，只显示一元酸解离为HSO4-，即只供给一个H+，所以硫酸盐类药物在冰醋酸中，只能滴定至硫酸氢盐，因此可以用高氯酸滴定液直接滴定。二、非水溶液滴定法(BH+)2·SO42-+HClO4→(BH+)·ClO4-+(BH+)·HSO4-【示例】硫酸阿托品测定直接滴定，反应摩尔比为1∶1溶剂：冰醋酸、醋酐指示剂：结晶紫反应式：Pharmaceuticalanalysis30三、高效液相色谱法离子对色谱Ion-PairHPLC【应用范围】在反相液相色谱条件下呈离子状态的药物，如有机碱类、有机酸类等色谱保留常常较弱，从而影响到它们的含量或有关物质HPLC测定的专属性和准确度。调整流动相的pH，抑制它们的解离，以改变色谱保留行为，但并不都能获得满意的结果。采用离子对高效液相色谱法，可以改善它们的色谱保留行为，并实现准确测定Pharmaceuticalanalysis31三、高效液相色谱法离子对色谱Ion-PairHPLC【原理】将待测组份的反离子加入流动相中，与呈离解状态的药物作用，生成可逆的离子对化合物【范围】测定在反相色谱条件下呈离子状态的药物，如有机碱、有机酸类药物【离子对试剂的选择】分析有机碱，主要采用烷基磺酸盐阴离子对试剂（如戊烷磺酸钠、庚烷磺酸钠）或其他盐类分析有机酸，主要采用季铵盐阳离子对试剂（四丁基氢氧化铵、四丁基溴化铵等）Pharmaceuticalanalysis32三、高效液相色谱法离子对色谱Ion-PairHPLC【影响离子对形成的条件】离子对的种类、性质和浓度例：阴离子对试剂的非极性部分越大，形成的离子对分配系数越大，保留时间越长（十二烷基磺酸钠＞庚烷磺酸钠＞戊烷磺酸钠）流动相的组成、pH及离子强度流动相一般呈酸性，以利于有机碱药物的离解；水相为具有适宜pH的缓冲溶液离子对试剂的浓度大约为：3~10mmol/L【示例】氢溴酸东莨菪碱原料、片剂、注射剂习题：最佳选择题：莨菪烷类生物碱的特征反应是A．与三氯化铁反应B．与生物碱沉淀剂反应C．重氮化·偶合反应D．Vitali反应Pharmaceuticalanalysis33D习题：最佳选择题：药物水解后，与硫酸-重铬酸钾在加热的条件下生成苯甲醛，而逸出类似苦杏仁的臭味的药物是A．氢溴酸山莨菪碱B．异烟肼C．硫酸奎宁D．盐酸氯丙嗪Pharmaceuticalanalysis34A习题：最佳选择题：采用酸性染料比色法测定药物含量，如果溶液pH过低对测定造成的影响是A．使In-浓度太低，而影响离子对的形成B．有机碱药物呈游离状态C．使In-浓度太高D．有利于离子对的形成Pharmaceuticalanalysis35A习题：配伍选择题：A．HPLC法B．酸性染料比色法C、硝酸银电位滴定D．非水溶液滴定法E．酸碱滴定法以下药物ChP2010含量测定的方法是1.硫酸阿托品原料药含量测定方法2.硫酸阿托品制剂含量测定方法3.丁溴东莨菪碱注射剂的含量测定方法Pharm