喹啉与青蒿素类抗疟疾药物的分析

喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析第十二章第一节喹啉类药物的分析•基本结构和主要性质•鉴别实验•纯度检查•含量测定一、基本结构NH3CONHCHHOHCH2·H2SO4·2H2OH硫酸奎宁NH3CONHHCHHOHCH2·2HCl二盐酸奎宁NNNNNNClCl·4H3PO4·4H2O磷酸哌喹NHNCH3NCH3CH3Cl·2H3PO4磷酸氯喹4H3PO4NNHNOHNNOCH3Cl磷酸咯萘啶·2H3PO4NH3COHNNH2CH3磷酸伯氨喹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。二、主要化学性质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；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。1.碱性(二)主要化学性质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。磷酸哌喹和磷酸咯萘啶不具有手性。2.旋光性(二)主要化学性质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1.硫酸盐的鉴别反应硫酸奎宁的硫酸根，显硫酸盐的鉴别反应进行鉴别。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。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。取供试品溶液，加盐酸，不生成白色沉淀(与硫代硫酸盐区别)。(三)无机酸盐2.氯化物的鉴别反应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。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。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。(三)无机酸盐3.磷酸盐的鉴别反应磷酸氯喹、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。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。取供试品溶液，加氯化铵镁试液，即生成白色结晶性沉淀。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、纯度检查理化特性：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。有关物质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。通过检查以下项加以控制：•酸度•三氯甲烷-乙醇中不溶物质•其他金鸡纳碱等(一)硫酸奎宁的检查(一)硫酸奎宁的检查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。(一)硫酸奎宁的检查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。(二)磷酸咯萘啶的纯度检查1.酸度主要是在成盐过程中引入。本品水溶液的pH值如小于2.4，刺激性较大。检查法：取本品1.0g，加水25ml溶解后，用酸度计进行测定，pH值应大于2.4。2.水中不溶物本品加水溶解后，稍放置即有黄色不溶物产生，影响质量。故质量标准按给药途径不同，规定其不同限量以控制质量。检查法：取本品2.0g，加水25ml振摇使溶解，放置30分钟，用置105℃恒重的4号垂熔玻璃坩埚滤过，沉淀用水15ml分次洗涤，在105℃干燥4小时，遗留残渣不得过4mg(供注射用)或7mg(供口服用)。(二)磷酸咯萘啶的纯度检查3.氯化物系生产工艺中带入。检查时为了避免溶液颜色的干扰，先加碱使咯萘啶沉淀析出，然后再对滤液进行检查。检查法取本品0.10g，加水4ml使溶解，加20％碳酸钠溶液5ml，摇匀，使沉淀完全，用5号垂熔玻璃漏斗滤过，容器用水15ml分次洗涤、滤过，合并滤液，加水使成25ml，依氯化物法检查，与标准氯化钠溶液3.0ml制成的对照液比较，不得更浓(0.03％)。(二)磷酸咯萘啶的纯度检查4.甲醛在合成磷酸咯萘啶的反应中使用了甲醛进行缩合，甲醛具有毒性，应对产品中可能剩余的甲醛进行检查。检查法：取本品50.0mg，加水2ml使溶解，加5%碳酸钠溶液4ml，搅匀，滤过，滤液加硫酸溶液(1→2)3ml，冷却后加品红亚硫酸试液5ml，在20～30℃保温30分钟，如显色，与新制的甲醛溶液(每1ml含甲醛0.10mg的水溶液)1.0ml用同一方法制成的对照液比较，不得更深(0.2%)。5.四氢吡咯在合成磷酸咯萘啶的反应中使用了四氢吡咯进行缩合，四氢吡咯具有毒性，应对产品中可能剩余的四氢吡咯进行检查。检查法：取本品10mg，加水2ml溶解后，加5％碳酸钠溶液2ml，搅拌，滤过，滤液加新制的亚硝基铁氰化钠乙醛试液1ml，摇匀，5分钟内不得显蓝紫色。四、含量测定硫酸奎宁具有生物碱的性质，很难在水溶液中用酸直接滴定。而在非水酸性介质中，碱性显著增强，即可以在冰醋酸或醋酐等酸性溶液中，用高氯酸滴定液直接滴定，以指示剂或电位法确定终点。由于硫酸为二元酸，在水溶液中能进行二级解离，但在冰醋酸介质中，只能解离为HSO4ˉ，所以生物碱的硫酸盐在冰醋酸中只能滴定至硫酸氢盐。(BH+)2∙SO42-+HClO4BH+∙ClO4-+BH+∙HSO4ˉ测定时还应注意生物碱分子结构中氮原子碱性的强弱，正确判断反应的摩尔比，以准确计算结果。(一)硫酸奎宁的含量测定(一)硫酸奎宁的含量测定取本品约0.2g，精密称定，加冰醋酸10ml溶解后，加醋酐5ml与结晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液显蓝绿色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于24.90mg的(C20H24N2O2)2·H2SO4。(C20H24N2·H+)2SO4+3HClO4→(C20H24N2·2H+)·2ClO4-+(C20H24N2·2H+)·HSO4-·ClO4-ChP2010硫酸奎宁的含量测定法：奎宁为二元碱，喹核氮可与硫酸成盐，喹啉环氮不与硫酸成盐，但在冰醋酸介质中用高氯酸滴定时，却能与高氯酸成盐。即：因此，1mol硫酸奎宁消耗3mol高氯酸滴定液。即1mol奎宁可以结合4mol质子，其中1mol质子是硫酸提供的，其它3mol质子是由高氯酸提供的。USP与本法相同。(二)磷酸氯喹制剂的含量测定取本品10片，精密称定，研细，精密称取适量(约相当于磷酸氯喹0.13g)，置200ml量瓶中，加0.lmol/L盐酸溶液适量，充分振摇使磷酸氯喹溶解并稀释至刻度，摇匀，滤过，精密量取续滤液2ml，置100ml量瓶中，用0.lmol/L盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，在343nm的波长处测定吸光度；另取磷酸氯喹对照品适量，精密称定，加0.lmol/L盐酸溶液溶解并定是稀释制成每lml中约含13μg的溶液，同法测定，计算，即得。本品含磷酸氯喹(C18H26ClN3·2H3PO4)应为标示量的93.0%～107.0%。ChP2010中磷酸氯喹片的紫外-可见分光光度含量测定法：(二)磷酸氯喹制剂的含量测定ChP2010中磷酸氯喹注射液(本品含磷酸氯喹的灭菌水溶液。含磷酸氯喹(C18H26ClN3·2H3PO4)应为标示量的95.0%～105.0%。)的含量的提取酸量测定法：精密量取本品适量(约相当于磷酸氯喹0.3g)，用水稀释至30ml，加20%氢氧化钠溶液3ml，摇匀，用乙醚提取4次，每次20ml，合并乙醚液，用10ml水洗涤，水洗涤液再用15ml乙醚提取1次，合并前后两次的乙醚液，蒸发至近2～3ml时，精密加盐酸滴定液(0.lmol/L)25ml，温热蒸去乙醚并使残渣溶解，冷却，加溴甲酚绿指示液数滴，用氢氧化钠滴定液(0.lmol/L)滴定。每lml盐酸滴定液(0.lmol/L)相当于25.79mgC18H26ClN3·2H3PO4。USP采用提取后HPLC测定磷酸氯喹注射液的含量。第二节青蒿素类药物的分析•基本结构与主要性质•鉴别试验•纯度检查•含量测定一、青蒿素类药物的基本结构与主要性质OOH3COOHCH3HHOCH3青蒿素OOH3COOHCH3HHCH3HHHO双氢青蒿素OOH3COOHH3CHHCH3HHOHOHOO青蒿琥酯OOH3COOHCH3HHCH3HHOCH3H蒿甲醚UV吸收特性由于青蒿素类药物分子结构中母核，不具有共轭体系，其紫外吸收光谱的主要是末端吸收。但C-10由于取代基的不同具有一定吸收特征。氧化性由于青蒿素类是具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，这类化合物具有氧化性。旋光性青蒿素类药物都均有旋光性，均为右旋体药物。青蒿素其比旋度为+75o～+78o。蒿甲醚其比旋度为+168o～+173o。水解反应青蒿素结构中由于有内酯，在碱性条件下，发生水解，但其他药物由于母核中没有内酯，没法发生水解。二、鉴别试验(一)、呈色反应(二)、吸收光谱特征(三)、色谱法(一)呈色反应由于青蒿素类是具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，这类化合物具有氧化性。在酸性条件能将I-氧化成I2与淀粉指示液，生成蓝紫色。1.碘化钾试液-淀粉反应(过氧桥的氧化反应)2.羟肟酸铁反应含有内酯的