(1)結構類型
麻黃中含有多種生物堿,以麻黃堿和偽麻黃堿為主,其次是甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿。麻黃生物堿分子中的氮原于均在側鏈上,屬于有機胺類生物堿。麻黃堿和偽麻黃堿屬仲胺衍生物,且互為立體異構體,它們的結構區(qū)別在于Cl的構型不同。
(2)理化性質
揮發(fā)性:麻黃堿和偽麻黃堿的分子量較小,具有揮發(fā)性。
堿性:麻黃堿和偽麻黃堿為仲胺生物堿,堿性較強。由于偽麻黃堿的共軛酸與
C2-OH形成分子內氫鍵穩(wěn)定性大于麻黃堿,所以偽麻黃堿的堿性強于麻黃堿。
溶解性:由于麻黃堿和偽麻黃堿的分子較小,其溶解性與一般生物堿不完全相同,既可溶于水,又可溶于氯仿,但偽麻黃堿在水中的溶解度較麻黃堿小。麻黃堿和偽麻黃堿形成鹽以后的溶解性能也不完全相同,如草酸麻黃堿難溶于水,而草酸偽麻黃堿易溶于水;鹽酸麻黃堿不溶于氯仿,而鹽酸偽麻黃堿可溶于氯仿。
(3)鑒別反應
麻黃堿和偽麻黃堿不能與大數(shù)生物堿沉淀試劑發(fā)生反應,但可用下述反應鑒別:
二硫化碳-硫酸銅反應
屬于仲胺的麻黃堿和偽麻黃堿產(chǎn)生棕色沉淀。屬于叔胺的甲基麻黃堿、甲基偽麻黃堿和屬于伯胺的去甲基麻黃堿、去甲基偽麻黃堿不反應。
銅絡鹽反應 麻黃堿和偽麻黃堿的水溶液加硫酸銅、氫氧化鈉,溶液呈藍紫色。
(4)提取分離
溶劑法:利用麻黃堿和偽麻黃堿既能溶于水,又能溶于親脂性有機溶劑的性質,以及麻黃堿草酸鹽比偽麻黃堿草酸鹽在水中溶解度小的差異,使兩者得以分離。方法為麻黃用水提取,水提取液堿化后用甲苯萃取,甲苯萃取液流經(jīng)草酸溶液,由于麻黃堿草酸鹽在水中溶解度較小而結晶析出,而偽麻黃堿草酸鹽留在母液中。
水蒸汽蒸餾法:麻黃堿和偽麻黃堿在游離狀態(tài)時具有揮發(fā)性,可用水蒸汽蒸餾法從麻黃中提取。
離子交換樹脂法:利用生物堿鹽能夠交換到強酸型陽離子交換樹脂柱上,而麻黃堿的堿性較偽麻黃堿弱,先從樹脂柱上洗脫下來,從而使兩者達到分離。
生物堿類藥物(重點在鑒別,N的位置,有哪些電效應)
苯烴胺類(鹽酸麻黃堿和鹽酸偽麻黃堿)
氮原子在側鏈上,堿性較一般生物堿強,易與酸成鹽。
托烷類(硫酸阿托品和氫溴酸山莨菪堿)
阿托品和山莨菪堿是由托烷衍生的醇(莨菪醇)和莨菪酸縮合而成,具有酯結構。分子結構中,氮原子位于五元酯環(huán)上,故堿性也較強,易與酸成鹽。
喹啉類(硫酸奎寧和硫酸奎尼?。?/p>
奎寧和奎尼丁為喹啉衍生物,其結構分為喹啉環(huán)和喹啉堿兩個部分,各含一個氮原子,喹啉環(huán)含芳香族氮,堿性較弱;喹啉堿微脂環(huán)氮,堿性強。
異喹啉類(鹽酸嗎啡和磷酸可待因)
嗎啡分子中含有酚羥基和叔胺基團,故屬兩性化合物,但堿性略強;可待因分子中無酚羥基,僅存在叔胺基團,堿性較嗎啡強。
吲哚類(硝酸士的寧和利血平)
士的寧和利血平分子中含有兩個堿性強弱不同的氮原子,N1處于脂肪族碳鏈上,堿性較N2強,故士的寧堿基與一分子硝酸成鹽。
黃嘌呤類(咖啡因和茶堿)
咖啡因和茶堿分子結構中含有四和氮原子,但受鄰位羰基吸電子的影響,堿性弱,不易與酸結合成鹽,其游離堿即供藥用。
鑒別試驗:特征鑒別反應。
1.雙縮脲反應系芳環(huán)側鏈具有氨基醇結構的特征反應。
鹽酸麻黃堿和偽麻黃堿在堿性溶液中與硫酸銅反應,Cu2+與仲胺基形成紫堇色配位化合物,加入乙醚后,無水銅配位化合物及其有2 個結晶水的銅配位化合物進入醚層,呈紫紅色,具有4個結晶水的銅配位化合物則溶于水層呈藍色。
2.Vitali反應系托烷生物堿的特征反應。
硫酸阿托品和氫溴酸山莨菪堿等托烷類藥物均顯莨菪酸結構反應,與發(fā)煙硝酸共熱,即得黃色的三硝基(或二硝基)衍生物,冷后,加醇制氫氧化鉀少許,即顯深紫色。
3.綠奎寧反應系含氧喹啉(喹啉環(huán)上含氧)衍生物的特征反應硫酸奎寧和硫酸奎尼丁都顯綠奎寧反應,在藥物微酸性水溶液中,滴加微過量的溴水或氯水,再加入過量的氨水溶液,即顯翠綠色。
4.Marquis反應系嗎啡生物堿的特征反應。
取得鹽酸嗎啡,加甲醛試液,即顯紫堇色。靈敏度為0.05μg. 5.Frohde反應系嗎啡生物堿的特征反應。
鹽酸嗎啡加鉬硫酸試液0.5ml,即顯紫色,繼變?yōu)樗{色,最后變?yōu)樽鼐G色。靈敏度為0.05μg. 6.官能團反應系吲哚生物堿的特征反應。
利血平結構中吲哚環(huán)上的β位氫原子較活潑,能與芳醛縮合顯色。
與香草醛反應。利血平與香草醛試液反應,顯玫瑰紅色。
與對-二甲氨基苯甲醛反應。利血平加對-二氨基苯甲醛,冰醋酸與硫酸,顯綠色,再加冰醋酸,轉變?yōu)榧t色。
5.紫脲酸反應系黃嘌呤類生物堿的特征反應。
咖啡因和茶堿中加鹽酸與氯酸鉀,在水浴上蒸干,遇氨氣即生成四甲基紫脲酸銨,顯紫色,加氫氧化鈉試液,紫色即消失。
6.還原反應系鹽酸嗎啡與磷酸可待因的區(qū)分反應。
嗎啡具弱還原性。本品水溶液加稀鐵氰化鉀試液,嗎啡被氧化生成偽嗎啡,而鐵氰化鉀被還原為亞鐵氰化鉀,再與試液中的三氯化鐵反應生成普魯士藍。
可待因無還原性,不能還原鐵氰化鉀,故此反應為嗎啡與磷酸可待因的區(qū)分反應。
利用藥物和雜質在物理性質上的差異。
硫酸奎寧中“氯仿-乙醇中不溶物”的檢查鹽酸嗎啡中“其它生物堿”的檢查旋光性的差異:用于硫酸阿托品中“莨菪堿”的檢查對光選擇性吸收的差異:利血平生產(chǎn)或儲存過程中,光照和有氧存在下均易氧化變質,氧化產(chǎn)物發(fā)出熒光。因此規(guī)定:供試品置紫外光燈(365nm)下檢視,不得顯明顯熒光。
吸附性質的差異:硫酸奎寧制備過程中可能存在“其它金雞納堿”。利用吸附性質的差異,采用硅膠G薄層進行檢查。規(guī)定限度為0.5%.利用藥物和雜質和化學性質上的差異。
與一定試劑反應產(chǎn)生沉淀硫酸阿托品制備過程中可能帶入(如莨菪堿、顛茄堿)雜質,因此需要檢查“其它生物堿”。利用其它生物堿堿性弱于阿托品的性質,取供試品的鹽酸水溶液,加入氨試液,立即游離,發(fā)生渾濁。規(guī)定0.25g藥物中不得發(fā)生渾濁。
與一定試劑產(chǎn)生顏色反應:
① 鹽酸嗎啡中阿撲嗎啡的檢查。
② 鹽酸嗎啡中罌粟堿的檢查。
③ 磷酸可待因中嗎啡的檢查。
④ 硝酸士的寧中馬錢子堿的檢查含量測定非水溶液滴定法:
生物堿類藥物一般具有弱堿性,通常可在冰醋酸或醋酐等酸性溶液中,用高氯酸滴定液直接滴定,以指示劑或電位法確定終點。
⑴ 氫鹵酸鹽的滴定:
在滴定生物堿的氫鹵酸鹽時,一般均預先在冰醋酸中加入醋酸汞的冰醋酸溶液,使氫鹵酸生成在冰醋酸中難解離的鹵化汞,從而消除氫鹵酸對滴定反應的不良影響。
加入的醋酸汞量不足時,可影響滴定終點而使結果偏低,過量的醋酸汞(理論量的1~3倍)并不影響測定的結果。
⑵ 硫酸鹽的測定:
硫酸為二元酸,在水溶液中能完成二級電離,生成SO42-,但在冰醋酸介質中,只能離解為HSO4-,不再發(fā)生二級離解。因此,生物堿的硫酸鹽,在冰醋酸的介質中只能被滴定至生物堿的硫酸氫鹽。
硫酸阿托品的含量測定。溶劑:冰醋酸和醋酐,指示劑:結晶紫,滴定液:高氯酸。至溶液顯純藍色。
硫酸奎寧的含量測定。1摩爾的硫酸奎寧可消耗3摩爾的高氯酸。
硫酸奎寧片的含量測定。硫酸奎寧經(jīng)強堿溶液堿化,生成奎寧游離堿,在與高氯酸反應,因此1摩爾的硫酸奎寧可消耗4摩爾的高氯酸。
⑶ 硝酸鹽的測定:
硝酸在冰醋酸介質中雖為弱酸,但是他具有氧化性,可以使指示劑變色,所有采用非水溶液滴定法測定生物堿硝酸鹽時,一般不用指示劑而用電位法指示終點。
如硝酸士的寧。
⑷ 磷酸鹽的測定:
磷酸在冰醋酸介質中的酸性極弱,不影響滴定反應的定量完成,可按常法測定。
磷酸可待因。
提取中和法提取中和法是根據(jù)生物堿鹽類能溶于水而生物堿不溶于水的特性,可以采用有機溶劑提取后測定。
按下列任何一種方法處理后測定
① 將有機溶劑蒸干,于殘渣中加定量過量的酸滴定液使溶解,再用堿滴定液回滴剩余的酸;若生物堿易揮發(fā)或分解,應在蒸至近干時,先加入酸滴定液“固定”生物堿,再繼續(xù)加熱除去殘余的有機溶劑,放冷后完成滴定。
② 將有機溶劑蒸干,于殘渣中加少量中性乙醇使溶解,任何用酸滴定液直接滴定。
③ 不蒸去有機溶劑,而直接于其中加定量過量的酸滴定液,振搖,將生物堿轉提入酸液中,分出酸液置另一錐形瓶中,有機溶劑層再用水分次振搖提取,合并水提取液和酸液,最后用堿滴定液回滴定。
測定條件的選擇能使生物堿游離的堿化試劑有氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣和氧化鎂等。但強堿不適用于下列生物堿類藥物的游離:
① 含酯結構的藥物,如阿托品和利血平等,與強堿接觸,易引起分解。
② 含酚結構的藥物,如嗎啡,可與強堿形成酚鹽而溶于水,難以被有機溶劑提取。
③ 含脂肪性共存物的藥物,當有脂肪性物質與生物堿共存時,堿化后易發(fā)生乳化,使提取不完全。