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、硫酸奎尼丁和盐酸环丙沙星为例，就其鉴别和杂质检查的有关问题进行讨论。一基本结构与化学性质（一）典型药物的结构NNHHHOONNHHHOO硫酸奎宁硫酸奎尼丁NOFCOOHNHN21345678盐酸环丙沙星（二）主要化学性质1.碱性喹啉环上的氮原子具有碱性，与强酸形成稳定的盐。其中环丙沙星与盐酸成盐，而奎宁和奎尼丁均与二元酸成盐，结构中喹核碱含脂环氮，碱性强，可与硫酸成盐。而喹啉环系芳环氮，碱性较弱，不能与硫酸成盐。奎宁和奎尼丁的分子式完全相同，但喹核碱部分立体结构不同，因此其旋光性、碱性和溶解性能也不同。奎宁为左旋体，碱性大于奎尼丁。2.旋光性硫酸奎宁为左旋体，其比旋度为-237至-244；硫酸奎尼丁为右旋体，其比旋度为＋275至＋290；而盐酸环丙沙星无旋光性。3.荧光特性硫酸奎宁和硫酸奎尼丁在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光，而盐酸环丙沙星则无荧光。二鉴别试验（一）绿奎宁反应奎宁和奎尼丁为6位含氧喹啉衍生物，可以发生绿奎宁反应（Thalleioquin)。以6-羟基喹啉为例，经氯化反应，再以氨水处理，生成绿色的二醌基吲胺的铵盐，即为绿奎宁反应的基本机制。硫酸奎宁和硫酸奎尼丁的绿奎宁反应机制同上，取其水溶液，加溴试液2一3滴和氨试液1ml，即显翠绿色；加酸成中性变成蓝色；酸性则呈紫红色。翠绿色可转溶于醇、氯仿中而不溶于醚。因此中国药典采用此反应鉴别硫酸奎宁和奎尼丁。鉴别方法：取本品约20mg，加水20m1溶解后，分取溶液5m1，加溴试液3滴与氨试液1ml，即显翠绿色。（二）光谱特征1.紫外吸收光谱特征中国药典采用本法鉴别盐酸环丙沙星。鉴别方法：取本品，加0.1mol/L盐酸溶液制成每1ml中含8ug的溶液，照分光光度法测定，在277nm与315mn的波长处有最大吸收。2.荧光光谱特征利用硫酸奎宁和硫酸奎尼丁，在稀硫酸溶液中均显蓝色荧光，而盐酸环丙沙星则无荧光的特性，可用于本类药物的鉴别或区别。3.红外吸收光谱特征硫酸奎宁和盐酸环丙沙星在中国药典均采用红外光谱的方法进行鉴别，而硫酸奎尼丁未采用此法。（三）无机酸盐利用硫酸奎宁和硫酸奎尼丁中的硫酸根，在酸性条件下与氯化钡反应生成白色的沉淀，即显硫酸盐的鉴别反应进行鉴别；盐酸环丙沙星中具有盐酸根，在酸性条件下与硝酸银反应生成白色的沉淀（即显氯化物的鉴别反应）进行鉴别。三特殊杂质检查（一）硫酸奎宁中特殊杂质根据硫酸奎宁的合成工艺，产品中特殊杂质主要是合成中产生的中间体以及副反应产物，通过检查酸度、氯仿-乙醇中不溶物和其他金鸡纳碱等加以控制。1.酸度本项检查主要控制药物中的酸性杂质。检查方法：取本品约20mg，加水20m1溶解后，用酸度计进行测定，pH值应为5．7一6.6。2.氯仿一乙醇中不溶物本项检查主要控制药物在制备过程中引人的醇中不溶性杂质或无机盐类等。检查方法：取本品，加氯仿-无水乙醇(2:1)的混合液15m1，在50度加热l0min后，用已称定重量的垂熔坩锅（垂熔玻璃滤器）滤过，滤渣用上述混合液分5次洗涤，每次10ml，在105度干燥至恒重，遗留残渣不得超过2mg。垂熔玻璃滤器：系以硬质玻璃烧结成具有一定孔经的滤板，再粘连不规格的漏斗、滤球而成。按滤板孔径大小分为1－6（C1－C6）六种规格。一般1－2号滤除大颗粒的沉淀，3－4号滤除细沉淀物，，5－6号可滤除细菌。应用时在板上面盖1－2层纸，以减压抽即可。3.其他金鸡纳碱本项检查主要控制硫酸奎宁中其他生物碱，因其化学结构不十分明确、没有合适的对照品，因此采用薄层色谱中的高低浓度对比法进行检查。检查方法：取本品，加稀乙醇制成每1ml中含l0mg的溶液，作为供试品溶液；精密称取适量，加稀乙醇稀释制成每1ml中含50ug的溶液，作为对照溶液。照薄层色谱法试验，吸取上述两种溶液各5ul，分别点于同一硅胶G薄层板上，以氯仿-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）盐酸环丙沙星中特殊杂质的检查盐酸环丙沙星在生产和贮藏过程中引入的特殊杂质，通过酸度、溶液的澄清度与颜色、有关物质等项目的检查进行控制。1.酸度本项检查主要控制盐酸环丙沙星在生产和贮藏过程中可能引入的酸性杂质。检查方法：取本品，加水制成每lml中含25mg的溶液，用酸度计进行测定，pH值应为3.0一4.5。2.溶液的澄清度与颜色本项检查主要控制盐酸环丙沙星在生产和贮藏过程中可能引入的水中不溶性物质和有色杂质。检查方法：取本品0.1g，加水l0ml溶解后，溶液应澄清；如显色，与黄色或黄绿色4号标准比色液比较；不得更深。3.有关物质本项检查主要控制盐酸环丙沙星在生产和贮藏过程中可能引人结构不清的有关杂质，采用HPLC法中归一化法进行检查。色谱条件与系统适用性试验：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以0.05mol/L枸橼酸溶液-乙腈（82:18）用三乙胺调节pH值3.5为流动相；检测波长为277nm，理论板数按盐酸环丙沙星峰计算应不低于2000，盐酸环丙沙星峰与相邻杂质峰的分离度应符合规定。测定方法：取本品适量，加水制成每1ml中含0.4mg的溶液，取20ul注入液相色谱仪，调节检测灵敏度和记录仪衰减，使主成分的峰高为记录仪满量程的2一4倍，记录时间应为主成分峰保留时间的2倍。按面积归一化法计算，杂质总量不得超过1.5％。12.2青蒿素类药物的分析第四节吩噻嗪类药物的分析一吩噻嗪类药物的基本结构（一）结构特点与典型药物NSRR'12345678910NSCH2CHN(CH3)2CH3HCl盐酸异丙嗪NSCH2CH2CH2N(CH3)2ClHCl盐酸氯丙嗪NSClCH2CH2CH2NNCH2CH2OH奋乃静NSCH2CH2CH2CF3NN(CH2)2OCO(CH2)8CH3癸氟奋乃静HClNSCH2CH2CH2CF3NNCH2CH2OH2盐酸氟奋乃静NSCH2CH2CH2NNCH3CF3HCl2盐酸三氟拉嗪盐酸二氧丙嗪HClNSOOCH2CH(CH3)N(CH3)2硫氮杂蒽母核（1）含S、N的三环共轭的大体系，S、N与苯环形成p-共轭—具有紫外吸收光谱特征。10987654321NS（2）硫氮杂蒽环上硫原子为-2价，具有还原性，易氧化呈色。（3）硫氮杂蒽环上硫原子有两对孤对电子，易与金属离子络合呈色。2.取代基R：脂烃胺基、哌嗪基，具碱性R：卤素XXC一定方法破坏（二）性质1.紫外与红外吸收光谱本类药物的紫外特征吸收，主要由母核三环的π系统所产生，一般具有三个峰值。即在204～209nm（205nm附近）、250～265nm（254nm附近）和300～325nm（300nm附近）。最强峰多在250～265nm。2位上的取代基（R′）不同，会引起吸收峰发生位移。其结构中-2价的硫，易氧化，氧化产物砜及亚砜有四个吸收峰。吩噻嗪类药物随取代基R和R′的不同，产生不同的红外吸收光谱。2易被氧化呈色硫氮杂蒽环上二价硫原子易氧化，遇不同氧化剂，硫酸，硝酸，三氯化铁，过氧化氢等，母核易被氧化成亚砜和砜。随取代基不同，有不同的颜色。3易与金属离子络合呈色未被氧化的硫可与金属钯形成配合物，氧化产物无此反应。可进行含量测定，有专属性，可消除氧化产物的干扰。二、鉴别试验（一）UV和IR最大吸收波长，最小吸收波长，吸光度，吸收系数等进行鉴别。奋乃静ChP（2000）[鉴别]取本品，加无水乙醇制成每1ml中含7g的溶液，照分光光度法（附录ⅣA）测定，在258nm的波长处有最大吸收，吸收度约为0.65。本品的红外吸收图谱应与对照的图谱（光谱集243图）一致。（二）显色反应1.氧化剂氧化显色氧化剂硫酸、硝酸、过氧化氢，过程及其复杂，很难用反应式表达（P182）。奋乃静ChP（2000）[鉴别]（1）取本品5mg，加盐酸与水各1ml，加热至80℃，加入过氧化氢溶液数滴，即显深红色；放置后，红色渐褪去。盐酸异丙嗪ChP（2000）[鉴别]（1）取本品约5mg，加硫酸5ml溶解后，溶液显樱桃红色；放置后，色渐变深。（2）取本品约0.1g，加水3ml溶解后，加硝酸1ml，即生成红色沉淀；加热，沉淀即溶解，溶液由红色转变为橙黄色。癸氟奋乃静ChP（2000）[鉴别]（2）取本品约5mg，加甲醇2ml溶解后，加0.1%氯化钯溶液3ml，即有沉淀生成，并显红色，再加过量的氯化钯溶液，颜色变深。2.与钯离子络合显色（三）分解产物的反应癸氟奋乃静ChP（2000）[鉴别]（1）取本品15～20mg，加碳酸钠与碳酸钾各约0.1g，混匀，在600℃炽灼15～20分钟，放冷，加水2ml使溶解，加盐酸溶液（1→2）酸化，滤过，滤液加茜素锆试液0.5ml，应显黄色。溶液由红色变为黄色茜素癸氟奋乃静酸性茜素锆℃，]ZrF[F26600COKCONa3232三、特殊杂质检查癸氟奋乃静及其注射液TLC参比杂质对照品法以盐酸氟奋乃静为对照品。其他药物TLC高低浓度对比法。(一）盐酸异丙嗪杂质的来源与检查1.合成工艺中间产物，分解等杂质来源很复杂。其中有一个异构物，“β-异丙嗪”（P184）。因此用TLC高低浓度对比法。检查方法取苯品，用二氯甲烷制成10mg/ml溶液，再制成0。15mg/ml（I）和0。05（II）mg/ml的溶液，展开，紫外灯观察，杂质斑点不能多于3个，与最稀的比较，不得更深。如超过，不能深于（I）的主斑点。注意：避光操作，溶液现用现配，否则，杂质增多。第十三章莨菪烷抗胆碱类药物的分析莨菪烷类药物大多数是由莨菪烷衍生的氨基醇与不同的有机酸缩合成酯的生物碱，常见的有颠茄生物碱和古柯生物碱，根据其结构特征均属于杂环类药物。现仅以典型药物硫酸阿托品和氢溴酸东莨菪碱为例进行讨论。一基本结构与化学性质（一）典型药物的结构（二）主要化学性质1.水解性阿托品和东莨菪碱分子结构中，具有酯的结构，易水解。以阿托品为例，水解生成莨菪醇（I）和莨菪酸（II）2.碱性阿托品和东莨菪碱的分子结构中，五元脂环上含有叔胺氮原子，因此，具有较强的碱性，易与酸成盐。如阿托品的pKb1为4.35。3.旋光性氢溴酸东莨菪碱分子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。二鉴别试验（一）托烷生物碱一般鉴别试验本类药物为酯类生物碱，水解后生成的莨菪酸，经发烟硝酸加热处理，转变为三硝基衍生物，再与氢氧化钾醇溶液和固体氢氧化钾作用，则转成有色的醌型产物，开始呈深紫色。以阿托品为例，其反应式为：鉴别方法：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滴湿润，加固体氢氧化钾一小粒，即显深紫色。（二）氧化反应本类药物水解后，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。（三）沉淀反应本类药物具有碱性，可与生物碱沉淀剂生成沉淀。如阿托品与氯化汞醇试液反应，则生成黄色沉淀；而东莨菪碱与氯化汞醇试液反应，则生成白色复盐沉淀。（四）硫酸盐与溴化物反应硫酸阿托品的水溶液，加氯化钡试液，即生成白色沉淀，沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解；加醋酸铅试液，也生成白色沉淀，但沉淀在醋酸胺或氢氧化钠试液中溶解。氢溴酸东莨菪碱的水溶液，加硝酸银试液，即生成淡黄色凝乳沉淀，沉淀能在氨试液中微溶，但在硝酸中几乎不溶；滴加氯试液，溴即游离，加氯仿振摇，氯仿层显黄色或红棕色。三氢溴酸东莨菪碱中特殊杂质检查氢溴酸东莨菪碱是从茄科植物颠茄、白曼陀罗、莨菪等中提取得到的莨菪碱的氢溴酸盐。我国是从茄科植物白曼陀罗的干燥品（洋金花）中提取东莨菪碱，然后制成氢溴酸盐。根据其制备工艺，本品在生产和贮藏过程中可能引人的特殊杂质，通过酸度、其他生物碱和易氧化物检查进行控制。1.酸度东莨菪碱