喹啉與青蒿素類抗瘧藥物的分析

關(guān)于喹啉與青蒿素類抗瘧藥物的分析共同點(diǎn)：含有吡啶與苯稠合而成的喹啉環(huán)，環(huán)上的雜原子的反應(yīng)性能基本與吡啶相同。典型藥物有：硫酸奎寧、二鹽酸奎寧、鹽酸氯喹、磷酸哌喹等

第一節(jié)喹啉類藥物的分析第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（一）典型藥物的結(jié)構(gòu)一、喹啉類藥物的基本結(jié)構(gòu)與主要性質(zhì)硫酸奎寧第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二鹽酸奎寧第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）主要化學(xué)性質(zhì)1、堿性

脂環(huán)氮，堿性強(qiáng)，可以與硫酸成鹽芳環(huán)氮，堿性較弱，不能與硫酸成鹽第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天奎寧、奎尼?。憾幔蛩幔ㄠ藟A含脂環(huán)氮，堿性強(qiáng)）奎寧(左旋體)：pKb1為5.07，pKb2為9.7，飽和水溶液pH為8.8，易溶于氯仿－無水乙醇(2:1)奎尼丁(右旋體)：pKb1為5.4,pKb2為10，易溶于沸水或乙醇。第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、旋光性差別：喹核堿部分立體結(jié)構(gòu)不同◆硫酸奎寧為左旋體：-237°～-244°◆硫酸奎尼丁為右旋體：+275°～+290°◆二鹽酸奎寧為左旋體：-223°～-229°◆磷酸哌奎、磷酸咯奈啶無手性第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3、熒光特性：

硫酸奎寧和二鹽酸奎寧在稀硫酸中顯藍(lán)色熒光4、紫外吸收光譜特征由于喹啉類藥物分子結(jié)構(gòu)中含有吡啶與苯稠合而成的喹啉雜環(huán)，具有共軛體系，可用紫外吸收光譜特征鑒別此類藥物。第8頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二、鑒別試驗(yàn)（一）綠奎寧反應(yīng)

含氧喹啉衍生物的特征反應(yīng)硫酸奎寧和二鹽酸奎寧都顯綠奎寧反應(yīng)。微過量加酸中性顯藍(lán)色酸性呈紫紅色翠綠色可轉(zhuǎn)溶于醇、氯仿中不溶于醚第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）光譜特征1、紫外吸收光譜：示例：

磷酸氯喹---在4個(gè)波長處有最大吸收

磷酸咯萘啶—在2個(gè)波長處有最大吸收2、熒光光譜－在稀硫酸溶液中顯藍(lán)色熒光（特征鑒別方法）

硫酸奎寧：取本品約20mg，加水20ml溶解后，分取溶液10ml，加稀硫酸使成酸性，即顯藍(lán)色熒光。3、紅外吸收光譜特征第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1、硫酸鹽的鑒別反應(yīng)（1）滴加氯化鋇試液白色沉淀；分離，沉淀在鹽酸或硝酸中不溶（2）滴加醋酸鉛試液白色沉淀；分離，沉淀溶于醋酸銨或氫氧化鈉試液（3）加鹽酸，無白色沉淀（區(qū)別于硫代硫酸鹽）

（三）無機(jī)酸鹽的鑒別第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、氯化物的鑒別（1）硝酸酸性下，滴加硝酸銀試液，白色凝乳狀沉淀；分離，沉淀溶于氨試液；加稀硝酸酸化液；又出現(xiàn)沉淀（2）加與供試品等量的二氧化錳，混勻，加硫酸濕潤，緩緩加熱，產(chǎn)生氯氣，使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堬@藍(lán)色第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3、磷酸鹽的鑒別反應(yīng)（1）中性供試品溶液中，加硝酸銀試液，生成淺黃色沉淀；分離，沉淀易溶于氨試液或稀硝酸（2）加氯化銨鎂試液，生成白色結(jié)晶性沉淀（3）加鉬酸銨試液和硝酸，加熱，產(chǎn)生黃色沉淀；分離，沉淀在氨試液中溶解第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天三、純度檢查（一）硫酸奎寧的純度檢查奎寧從金雞納樹皮中提取，提取分離過程中可能帶入其他金雞納堿雜質(zhì)。臨床上使用的藥物為硫酸奎寧片和二鹽酸奎寧注射劑硫酸鹽難溶于水二鹽酸鹽水溶性好

第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天1、酸度

目的：檢查控制藥物中的酸性物質(zhì)，主要為成鹽過程中引入方法：取本品0.2g，加水20ml溶解后，測定pH值應(yīng)為5.7～6.6第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、氯仿—乙醇中的不溶物

原理：溶解行為的差異

主要雜質(zhì)：制備過程中引入的無機(jī)鹽與其他生物堿檢查方法:

取供試品2g，溶于氯仿-無水乙醇(2:1)混合液中，不溶物經(jīng)105℃干燥至恒重，殘?jiān)坏贸^2mg。第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3、其它金雞納堿原理：吸附性質(zhì)的差異方法：

TLC或HPLC主成分自身對照法或?qū)φ掌穼φ辗ㄒ?guī)定限度為0.5%第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）磷酸咯萘啶的純度檢查

磷酸咯萘啶溶解性：水中溶解、乙醇或乙醚中幾乎不溶

1、酸度目的：檢查控制藥物中的酸性物質(zhì)，主要為成鹽過程中引入。如pH小于2.4，刺激性較大方法：用酸度計(jì)測定，pH應(yīng)大于2.4

第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2、水中不溶物原理：加水溶解后，稍放置有黃色不溶物產(chǎn)生方法：取供試品加水溶解，放置30分鐘，過濾、洗滌、干燥，精密稱定遺留殘?jiān)闹亓?。注射用藥：殘?jiān)坏贸^4mg

口服用藥：殘?jiān)坏贸^7mg第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3、氯化物

目的：檢查生產(chǎn)工藝中帶入的氯化物方法：磷酸咯萘啶溶液咯萘啶

加堿過濾濾液，依法檢查與3.0mL標(biāo)準(zhǔn)氯化鈉制成的對照液比較，不得更濃第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天4、甲醛來源：甲醛具有毒性，反應(yīng)中使用甲醛進(jìn)行縮合，對產(chǎn)品中殘留的甲醛進(jìn)行檢查方法：對照液比色法5、四氫吡咯來源：四氫吡咯具有毒性，反應(yīng)中使用四氫吡咯進(jìn)行縮合，對產(chǎn)品中殘留的四氫吡咯進(jìn)行檢查方法：取本品，加水溶解，加5%碳酸鈉溶液，攪拌、濾過、濾液加新制的亞硝基鐵氫化鈉乙醛，搖勻、5分鐘內(nèi)不得顯藍(lán)色第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天四、含量測定（一）硫酸奎寧的含量測定硫酸為二元酸，水溶液中二級電離，但在非水介質(zhì)中只顯示一元酸，解離為HSO4－。含量測定時(shí)根據(jù)藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)判斷化學(xué)計(jì)量摩爾關(guān)系結(jié)構(gòu)中喹核堿的堿性較強(qiáng)，可以與硫酸成鹽

喹啉環(huán)的堿性極弱，保持游離狀態(tài)非水溶液中喹核堿及喹啉環(huán)的N相對堿性較強(qiáng)，可與強(qiáng)酸成鹽第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3H+H+第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

1摩爾的硫酸奎寧可消耗3摩爾的高氯酸。每lml的高氯酸滴定液(0.lmol/L)相當(dāng)于24.90mg的(C20H24N2O2)2·H2SO4）。

（QH+）2·SO42-+3HCLO4→QH22+·HSO4-·CLO4-＋QH22+·2CLO4-第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天硫酸奎寧片的含量測定考慮到片劑中共存物的干擾（也需消耗高氯酸滴定液），把硫酸奎寧片粉經(jīng)強(qiáng)堿溶液堿化，生成奎寧游離堿，用氯仿提取后，再與高氯酸反應(yīng):(QH+)2·SO42++2NaOH→2Q+Na2SO4+2H2O2Q+4HCLO4→2[(QH22+)·(CLO4-)2]因此，1摩爾的硫酸奎寧可消耗4摩爾的高氯酸。第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié):青蒿素類藥物的分析青蒿素又名黃蒿素,是我國從菊花科植物黃花蒿中提取分離得到的一個(gè)含過氧基團(tuán)的新型倍半萜內(nèi)酯。青蒿素是一種高效、速效、低毒的新型抗瘧藥。第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史中國抗瘧新藥的研究源于1967年成立的五二三項(xiàng)目，其全稱為中國瘧疾研究協(xié)作項(xiàng)目，成立于1967年的5月23日,因絕密軍事項(xiàng)目,遂設(shè)代號523。第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史歷經(jīng)380多次鼠瘧篩選，1971年10月取得中藥青蒿素篩選的成功。1972年從中藥青蒿中分離得到抗瘧有效單體，命名為青蒿素，對鼠瘧、猴瘧的原蟲抑制率達(dá)到100%。

1973年經(jīng)臨床研究取得與實(shí)驗(yàn)室一致的結(jié)果、抗瘧新藥青蒿素由此誕生。

第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史1981年10月在北京召開的由世界衛(wèi)生組織主辦的“青蒿素”國際會議上，中國《青蒿素的化學(xué)研究》的發(fā)言，引起與會代表極大的興趣，并認(rèn)為“這一新的發(fā)現(xiàn)更重要的意義是在于將為進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成新藥指出方向”。

1986年，青蒿素獲得新一類新藥證書，雙氫青蒿素也獲一類新藥證書。這些成果分別獲得國家發(fā)明獎(jiǎng)和全國十大科技成就獎(jiǎng)。

第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史2011年9月，中國女藥學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥———青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻(xiàn)，獲得被譽(yù)為諾貝爾獎(jiǎng)“風(fēng)向標(biāo)”的拉斯克獎(jiǎng)。這是中國生物醫(yī)學(xué)界迄今為止獲得的世界級最高級大獎(jiǎng)。

第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史

屠呦呦，女，1930年12月30日生，藥學(xué)家，中國中醫(yī)研究院終身研究員兼首席研究員，青蒿素研究開發(fā)中心主任。1980年聘為碩士生導(dǎo)師，2001年聘為博士生導(dǎo)師。多年從事中藥和中西藥結(jié)合研究，突出貢獻(xiàn)是創(chuàng)制新型抗瘧藥———青蒿素和雙氫青蒿素。第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史填補(bǔ)了華人十年未獲此獎(jiǎng)的空白，也造就了第一位在中國獨(dú)立完成研究的獲獎(jiǎng)?wù)摺５?2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天研究歷史:很遺憾的事情

這個(gè)藥物雖然由我國發(fā)現(xiàn),但我國卻沒有取得專利.因此,雖然這個(gè)藥物每年在全球產(chǎn)生巨大的效益,但我國還是處于原料供應(yīng)的地位,而這個(gè)地位還受到嚴(yán)重威脅.遺憾第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天一、青蒿素類藥物的基本結(jié)構(gòu)主要與性質(zhì)（一）典型藥物的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天是青蒿素經(jīng)還原制得，同時(shí)也是青蒿琥酯的體內(nèi)活性代謝物質(zhì)第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天是青蒿素的水溶性衍生物第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天是青蒿素的脂溶性衍生物第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）主要化學(xué)性質(zhì)氧化性過氧橋鍵具有氧化性旋光性手性原子,具有旋光性紫外吸收特性環(huán)狀結(jié)構(gòu)雖然不具有共軛特性,但取代基具有一定吸收特性水解反應(yīng)青蒿素結(jié)構(gòu)中有內(nèi)酯，在堿性條件下水解，其余藥物結(jié)構(gòu)中沒有內(nèi)酯，不發(fā)生水解第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天二、鑒別試驗(yàn)（一）呈色反應(yīng)1.過氧橋的氧化反應(yīng)酸性條件下能將碘離子氧化成碘與淀粉指示液顯藍(lán)紫色過氧橋鍵具有氧化性第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天2.羥肟酸鐵反應(yīng)含內(nèi)酯的化合物、羧酸衍生物和一些酯類化合物在堿性條件下與羥胺反應(yīng)生成羥肟酸。在稀酸溶液中與高鐵離子呈色顯紫色例：青蒿素、青蒿琥酯第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天3.香草醛-硫酸反應(yīng)使分子中的羧基脫水，增加雙鍵結(jié)構(gòu)，再經(jīng)雙鍵位移，雙分子縮合反應(yīng)生成共軛雙鍵系統(tǒng)，在酸作用下形成陽碳離子鹽而顯色ChP青蒿琥酯的鑒別：取本品約50mg，加三氯甲烷1mL溶解后，取3~4滴置白瓷板上，等三氯甲烷揮發(fā)后，加2%香草醛硫酸溶液1滴，顯紅色。第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天（二）吸收光譜特征1.紅外，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照2.紫外，取代基末端吸收以資鑒別3.色譜法HPLC法注意樣品處理第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天三、純度檢查純度檢查HPLC法TLC法青蒿素是以天然藥材分離提取為主，藥品中通常存在結(jié)構(gòu)類似的有關(guān)物質(zhì)采用雜質(zhì)對照品與供試品溶液自身稀釋對照并用法分離效能高、專屬性強(qiáng)、檢測靈敏性好，可以準(zhǔn)確的測定各組分的峰面積。第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天

有關(guān)青蒿素含量測定的方法有紫外分光光度法、薄層掃描法、HPLC等。

高效液相色譜法在測定實(shí)際樣品時(shí)，色譜柱易被污染，并且對前處理要求嚴(yán)格,分析時(shí)間長四、含量測定第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天紫外分光光度檢測方法，為篩選收購優(yōu)質(zhì)青蒿提供快速檢測的方法

方法：紫外分光光度計(jì)對青蒿素標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行波長掃描，確定最適吸收波長，在最適吸收波長下建立青蒿素標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度一濃度曲線。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測定青蒿樣品中青蒿素的含量。結(jié)果：青蒿素的最適吸收波長為290nm，吸光度一濃度回歸方程為：

Y=0.043X+0.006，不同青蒿樣品中青蒿素含量有差異。紫外分光光度法第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)與思考1、用溶劑提取后非水溶液滴定法測定奎寧片的含量時(shí)，1mol的硫酸奎寧可消耗高氯酸的摩爾數(shù)是A、0.5molB、1molC、2molD、3molE、4mol第46頁,共53頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)與思考2、非水溶液滴定法測定硫酸奎寧原料藥的含量時(shí)，1mol的硫酸奎寧可消耗高氯酸的摩爾數(shù)是A、0.5molB、1m