喹啉与青蒿素类抗疟药物的分析副本.ppt

教学目的与要求,掌握喹啉与青蒿素类抗疟疾药物的鉴别试验和含量测定方法。 掌握喹啉与青蒿素类抗疟疾药物的基本结构和主要性质。 了解喹啉与青蒿素类抗疟疾药物的杂质检查要求。,疟疾（Malaria）经按蚊叮咬而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。临床以周期性寒战、发热、头痛、出汗和贫血、脾肿大为特征。儿童发病率高，大都于夏秋季节流行。疟原虫寄生于人体所引起的传染病。经疟蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染。不同的疟原虫分别引起间日疟、三日疟、恶性疟及卵圆疟。本病主要表现为周期性规律发作，全身发冷、发热、多汗，长期多次发作后，可引起贫血和脾肿大。疟疾是由疟原虫引起的寄生虫病，于夏秋季发病较多。在热带及亚热带地区一年四季都可以发病，并且容易流行。,抗疟药（antimalarial drugs）是防治疟疾的重要手段。现抗疟药中尚无一种能对疟原虫生活史的各个环节都有杀灭作用。因此，必须了解各种抗疟药对疟原虫生活史的不同环节的作用，以便根据不同的目的正确选择药物。各种抗疟药通过影响疟原虫生活史的不同发育发挥基抗疟效果。,抗疟药分类为： 1、主要用于控制疟疾症状的抗疟药，如：氯喹、奎宁等。它们通过杀灭红细胞内期的裂殖体，中断疟原虫的无性生殖周期，发挥控制症状发作和症状抑制性预防作用。 2、主要用于防止疟疾复发与传播的抗疟药，如伯氨喹等。它们通过杀灭间日疟继发性红细胞外期的子孢子及各种疟原虫的配子体，控制疟疾的复发和传播； 3、主要用于预防疟疾的抗疟药，如乙胺嘧啶等。它们通过杀灭原发性红细胞外期的疟原虫，发近病因性预防作用； 4、与抗疟药联合应用的药物； 5、其他类抗疟药。,第一节 喹啉类药物的分析 共同点：含有吡啶与苯稠合而成的喹啉环，环上的杂原子的反应性能基本与吡啶相同。 典型药物有：硫酸奎宁、二盐酸奎宁、盐酸氯喹、磷酸哌喹等,磷酸咯萘啶,脂环氮，碱性强， pKa 8.8,可以与硫酸成盐,芳环氮，碱性较弱， pKa 4.2,不能与硫酸成盐,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 含氧喹啉衍生物的特征反应 硫酸奎宁和二盐酸奎宁都显绿奎宁反应。,微过量,翠绿色可转溶于醇、氯仿中不溶于醚,奎尼丁,（二）光谱特征 1、紫外吸收光谱： 示例：磷酸氯喹-在4个波长处有最大吸收 磷酸咯萘啶在2个波长处有最大吸收 盐酸环丙沙星：取本品，加0.1mol/L盐酸溶液制成每1ml中含8g的溶液，照分光光度法(附录 A)测定，在 277nm与315nm的波长处有最大吸收。 2、荧光光谱在稀硫酸溶液中显蓝色荧光（特征鉴别方法） 硫酸奎宁：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。,3、红外吸收光谱特征,1、硫酸盐的鉴别反应 （1）滴加氯化钡试液 白色沉淀； 分离，沉淀在盐酸或硝酸中不溶 （2）滴加醋酸铅试液 白色沉淀； 分离，沉淀溶于醋酸铵或氢氧化钠试液 （3）加盐酸，无白色沉淀（区别于硫代硫酸盐）,2、氯化物的鉴别 （1）硝酸酸性下，滴加硝酸银试液 白色凝乳状沉淀 ；分离，沉淀溶于氨试；加稀硝酸酸化液；又出现沉淀 （2）加与供试品等量的二氧化锰，混匀，加硫酸湿润，缓缓加热，产生氯气，使湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色,3、磷酸盐的鉴别反应 （1）中性供试品溶液中，加硝酸银试液，生成浅黄色沉淀；分离，沉淀易溶于氨试液或稀硝酸 （2）加氯化铵试液，生成白色结晶性沉淀 （3）加钼酸铵试液和硝酸，加热，产生黄色沉淀；分离，沉淀在氨试液中溶解,三、特殊杂质的检查 （一）硫酸奎宁中有关物质的检查 奎宁从金鸡纳树皮中提取，提取分离过程中可能带入其他金鸡纳碱杂质。 临床上使用的药物为硫酸奎宁片和二盐酸奎宁注射剂,硫酸盐难溶于水,多制成片剂,二盐酸盐水溶性好，可制成注射剂,1、酸度 目的：检查控制药物中的酸性物质，主要为成盐过程中引入 方法：取本品0.2g，加水20ml溶解后，测定pH值应为5.7 6.6,2、氯仿乙醇中的不溶物 原理：溶解行为的差异 主要杂质： 制备过程中引入的无机盐与其他生物碱 检查方法:取本品2g，加氯仿无水乙醇 (2:1) 的混合液15ml，在50加热10min后，用称定重量的垂熔坩埚滤过，滤渣用上述混合液分5 次洗涤，每次10ml ，在105 干燥至恒重，遗留残渣不得过2mg。,垂熔坩埚,垂熔坩埚也叫砂芯坩埚，是一种坩埚式滤器，用玻璃粉压制成砂芯滤板，适用与定量分析对实验物可作过滤，干燥，称量的联合操作。 造型为一只上口大下口小无底的锥形杯，在杯内的下截部位焊有一片砂芯片，或称为滤片，代替滤纸作过滤溶液用，滤片孔径有粗细之分，1 号最粗，6 号最细，除砂芯滤片粗细区分之外，还有容量大小之分。由于它的底是平的，适合对过滤后滞留在砂芯片上的残渣直接移烘箱内干燥，称量时也可直接放入天平上称量。,3、其它金鸡纳碱 原理：吸附性质的差异 方法： TLC 或HPLC 主成分自身对照法或对照品对照法 规定限度为0.5%,（二）磷酸咯萘啶的纯度检查 磷酸咯萘啶溶解性：水中溶解、乙醇或乙醚中几乎不溶 1、酸度 目的：检查控制药物中的酸性物质，主要为成盐过程中引入。如pH小于2.4，刺激性较大 方法： 用酸度计测定， pH应大于2.4,2、水中不溶物 原理：加水溶解后，稍放置有黄色不溶物产生 方法：取供试品加水溶解，放置30分钟，过滤、洗涤、干燥，精密称定遗留残渣的重量。 注射用药：残渣不得超过4mg 口服用药：残渣不得超过7mg,3、氯化物 目的：检查生产工艺中带入的氯化物 方法： 磷酸咯萘啶溶液 咯萘啶,加碱,过滤,滤液，依法检查,与3.0mL标准氯化钠制成的对照液比较，不得更浓,4、甲醛 来源：甲醛具有毒性，反应中使用甲醛进行缩合，对产品中残留的甲醛进行检查 方法：对照液比色法 5、四氢吡咯 来源：四氢吡咯具有毒性，反应中使用四氢吡咯进行缩合，对产品中残留的四氢吡咯进行检查 方法：取本品，加水溶解，加5%碳酸钠溶液，搅拌、滤过、滤液加新制的亚硝基铁氢化钠乙醛，摇匀、5分钟内不得显蓝色,四、含量测定,非水溶液滴定法,CHP,USP,HPLC法,（一）硫酸奎宁的含量测定 硫酸为二元酸，水溶液中二级电离，但在非水介质中只显示一元酸，解离为HSO4。含量测定时根据药物的化学结构判断化学计量摩尔关系 结构中 喹核碱的碱性较强，可以与硫酸成盐 喹啉环的碱性极弱，保持游离状态 非水溶液中喹核碱及喹啉环的N相对碱性较强，可与强酸成盐,非水溶液滴定法,当HA酸性较强时，反应不能定量完成，必须除去或降低HA的酸性，使反应顺利地完成。,游离碱类盐,被置换出的弱酸,含量测定,硫酸奎宁测定,1摩尔的硫酸奎宁可消耗3摩尔的高氯酸。,（QH+）2SO42-+3HCLO4QH22+HSO4-CLO4- QH22+2CLO4-,硫酸奎宁片的含量测定 考虑到片剂中共存物的干扰（也需消耗高氯酸滴定液）， 把硫酸奎宁片粉经强碱溶液碱化，生成奎宁游离碱，用氯仿提取后，再与高氯酸反应: (QH+)2SO42+ + 2NaOH 2Q + Na2SO4 + 2H2O 2Q + 4HCLO4 2(QH22+)(CLO4-)2 因此，1摩尔的硫酸奎宁可消耗4摩尔的高氯酸。,硫酸奎宁片的含量测定,硫酸奎宁片的含量测定,USP,HPLC法,甲磺酸的作用?,醋酸的作用?,硫酸奎宁片的含量测定,离子对色谱法 (1) 定义 离子对色谱法是把离子对试剂加入极性流动相中，被分析的样品离子在流动相中与离子对试剂的反离子生成不带荷电的中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的溶解度，使分配系数增加，改善分离效果。 (2) 常用离子对试剂 分析碱类用烷基磺酸盐为离子对试剂,如正己烷磺酸钠。分析酸类常用四丁基季铵盐，如四丁基胺磷酸盐。,(3) 特点 用于有机酸、碱、盐的分离，而且可以避免用普通的HPLC仪器长期进行离子色谱时，流动相（酸、碱）对泵与流路的腐蚀。这种方法在药物分析中应用很广，如生物碱、有机酸、磺胺类药物、某些抗生素与维生素等。在体内药物分析上也有许多应用，如在测定人体内碱性药物的血药浓度时，有利于与其代谢产物和内源性酸性杂质分离。但试剂的价格较贵是其缺点。,影响条件： 流动相一般呈酸性，以利于生物碱的离解；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）。,第二节 青蒿素类药物的分析 青蒿素，又名黄蒿素，是从菊科植物黄花蒿中提取分离得到的一个含过氧基团的新型倍半萜内酯。 该品为一高效、速效抗疟药。作用于疟原虫红细胞内期，适用于间日疟及恶性疟，特别是抢救脑型疟均有良效。其退热时间及疟原虫转阴时间都较氯喹短。对氯喹有抗药性的疟原虫，使用该品亦有效。 蒿甲醚：是青蒿素的脂溶性衍生物 青蒿琥酯 ：是青蒿素的水溶性衍生物 双氢青蒿素：是青蒿素经还原制得，同时也是青蒿琥的体内活性代谢物酯,中国抗疟新药的研究源于1967年成立的五二三项目，其全称为中国疟疾研究协作项目，成立于1967年的5月23日,因绝密军事项目,遂设代号523。,发展,历经380多次鼠疟筛选，1971年10月取得中药青蒿素筛选的成功。1972年从中药青蒿中分离得到抗疟有效单体，命名为青蒿素，对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。,1973年经临床研究取得与实验室一致的结果、抗疟新药青蒿素由此诞生。,1981年10月在北京召开的由世界卫生组织主办的“青蒿素”国际会议上，中国青蒿素的化学研究的发言，引起与会代表极大的兴趣，并认为“这一新的发现更重要的意义是在于将为进一步设计合成新药指出方向”。,1986年，青蒿素获得新一类新药证书，双氢青蒿素也获一类新药证书。这些成果分别获得国家发明奖和全国十大科技成就奖。,2011年9月，中国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素的贡献，获得被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克奖。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖。,屠呦呦，女，1930年12月30日生，药学家，中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，青蒿素研究开发中心主任。1980年聘为硕士生导师，2001年聘为博士生导师。多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。,填补了华人十年未获此奖的空白，也造就了第一位在中国独立完成研究的获奖者。,研究历史:很遗憾的事情,这个药物虽然由我国发现,但我国却没有取得专利.因此,虽然这个药物每年在全球产生巨大的效益,但我国还是处于原料供应的地位,而这个地位还受到严重威胁.,遗憾,青蒿素类药物结构与性质,青蒿素类药物结构与性质,是青蒿素经还原制得，同时也是青蒿琥酯的体内活性代谢物质,青蒿素类药物结构与性质,是青蒿素的水溶性衍生物,青蒿素类药物结构与性质,是青蒿素的脂溶性衍生物,性质： 1、具有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，具有氧化性 2、具有旋光性 3、水解反应： 青蒿素：结构中有内酯，在碱性条件下水解 其余药物结构中没有内酯，不发生水解 4、紫外吸收 母核中不具有共轭体系，紫外吸收主要为末端吸收，C-10不同的取代基具有一定的吸收特征,青蒿素类药物的鉴别试验,呈色反应,（1）过氧桥键具有氧化性,酸性条件下能将碘离子氧化成碘与淀粉指示液显蓝紫色,（2）羟肟酸铁反应,含内酯的化合物、羧酸衍生物和一些酯类化合物在碱性条件下与羟胺反应生成羟肟酸。在稀酸溶液中与高铁离子呈色,显紫色,（3）香草醛-硫酸反应,使分子中的羧基脱水，增加双键位移，分子缩合反应生成其轭系统，在酸作用下形成阳碳离子盐而显色,吸收光谱特征,红外，与标准谱图对照,紫外，取代基末端吸收以资鉴别,色谱法,HPLC法,保留时间定性,利用比较供试品溶液主峰的保留时间（tR)是否一致或比较供试品溶液所显主斑点的位置和颜色与对照品溶液主斑点的位置和颜色是否相同进行鉴别。 青蒿素类抗疟原料药在ChP2010中均采用HPLC法进行鉴别，但部分制剂中也采用TLC进行鉴别。 HPLC法一般都规定在含量测定项下记录的色谱图中，供试品溶液主峰的保留时间应与对照品溶液主峰的保留时间一致。,纯度检查： 青蒿素是以天然药材分离提取为主，药品中通常存在结构类似的有关物质，可以采用TLC或HPLC进行纯度检查 含量测定：,有关青蒿素含量测定的方法有紫外分光光度法、薄层扫描法、HPLC等。高效液相色谱法在测定实际样品时，色谱柱易被污染，并且对前处理要求严格,分析时间长；毛细管电泳法测定青蒿素的应用较少，且都为紫外吸收检测。,1.TLC法,2.HPLC法,采用杂质对照品与供试品溶液自身稀释对照并用法,分离效能高、专属性强、检测灵敏性好，可以准确的测定各组分的峰面积。分为外标法、加校正因子的主成分自身对照测定法、不加校正因子的主成分自身对照法、面积归一法。,练习与思考,1、用溶剂提取后非水溶液滴定法测定奎宁片的含量时，1mol的硫酸奎宁可消耗高氯酸的摩尔数是 A、0.5mol B、1mol C、2mol D、3mol E、4mol,2、非水溶液滴定法测定硫酸奎