生物碱类药物的分析
☆ ☆☆☆☆考点1：盐酸麻黄碱的分析
1．结构及性质
麻黄碱具有苯羟胺结构，其氮原子在侧链上，碱性较强，易与酸成盐。侧链上具有不对称碳原子，麻黄草中存在的麻黄碱为左旋体，盐酸麻黄碱的比旋度为-33°～-35.5°。其结构为：
2．鉴别
（1）双缩脲反应。系芳香环侧链具有氨基醇结构的特征反应。
盐酸麻黄碱在碱性溶液中与硫酸铜反应，Cu2+与仲胺基形成紫堇色配位化合物，加入乙醚后，无水铜配位化合物[（C10H15NO）2CuO]及其有2个结晶水的铜配位化合物[（C10H15NO）2CuO•2H2O]进入醚层，呈紫红色，具有4个结晶水的铜配位化合物[（C10H15NO）2CuO•4H2O]则溶于水层呈蓝色。反应式如下：
（2）红外光谱法。除显色反应外，《中国药典》采用红外光谱法鉴别本品，采用溴化钾压片法，主要特征峰如下表：
《中国药典》规定，本品的红外吸收光谱应与对照品的图谱一致。
（3）Cl-的反应。本品为麻黄碱的盐酸盐，其水溶液显氯化物的鉴别反应。
3．含量测定
生物碱类药物一般具有弱碱性，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，以指示剂或电位法确定终点。
本品为盐酸盐，因此滴定前预先在加入醋酸汞的冰醋酸溶液中，与氢卤酸生成在冰醋酸中难解离的卤化汞，从而消除氢卤酸对滴定反应的不良影响。
测定方法：取盐酸麻黄碱约0.15g，精密称定，加冰醋酸10ml，加热溶解后，加醋酸汞试液4ml与结品紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显翠绿色，并将滴定结果用空白试验校正。每1ml的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于20.17mg的C10H15NO•HCl。计算公式如下：
式中，V和V0--滴定和空白试验时消耗高氯酸滴定液的体积，ml；C--高氯酸滴定液的浓度，mol/L；W--样品的称样量，g。
☆ ☆☆☆考点2：硫酸阿托品的分析
1．结构及性质
阿托品是由托烷衍生的醇（莨菪醇）和莨宕酸缩合而成，具有酯结构。分子结构中，氮原子位于五元脂环上，故碱性也较强，易与酸成盐。硫酸阿托品为白色结晶或结晶性粉末，结构中虽具有不对称碳原子，但为外消旋体，故无旋光性；酯类结构易水解，水解产物可用于鉴别。
2．鉴别
（1）Vitali反应。系托烷生物碱的特征反应。
硫酸阿托品等托烷类药物均显莨菪酸结构反应，与发烟硝酸共热，即得黄色的三硝基（或二硝基）衍生物，冷后，加醇制氢氧化钾少许，即显深紫色。若供试品量少，形成紫色不明显时，可投入氢氧化钾颗粒少许，即可在氢氧化钾表面形成深紫色。反应式如下：
（2）红外光谱法。本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。
（3）SO42-的反应。本品为硫酸盐，水溶液显硫酸盐的鉴别反应。照《中国药典》附录“一般鉴别试验”项下“硫酸盐”的鉴别方法试验。
①取供试品溶液，加氯化钡试液，即生成白色沉淀；分离，沉淀在盐酸或硝酸中不溶解。
SO42-与Ba2+反应生成：BaSO4的白色沉淀，沉淀在盐酸或硝酸中均不溶解。
②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。
SO42-与Pb（Ac）2反应生成PbSO4的白色沉淀。
SO42-＋Pb2+→PbSO4↓
PbSO4与Ac-反应，生成难离解的Pb（Ac）2而使沉淀溶解。铅具有两性，PbSO4遇NaOH可发生如下的反应：
PbSO4＋4OH-→PbO22-＋SO42-＋2H2O
③取供试品溶液，加盐酸，不生成白色沉淀（与硫代硫酸盐区别）。
3．特殊杂质的检查
（1）硫酸阿托品中莨菪碱的检查。阿托品为莨菪碱的外消旋体，莨菪碱因消旋不完全而引入。莨菪碱具有旋光性，为左旋体，因此规定检查的供试品溶液浓度为50mg/ml时，旋光度不得过-0.4°。
（2）其他生物碱的检查。硫酸阿托品制备过程中可能带入如莨菪碱、颠茄碱等杂质，因此需进行检查。利用其他生物碱碱性弱于阿托品的性质，取供试品的盐酸水溶液，加入氨试液，其他生物碱立即游离，发生浑浊。方法为：取本品0.25g，加盐酸溶液1ml溶解后，用水稀释成15ml，分取5ml，加氨试液2ml，振摇，不得立即发生浑浊。
4．含量测定
（1）硫酸阿托品的含量测定。阿托品具有碱性，《中国药典》采用非水溶液滴定法测定其含量。
测定方法：取本品约0.5g，精密称定，加冰醋酸与醋酐各10ml溶解后，加结晶紫指示液1～2滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定，至溶液显纯蓝色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于67.68mg的（C17H23NO2）2•H2SO4。
由于硫酸的酸性强，因此生物碱的硫酸盐在冰醋酸的介质中只能被滴定至生物碱的硫酸氢盐。
（BH+）2•SO42-＋HClO4→BH+•ClO4-＋BH+•HSO4-
1mol的硫酸阿托品消耗1mol的高氯酸，无水硫酸阿托品的分子量为676.82，所以1ml高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于67.68mg的无水硫酸阿托品[（C17H23NO2）2•H2SO4]。
（2）硫酸阿托品片的含量测定。由于片剂的含量很低，辅料对滴定也可能产生干扰，所以片剂不能使用原料药的测定方法。《中国药典》使用酸性染料比色法测定硫酸阿托品的含量。药物在酸性条件下离解为BH+，与酸性染料溴甲酚绿的阴离子In-结合成离子对BH•In，用氯仿定量提取后比色测定。
测定方法：对照品溶液的制备：精密量取在120℃干燥至恒重的硫酸阿托品对照品适量，加水溶解并定量稀释制成每1ml中含0.05mg的溶液。
供试品溶液的制备：取本品20片，精密称定，研细，精密称取适量（约相当于硫酸阿托品2.5mg），置50ml量瓶中，加水振摇使硫酸阿托品溶解并稀释至刻度，用干燥滤纸滤过，收集续滤液，即得。
测定方法：精密量取以上两溶液各2ml，分别置于预先精密加入氯仿10ml的分液漏斗中，各加溴甲酚绿溶液（取溴甲酚绿50mg与邻苯二甲酸氢钾1.021g，加0.2mol/l氢氧化钠溶液6.0ml使溶解，再加水稀释至100ml，摇匀，必要时滤过）2.0ml，振摇提取2分钟后，静置使分层，分取澄清的氯仿液，照分光光度法，在420nm的波长处分别测定吸收度，计算，并将结果与1.027相乘，即得供试量中含有（C17H23NO3）2•H2SO4•H2O的重量。计算公式如下：
供试品溶液中硫酸阿托品的浓度为：
CX＝（AX/AR）CR
式中，Cx，CR--供试品溶液和对照品溶液中硫酸阿托品的浓度，mg/ml；AX，AR--供试品溶液和对照品溶液的吸收度。
式中，W--供试品的称样量，g； --平均片重，g。
《中国药典》中，硫酸阿托品片的含量均匀度、硫酸阿托品注射液也采用酸性染料比色法测定。
☆ ☆☆☆考点3：硫酸奎宁的分析
1．结构及性质
奎宁为喹啉衍生物，其结构分为喹啉环和喹核碱两个部分，各含一个氮原子，喹啉环含芳香族氮，碱性较弱；喹核碱为脂环氮，碱性强。其结构如下：
2．鉴别
（1）产生荧光的反应。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。
（2）绿奎宁反应。系含氧喹啉衍生物的特征反应。硫酸奎宁显绿奎宁反应，在药物的微酸性水溶液中，滴加微过量的溴水或氯水，再加入过量的氨溶液，即显翠绿色。反应式如下：
（3）SO42-的鉴别。本品的水溶液显硫酸盐的鉴别反应。照《中国药典》附录“一般鉴别试验”中“硫酸盐”的鉴别方法试验。
（4）红外光谱法。本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱一致。
3．特殊杂质的检查
（1）氯仿-乙醇中不溶物的检查。“氯仿-乙醇中不溶物”为检查硫酸奎宁制备过程中易引入的无机盐与其他生物碱。
检查方法：取供试品2g，溶于氯仿-无水乙醇（2：1）混合液中，用称定重量的垂熔坩埚滤过，不溶物经105℃干燥至恒重，遗留残渣不得过2mg。
（2）其他金鸡纳碱的检查。硫酸奎宁制备过程中可能存在“其他金鸡纳碱”。采用薄层色谱法进行检查。
检查方法：取本品，加稀乙醇制成每1ml中含10mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取适量，加稀乙醇制成每1ml中含50μg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5μl，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。
以上方法为高低浓度对比法，限度为0.5%。
4．含量测定
（1）硫酸奎宁的含量测定。奎宁分子结构中，喹核碱的碱性较强，可以与硫酸成盐，而喹啉环的碱性极弱，不能与硫酸成盐而始终保持游离状态。其结构简式可表示为（QH+）2•SO42-，用高氯酸滴定时，反应为：
从上式可知，1mol的硫酸奎宁可消耗3mol的高氯酸。
测定方法：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的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于24.9mg的（C20H24N2O2）2•H2SO4。
无水硫酸奎宁的分子量为746.93，1ml的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于24.90mg的无水硫酸奎宁[（C20H24N2O2）2•H2SO4]。
（2）硫酸奎宁片的含量测定。由于片剂的辅料对测定有干扰，所以先将适量样品置于碱性溶液中，使奎宁游离，用氯仿提取后再用非水溶液滴定法滴定。
测定方法：取本品10片，除去糖衣后，精密称定，研细，精密称取适量（约相当于硫酸奎宁0.3g），置分液漏斗中，加氯化钠0.5g与0.1mol/L。氢氧化钠溶液10ml，混匀，精密加氯仿50ml，振摇10分钟，静置，分取氯仿液，用干燥滤纸滤过，弃去初滤液，精密量取续滤液25ml，加醋酐5ml与二甲基黄指示液2滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定，至溶液显玫瑰红色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于19.57mg的（C20H24N2O2）2•H2SO4•2H2O。
由上述方法可见，硫酸奎宁经强碱溶液碱化，生成奎宁游离碱，再与高氯酸反应：
（QH+）2•SO42-＋2NaOH→2Q＋Na2SO4＋2H2O
2Q＋4HClO4→2[（QH22+）•（ClO4-）2]
因此，1mol的硫酸奎宁可消耗4mol的高氯酸。硫酸奎宁的分子量为782.96，所以1ml的高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于19.57mg的硫酸奎宁[（C20H24N2O2）2•H2SO4•2H2O]。由于方法不相同，片剂分析的滴定度不同于原料药的滴定度。
