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1、第五章 巴比妥类药物的分析（Analysis of Barbitals Drugs）,巴比妥类药物是一类临床常用的催眠镇静药。由于这类药物应用广泛，容易因不合理使用而引起中毒，因此，需要对本类药物的原料、制剂进行分析，有时也需要对生物样品中微量巴比妥类药物进行分析。,目的要求： 1掌握巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系； 2.掌握巴比妥、苯巴比妥、司可巴比妥及硫代巴比妥类药物的鉴别，巴比妥类药物的银量法与溴量法测定的原理与方法。 3熟悉巴比妥类药物的紫外分光光度法。 4了解苯巴比妥的特殊杂质及其检查。,结构与性质(The structure and properties),一、结构分析(
2、Analysis of structure),5,5取代的巴比妥类药物,1,5,5取代的巴比妥类药物,5,5取代的硫代巴比妥类药物,巴比妥类药物的基本结构通式,S,硫取代,5,5-取代的巴比妥类药物,5,Barbital,Phenylbarbital,亚硝基化反应 甲醛-硫酸反应,Secobarbital,使碘、溴或高锰酸钾褪色,戊巴比妥,1,5,5-取代的巴比妥类药物,己琐巴比妥,5,1,硫代巴比妥类药物,PbS,区别各种巴比妥类药物,环状丙二酰脲、1,3-二酰亚胺基团 决定巴比妥类药物的特性,1. 环状母核部分,2. 取代基部分,二、理化性质,（一）物理性质,1. 白色结晶或结晶性粉未，具
3、有固定的熔点。,2. 游离巴比妥类药物微溶或极微溶于水，易溶于乙醇及有机溶剂；其钠盐则易溶于水，而不溶于有机溶剂。,（二） 化学性质,巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互变异构，在水溶液中可以发生二级电离。因此，本类药物的水溶液显弱酸性（pKa为7.3-8.4），可与强碱形成水溶性的盐类。,1. 弱酸性,1,3,2,亚胺基团,1,3-二酰,1，3二酰亚胺基团,H,H,互变异构为烯醇式结构,与强碱的成盐反应：,2. 水解反应,2NH3,具氨臭味，可使红石蕊试纸变蓝,3. 与重金属离子反应,（1） 与银盐的反应,（2）与铜盐的反应,有色配位化合物,（3）与钴盐的反
4、应,无水; 所用试剂均应不含水分。,反应条件：,碱性：异丙胺,钴盐：醋酸钴、硝酸钴、氧化钴,（4）与汞盐的反应,巴比妥类药物+汞盐白色 （可溶于氨试液）,4. 与香草醛（vanillin）的反应,5. 紫外吸收光谱特征,H2SO4溶液(0.05mol/L) pH9.9缓冲溶液 NaOH溶液(0.1mol/L) (pH 13),巴比妥类药物的紫外吸收光谱,A,nm,硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶液 (0.1mol/L),巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。,5,5-取代的巴比妥类药物 在pH=2的酸性溶液中，因不电离，几乎无明显的紫外吸收。
5、在pH=10的碱性溶液中，发生一级电离，于240 nm处有最大吸收。 在pH=13的强碱性溶液中，发生二级电离，最大吸收红移至255 nm处。,硫代巴比妥类药物在酸性或碱性溶液中，均有较明显的紫外吸收。,一般采用对照品（或标准品）比较法，要求供试品斑点的Rf值应与对照品斑点一致。,6、 TLC色谱行为特征,7、显微结晶特色鉴别反应,巴比妥：长方形； 苯巴比妥：球形花瓣状,1）药物本身的晶形,巴比妥 铜吡啶试液 十字形紫色结晶 苯巴比妥 铜吡啶试液 细小不规则或似菱形的浅紫色结晶,2）反应产物的晶形,鉴别试验(Test of identification),苯巴比妥 ChP（2005） 【鉴别】
6、（1）本品显丙二酰脲类的鉴别反应（附录）,一、丙二酰脲类反应,取供试品约0.1g，加碳酸钠试液1ml与水10m1，振摇2min，滤过，滤液中逐滴加入硝酸银试液，即白色沉淀，振摇，沉淀即溶解；继续滴加过量的硝酸银试液，沉淀不再溶解。,1. 与银盐的反应,附录 一般鉴别试验,取供试品约50mg，加吡啶溶液（110）5m1，溶解后，加铜吡啶试液（硫酸铜4g，水90ml溶解后，加吡啶30m1，即得）1m1，即显紫色或生成紫色沉淀。,2. 与铜盐的反应,二、熔点测定及衍生物熔点测定,1. 熔点测定,取本品约0.5 g，加水5 ml溶解后，加稍过量稀盐酸，即析出白色结晶性沉淀，滤过；沉淀用水洗净，在105
7、干燥后，依法测定，熔点为174-178。,苯巴比妥钠的鉴别 ChP（2005）,取巴比妥0.5g，加1mol/L碳酸钠溶液5ml使溶解，加4.5（W/V）对硝基氯苄的乙醇溶液10m1，在水浴上加热回流30min，放置1h后，滤过，所得沉淀用96的乙醇进行重结晶后，在100105干燥，测定衍生物的熔点，应为150左右。,2. 衍生物熔点测定鉴别,巴比妥 BP（1988）,三、特殊取代基或元素的反应,不饱和烃取代基的反应,I-, 与溴试液或碘试液的反应,可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO2, 与KMnO4的反应,司可巴比妥钠 ChP（2000） 【鉴别】（3）取本品0.1 g，加水10 ml溶解
8、后，加碘试液2m1，所显棕黄色在5 min内消失。,（1）硝化反应：黄色硝基化合物,2. 芳环取代基的反应,（2）与亚硝酸钠-硫酸反应,不显色,（3）与甲醛-硫酸反应,无此现象,苯巴比妥 ChP（2005） 【鉴别】（2）取本品约10 mg，加硫酸2滴与亚硝酸钠约5 mg，混合，即显橙黄色，随即转橙红色,（3）取本品约50 mg，置试管中，加甲醛试液1 ml，加热煮沸，冷却，沿管壁缓缓加硫酸0.5 ml，使成两液层，置水浴中加热。 界面显玫瑰红色,NaOH,S2- + Pb2+PbS黑,3. 硫元素的反应,注射用硫喷妥钠 ChP（2005） 【鉴别】（3）取本品约0.2 g，加氢氧化钠试液5
9、ml与醋酸铅试液2 ml，生成白色沉淀；加热后，沉淀变为黑色。,JP（14）异戊巴比妥、巴比妥 取异戊巴比妥或巴比妥0.2 g，加氢氧化钠试液10 m1，加热煮沸，则产生具氨臭的气体。,五、水解反应,BP（1998）戊巴比妥 于瓷盘中放入戊巴比妥10 mg和香草醛10 mg，加浓硫酸0.15 m1，混合后，放在水浴上加热30 s，即产生棕红色。放冷，加96的乙醇0.5 m1，颜色则转变为暗蓝色。,六、与香草醛的反应,七、紫外吸收光谱特征,司可巴比妥钠 ChP（2005） 【鉴别】（4）本品的红外光吸收图谱与对照的图谱（光谱集137图）一致。,八、红外光谱法,特殊杂质检查 (The relati
10、ve substance test),（一）苯巴比妥的特殊杂质的检查,1、苯巴比妥的合成工艺： 从其合成过程可以看出，中间体（）和（）以及副反应产物可能存在于药物中不易除去，应加以控制。,2、检查方法及原理,（1）酸度的检查：依法操作，甲基橙指示剂不得显红色。主要控制副产物苯基丙二酰脲，因其酸性较苯巴比妥强，可使甲基橙指示剂显红色。 （2）溶液的澄清度检查：依法操作，溶液应澄清。主要控制苯巴比妥酸等乙醇中不溶性杂质。 （3）中性或碱性杂质的检查：依法检查，遗留残渣不得过3mg。主要控制中间体（）形成的副产物2-苯基丁二酰胺、 2-苯基丁二酰脲或分解产物等中性或碱性物质，利用其在氢氧化钠试液中不
11、溶解但溶于乙醚的性质，用提取重量法测定杂质的限量。,（二）司可巴比妥钠的特殊杂质的检查,1、司可巴比妥钠的合成工艺： 合成过程中使用的原料、反应的中间体和副产物是其特殊杂质。 2、检查方法及原理： （1）溶液澄清度的检查：依法操作，溶液应澄清。主要控制巴比妥酸和中间原料等水不溶物。 （2）中性或碱性物质的检查：依法检查，遗留残渣不得过3mg。主要检查中间体、副产物以及分解产物如酰脲（）、酰胺（）等。原理同苯巴比妥。,含量测定(Assay),终点指示：电位法指示（Ag电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极） 自身指示,一、银量法,1.原 理 ： 利用巴比妥类药物与银盐的反应。 反应摩尔比（11）
12、,溶剂系统：甲醇+3%无水碳酸钠,苯巴比妥： 取本品约0.2 g，精密称定，加甲醇40 ml使溶解，再加新制的3无水碳酸钠溶液15 m1，照电位滴定法，用硝酸银滴定液（0.1 mol/L）滴定。每1 ml 硝酸银滴定液（0.1 mo1/L）相当于23.22 mg的C12H12N2O3。,2. 测定方法与计算,原料药：直接滴定法,3. 注意事项,（1）无水碳酸钠应新鲜配制 （2）银电极使用前应进行处理,凡取代基中含有双键的巴比妥类药物，其不饱和键可与溴定量地发生加成反应，故可采用溴量法进行测定。,二、溴量法,1. 原理,(定量过量),反应摩尔比 11,司可巴比妥钠 ChP（2005）： 取本品约
13、0.1g，精密称定，置250ml碘瓶中，加水10m1，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.1mol/L）25ml，再加盐酸5m1，立即密塞并振摇1min，在暗处静置15min后，注意微开瓶塞，加碘化钾试液10m1，立即密塞，摇匀后，用硫代硫酸钠滴定液（0.1mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失，并将滴定结果用空白试验校正。每1ml溴滴定液（0.1mo1/L）相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。,2. 测定方法与计算,原料药：剩余滴定法,3. 注意事项,（1）操作中要防止溴和碘的逸失 （2）平行条件进行空白试验可减少溴和碘逸失带来的误差。,巴比妥药物呈弱酸性，可
14、作为一元酸以标准碱液直接滴定。,三、酸碱滴定法,1. 在水醇混合溶剂中的滴定法 弱酸性 pKa7.38.4,异戊,水醇,溶解,麝香草酚酞,N,a,O,H,淡蓝色,由于本类药物在水中溶解度小，又易水解， 因此，滴定时在醇溶液或含水的醇溶液中 进行，这样即可避免水解，又可使终点敏锐。,取本品约0.5 g，精密称定，加乙醇20 m1溶解后，加麝香草酚酞指示液6滴，用氢氧化钠滴定液（0.1 mo1/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每l ml氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于22.63 mg的C11H18N2O3。,异戊巴比妥的含量测定,由于滴定过程中容易吸收空气中的二氧化碳使兰 色
15、褪去，故采用电位法指示终点。,2.在胶束水溶液中进行滴定,本法是在有机表面活性剂的胶束水溶液中进行滴定，因表面活性剂能改变巴比妥类药物的离解平衡，使其ka值增大，终点敏锐。 常用的表面活性剂：溴化十六烷基三甲基苄铵、氯化四癸基二甲基苄铵。,溶 剂：二甲基甲酰胺 滴定剂：甲醇钠（钾） 指示剂：麝香草酚蓝,3. 非水溶液滴定法,在非水溶液中巴比妥类药物的酸性增强,四、 UV,（一）直接紫外分光光度法,本法是将样品溶解后，根据溶液的pH值选用其相应的max处进行直接测定。,取硫喷妥钠约100 mg，精密称定，置于200 ml量瓶中，加氢氧化钠溶液（1250）使溶解，并稀释至刻度，摇匀。精密量取该溶液
16、5 ml移入500 ml量瓶中，加氢氧化钠溶液并稀释至刻度，摇匀。另取硫喷妥对照品适量，精密称定，加氢氧化钠溶液溶解，并定量稀释至浓度约为5 g/ml的对照品溶液。随即以1 cm吸收池，于大约304 nm波长处分别测定以上两种溶液的吸收度，以氢氧化钠溶液作空白。,USP（24）测定硫喷妥钠的方法为：,取装量差异项下的内容物，混合均匀，精密称取适量（约相当于硫喷妥钠0.25g），置500ml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，量取此溶液用0.4%NaOH溶液定量稀释制成每1ml中约含5g的溶液；另取硫喷妥对照品，精密称定，加0.4%NaOH溶液溶解并定量稀释制成每1ml中约含5g的溶液。照分光光度法，在304nm的波长处分别测定A，根据每支的平均装量计算。每1mg硫喷妥相当于1.091mg的C11H17N2NaO2S。,注射用硫喷妥钠 ChP（2005）,计算,（二）经提取分离后的紫外分光光度法,利用 巴比妥药物具有弱酸性，在氯仿等有机溶剂中易溶，而其钠盐在水中易溶的特点，排除干扰物质后
