Transcript 第五章巴比妥类药物的分析

第五章 巴比妥类药物的分析
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。
本章重点介绍巴比妥类药物的化学结构与分析方
法间的关系，介绍鉴别、检查和含量测定的原理与
方法。
一、巴比妥类药物的基本结构通式
O
C
R1
C
R2
4
5
H
N
3
6
1
C
N
H
O
2
C
R3
O
5,5-取代的巴比妥类药物
O
C
H 5C 2
H
N
5
C
O
N
H
巴比妥
C
H 5C 2
C
C
H 5C 2
O
O
H
N
C
C
C
N
H
O
苯巴比妥
O
O
CH2
CH
C
CH2
H
N
C
C
C 3H 7
CH
C
CH3
O
ONa
N
司可巴比妥钠
O
H
C N
C 2H 5
C
C
C H 3C H 2C H 2C H
CH3
C N
O
硫喷妥钠
SNa
1. 环状母核部分
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
2. 取代基部分
区别各种巴比妥类药物
二、理化性质
（一）物理性质
1. 白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。
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。
化学性质
1. 弱酸性
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。
O
C
R1
H
N
C
O
C
R1
C
C
R2
O
O
R2
N
H
C
O
+
O
C
N
+H
C
C
O
OH
N
H
H
+
p K 1 =8
O
C
R2
C
C
+H
R1
N
N
O
H
+
+
p K 2 =12
C
R1
N
C
C
R2
C
O
N
H
O
与强碱的成盐反应：
R1
CO
N
C
R2
O H + N aO H
CO NH
R1
CO
N
C
R2
CO NH
O N a + H 2O
2. 水解反应
巴比妥类药物 +
R1
CO
CO
NH↑
3
N
C
R2
N aO H
O H + 5N aO H
NH
R1
C O O N a +2N H 3 + 2N a 2 C O 3
R2
3、与重金属离子的反应
（1） 与银盐的反应
5，
5  取代的巴比妥类药物  AgNO 3
Na 2 CO3
  
 可溶性一银盐
AgNO 3
   二银盐白色 
CO
R1
N
C
R2
C
CO
O N a + A gN O 3 + N a 2 C O 3
NH
CO
R1
N
C
R2
C
CO
O N a + N aH C O 3 + N aN O 3
N
Ag
CO
R1
N
C
R2
C
CO
O N a + A gN O 3
N
Ag
Ag
CO
R1
N
C
R2
C
CO
N
Ag
O
+ N aN O 3
（2）与铜盐的反应
巴比妥类药物 +
硫喷妥钠 +
铜吡啶试液
铜吡啶试液
吡啶
吡啶
紫色或紫色 ↓
绿色
CO
R1
NH
C
C
O
Ë®¡ªßÁà¤
N
R1
C
R2
CO
CO
R2
NH
C OH
CO NH
²¿·ÖÀë×Ó»¯
CO
R1
N
C
R2
C
CO
NH
O
+ H+
2+
N
N + C uS O 4
2
Cu
+ SO2
4
-
N
2+
2
CO
R1
C
R2
C
CO
O
Cu
N
N
C
C
R2
CO
NH
R1
CO
N
C
R2
+
NH
CO
R1
N
N
NH
N
Cu
C
CO
O
O
有色配位化合物
N
（3）与钴盐的反应
碱性
巴比妥类药物  钴盐  紫堇色
反应条件：
无水; 所用试剂均应不含水分。
碱性：异丙胺
2
R1
CO N H
CO
R2
R1
+ C o 2+ + 4 (C H 3 ) 2 C H N H 2
CO N H
CO
NH
CO
R2
R1
CO
N
CO
N
+
Co
CO
R2
N H C H (C H 3 ) 2
CO N H
N H C H (C H 3 ) 2
+
2 (C H 3 ) 2 C H N H 3
（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
浓硫酸
巴比妥类药物  香草醛  
 棕红色
乙醇
紫色-蓝色
5、 紫外吸收光谱特征
A
A. H2SO4溶液
(0.05mol/L)
B. pH9.9缓冲溶液
C. NaOH溶液
(0.1mol/L) (pH
13)
nm
巴比妥类药物的紫外吸收光谱
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。
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。
6、薄层色谱行为特征

对照品对照鉴别
7、显微结晶特征

药物本身的晶形
巴比妥：长方形； 苯巴比妥：球形→花瓣状

反应产物的晶形
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
二、鉴别试验
（一）、丙二酰脲类反应
（1） 与银盐的反应、（二）铜盐反应
（二）熔点测定
巴比妥类的钠盐＋酸 → 游离巴比妥类药物↓ → 过滤
→ 洗涤 → 干燥 →测熔点
苯巴比妥钠的鉴别
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℃干燥后，依法测定，熔点为174-178℃。
（三）、 特殊取代基及元素的反应
不饱和烃取代基的反应
① 与溴试液或碘试液的反应
司可巴比妥可使溴试液或碘试液褪色
② 与KMnO4的反应
可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO2
芳香取代基的反应
①硝化反应

苯巴比妥  KNO3  H 2 SO 4  黄色
② 与NaNO2—H2SO4反应
苯巴比妥与NaNO2—H2SO4反应生成橙黄色→橙红色
③ 与甲醛—H2SO4反应
苯巴比妥与甲醛—H2SO4反应生成玫瑰红色
硫元素的反应
硫喷妥钠  Pb
2
NaOH
白色 


 PbS （黑色）
（四）、钠盐的鉴别反应
1. 焰色反应
取铂丝，用盐酸湿润后，
蘸取供试品，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜
黄色
2. 与醋酸氧铀锌反应
取供试品的中性溶液，加
醋酸氧铀锌试液，即生成黄色↓
（五）、红外分光光度法
第三节
特殊杂质检查
一、苯巴比妥的特殊杂质检查
酸度
乙醇溶液的澄清度
中性或碱性物质
二、司可巴比妥钠的特殊杂质检查
溶液的澄清度
中性或碱性物质
第四节 含量测定
一、银量法
1.原
理 ：反应摩尔比（1∶1）
溶剂系统：甲醇+3%无水碳酸钠
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
2. 测定方法与计算
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。
原料药：直接滴定法
百分含量 
TVF
 100 %
ms
3. 注意事项
（1）无水碳酸钠应新鲜配制
（2）AgNO3滴定液应新鲜配制
（3）银电极使用前应进行处理
二、溴量法
1. 原理
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。如司可巴比妥钠及其胶囊的测定
KBrO3＋5KBr＋6HCl＝3Br2＋6KCl＋3H2O
CH2
CHCH2
CO
N
C
C H 3 (C H 2 ) 2 C H
O N a +B r 2 £¨ 定量过量）
CO NH
CH3
Br
Br
CH2
CHCH2
CO
N
C
C H 3 (C H 2 ) 2 C H
CO NH
CH3
Br2＋2KI＝2KBr＋I2
I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6
ONa
2. 测定方法与计算
司可巴比妥钠：
取本品约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（0.05mo1/L）
相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。
原料药：剩余滴定法
百分含量 
T（V0  V）F
 100 %
ms
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。
（三）、酸碱滴定法
1. 在水—醇混合溶剂中的滴定法
弱酸性 pKa7.3～8.4
水—醇
异戊
溶解
麝香草酚酞
此法终点判断较困难
NaOH
淡蓝色
异戊巴比妥的含量测定
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。
2、在胶束水溶液中进行的滴定法
溶 剂：表面活性剂-溴化十六烷基
三甲基苄胺水溶液
滴定剂：氢氧化钠滴定液
指示剂：麝香草酚肽
3、 非水溶液滴定法
溶
剂：二甲基甲酰胺
滴定剂：甲醇钠（钾）
指示剂：麝香草酚蓝
四、紫外分光光度法
（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。
单组分定量方法：
1. 吸收系数法
A  E1cm Cl
1%
A
C (g/100ml ) 
1%
E1cm l
C (g/ml ) 
2. 标准曲线法
A
E1cm l  100
1%
3. 对照法
A供

A对
A供
A对
1%
1cm
E
C供 l
1%
E1cm C 对 l

C供
C对
C供  C对 
A供
A对
如注射用硫喷妥钠的含量测定
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5g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5g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。
（2）经提取分离后的紫外分光光度法
根据巴比妥类药物具有弱酸性，在氯仿等有机溶剂
中易溶，而其钠盐在水中易溶的特点，本法可消除
干扰物质对巴比妥类药物测定的影响。取钠盐加水
溶解，加酸酸化，用氯仿提取后再加碱反提。排除
辅料或杂质的干扰。
（3）多组分混合物不经分离的定量方法
——计算分光光度法差示分光光度法（A法）
1、测定方法-取两份相等的供试溶液，分别制成两种
不同的化学环境（如在其一中加酸、碱或缓冲液改变
溶液的pH，或在其一中加能与供试品发生某种化学反
应的试剂），然后将两者分别稀释至同样浓度，一份
置样品池中，另一份置参比池中，于适当波长处，测
其吸收度的差值（A值）。
2. 必要条件
（1）供试品在不同的化学环境中以不同的分子形式存
在，它们的吸收光谱有显著的差异。
（2）干扰物的吸收不受测定时化学环境的影响，光谱
行为不变。
3. 定量依据
供试品在两种不同的化学环境中分别以x、y
表示，干扰物用 z 表示
A  A样品  A参比  ( Ax  Az )  ( Ay  Az )
 Ax  Ay  ( x   y )Cl
A  C
即，吸收度差值（A）仅与待测组分的浓度有
关，而与干扰组分无关，即干扰组分的干扰被
消除。
可用对照法或标准曲线法定量
4. 特点
保留了通常的分光光度法简易快速、直接
读数的优点，又无需事先分离，并能消除干扰。
5. 应用
（1）于波长240 nm处，测定pH10和pH2两种溶
液的吸收度之差
（2）于波长260 nm处，测定pH10和强碱溶液
的吸收度之差
（五）、高效液相色谱
HPLC法同时测定人血清中苯巴比妥、苯妥英和卡马西平的浓度
色谱条件：色谱柱 AgilentZORBAX SB- C18柱( 250 ×4.6mm ,
5µm) , 流动相为甲醇∶水∶乙腈(45∶45∶10 ） 流速1.0m l/m in, 柱
温30℃, 检测波长254nm。
血样处理：取内标溶液100µL，60℃水浴氮气吹干，加200µL
待测血清, 加提取液（氯仿：乙酸乙醋=50：50）2ml, 旋涡混
合5min, 以4000转/分离心10min, 用吸管吸取上层水层, 弃去。
用移液管移取有机相置带盖尖底塑料离心管中, 于60℃水浴中
氮气吹干, 用流动相200µL溶解, 取20µL进样测定
方法验证：标准曲线与线性、精密度（RSD< 3%) 、方法回
收率、提取回收率（大于87%）、稳定性等均符合中国药典
的要求
（六）电泳法-体内苯巴比妥、巴比妥测定
（七）气相色谱-质谱联用
体液中七种巴比妥类药物的同时测定，前
处理方法为固相微萃取