第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

药物分析主讲：胡承波Mobile:13594698076E-mail:[e-mail]重庆文理学院材料与化工学院化工制药系第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析本章主要内容第一节巴比妥类药物的分析第二节苯并二氮杂卓类的分析第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•学习要求•一、掌握巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药及主要的理化性质；鉴别试验及含量测定的原理。•二、熟悉本类药物鉴别试验及含量测定的常用方法，特殊杂质与检查方法。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•巴比妥及苯并二氮杂卓类药物均为临床上广泛应用的镇静催眠药。•第一节巴比妥类药物的分析•一、巴比妥类药物的结构与性质•巴比妥类药物均为巴比妥酸的衍生物，为环状酰脲类镇静催眠药，结构通式如下：CCCONONCOR1R2R3543216HH环状丙二酰脲类化合物：第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析本类药物的结构可大致分为两个部分：1.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。巴比妥类药物是环状酰脲类的镇静催眠药；巴比妥类药物剂量由小到大，中枢抑制作用相继表现为镇静、催眠、抗惊厥和麻醉作用；其中苯巴比妥还具有抗癫痫的作用。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析典型药物CCCONONCOH5C2HH苯巴比妥(Phenylbarbital)(barbital)CCCONONCOH5C2H5C2HH巴比妥第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析CCCONONCONaCH2CHCH2CHCH3C3H7H司可巴比妥钠(Secobarbital)CNHCNHCOOOH5C2CH3(CH2)2CHCH3戊巴比妥(Pentobarbital)第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析硫喷妥钠HCCCONONCSNaC2H5CH3CH2CH2CHCH3第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析(二)主要性质性状——白色结晶或结晶性粉末。熔点——具有一定的熔点。溶解度——微溶或极微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂，钠盐易溶于水，难溶于有机溶剂。稳定性——在空气中稳定，一般加热易升华。六元环结构比较稳定，遇酸、氧化剂、还原剂时，环一般不会断裂，与碱液共沸时则水解开环，并产生氨气。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析1、弱酸性该类药物的母核结构环状结构中含有1,3-二酰亚胺基团，可发生酮式-烯醇式互变异构，在水溶液中发生二级电离。CCCONONCOHR1R2HCCCONONCOR1R2HHCCCONONCOR1R2HCCCONONCOR1R2+H+H+pK1=8+H+H+pK2=12一级电离二级电离烯醇互变第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•由于该类药物具有弱酸性(pKa:7.3～8.4)，可与强碱反应生成水溶性的钠盐。反之，钠盐加酸后成游离的巴比妥类药物，可提取分离出来。CONHCNCOOHR1R2+NaOH＋CONHCNCOONaR1R2+H2O第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析2.水解反应NHNOOOHR2R1+5NaOHCHCOONaR1R2+2Na2CO3+NH3NHNOOONaR1CHCOONaR1R2+2NH3CR1R2COONaCONHCONH2H2OH2O异戊巴比妥巴比妥第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析NHNONaOO+2H2OONHNH2O+NaHCO3pH6789分解率(%)261741pH对苯巴比妥钠分解率的影响20°C放置一年巴比妥钠注射液不能预先配制进行加热灭菌，须制成粉针剂，临用时溶解。苯巴比妥钠的水解第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析3.与金属离子反应由于含有丙二酰脲或酰亚胺基团，在核实的pH值溶液中，可与银、铜、钴、汞等离子反应显色或产生有色沉淀，可用于本类药物的鉴别和含量测定。1,5,5－取代的巴比妥类药物＋AgNO3可溶性的一银盐Na2CO35,5－取代的巴比妥类药物＋AgNO3Na2CO3可溶性的一银盐AgNO3二银盐白色沉淀a.与银盐的反应第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•b.与铜盐的反应：巴比妥类＋铜吡啶显色巴比妥类——紫色或紫色沉淀硫巴比妥类——绿色第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•本类药物与铜吡啶试液的反应机制为：第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•c.与钴盐的反应紫堇色钴盐巴比妥类药物碱性+CONHCONHCOR1R22+Co2++4(CH3)2CHNH2+CoR2R1CONHCONCOR2R1NCONHCOCONHCH(CH3)2NHCH(CH3)2(CH3)2CHN+H32Co(NO3)2、CoO、Co(Ac)2异丙胺无水甲醇或乙醇第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•d.与汞盐的反应•巴比妥类药物+汞盐→白色↓（可溶于氨试液）第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•4.与香草醛(Vanillin)的反应•丙二酰脲中的氢比较活泼，与香草醛的浓硫酸作用下发生缩合反应，生成有色的产物。戊巴比妥鉴别：取戊巴比妥10mg，加香草醛约10mg和硫酸2ml，混合后在水浴上加热2min，显棕红色。放冷，小心加入乙醇5ml，即显紫色并变成蓝色。有色物质香草醛巴比妥类药物浓硫酸+第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•5.紫外吸收光谱特征λ(nm)2902702502300.51.01.5A巴比妥类药物的紫外吸收光谱ABC240nm255nmA.H2SO4液(0.05mol/L,未电离)B.pH9.9缓冲液(一级电离)C.pH13NaOH液(1mol/L,二级电离)1,5,5-三取代巴比妥类药物不存在二级电离，最大吸收波长不变。5,5-二取代和1,5,5-三取代巴比妥第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析3202802402000.80.50.2λ(nm)A238287304A.HCl液(0.1mol/L)B.NaOH液(0.1mol/L)硫代巴比妥的紫外吸收光谱第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析6.薄层色谱行为特征•供试品主斑点的大小与对照品溶液斑点进行比较。7.显微结晶鉴别药物本身晶形反应产物晶形第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析二、鉴别试验(一)丙二酰脲类的鉴别试验该反应为巴比妥类药物母核的反应，是本类药物的共性。可作为该类药物的一般鉴别项。1、银盐反应取供试品约0.1g，加碳酸钠试液1ml与水10ml，振摇2min，滤过，滤液中逐滴加入硝酸银试液，即生成白色沉淀，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。2、铜盐反应取供试品约50mg，加吡啶溶液(1→10)5ml，溶解后，加铜吡啶试液1ml，即显紫色或生成紫色沉淀。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析(二)特征基团反应•1、利用硫元素的鉴别试验•如硫代巴比妥类的鉴别NHNOOSNaH3CCH3H3C+Pb2+NaOHNHNOOSH3CCH3H3C2PbPbS硫代巴比妥类与巴比妥类的区别第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•2、利用不饱和取代基的鉴别试验•如含有不饱和取代基的司可巴比妥钠的鉴别试验。NHNNaOOOCH3CH3CH2I2NHNNaOOOCH3CH3CH2IINHNNaOOOCH3CH3CH2BrBrBr2NHNNaOOOCH3CH3CH2OHOHKMnO4第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•3、利用芳香取代基的鉴别试验•具有芳香取代基的巴比妥类药物，如苯巴比妥及其钠盐的鉴别：•a.硝化反应黄色苯巴比妥++423SOHKNO苯巴比妥与NaNO2-H2SO4反应生成橙黄色→橙红色区分苯巴比妥与不含芳环取代的巴比妥类药物。b.硫酸-亚硝酸钠反应第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析(三)特征熔点进行鉴别试验如司可巴比妥钠的熔点为97℃；苯巴比妥钠的熔点为174-178℃.(四)吸收光谱特征药物与标准品进行比较。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•三、特殊杂质检查•(一)苯巴比妥的特殊杂质检查•苯巴比妥的合成工艺：C2H5OH,H2SO4［水解］［酯化］CH2CONH2，CH2COOC2H5C2H5ONaOCOC2H5OC2H5CCONaCOOC2H5COOC2H5ⅠHCl［酸化］，［消除］CHCOOC2H5COOC2H5ⅡCCOOC2H5COOC2H5C2H5ⅢC2H5Br［乙基化］第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析CCOOC2H5COOC2H5C2H5CH3ONa［环合］CH2NH2NOCCONaC2H5CONHCONCCOC2H5CONHCONH［酸析］HCl第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析1.酸度的检查中间体Ⅱ乙酰化不完全时，Ⅱ与尿素缩合产生的杂质COHHNHHNCHCOHNCOHNOCHCOOC2H5COOC2H5Ⅱ苯基丙二酰脲酸性较强检查方法取本品0.20g，加水10ml，煮沸搅拌1min，放冷，滤过后，取滤液5ml，加甲基橙指示液1滴，不得显红色。第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•2.乙醇溶液澄清度•检查中间体I杂质的量，利用其在乙醇中溶解度小的性质进行检查。•方法：取本品1.0g，加乙醇5ml，加热回流3min，溶液应澄清。CCONaCOOC2H5COOC2H5Ⅰ第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•3.中性或碱性物质•主要指中间体I的副产物：•2-苯基丁酰胺（脲）或分解产物等杂质。这些杂质不溶于NaOH试液而溶于乙醚。•而苯巴比妥具有酸性，溶于氢氧化钠溶液。•提取重量法测定杂质含量：分液漏斗NaOHT.S.乙醚H2O过滤干燥滤纸蒸发皿105℃1hr3mg取本品1.0g乙醚，H2O洗3次滤液蒸干残渣第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•四、含量测定银量法溴量法巴比妥类药物的含酸碱滴定法量测定方法紫外分光光度提取重量法HPLC法、GC法第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析（一）银量法基于巴比妥类药物在合适的碱性溶液中，可与银离子定量成盐，可采用银量法测定本类药物及其制剂的含量。如苯巴比妥及其钠盐、异戊巴比妥及其钠盐以及它们的制剂，中国药典均采用银量法测定其含量。优点：操作简便，专属性较强。其他的杂质不与硝酸银反应。缺点：受温度影响较大；接近滴定终点时反应较慢。滴定终点以溶液出现浑浊为终点指示难以观察。为了克服这些缺点：溶剂系统：甲醇＋3％无水碳酸钠终点指示：电位法指示（Ag－玻璃电极系统）第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析测定方法与计算例如:异戊巴比妥及其钠盐的测定：取本品约0.2g，加甲醇40ml使溶解，新鲜配制的3%无水碳酸钠溶液15ml，照电位法，用硝酸银滴定液（0.1mol/L）滴定，即得。每1ml硝酸银滴定液（0.1mol/L）相当于22.63mg的C11H18N2O3（或24.83mg的C11H17N2NaO3）。原料药：直接滴定法（容量分析法）%100%VFTW含量第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析注意事项（1）无水碳酸钠应新鲜配制（2）硝酸银滴定液应新鲜配制第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析（二）溴量法凡在5位取代基含有不饱和键的巴比妥类药物，其不饱和键能与溴定量地发生加成反应，故可采用溴量法测定其含量。中国药典收载的司可巴比妥钠采用本法测定。其测定原理可用下列反应式表示：NaOCH2CH3CH3NNOHOOHONNCH3CH3CH2NaO+Br2BrBr（定量过量）Br2+2KI2KBr+I2（剩余）I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析•司可巴比妥钠测定取本品约0.1g，精密称定，置250ml碘瓶中，加水10ml，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.05mol/L）25ml，