10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第一节巴比妥类药物的分析一、基本结构与主要性质二、鉴别试验三、特殊杂质检查四、含量测定巴比妥类药物均为巴比妥酸衍生物，为环状酰脲类镇静催眠药，基本结构通式如下：由于1,5,5位取代基不同形成不同种药物.中国药典收载有苯巴比妥及其钠盐，异戊巴比妥及钠盐，司可巴比妥钠及硫喷妥钠。CCCONONCOR1R2R3543216HH一、基本结构与主要性质5,5-取代的巴比妥类药物CCCONONCOH5C2H5C2HH巴比妥5BarbitalCCCONONCOH5C2HH苯巴比妥Phenylbarbital硝化反应、硫酸-亚硝酸钠反应CCCONONCONaCH2CHCH2CHCH3C3H7H司可巴比妥钠SecobarbitalBr2，高锰酸钾褪色硫代巴比妥类药物硫喷妥钠HCCCONONCSNaC2H5CH3CH2CH2CHCH3铅离子反应赋予各种巴比妥类药物不同理化性质，用于各种巴比妥药物间相区别环状丙二酰脲决定巴比妥类药物的共性，用于与其它药物相区别。1.环状母核部分2.取代基部分（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。一、基本结构与主要性质（二）理化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CCCONONCOHR1R2HCCCONONCOR1R2HHCCCONONCOR1R2HCCCONONCOR1R2+H+H+pK1=8+H+H+pK2=12与强碱的成盐反应：CONHCNCOOHR1R2+NaOHCONHCNCOONaR1R2+H2O用有机溶剂可提取出来，这一性质可用于分离，鉴别，检查、测定。加酸酸化可析出结晶性游离巴比妥类药物，2.水解反应巴比妥类药物+NaOHNH3↑CONHCNCOOHR1R2+5NaOH氨气可以使石蕊试纸变蓝，用于鉴别异戊巴比妥与巴比妥。3322NHCO2NaCHCOONa1R2R3.与重金属离子反应巴比妥类药物分子结构中含丙二酰脲(-COHNCONHCO-)基团，合适pH值溶液中，可与重金属离子反应呈色或产生有色沉淀。可用于鉴别与含量测定二银盐白色可溶性一银盐巴比妥类药物3323AgNOCONaAgNO（1）与银盐的反应(碳酸钠溶液中)CONCNCOCR1R2ONaAg+NaHCO3NaNO3+CONHCNCOCR1R2ONa+AgNO3+Na2CO3NaNO3+CONCNCOCR1R2OAgAgAgNO3+CONCNCOCR1R2ONaAg（2）与铜盐的反应巴比妥类药物+紫色或紫色↓铜吡啶试液吡啶硫喷妥钠+绿色铜吡啶试液吡啶（3）与钴盐的反应紫堇色配位化合物钴盐巴比妥类药物碱性无水;所用试剂均应不含水分（常用溶剂为无水甲醇或乙醇）。钴盐为硝酸钴，醋酸钴或氯化钴。反应条件：碱性：有机碱为佳常用异丙胺（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）的反应物（缩合反应）棕红色产香草醛巴比妥类药物浓硫酸放冷，加乙醇，先变紫后变蓝。•2戊巴比妥+香草醛紫色蓝色H2SO4放冷乙醇NNCHNNOOOOOOOCH3OH棕红色HH巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。紫外吸收光谱随电离级数不同，发生显著的变化。5.紫外吸收光谱特征5,5-取代的巴比妥类药物在酸性溶液中，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，形成共轭体系结构，于240nm处有最大吸收。在pH=13的强碱性溶液中，发生二级电离，共轭体系延长，最大吸收红移至255nm处。A.H2SO4溶液(0.05mol/L)B.pH9.9缓冲溶液C.NaOH溶液(0.1mol/L)(pH13)巴比妥类药物的紫外吸收光谱Anm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。在盐酸溶液(0.1mol/L)中，两个吸收峰位287nm和238nm，在氢氧化钠溶液(0.1mol/L)中，两个吸收峰移至304nm和255nm，后者很弱，几乎消失。硫喷妥的紫外吸收光谱HCl溶液(0.1mol/L)NaOH溶液(0.1mol/L)6薄层色谱行为特征巴比妥药物因其结构不同，色谱行为亦不同，因此常用色谱法进行鉴别。(1).比移值：用于TLC(2).保留行为:用于HPLC，GC7、显微结晶巴比妥：长方形结晶；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)反应产物的晶形利用晶形可对不同品种进行鉴别二鉴别试验苯巴比妥ChP（2005）【鉴别】（1）本品显丙二酰脲类的鉴别反应（附录Ⅲ中一般鉴别实验）有银盐反应和铜盐反应(一)、丙二酰脲类鉴别反应取供试品约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.与银盐的反应取供试品约50mg，加吡啶溶液（1→10）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.与铜盐的反应含硫的巴比妥类药物如硫喷妥钠，可将其硫元素转变为无机硫离子，而显硫化物的反应。方法：取本品约0.2g，加氢氧化钠试液5ml与醋酸铅试液2ml，生成白色沉淀；加热后，沉淀变为黑色。1.硫元素的鉴别反应(二)、特殊取代基或元素的反应司可巴比妥钠因其丙烯基中不饱和键可与碘、溴或高锰酸钾作用，发生加成或氧化反应，而使碘、溴或高锰酸钾退色。方法：取本品0.1g，加水10ml溶解后，加碘试液2m1，所显棕黄色在5min内消失。1.不饱和烃取代基的反应-不饱和取代基（烯丙基）反应：司可巴比妥钠+I2（Br2）→碘（溴）褪色或在碱性溶液中与高锰酸钾反应，使后者褪色CCNCNCOOHCH2CHCH2C3H7CHCH3NaO+I2CCNCNCOOHCH2C3H7CHCH3NaOCHCH2II(Br)Br2KMnO4（Br）苯巴比妥ChP（2005）（1）硝化反应：取苯巴比妥或其钠盐，与硝酸钾和硫酸共热，可发生硝化反应，生成黄色硝基化合物。2.芳环取代基的反应黄色苯巴比妥423SOHKNO（2）与NaNO2—H2SO4反应苯巴比妥与甲醛—H2SO4反应生成玫瑰红色产物苯巴比妥与NaNO2—H2SO4反应生成橙黄色→随即变成橙红色对不含苯环的巴比妥类不显色。（3）与甲醛—H2SO4反应(三)、熔点测定及衍生物熔点测定熔点是一种物质在规定方法下，由固态转变为液态的温度．纯物质的熔点是一定的。作为一项物理常数可用于药物的鉴别，巴比妥类药物可直接用药典方法测定熔点，其钠盐可利用它易溶于水，酸化后析出游离巴比妥母体，过滤沉淀测定熔点．1.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•例：Ch.P(2005)对苯巴比妥钠的鉴别取本品0.5g，加水5ml溶解后，加稍过量的稀盐酸，即析出白色结晶性沉淀，滤过；沉淀用水洗净，在105℃干燥后，熔点为174℃-178℃。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10mL，水浴加热回流30min，放置1h后，滤过，所得沉淀用乙醇进行重结晶后，在100~105℃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通过红外分光光度法（标准图谱对照法）进行鉴别是一种有效可靠的定性分析手段(四)、红外分光光度法三特殊杂质检查(Therelativesubstancetest)（一）苯巴比妥的特殊杂质的检查•1.酸度:控制中间副产物苯基丙二酰脲，苯基丙二酰脲的酸性比苯巴比妥强，甲基红指示剂呈红色。•2.澄清度：利用巴比妥酸在乙醇中的溶解性比苯巴比妥小的特性进行检查。•3.中性或碱性物质：利用副产物和苯巴比妥在氢氧化钠试液和乙醚中溶解性的不同，副产物不溶于氢氧化钠而溶于乙醚。采用测定重量法测定杂质含量。（二）司可巴比妥纳的特殊检查•1.澄清度：司可巴比妥纳易溶解，水溶液应澄清，否则表明含水不溶性杂质。水应事先煮沸除去二氧化碳。•2.中性或碱性物质：利用合成过程中的杂质（如酰脲、酰胺）不溶于氢氧化钠试液而溶于乙醚进行的检查。样品溶于氢氧化钠，乙醚提取，称重，检查限量。银量法原理：在碳酸钠溶液中巴比妥类与硝酸银首先生成可溶性一银盐，继续滴定，稍过量的银离子就和巴比妥类的一银盐形成难溶性二银盐沉淀，使溶液变浑浊而指示终点。四含量测定COCCONHR1R2CNONaAgNO3Na2CO3COCCONR1R2AgCNONaNaNO3NaHCO3COCCONR1R2AgCNONaAgNO3COCCONR1R2AgNAgCONaNO3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(结果偏高)1.原理：反应摩尔比（1∶1）溶剂系统：甲醇+3%无水碳酸钠2.注意事项（1）无水碳酸钠应新鲜配制，否则吸收空气中二氧化碳，使含量降低（2）银电极使用前应进行处理，临用前需用硝酸浸洗1-2min，再用水淋洗。溴量法原理：司可巴比妥钠含有不饱和双键，可与溴定量发生加成反应，中国药典采用剩余溴量法测定原料和其胶囊的含量。•巴比妥类+Br2（定量过量）→加成物•Br2（剩余）+KI（过量）→I2•I2+2Na2S2O3（标准液2）→2NaI+Na2S4O6同时做空白试验I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6+Br2（定量过量）CONHCNCOCHCH2CH2CH3(CH2)2CHCH3ONaCONHCNCOCHCH2CH2CH3(CH2)2CHCH3ONaBrBrBr2＋2KI＝2KBr＋I2酸碱滴定法–醇-水混合溶剂中，用氢氧化钠溶液滴定，以麝香草酚酞为指示剂，终点为淡蓝色，结果用空白试验校正。校正结果不满意，可用电位法指示终点。（增加溶解度，防止滴定过程中产生的弱酸盐水解而影响终点观察）–在胶束水溶液中，用氢氧化钠溶液滴定，以麝香草酚酞为指示剂–（在表面活性剂的胶束水溶液中巴比妥类药物酸性增强，使终点明显）–非水溶液滴定：在非水溶剂“二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿等”中，用甲醇钠-甲醇溶液等滴定，指示剂麝香草酚蓝（非水酸量法）紫外分光光度法1.直接测定的紫外分光光度法（硫喷妥钠）根据溶液的pH值，在最大吸收波长处，直接测定对照品和供试品溶液的吸收度，再计算药物含量。取样量中硫喷妥钠的mg数（硫喷妥为对照品）=(A样/A对)×C对×1.091×D1.091=硫喷妥钠分子量/硫喷妥分子量其他测定方法：吸光系数法，标准曲线法等2.提取分离后紫外分光光度法（苯巴比妥钠）酸化：苯巴比妥钠加水使溶解+HCl→析出沉淀提取：沉淀+氯仿→苯巴比妥，水浴蒸发至近干→残渣碱化：残渣+醇+pH9.6硼酸盐缓冲液溶液→测定溶液（发生一级电离）测定：240nm处测定吸收度，以苯巴比妥为对照。苯巴比妥钠(mg)=(A样/A对)×C对×1.095×D1.095=苯巴比妥钠分子量/苯巴比妥分子量高效液相色谱法该法多用于制剂及体液中药物的含量测定。测定方法：色谱条件包括色谱柱类型；流动相组成；检测波长；流速大小；柱温和进样量。对照液及制备：溶剂为甲醇样品处理及测定：待测血清加内标处理进样分析线形范围考察（标准曲线制备）：提取回收率考察：对照品血清，按样品处理后测定峰面积；流动相配制的同浓度对照品测定，计算回收率。小结一、巴比妥药物的基本结构环状的丙二酰脲母核部分取代基部分二、主要性质（一）.物理性质：白色结晶或晶形粉末易溶于有机溶剂，不溶于水；其钠盐相反。（二）.化学性质1.弱酸性母核结构中1,3-二酰亚胺集团发生酮式-烯醇式结构互变，在水