第五章-巴比妥类药物的分析

第五章巴比妥类药物的分析药物分析与分析化学教研室AnalysisofBarbitureties了解：1.巴比妥类生物样品分析的特点。2.苯巴比妥、司可巴比妥钠中特殊杂质的检查原理和方法。理解：酸量法、溴量法、紫外分光光度法测定该类药物的原理及优缺点。掌握：1.本类药物化学结构、性质与分析方法间的关系。2.巴比妥类药物常用的鉴别方法。3.巴比妥类药物含量测定的银量法。学习要求重点：1.丙二酰脲类鉴别反应。2.特殊取代基或元素的鉴别试验。3.银量法原理、方法及注意事项。难点：银量法、溴量法。重点难点Contents基本结构与主要性质1鉴别试验2特殊杂质检查3含量测定4一、基本结构与主要性质CCCONONCOR1R2R3543216HH环状丙二酰脲类化合物(一)基本结构一般为5,5-二取代，少数为1,5,5-三取代•巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核：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。另一部分是取代基部分，区别各种巴比妥类药物。一、基本结构与主要性质一、基本结构与主要性质典型药物CCCONONCOH5C2H5C2HH巴比妥CCCONONCOH5C2HH苯巴比妥(Phenylbarbital)(barbital)一、基本结构与主要性质CCCONONCONaCH2CHCH2CHCH3C3H7H司可巴比妥钠(Secobarbital)CNHCNHCOOOH5C2CH3(CH2)2CHCH3戊巴比妥(Pentobarbital)硫喷妥钠HCCCONONCSNaC2H5CH3CH2CH2CHCH3一、基本结构与主要性质一、基本结构与主要性质(二)主要性质(Physicalandchemicalproperties)性状1.白色结晶或结晶性粉末；具有固定的熔点。2.一般微溶或极微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂；其钠盐则易溶于水，而难溶于有机溶剂。一、基本结构与主要性质(二)主要性质(Physicalandchemicalproperties)1.弱酸性(pKa:7.3～8.4)母核反应——类别区分CCCONONCOHR1R2HCCCONONCOR1R2HHCCCONONCOR1R2HCCCONONCOR1R2+H+H+pK1=8+H+H+pK2=12一级电离二级电离烯醇互变一、基本结构与主要性质与强碱的成盐反应：CONHCNCOOHR1R2+NaOHCONHCNCOONaR1R2+H2O一、基本结构与主要性质2.水解反应(1)巴比妥类药物的水解含有酰亚胺基团使湿润的红色石蕊试纸变蓝NHCCOCCONHOR1R2+5NaOHCHCOONaR1R2+2NH3+2Na2CO3水解H2O脱羧应用：用于鉴别该类药物(缺乏专属性)——异戊巴比妥和巴比妥(JP)母核反应——类别区分一、基本结构与主要性质2.水解反应(2)巴比妥类药物钠盐的水解在室温和pH10以下水解较慢，pH11以上随着碱度的增加水解速度加快。NHNOOOHR1CHCOONaR1R2+2NH3CR1R2COONaCONHCONH2H2OH2O一、基本结构与主要性质NHNONaOO+2H2OONHNH2O+NaHCO3pH6789分解率(%)261741pH对苯巴比妥分解率的影响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。举例：一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•与银盐的反应不溶性(白色沉淀)COCCONHR1R2NCONaNHCCOCCONHOR1R2Na2CO3COCCONHR1R2NCONaAgNO3AgNO3COCCOR1R2NNCAgONaCOCCOR1R2NNCAgAgOSolublemono-silversaltInsolubledi-silversaltCOCCONHR1R2NCONaAgNO3AgNO3COCCOR1R2NNCAgONaCOCCOR1R2NNCAgAgOSolublemono-silversaltInsolubledi-silversalt可溶性(钠盐)母核反应——类别区分•应用：a.鉴别（一般鉴别试验）——丙二酰脲类（ChP）b.含量测定——化学计量关系1∶1(出现混浊)一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•与银盐的反应一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•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——绿色母核反应——类别区分一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•与铜盐的反应（Zwikker试验）CCNHCNHCOR1R2OO吡啶(1→50)NHCCOCCONHOR1R2COCCONHR1R2NCO_COCR1R2NCCNO_O__H++H+pK1=8pK2=12_H++H+N1HOOHCCOCNCRR2CCNCNHCR1R2OOOCCNHCNCOR1R2OOCuNNCu2++2C5H5N2+CCNCNHCR1R2OOOCCNHCNCOR1R2OOCuNN一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应注意事项：a.巴比妥类药物显紫色溶液或沉淀——一般鉴别试验（ChP）b.含S巴比妥显绿色(硫喷妥—特征反应)c.吡啶作用：1)吸收H+使巴比妥类易解离2)孤对电子生成配位体•与铜盐的反应（Zwikker试验）一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•与钴盐的反应（Parri试验）CCNHCNHCOR1R2OOCCNCNHCOR1R2OOCCNHCNCOR1R2OOCoNH2CH(CH3)2NH2CH(CH3)2+Co2++4(CH3)2CHNH2紫堇色(溶液)+2(CH3)2CHNH3+紫堇色钴盐巴比妥类药物碱性母核反应——类别区分Co(NO3)2、CoO、Co(Ac)2异丙胺无水甲醇或乙醇一、基本结构与主要性质3.与重金属离子反应•与钴盐的反应（Parri试验）注意事项：a.溶剂：无水乙(甲)醇——无水条件b.碱：以有机碱为好——异丙胺c.钴盐：醋酸钴、硝酸钴或氧化钴样品提取液显色(钠盐、片等)H+,CHCl3在氨水瓶口熏滴在滤纸上滴加Co2+一、基本结构与主要性质巴比妥类药物+汞盐→白色↓（可溶于氨试液）3.与重金属离子反应•与汞盐的反应一、基本结构与主要性质4.香草醛反应(Vanillin)戊巴比妥鉴别(BP)：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。棕红色香草醛巴比妥类药物浓硫酸蓝色紫色放冷，乙醇ml5一、基本结构与主要性质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)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。B.pH9.9缓冲液(一级电离)C.pH13NaOH液(1mol/L,二级电离)一、基本结构与主要性质3202802402000.80.50.2λ(nm)A238287304硫代巴比妥的紫外吸收光谱A.HCl液(0.1mol/L)B.NaOH液(0.1mol/L)AB2557.显微结晶（自学）一、基本结构与主要性质药物本身晶形反应产物晶形6.薄层色谱行为特征（自学）二、鉴别试验(一)丙二酰脲类的鉴别试验•本类药物共有的反应。丙二酰脲类鉴别反应有银盐反应和铜盐反应。•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）重点二、鉴别试验(一)丙二酰脲类的鉴别试验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。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。银盐反应铜盐反应(二)测定熔点二、鉴别试验巴比妥类的钠盐＋酸→游离巴比妥类药物↓→过滤→洗涤→干燥→测熔点。•也可以将本类药物制备成衍生物后，再测定衍生物的熔点。二、鉴别试验(三)利用特殊取代基或元素的鉴别试验利用不饱和取代基的鉴别试验(司可巴比妥钠)利用芳环取代基的鉴别试验(苯巴比妥钠)硫色素反应(硫代巴比妥类)二、鉴别试验1.利用不饱和取代基的鉴别试验（司可巴比妥钠）（1）与碘试液的反应NHNNaOOOCH3CH3CH2I2NHNNaOOOCH3CH3CH2IINHNNaOOOCH3CH3CH2BrBrBr2所显棕色5min内消失溴试液褪色二、鉴别试验1.利用不饱和取代基的鉴别试验（司可巴比妥钠）（2）与高锰酸钾的反应NHNNaOOOCH3CH3CH2NHNNaOOOCH3CH3CH2OHOHKMnO4+MnO2+KOH棕色沉淀OH-二、鉴别试验2.利用芳环取代基的鉴别试验（苯巴比妥）（1）硝化反应黄色苯巴比妥423SOHKNO适用于：含芳香取代基的巴比妥类药物二、鉴别试验2.利用芳环取代基的鉴别试验（苯巴比妥）（2）与硫酸-亚硝酸钠的反应苯巴比妥与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。二、鉴别试验2.利用芳环取代基的鉴别试验（苯巴比妥）（3）与甲醛-硫酸的反应苯巴比妥与甲醛-H2SO4反应生成玫瑰红色环二、鉴别试验3.硫色素反应(硫代巴比妥)NHNOOSNaH3CCH3H3C+Pb2+NaOHNHNOOSH3CCH3H3C2PbPbS硫代巴比妥类与巴比妥类的区别白色沉淀黑色沉淀二、鉴别试验例：注射用硫喷妥钠的鉴别试验（1）取本品约0.5g，加水10ml溶解后，加过量的稀盐酸，即生成白色沉淀；滤过，沉淀用水洗净，在105℃干燥后，依法测定（附录ⅥC），熔点为157～161℃。（2）取本品约0.1g，加吡啶溶液（1→10）10ml溶解后，加铜吡啶试液1ml，振摇，放置1min，即生成绿色沉淀。（3）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。（4）取本品，炽灼后，显钠盐的火焰反应。测定熔点铜盐反应硫色素反应焰色反应三、特殊杂质检查药物合成路线可能存在的特殊杂质根据特殊杂质与药物性质的差异检查特殊杂质三、特殊杂质检查(一)苯巴比妥的特殊杂质检查C2H5OH,H2SO4［水解］［酯化］CH2CONH2，CH2COOC2H5C2H5ONaOCOC2H5OC2H5CCONaCOOC2H5COOC2H5ⅠHCl［酸化］，［消除］CHCOOC2H5COOC2H5ⅡCCOOC2H5COOC2H5C2H5ⅢC2H5Br［乙基化］三、特殊杂质试验CCOOC2H5COOC2H5C2H5CH3ONa［环合］CH2NH2NOCCONaC2H5CONHCONCCOC2H5CONHCONH［酸析］HCl(一)苯巴比妥的特殊杂质检查三、特殊杂质试验(一)苯巴比妥的特殊杂质检查苯巴比妥中的特殊杂质主要有CCONaCOOC2H5COOC2H5ⅠCHCOOC2H5COOC2H5ⅡCCOOC2H5COOC2H5C2H5Ⅲ三、特殊杂质试验1.酸度中间体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2.乙醇溶液澄清度三、特殊杂质试验本项检查主要是控制苯巴比妥酸杂质的量，利用其在乙醇溶液中溶解度小的性质进行检查。取本品1.0g，加乙醇5ml，加热回流3min，溶液应澄清三、特殊杂质试验3.中性或碱性物质(提取重量法)中间体Ⅰ的副产物2-苯基丁酰(胺)脲或分解产物不溶于NaOHT.S.而溶于醚苯巴比妥溶于NaOHT.S.而不溶于醚分液漏斗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次滤液蒸干残渣三、特殊杂质检查(二)司可巴比妥的特殊杂质检查1.溶