课件：巴比妥类药物分析.ppt

第五章 巴比妥类药物的分析,Analysis of Barbiturate,药理作用简介：巴比妥类药物是一类作用于中枢神经系统的镇静剂，属于巴比妥酸的衍生物，其应用范围可以从轻度镇静到完全麻醉，还可以用作抗焦虑药、安眠药、抗痉挛药。长期使用则会导致成瘾性。巴比妥类药物目前在临床上已很大程度上被苯二氮类药物所替代。不过，在全身麻醉或癫痫的治疗中仍会使用巴比妥类药物。,基本内容,基本要求,一、掌握巴比妥类药物的结构、性质和含量测定的基本原理与方法。 二、熟悉本类药物鉴别试验的基本原理与方法。 三、了解本类药物的体内分析方法。,（一）结构通式,临床常用： 5，5取代物 1，5，5取代物 C2位硫取代物,母核：巴比妥酸，丙二酰脲的结构,一、 结构特征与典型药物,异戊巴比妥,结构: 丙二酰脲,性质： 丙二酰脲类反应,应用： 鉴别、含量测定,1,3-二酰亚胺,鉴别,弱酸性,苯环、丙烯基,鉴别、含量测定,各有特性,结构决定性质,1. 弱酸性 1，3-二酰亚胺基团（-CO-NH-CO-），能发生酮式-烯醇式互变异 构，在水溶液中发生二级电离,（二）主要性质,弱酸性,弱碱性,白色结晶 易溶于有机溶剂,易溶于水,H+,用于：分离、鉴别、检查和含量测定。,2. 水解反应,(1)巴比妥类药物的水解 酰亚胺基团，与碱溶液共沸就可以水解生成氨气，生成的氨气可使红色石蕊试纸变蓝。反应式如下：,(2)巴比妥类药物钠盐的水解 本类药物钠盐的水溶性比较大，在吸湿的情况下也能水解。水解的速度与温度和pH值有关。室温和pH10以下时水解较慢，pH11以上随着碱度的增加水解速度也随之加快。,3.与重金属反应（丙二酰脲基团）,可溶性一银盐,不溶性二银盐 白色,(1)与Ag+的反应,(2)与Cu2+的反应,巴比妥类 + 铜吡啶试液,吡啶,紫色或紫堇色,硫喷妥钠 + 铜吡啶试液,吡啶,绿色,(3)与Co2+的反应 这一反应的现象与铜盐反应的现象相似，均生成紫堇色配位化合物。本反应要求在无水的条件下进行，所用试剂均应不含水分，以使反应灵敏，而且形成的有色产物也比较稳定，常用无水乙醇或甲醇；钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氧化钴；碱以有机碱为好，一般采用异丙胺。,(4)与Hg2+的反应,白色,4. 与香草醛的反应 丙二酰脲基团中氢比较活泼，可与香草醛在浓硫酸存在下发生缩合反应，生成棕红色产物。,棕红色,蓝色,加乙醇后， 其反应产物可转变为,5. 紫外吸收光谱特征 主要特点：随着电离级数的不同，巴比妥类药物的紫外光谱会发生显著的变化。也就是说，溶液pH值的不同以及取代基的不同会对紫外光谱产生影响。,A. H2SO4溶液（0.05mol/L） B. pH9.9缓冲液 C. NaOH溶液（0.1mol/L）,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),巴比妥类药物在不同pH溶液中的max,6. 色谱行为特征（主要用于鉴别） （1）TLC 一般采用对照品比较法，要求供试品主斑点应与对照品斑点一致。 （2）HPLC 与对照品比较保留行为，主要是比较保留时间和相对保留时间。,巴比妥：长方形 苯巴比妥：球形 花瓣状,7. 显微结晶 （1）药物本身的晶形 巴比妥类药物的酸性水溶液可析 出相应巴比妥类药物的特殊结晶。,巴比妥,苯巴比妥,硫酸铜-吡啶试液,十字形紫色结晶,浅紫色细小不规则的或类似菱形的结晶,（2）反应产物的晶形,二、鉴别试验,(二）测定熔点 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,(一) 丙二酰脲鉴别反应 这一鉴别试验已经收载在中国药典附录中的“一般鉴别试验”项下。包括银盐反应和铜盐反应，分别生成沉淀和呈色反应。,（碘、溴）,（高锰酸钾）,与碘试液反应,（三）利用特殊取代基或元素的鉴别试验 1.利用不饱和取代基的鉴别试验 司可巴比妥钠 原理：含丙烯基，可发生加成 或 氧化反应,与高锰酸钾的反应 原理：具有还原性，在碱性溶液中与高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾还原成棕色的二氧化锰。,黄色,2.利用芳环取代基的鉴别试验 苯巴比妥 硝化反应 苯巴比妥或其钠盐，与硝酸钾和硫酸共热，生 成黄色硝基化合物。,与硫酸-亚硝酸钠的反应 苯巴比妥与硫酸-亚硝酸钠反应生成橙黄色产物，并随即转变为橙红色。,与甲醛-硫酸的反应 苯巴比妥与甲醛-硫酸反应，生成玫瑰红色产物。,3.硫元素的反应 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。如硫喷妥钠在氢氧化钠试液中与铅离子反应生成白色沉淀；加热后，沉淀转变成黑色的硫化铅。,三、特殊杂质检查,特殊杂质： 在特定药物的生产和贮存过程中引入的杂质。 药物中特殊杂质的检查主要是根据药物和杂质在物理、化学性质上的差异来进行的。,1. 苯巴比妥的特殊杂质检查,主要是控制副产物苯基丙二酰脲。 苯基丙二酰脲是由于中间体（）的乙基化反应不完全，而与脲素缩合生成的。其酸性比苯巴比妥强，能使甲基橙指示剂呈红色。 方法：在一定量苯巴比妥供试液中，加入甲基橙指示剂不得显红色,（1）酸度（指示剂法）,（2）乙醇溶液的澄清度,主要控制苯巴比妥中乙醇不溶性杂质（中间体） 利用杂质在乙醇溶液中的溶解度比苯巴比妥小的特性进行检查。 方法：,2019/9/1,39,可编辑,（3）中性或碱性物质 中性或碱性物质是由中间体（）形成的酰胺、酰脲或分解产物等杂质，不溶于氢氧化钠试液但溶于乙醚；而苯巴比妥具有酸性，溶于氢氧化钠试液，故采用提取重量法测定其含量。,（杂质）,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 紫外分光光度法 HPLC法、GC法,（一）银量法,优点：操作简便，专属性较强。 缺点：受温度影响较大；以溶液出现浑浊来指示终点难以观察。,1.原理： 巴比妥类 一银盐 二银盐,Na2CO3,AgNO3,终点：电位法（Ag玻璃电极系统）,AgNO3,2.测定方法与计算 例如:异戊巴比妥及其钠盐的测定： 溶剂：甲醇 碱性试液：新配3无水Na2CO3 滴定液：AgNO3滴定液（0.1 mol/L） 终点：电位法,（定量过量）,Br2 + 2KI 2KBr + I2,（剩余）,I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6,（二）溴量法,近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失将滴 定的结果用空白试验校正,1.原理： 司可巴比妥钠含不饱和键，与溴定量地发生加成反应,原料药 剩余滴定法,2.计算,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以减少溴和碘逸失带来的误差。,（三）酸碱滴定法（酸量法）,呈弱酸性，可作为一元酸以标准碱液直接滴定，或在非水溶液中用强碱溶液直接滴定。常用的方法如下： 1. 在水乙醇混合溶剂中滴定 基于本类药物在水中的溶解度较小，滴定时多在醇溶液或含水的醇溶液中进行，这样可避免反应中产生的弱酸盐易于水解而影响滴定终点。常以麝香草酚酞为指示剂，滴定至淡蓝色为终点。,例如：异戊巴比妥的含量测定 取本品约0.5g，精密称定，加乙醇20ml溶解后，加麝香草酚酞指示剂6滴，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每1ml氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）相当于22.63mg的C11H18N2O3。,2. 在胶束水溶液中滴定,表面活性剂是一种所谓“两亲”分子，即其分子是由亲水基团和亲脂基团两部分组成。当表面活性剂在水溶液中浓度很低时，基本上呈单分子状态存在，但当超过某一浓度时（临界胶束浓度），多余的表面活性剂分子在溶液中不再分散，而是聚集成有一定分子组成数的聚集物，称为胶束或胶团。 胶束具有增溶作用，水溶液中胶束的存在能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度增加，并显著改变弱酸、弱碱性物质的解离，使其酸碱性增强。,本法是在有机表面活性剂的胶束水溶液中进行滴定，用指示剂或电位法指示终点。常用的有机表面活性剂有：溴化十六烷基三甲基苄铵(CTMA)和氯化四癸基二甲基苄铵(TDBA)。 采用本法测定巴比妥和苯巴比妥的结果的相对标准差（RSD）均小于0.3%，并优于在水-乙醇混合溶液中的滴定方法。,3. 非水滴定法 巴比妥类药物在非水溶液中的酸性增强，用碱性标准溶液滴定时，终点较为明显，可获得比较满意的结果。测定时常用的有机溶剂有二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿、丙酮、无水乙醇、苯、吡啶、甲醇-苯（1585）、乙醇-氯仿（110）等；常用的滴定剂有甲醇钾（钠）的甲醇（或乙醇）溶液、氢氧化四丁基铵的氯苯溶液等；常用的指示剂为麝香草酚蓝等，也可用玻璃-甘汞电极系统，以电位法指示终点。,（四）紫外分光光度法,原理：巴比妥类药物在碱性介质中电离为具有紫外吸收特征的结构，因而可采用紫外分光光度法测定其含量。 适用：本法灵敏度高，专属性强，广泛应用于巴比妥类药物的原料及其制剂的含量测定，以及固体制剂溶出度和含量均匀度检查，也常用于体内巴比妥类药物的检测。,1. 直接测定的紫外分光光度法,本法是将供试品溶解后，根据溶液的pH，在最大吸收波长（max）处，直接测定对照品溶液和供试品溶液的吸收度，再计算药物的含量。 中国药典对注射用硫喷妥钠的含量测定采用本法,巴比妥类药物的紫外吸收光谱 A.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),硫代巴比妥的紫外吸收光谱 A.HCl液(0.1mol/L) B.NaOH液(0.1mol/L),对照法,Lambert - Beer定律,每1mg硫喷妥相当于1.091mg的C11H17N2NaS。,注射用硫喷妥钠的含量测定：,在304nm处，测定,A供 A对,2. 提取分离后的紫外分光光度法,适用于：含干扰物质的样品 原理：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,（五）HPLC 多用于制剂及体液中巴比妥类药物的含量测定 如：苯巴比妥、苯妥英、卡马西平的血药浓度监测 色谱条件：色谱柱Agilent ZORBAX SB-C18柱 （4.6mm250mm，5m） 预柱：Agilent ZORBAX SB-C18柱（4mm4mm，5m） 流动相：水-甲醇-乙腈(45:45:10),练习与思考,1. 如何根据巴比妥类药物结构特征来选择分析方法？ 2. 巴比妥类药物的紫外吸收光谱有何特征？ 3. 巴比妥类药物的含量测定方法及其原理是什么？,A型题 1.苯巴比妥中检查的特殊杂质是 A.巴比妥 B.间氨基酚 C.水杨酸 D.中性或碱性物质 E.氨基酚,2.司可巴比妥钠中国药典规定的含量测定方法为 A.中和法 B.溴量法 C.碘量法 D.紫外分光法 E.高锰酸钾法,3. 于Na2CO3溶液中加AgNO3试液，开始生成白色沉淀经 振摇即溶解，继续加AgNO3试液，生成的沉淀则不再溶解，该药物应是 盐酸可待因 咖啡因 C. 新霉素 D. 维生素C E. 异戊巴比妥,4. 与NaNO2H2SO4反应生成橙黄至橙红色产物的药物是 A. 苯巴比妥 B. 司可巴比妥 C. 巴比妥 D. 硫喷妥钠 E. 硫酸奎宁,5.中国药典（2010年版）采用AgNO3滴定液（0.1mol/L）滴定法测定苯巴比妥的含量时，指示终点的方法应是 A. K2CrO4溶液 B. 荧光黄指示液 C. Fe(III)盐指示液 D. 电位法指示终点法 E. 永停滴定法,6. 银量法测定苯巴比妥钠含量时,若用自身指示法来判断终点,样品消耗标准溶液的摩尔比应为 A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:4 E. 以上都不对,7. 下列巴比妥类药物水溶液中酸性最小的药物是 A. 苯巴比妥 B. 巴比妥 C. 异戊巴比妥 D. 异戊巴比妥钠 E. 以上都不对,8. 用酸量法测定巴比妥类药物含量时，适用的溶剂为 A. 碱性 B. 水 C. 酸水 D. 醇水 E. 以上都不对,9.Ch.P.（2010）注射用硫喷妥钠采用的含量测定方法 A. 紫外分光光度法 B. 银量法 C. 酸碱滴定法 D. 比色法 E. 非水滴定法,10.凡取代基中含有双键的巴比妥类药物，如司可巴比妥钠，中国药典（2010年版）采用的含量测定方法是 A. 酸量法 B. 碱量法 C. 银量法 D. 溴量法 E. 比色法,11.巴比妥类药物在吡啶溶液中与铜吡啶试液作用，生成配位化合物，显绿色的药物是 A. 苯巴比妥 B. 异戊巴比妥 C. 司可巴比妥 D. 巴比妥 E. 硫喷妥钠,B型题 A. 与碘试液的加成反应 B. 亚硝酸钠硫酸反应 C. 硫元素反应 D. 水解后重氮化偶合反应 E. 重氮化偶合反应 1. 司可巴比妥钠 2. 苯巴比妥 3. 硫喷妥钠,X型题 1. 下列哪些性质适用于巴比妥类药物 A. 母核为7-ACA B. 母核为1,3-二酰亚胺基团 C. 母核中含2个氮原子 D. 与碱共热，有氨气放出 E. 水溶液呈弱碱性,2. 非水溶液滴定法测定巴比妥类药物含量时，下面哪些条件可采用 A. 冰醋酸为溶剂 B. 二甲基甲酰胺为溶剂 C. 高氯酸为滴定剂 D. 甲醇钠为滴定剂