药物分析第十章巴比妥与苯并二氮杂卓类镇静催眠药物分析VIP

第十章巴比妥类镇静催眠药物的分析 世界卫生组织 27 的人有睡眠问题中国睡眠研究会 中国成年人失眠发生率为38 2 2013世界睡眠日 关注睡眠 关爱心脏 催眠药 能促进与维持近似生理睡眠的药物 镇静药 能缓解烦躁不安 使之安静的药物 镇静催眠药 sedative hypnoticdrugs 概述 抗焦虑药 能够治疗焦虑和焦虑症的药物 镇静催眠药特点 1 苯二氮卓类 2 巴比妥类 3 其它类 安全性较高 即使大剂量也不会出现中枢麻痹 与苯二卓类相比安全性较差 较少应用 镇静催眠药分类 4 新型镇静催眠药 苯二氮卓类与巴比妥类的比较 1864年 德国化学家拜耳 1905年诺贝尔奖化学家得主 合成出的一种新化合物 丙二酰脲 1903年 德国化学家菲舍尔和梅林发现了巴比妥酸盐的医学价值 他们发现合成的二乙基巴比妥酸让狗很快沉睡 巴比妥酸于是就成了睡眠的保护神 1904年拜耳公司将二乙基巴比妥投入市场 商品名定为Veronal 佛罗拿 1912年 苯巴比妥 Phenobarbital 由拜耳公司上市 商品名是鲁米娜 Luminal 随后 拜耳公司开展了一系列的C5位取代基研究 取代基长而有分支 如异戊巴比妥 或双键 如司可巴比妥 则作用强而短 C2位的O被S取代 如硫喷妥 则脂溶性增高 静脉注射立即生效 但维持时间很短 第一节巴比妥类药物的分析 一 基本结构 一 结构与性质 5 5 取代的巴比妥类药物 巴比妥 Barbital 苯巴比妥 Phenylbarbital 异戊巴比妥 戊巴比妥 己琐巴比妥 1 5 5 取代的巴比妥类药物 硫喷妥钠 硫代巴比妥类药物 结构特点 二 理化性质 化学性质 酮式 烯醇式 互变异构 与强碱的成盐反应 水解反应 酰亚胺结构 钠盐吸湿水解 与重金属离子反应 1 与银盐的反应 2 与铜盐的反应 2 与铜盐的反应 2 与铜盐的反应 巴比妥类药物 紫堇色或紫色含硫巴比妥药物 绿色区别巴比妥类和硫代巴比妥5 5 二取代基的亲脂性越强 其铜配合物越易溶于三氯甲烷 3 与钴盐的反应 无水条件 无水甲醇或乙醇 所用试剂均应不含水分 反应条件 碱性 异丙胺 3 与钴盐的反应 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 巴比妥类药物 香草醛 棕红色 浓硫酸 显紫色 变为蓝色 乙醇 5 紫外吸收光谱特征 H2SO4溶液 0 05mol L pH9 9缓冲溶液NaOH溶液 0 1mol L pH13 巴比妥类药物的紫外吸收光谱 A nm 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240nm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255nm处 硫喷妥的紫外吸收光谱HCl溶液 0 1mol L NaOH溶液 0 1mol L 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 薄层色谱行为特征不同分子结构 极性不同 色谱行为不同 可用于鉴别 7 显微结晶不同分子晶体类型不同 一般鉴别试验 附录 银盐反应和铜盐反应 二 鉴别试验 一 丙二酰脲类反应 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 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 取本品约0 5g 加水5ml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 苯巴比妥钠的鉴别ChP 2005 二 特征基团反应 原理 硫代巴比妥分子在氢氧化钠溶液中与铅离子生成白色沉淀 加热转化成黑色硫化铅 1 硫元素的反应 注射用硫喷妥钠ChP 鉴别 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 与碘试液的反应司可巴比妥钠ChP 鉴别 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 2 不饱和烃取代基的鉴别反应 2 与高锰酸钾的反应不饱和取代基能在碱性条件下将紫色的高锰酸钾还原为棕色二氧化锰 2 不饱和烃取代基的鉴别反应 1 硝化反应含芳香取代基的巴比妥药物与硝酸钾及硫酸共热 生成黄色硝基化合物 3 芳环取代基的反应 鉴别含芳环巴比妥药物 2 与硫酸 亚硝酸钠的反应 鉴别 取本品 苯巴比妥 约10mg 加硫酸2滴与亚硝酸钠约5mg 混合 即显橙黄色 随即转橙红色 3 芳环取代基的反应 鉴别含芳环巴比妥药物 3 与甲醛 硫酸的反应取本品约50mg 置试管中 加甲醛试液1ml 加热煮沸 冷却 沿管壁缓缓加硫酸0 5ml 使成两液层 置水浴中加热 界面显玫瑰红色 3 芳环取代基的反应 鉴别含芳环巴比妥药物 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 三 特征熔点行为 直接测定 将药物制备成衍生物后 再测定衍生物的熔点 间接测定 司可巴比妥钠ChP 鉴别 本品的红外光吸收图谱与对照品的图谱一致 四 吸收光谱特征 红外光谱法 标准图谱对照法 三 特殊杂质检查 一 苯巴比妥的特殊杂质检查 二 司可巴比妥的特殊杂质检查 一 苯巴比妥的特殊杂质检查 1 酸度 控制苯基丙二酰脲 苯基丙二酰脲酸性强于苯巴比妥 能使甲基橙显红色 要求苯巴比妥供试品水溶液加甲基橙不显红色 控制酸性杂质含量 取本品0 2g 加水10mL 煮沸搅拌1分钟 放冷 过滤 滤液加一滴甲基橙指示剂 不得显红色 原理 检查方法 控制苯巴比妥中间体 杂质的量原理 中间体 在乙醇溶液中溶解度小 检查方法 取供试品1g 加乙醇5mL 加热回流3min 溶液应澄清 2 乙醇溶液澄清度 杂质 2 苯基丁酰胺 2 苯基丁酰脲或分解产物原理 杂质不溶于氢氧化钠但溶于乙醚检查方法 取本品1 0g置分液漏斗 加氢氧化钠试液10mL溶解后 加水5mL和乙醚25mL 分取醚层 用水洗涤3次 每次5mL 醚液过滤 放蒸发皿蒸干 干燥1h 残渣不得超过3mg 3 中性或碱性物质 采用HPLC法 4 有关物质 二 司可巴比妥钠的特殊杂质检查 合成工艺 二 司可巴比妥钠的特殊杂质检查 1 水溶液的澄清度 控制水不溶性杂质司可巴比妥钠易溶于水 水溶液应该澄清 否则表明含有不溶于水的杂质 因司可巴比妥钠水溶液易于CO2作用析出司可巴比妥 故检查时须用新煮沸的除去CO2的水 2 中性或碱性物质主要控制合成过程中产生的酰脲 酰胺类副产物 杂质不溶于氢氧化钠溶于乙醚 用乙醚提取后 称重 检查其限量 一 银量法1 原理 在碱性溶液中与银盐反应 形成可溶性一银盐 继续滴至银离子稍过量 形成难溶性的二银盐 溶液变浑浊 指示终点 四 含量测定 2 特点专属性强近终点反应慢 难以观察 测定结果偏高 溶剂系统 甲醇 3 无水碳酸钠电位法指示 Ag电极为指示电极 饱和甘汞电极为参比电极 苯巴比妥 取本品约0 2g 精密称定 加甲醇40mL使溶解 再加新制的3 无水碳酸钠溶液15mL 照电位滴定法 用硝酸银滴定液 0 1mol L 滴定 每1mL硝酸银滴定液 0 1mo1 L 相当于23 22mg的C12H12N2O3 3 测定方法与计算 1 无水碳酸钠应新鲜配制 2 AgNO3滴定液应新鲜配制 3 银电极使用前需用硝酸浸泡1 2分钟 4 注意事项 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 二 溴量法 I2 2Na2S2O3 2NaI Na2S4O6 Br2 2KI 2KBr I2 司可巴比妥钠及其胶囊的测定原理为 司可巴比妥钠ChP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 05mol 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 2 测定方法与计算 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 3 注意事项 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 本法虽然操作简单 但终点难判断 采用空白对照 或采用电位滴定指示终点 取本品约0 5g 精密称定 加乙醇20m1溶解后 加麝香草酚酞指示液6滴 用氢氧化钠滴定液 0 1mo1 L 滴定 并将滴定结果用空白试验校正 即得 每lml氢氧化钠滴定液 0 1mol L 相当于22 63mg的C11H18N2O3 异戊巴比妥的含量测定 原料药 直接滴定法 空白校正 T 滴定度 每1ml滴定液相当于被测组分的mg数 V 滴定时 供试品消耗滴定液的体积 ml V0 滴定时 空白消耗滴定液的体积 ml ms 供试品的质量 F 浓度校正因子 用表面活性剂的胶束水溶液作为介质 可改变巴比妥药物的离解平衡 使pKa增大 常用的有机表面活性剂有 溴化十六烷基三甲基苄胺 CTMC 氯化四葵基二甲基苄胺 TDBA 2 在胶束水溶液中进行的滴定 溶剂 二甲基甲酰胺 甲醇 丙酮等滴定剂 甲醇钠 钾 的甲醇或乙醇溶液 氢氧化四丁基胺的氯苯溶液指示剂 麝香草酚蓝电位法指示终点 3 非水溶液滴定法 用碱滴定液测定酸类物质的中和法称为酸量法 用酸滴定液测定碱类物质的中和法称为碱量法 四 紫外分光光度法 巴比妥类药物在酸性介质中几乎不电离 无明显的紫外吸收 在碱性溶液中电离具有紫外吸收特征的结构 1 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 四 紫外分光光度法 1 吸收系数法 2 标准曲线法 单组分定量方法 3 对照法 取硫喷妥钠约100mg 精密称定 置于200ml量瓶中 加氢氧化钠溶液 1 250 使溶解 并稀释至刻度 摇匀 精密量取该溶液5ml移入500ml量瓶中 加氢氧化钠溶液并稀释至刻度 摇匀 另取硫喷妥对照品适量 精密称定 加氢氧化钠溶液溶解 并定量稀释至浓度约为5 g ml的对照品溶液 随即以1cm吸收池 于大约304nm波长处分别测定以上两种溶液的吸收度 以氢氧化钠溶液作空白 USP 24 测定硫喷妥钠的方法为 注射用硫喷妥钠ChP 2005 本品为硫喷妥钠100份与无水碳酸钠6份混合的灭菌粉末 按平均装量计算 含硫喷妥钠 C11H17N2NaO2S 应为标示量的93 0 107 0 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 目的是除去供试品中的干扰物质巴比妥类药物具有弱酸性 易溶于氯仿 其钠盐溶于水 2 经提取分离后的紫外分光光度法 多用于制剂和体液中巴比妥类药物的含量测定1 色谱条件的选择2 对照品溶液的配制3 样品处理4 测定工作曲线方程5 提取回收率的测定6 方法准确度和精密度 五 高效液相色谱法 1 巴比妥类药物的结构特点环状丙二酰脲 1 3 二酰亚胺基团 取代基2 理化性质弱酸性 水解 与银铜钴汞盐反应 与香草醛反应 紫外吸收光谱特征3 鉴别试验丙二酰脲类反应 硫元素 双键 苯环4 特殊杂质检查5 银量法 溴量法 非水滴定 UV 本章小结 练习题1 巴比妥类药物具有的特性为 A 弱碱性B 弱酸性C 易与重金属离子络合D 易水解E 具有紫外特征吸收 2 硫喷妥钠与铜盐的鉴别反应生成物为 A 紫色B 绿色C 蓝色D 黄色E 紫堇色 3 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 4 用于鉴别反应的药物 A 硫喷妥钠B 苯巴比妥C A和B均可D A和B均不可 1 与碱溶液共沸产生氨气 2 在碱性溶液中与硝酸银试液反应生成白色沉淀 C C 3 在碱性溶液中与Pb2 离子反应 加热后有黑色沉淀 4 与甲醛 硫酸反应生成玫瑰红色环 5 在酸性溶液中与三氯化铁反应显紫堇色 A B D A 硫喷妥钠B 苯巴比妥C A和B均可D A和B均不可 5 巴比妥类药物的鉴别方法有 A 与钡盐反应生成白色化合物B 与镁盐反应生成红色化合物C 与银盐反应生成白色沉淀D 与铜盐反应生成有色产物E 与氢氧化钠反应生成白色沉淀 6 凡取代基中含有双键的巴比妥类药物 如司可巴比妥钠 中国药典含量测定采用的方法是 A 酸量法B 碱量法C 银量法D 溴量法E 比色法 7 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 A 盐酸可待因B 咖啡因C 新霉素D 维生素CE 异戊巴比妥 8 与NaNO2 H2SO4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 9 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