药物分析巴比妥类药物分析培训教学资料

1、 一、一、 巴比妥类药物的结构剖析巴比妥类药物的结构剖析 5,55,5取代的巴比妥类药物取代的巴比妥类药物 1,5,51,5,5取代的巴比妥类药物取代的巴比妥类药物 5,55,5取代的硫代巴比妥类药物取代的硫代巴比妥类药物 巴比妥类药物的基本结构通式巴比妥类药物的基本结构通式 C C C O N O N C O R1 R2 R3 5 43 2 1 6 H H 5,5-取代的巴比妥类药物 C C C O N O N C O H5C2 H5C2 H H 巴比妥 Barbital C C C O N O N C O H5C2 H H 苯巴比妥 Phenylbarbital C C C O N O N

2、 C ONa CH2CHCH2 CH CH3 C3H7 H 司可巴比妥钠 Secobarbital C C C O N O N C ONa C2H5 CHCH2CH2 CH3 CH3 H 异戊巴比妥钠 CNH C NHC O O O H5C2 CH3(CH2)2CH CH3 戊巴比妥戊巴比妥 C CNH C NH O O O H5C2 环己烯巴比妥环己烯巴比妥 C CN C NH O O O H3C CH3 1,5,5-1,5,5-取代的巴比妥类药物取代的巴比妥类药物 己琐巴比妥己琐巴比妥 5 1 硫代巴比妥类药物 硫喷妥钠 H C C C O N O N CSNa C2H5 CH3CH2CH

3、2CH CH3 区别各种巴比妥类药物区别各种巴比妥类药物 环状丙二酰脲、环状丙二酰脲、1,3-1,3-二酰亚胺二酰亚胺 基团决定巴比妥类药物的特性基团决定巴比妥类药物的特性 1. 1. 环状母核部分环状母核部分 2. 2. 取代基部分取代基部分 结构特征结构特征 1. 1.白色结晶或结晶性粉未，具有固定白色结晶或结晶性粉未，具有固定 的熔点。的熔点。 2. 2.游离巴比妥类药物微溶或极微溶于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。易溶于水，而不溶于有机溶剂。 （一）物理性质（一）物理性质 二、二、 巴比妥

4、类药物的理化特征巴比妥类药物的理化特征 （二）（二） 化学性质化学性质 巴比妥类药物分子结构中都有巴比妥类药物分子结构中都有1,3-1,3-二二 酰亚胺基团，能发生酮式和烯醇式的互酰亚胺基团，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。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因此，本类药物的水溶液显弱酸性 （p pK Ka a为为7.3-8.47.3-8.4），可与强碱形成水溶），可与强碱形成水溶 性的盐类。性的盐类。 1. 1.弱酸性弱酸性 C C C O N O N C OH R1 R2 H C C C O N O N C O R1 R2 H H

5、 C C C O N O N C O R1 R2 H C C C O N O N C O R1 R2 + H+ H+ pK1=8 + H+ H+ pK2=12 与强碱的成盐反应：与强碱的成盐反应： CO NH C NCO OH R1 R2 + NaOH CO NH C NCO ONa R1 R2 + H2O 2. 水解反应 （1 1）巴比妥类药物的水解：其基本结构）巴比妥类药物的水解：其基本结构 中具有中具有酰亚胺酰亚胺结构，与碱溶液共沸即水结构，与碱溶液共沸即水 解产生氨气。解产生氨气。 + 2Na2CO3COONa R1 R2 +2NH3 CONH C NCO OH R1 R2 + 5Na

6、OH （2 2）巴比妥类钠盐的水解：在吸湿的）巴比妥类钠盐的水解：在吸湿的 情况下，本类药物的钠盐也能水解成情况下，本类药物的钠盐也能水解成 无效物质无效物质 。 NHCO C NCO R1 R2 ONa R1 COONa R2 CONHCONH2 C CHCONHCONH2 3. 3. 与重金属离子反应与重金属离子反应 （1 1）与银盐的反应）与银盐的反应- -丙二酰脲类鉴别反应丙二酰脲类鉴别反应 二银盐白色 可溶性一银盐 取代的巴比妥类药物， 3 32 3 AgNO CONa AgNO55 可溶性一银盐 取代的巴比妥类药物， 32 3 CONa AgNO551 （2 2）与铜盐的反应（）与

7、铜盐的反应（ZwikkerZwikker反应）反应） 酰亚胺结构溶于吡啶时，易发生烯醇酰亚胺结构溶于吡啶时，易发生烯醇 化异构现象。烯醇化结构与铜吡啶试液作化异构现象。烯醇化结构与铜吡啶试液作 用，生成稳定的配位化合物。用，生成稳定的配位化合物。 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 用于巴比妥类与硫代巴比妥类的区别用于巴比妥类与硫代巴比妥类的区别 （3 3）与钴盐反应（）与钴盐反应（ParriParri试验）试验） 反应条件反应条件: : 无水条件无水条件 常用试剂：无水乙醇或甲醇，常用试剂：无水乙醇或甲醇， 醋酸钴、硝酸钴或氧化钴；醋酸钴、硝酸钴或

8、氧化钴； 碱性：异丙胺或吡啶。碱性：异丙胺或吡啶。 紫堇色钴盐巴比妥类药物 碱性 （4 4）与汞盐的反应）与汞盐的反应（多发生（多发生在在1 1位位） 与硝酸汞或氯化汞试液反应，生成与硝酸汞或氯化汞试液反应，生成 白色汞盐沉淀，沉淀能溶于氨试液中。白色汞盐沉淀，沉淀能溶于氨试液中。 NHCO COC NHCO R1 R2 HgNO3 N-HgNO3CO COC NHCO R1 R2 N-HgNO3CO C-OHC NHCO R1 R2 NH3H2O 沉淀溶解沉淀溶解 4. 4. 与香草醛（与香草醛（VanillinVanillin）的反应）的反应 分子结构中丙二酰脲基团中的氨比较分子结构中丙二

9、酰脲基团中的氨比较 活泼，可与香草醛在浓硫酸存在下发生活泼，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。缩合反应，生成棕红色产物。 （1 1）巴比妥类药物）巴比妥类药物 酸性溶液：酸性溶液：5 5，5-5-二取代、二取代、 1 1，5 5，5-5- 三取代均无吸收。三取代均无吸收。 巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征 和其电离的程度有关。和其电离的程度有关。 5. 5. 紫外吸收光谱特征紫外吸收光谱特征 pH10 pH10的碱性溶液：的碱性溶液：5 5，5-5-二取代、二取代、 1 1，5 5，5-5-三取代均在三取代均在240nm240nm处有最大吸收处

10、有最大吸收 pH13 pH13的强碱性溶液：的强碱性溶液：5 5，5-5-二取代在二取代在 255nm255nm处有最大吸收；处有最大吸收；1 1，5 5，5-5-三取代在三取代在 240nm240nm处有最大吸收。处有最大吸收。 H2SO4溶液溶液 (0.05mol/L) pH9.9缓冲缓冲 溶液溶液 NaOH溶液溶液 (0.1mol/L) (pH 13) 巴比妥类药物的紫外吸收光谱巴比妥类药物的紫外吸收光谱 nm （2 2）含硫）含硫巴比妥类巴比妥类 酸性溶液、碱性溶液中均有明显酸性溶液、碱性溶液中均有明显 紫外吸收峰。紫外吸收峰。 硫喷妥的紫外吸收光谱硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液溶

11、液 (0.1mol/L) NaOH 溶液溶液 (0.1mol/L) 6、薄层色谱行为特征、薄层色谱行为特征 巴比妥类药物具有不同的分子结构，则其色谱巴比妥类药物具有不同的分子结构，则其色谱 行为亦不同，可根据行为亦不同，可根据Rf不同以鉴别不同以鉴别. 常用的方法有薄层色谱法和高效液相色谱法等常用的方法有薄层色谱法和高效液相色谱法等 7 7、显微结晶、显微结晶 巴比妥类药物可根据其本身或与某种试剂的反应巴比妥类药物可根据其本身或与某种试剂的反应 产物的特殊晶型，进行鉴别产物的特殊晶型，进行鉴别 此法亦适用于生物样品中微量巴比妥类药物的检验此法亦适用于生物样品中微量巴比妥类药物的检验 巴比妥与苯

12、巴比妥的显微结晶巴比妥与苯巴比妥的显微结晶 巴比妥铜吡啶结晶巴比妥铜吡啶结晶 一、与重金属离子反应（一、与重金属离子反应（丙二酰丙二酰 脲类脲类鉴别试验）鉴别试验） 苯巴比妥苯巴比妥 ChPChP（20002000） 【鉴别】（【鉴别】（1 1）本品显丙二酰脲类的鉴）本品显丙二酰脲类的鉴 别反应（附录别反应（附录） 三、三、 鉴别试验鉴别试验 取供试品约取供试品约0.1g0.1g，加碳酸钠试液，加碳酸钠试液1ml1ml 与水与水10m110m1，振摇，振摇2min2min，滤过，滤液中，滤过，滤液中 逐滴加入硝酸银试液，即白色沉淀，振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

13、过量的硝酸摇，沉淀即溶解；继续滴加过量的硝酸 银试液，沉淀不再溶解。银试液，沉淀不再溶解。 1. 1. 与银盐的反应与银盐的反应 附录附录 一般鉴别试验一般鉴别试验 取供试品约取供试品约50mg50mg，加吡啶溶液，加吡啶溶液 （110110）5m15m1，溶解后，加铜吡啶试液，溶解后，加铜吡啶试液 （硫酸铜（硫酸铜4g4g，水，水90ml90ml溶解后，加吡啶溶解后，加吡啶 30m130m1，即得），即得）1m11m1，即显紫色或生成紫，即显紫色或生成紫 色沉淀。色沉淀。 2. 2. 与铜盐的反应与铜盐的反应 二、测定熔点二、测定熔点 1 1司可巴比妥钠的鉴别司可巴比妥钠的鉴别9797 2

14、2苯巴比妥钠的鉴别苯巴比妥钠的鉴别174174178178 3 3巴比妥的鉴别巴比妥的鉴别150150 三、利用特殊取代基或元素的鉴别试验三、利用特殊取代基或元素的鉴别试验 1 1利用不饱和取代基的鉴别试验利用不饱和取代基的鉴别试验 （1 1）与碘试液的反应：与碘（或溴）试液发生加成反应，使）与碘试液的反应：与碘（或溴）试液发生加成反应，使 其颜色消褪。其颜色消褪。 （2 2）与高锰酸钾的反应：与高锰酸钾在碱性溶液中反应，使）与高锰酸钾的反应：与高锰酸钾在碱性溶液中反应，使 紫色紫色KMnO4KMnO4还原为棕色的还原为棕色的MnO2 MnO2 。 例：司巴比妥钠与碘或高锰酸钾反应，使之褪色。

15、例：司巴比妥钠与碘或高锰酸钾反应，使之褪色。 2 2利用芳环取代基的鉴别试验利用芳环取代基的鉴别试验 （1 1）硝化反应（与硝酸钾、硫酸共热，生成）硝化反应（与硝酸钾、硫酸共热，生成黄色黄色的硝基化的硝基化 产物）产物） (2)(2)苯巴比妥苯巴比妥 + + 硫酸硫酸 + + 亚硝酸钠亚硝酸钠-橙黄色橙黄色-橙红色橙红色. . (3)(3)苯巴比妥苯巴比妥 + + 甲醛甲醛 + + 硫酸硫酸-玫瑰红色玫瑰红色 此鉴别方法收载于中国药典此鉴别方法收载于中国药典, ,可用于区别苯巴比妥和其它可用于区别苯巴比妥和其它 巴比妥类药物巴比妥类药物. . 3 3、硫元素的鉴别试验、硫元素的鉴别试验 巴比妥

16、类药物分子结构中含有巴比妥类药物分子结构中含有硫硫的药物，的药物， 经有机破坏后硫元素转化为无机硫离子，再经有机破坏后硫元素转化为无机硫离子，再 与铅离子反应生成与铅离子反应生成 PbS PbS 黑色沉淀。黑色沉淀。 ( (一一) ) 苯巴比妥的特殊杂质检查苯巴比妥的特殊杂质检查 1 1酸度酸度控制副产物苯基丙二酰脲控制副产物苯基丙二酰脲 其酸度比苯巴比妥药物强，能使甲基红呈红色其酸度比苯巴比妥药物强，能使甲基红呈红色 2 2溶液的澄清度溶液的澄清度控制乙醇不溶物控制乙醇不溶物 3 3中性或碱性物质中性或碱性物质控制碱中不溶副产物的生成控制碱中不溶副产物的生成 四、四、 特殊杂质检查特殊杂质检

17、查 ( (二二) ) 司可巴比妥钠的特殊杂质检查司可巴比妥钠的特殊杂质检查 1溶液的澄清度溶液的澄清度控制乙醇不溶物控制乙醇不溶物 2中性或碱性物质中性或碱性物质控制碱中不溶副产物和分解产控制碱中不溶副产物和分解产 物的生成物的生成 一、银量法一、银量法 基于巴比妥类药物在适当的碱性溶基于巴比妥类药物在适当的碱性溶 液中，可与银离子定量成盐的性质，采液中，可与银离子定量成盐的性质，采 用银量法测定本类药物及制剂的含量。用银量法测定本类药物及制剂的含量。 五、五、 含量测定含量测定 原理：原理： 二银盐白色 可溶性一银盐 取代的巴比妥类药物， 3 32 3 AgNO CONa AgNO55 终点

18、指示：终点指示：电位法指示（电位法指示（AgAg电极为电极为 指示指示 电极，饱和甘汞电极为参比电极）电极，饱和甘汞电极为参比电极） 自身指示自身指示 反应摩尔比（反应摩尔比（1111） 溶剂系统：甲醇溶剂系统：甲醇+3%+3%无水碳酸钠无水碳酸钠 优点：操作简单，专属性强。优点：操作简单，专属性强。 缺点：滴定终点观察有误差，受温度影响缺点：滴定终点观察有误差，受温度影响 例：异戊巴比妥钠的含量测定：例：异戊巴比妥钠的含量测定： 取供试品取供试品0.2052g依法用依法用0.1010mol/L硝酸银滴硝酸银滴 定液滴定，消耗定液滴定，消耗8.10ml,每每1ml 0.1mol/lL 硝酸银滴

19、硝酸银滴 定液相当于定液相当于24.83mg的异戊巴比妥钠，试计算异戊的异戊巴比妥钠，试计算异戊 巴比妥钠的含量巴比妥钠的含量. 0.1010 0.1 8.1024.83 100%100%98.99% 205.2 VFT W 二、溴量法二、溴量法 凡取代基中含有双键的巴比妥类药物，其不饱和键可与溴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。定量地发生加成反应，故可采用溴量法进行测定。 如司可如司可 巴比妥钠及其胶囊的测定原理为：巴比妥钠及其胶囊的测定原理为： 司巴比妥钠司巴比妥钠 + Br2(过量）过量）- Br2（剩余）（剩余） KI KI

20、 Na2S2O3 - I I2 2- I I- - （蓝色消失）（蓝色消失） 淀粉指示剂淀粉指示剂 例司巴比妥钠含量测定：例司巴比妥钠含量测定： 取供试品取供试品0.1301g，依溴量法测定，供试品消耗，依溴量法测定，供试品消耗 0.0999mol/L硫代硫酸钠滴定液硫代硫酸钠滴定液25.05ml,空白消耗空白消耗 15.05ml;每每1ml 0.1mol/L溴滴定液相当于溴滴定液相当于13.01mg 的司可巴比妥钠，计算司可巴比妥钠的含量的司可巴比妥钠，计算司可巴比妥钠的含量. () 100% VVFT W 样空 0.0999 0.1 (25.0515.05)13.01 100%99.90%

21、 205.2 三、酸碱滴定法三、酸碱滴定法 巴比妥类药物呈弱酸性，可采用酸碱滴定测含量。巴比妥类药物呈弱酸性，可采用酸碱滴定测含量。 例：异戊巴比妥（因溶剂也消耗碱量，所以要做空白）例：异戊巴比妥（因溶剂也消耗碱量，所以要做空白） 1 E 1cm 四四、紫外分光光度法、紫外分光光度法 巴比妥类药物紫外吸收波长、吸收系数见巴比妥类药物紫外吸收波长、吸收系数见P124表：表： 具体方法：具体方法： （一）直接紫外分光光度法（一）直接紫外分光光度法 本法是将样品溶解后，根据溶液的本法是将样品溶解后，根据溶液的 pHpH值选用其相应的值选用其相应的 max max处进行直接测定。 处进行直接测定。 （

22、二）经提取分离后的紫外分光光度法（二）经提取分离后的紫外分光光度法 1. 1. 吸收系数法吸收系数法 lE A C 1% 1cm )g/100ml( ClEA %1 cm1 100 )g/ml( 1% 1cm lE A C 0 C1 C2 C3 C4 CX C5 C A 5 A X A 4 A 3 A 2 A 1 A 2. 2. 标准曲线法标准曲线法 3. 3. 对照法对照法 对 样 对样 A A CC 对 样 对 样 C C A A lCE lCE A A 对 %1 cm1 样 %1 cm1 对 样 取两份相等的供试溶液，分别制成两取两份相等的供试溶液，分别制成两 种不同的化学环境（如在其一

23、中加酸、碱种不同的化学环境（如在其一中加酸、碱 或缓冲液改变溶液的或缓冲液改变溶液的pHpH，或在其一中加能，或在其一中加能 与供试品发生某种化学反应的试剂），然与供试品发生某种化学反应的试剂），然 后将两者分别稀释至同样浓度，一份置样后将两者分别稀释至同样浓度，一份置样 品池中，另一份置参比池中，于适当波长品池中，另一份置参比池中，于适当波长 处，测其吸收度的差值（处，测其吸收度的差值（ A A值）。值）。 （三）差示分光光度法（三）差示分光光度法（ A A法）法） 1. 1. 测定方法测定方法 2. 2. 必要条件必要条件 （1 1）供试品在不同的化学环境中以不同的）供试品在不同的化学环境

24、中以不同的 分子形式存在，它们的吸收光谱有显著的分子形式存在，它们的吸收光谱有显著的 差异。差异。 （2 2）干扰物的吸收不受测定时化学环境的）干扰物的吸收不受测定时化学环境的 影响，光谱行为不变。影响，光谱行为不变。 供试品在两种不同的化学环境中分别供试品在两种不同的化学环境中分别 以以x x、y y 表示，干扰物用表示，干扰物用 z z 表示表示 3. 3. 定量依据定量依据 ClAA AAAAAAA yxyx zyzx )( )()( 样2样1 CA 即，吸收度差值（即，吸收度差值（ A A）仅与待测组分的）仅与待测组分的 浓度有关，而与干扰组分无关，即干扰浓度有关，而与干扰组分无关，即干扰 组分的干扰被消除。组分的干扰被消除。 可用对照法或标准曲线法定量可用对照法或标准曲线法定量 保留了通常的分光光度法简易快速、保留了通常的分光光度法简易快速、 直接读数的优点，又无需事先分离，并直接读数的优点，又无需事先分离，并 能消除干扰。能消除干扰。 4. 4. 特点特点 5、高效液相色谱法、高效液相色谱法 高效液相色谱法多用于制剂及体液中巴比妥类高效液