药物化学第10章-巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

1、第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析,药物分析教研室,一、基本结构与主要性质,环状丙二酰脲类化合物 一般为5,5-二取代，少数为1,5,5-三取代,(一)基本结构,一、基本结构与主要性质,典型药物,(Phenylbarbital),(barbital),一、基本结构与主要性质,(Secobarbital),戊巴比妥,(Pentobarbital),一、基本结构与主要性质,巴比妥类药物是环状酰脲类的镇静催眠药，巴比妥类药物剂量由小到大，中枢抑制作用相继表现为镇静、催眠、抗惊厥和麻醉作用，其中苯巴比妥还具有抗癫痫的作用。,5,5取代的巴比妥类药物 5,5取代的硫代巴比妥类药物 1,5,5

2、取代的巴比妥类药物 本类药物的结构可大致分为两个部分： 1. 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 2. 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,(二)主要性质,性状白色结晶或结晶性粉末 溶解度微溶或极微溶于水，易溶于乙醇 等有机溶剂 钠盐易溶于水，难溶于有机溶剂,8,一 母 核 反 应 类 别 区 分 ,1. 弱酸性,(pKa:7.38.4),一、基本结构与主要性质,2.水解反应,N,H,C,C,O,C,C,O,N,H,O,R,1,R,2,+,5,N,a,O,H,C,H,C,O,O,N,a,R,1,R,2,+,2,N,H,3,+,2,N,a,2,C,O,

3、3,水解,脱羧,一、基本结构与主要性质,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。,Company Logo,一、基本结构与主要性质,3.与金属离子反应,a.与银盐的反应,14,应用： 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 11(出现混浊),Company Logo,一、基本结构与主要性质,3.与金属离子反应,b.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,16,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)

4、吸收H+使巴比妥类易解离 2) 孤对电子生成配位体,Company Logo,一、基本结构与主要性质,c.与钴盐的反应,Co(NO3)2、CoO、Co(Ac)2,异丙胺,无水甲醇或乙醇,18,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,d.与汞盐的反应,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）,4.香草醛反应(Vanillin),戊巴比妥鉴别： 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。,一、基本结构与主要性质

5、,5.紫外吸收光谱特征,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),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。,240nm,255nm,260nm,一、基本结构与主要性质,硫代巴比妥的紫外吸收光谱A.HCl液(0.1mol/L)B.NaOH液(0.1mol/L),22,注：a. 1,5,5-三取代无二级电离 b. 硫(S)代巴比妥 1)在酸性溶液(pH=1)中有UV吸收 1=287nm,2=238nm 2)在碱性溶液( pH=10) 1=304nm,2=255nm 3)在强碱溶液(pH

6、=13) 1=304nm,显微结晶,一、基本结构与主要性质,药物本身晶形,反应产物晶形,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(110)5 ml，溶解后，加铜吡啶试液1ml，即显紫色或生成紫色沉淀。,(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,(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

7、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.司可巴比妥钠的鉴别,I2,褪色,Br2,KMnO4,二、鉴别试验,2.苯巴比妥的鉴别,a.硝化反应,b.硫酸-亚硝酸钠反应,苯巴比妥与NaNO2-H2SO4反应生成橙黄色橙红色,c.甲醛-硫酸反应,苯巴比妥与甲醛-H2SO4反应生成玫瑰红色环,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,3.硫代巴比妥类的鉴别硫色素反应,硫代巴比妥类与巴比妥类的区别,三、特殊杂质试验,(一)苯巴比妥,三、特殊杂质试验,三、特殊杂质试验,1.酸度,中间体乙酰化不完全时，与尿素缩合产生的杂质,苯基丙二酰脲,酸性较强,检查方法 取本品0

8、.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,检查中间体等乙醇中不溶物。,取本品1.0g，加乙醇5ml，加热回流3min，溶液应澄清,3.中性或碱性物质(提取重量法),副产物：2-苯基丁酰(胺)脲或分解产物 不溶于NaOH T.S.而溶于醚,司可巴比妥钠的特殊杂质检查,（1）溶液的澄清度 此项检查主要是控制水不溶性杂质，巴比妥类药物的钠盐极易溶于水，因此本品的水溶液应澄清，否则表明含有水不溶性杂质。 需注意的是，因本品的水溶液易与空气中的二氧化碳作用，而析出司可巴比妥，故进行该项目检查时，溶解样品的水

9、应新沸放冷以消除水中二氧化碳的干扰。,（2）中性或碱性物质 检查的杂质是合成过程中产生的中性或碱性副产物以及司可巴比妥钠的分解产物，如酰脲（）、酰胺（）类化合物。,(),(),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 提取重量法 HPLC法、GC法,37,1. 原理,A,38,2. 测定方法 供试品溶于Na2CO3溶液中, 温度1520, 用AgNO3直接滴定 (反应摩尔比：1:1) 3. 终点指示 稍过量的Ag+与巴比妥类药物生成白色浑浊 (难溶性的二银盐),（一）银量法,苯巴比妥及其钠盐、异戊巴比妥及其钠盐以及它们的制剂，中国药典均采用银量法测定

10、其含量。,4. 讨论 1) 化学计量关系：1:1 2) 优点: 操作简便、专属性强 3) 缺点: a. 近终点时, 生成二银盐速度慢 b. 温度影响大, 滴定终点以溶液出现浑浊为终点指示难以观察。 c. 克服方法: 以甲醇为溶剂(甲醇3无水碳酸钠,电位法（Ag玻璃电极系统）指示终点 4) Na2CO3的作用,（一）银量法,四、含量测定,(一) 银量法 (Argentometry),指示电极 (Ag),参比电极 (玻璃/甘汞),测定方法与计算 例如:异戊巴比妥及其钠盐的测定： 取本品约0.2g 加甲醇40ml使溶解 新鲜配制的3%无水碳酸钠溶液15ml，照电位法，用硝酸银滴定液（0.1mol/L

11、）滴定，即得。每1ml硝酸银滴定液（0.1mol/L）相当于22.63mg的C11H18N2O3（或24.83mg的C11H17N2NaO3）。 原料药：直接滴定法（容量分析法）,注意事项 （1）无水碳酸钠应新鲜配制 （2）硝酸银滴定液应新鲜配制,1. 原理,(二) 溴量法,四、含量测定,司可巴比妥钠测定,取本品约0.1g，精密称定，置250ml碘瓶中，加水10ml，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.05mol/L）25ml，再加盐酸5ml，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10ml，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

12、，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。,原料药 剩余滴定法,46,4. 讨论 1) 化学计量关系： 1:1:2 2) 密塞目的 3) 近终点时加指示剂的原因 4) 空白试验校正,四、含量测定,KBrO35KBr6HCl3Br26KCl3H2O,溴滴定液（0.1 mol/L）的配制,取溴酸钾3.0 g与溴化钾15 g，加水适量使溶解成1000 ml，摇匀。,(三) 酸碱滴定法 (Acid-base titration method),水-乙醇混合溶剂中滴定 胶束水溶液中滴定 非水滴定法

13、,四、含量测定,1.水-乙醇混合溶液,终点指示：电位法,原因：操作过程中易于吸收二氧化碳，而使得终点的 淡蓝色褪去，采用空白对照也难以得到满意的效果。,49,4. 讨论 1) 化学计量关系： 1:1 2) 水乙醇混合溶剂作用 3) 终点指示 4) 空白试验校正,原料药 直接滴定法（有空白校正）,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）,VO滴定时，空白消耗滴定液的体积（ml）,f浓度校正因子,2. 在胶束水溶液中滴定,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。

14、,正胶束,溴化十六烷基三甲基苄铵 Cetyltrimethylbenzylammonium bromide，CTMA 氯化四癸基二甲基苄铵 Tetradecyldimethylbenzylammonium chloride，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。,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。 常用的有机溶剂: 二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿、丙酮、无水 乙醇、苯、吡啶、甲醇-苯（15:85）、乙 醇-氯仿（110）等； 常用的滴定剂：甲醇钾（钠）的甲醇（

15、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。,3. 非水滴定法,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。 但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。 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，以及固体制剂的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。,（四）紫外分光光度法,四、含量测定,(4) 紫外分光光度法,直接测定的UV法 提取分离后的UV法,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

16、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。 Beer-Lambert定律 A = -T =ElC AC,单组分定量的方法： 1. 吸收系数法（绝对法）,2. 标准曲线法 3. 对照法,2. 提取分离后的紫外分光光度法 提取分离的主要目的是消除干扰物质对测定的影响。根据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的特点。,USP法测定苯巴比妥含量,巴比妥类药物适量，加水使其溶解后，加酸酸化，用三氯甲烷提取巴比妥类药物，三氯甲烷提取液加入pH7.27.5的缓冲液，振摇，分离弃去水相缓冲液层，再用氢氧化

17、钠自三氯甲烷中提取巴比妥类药物，调节碱提取液的pH值，然后选用相应的吸收波长进行测定。,2. 提取分离后的紫外分光光度法,本法是利用巴比妥药物在不同pH值溶液中的电离级数不同， 因而产生紫外吸收光谱的情况不同，以此为依据设计测定方 法。该法常用于巴比妥类药物的制剂分析，也可用于体内巴 比妥类药物的监测。,3. 差示紫外分光光度法（A法）,（1）测定方法 取两份相等的供试溶液，分别制成两种不同的化学环境（如在其一中加酸、碱或缓冲液改变溶液的pH，或在其一中加能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（A值）。

18、,a.供试品在不同的化学环境中以不同的分子形式存在，它们的吸收光谱有显著的差异。 b.干扰物的吸收不受测定时化学环境的影响，光谱行为不变。,（2）必要条件,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),（3）定量依据 供试品在两种不同的化学环境中分别以x、y表示，干扰物用z表示。,也就是说，吸收度差值（A）仅与待测组分的浓度有关，而与干扰组分无关，即干扰组分的干扰被消除。,可用对照法或标准曲线法定量,（4）特点 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，并能消除干扰。,以复方巴比妥散中苯巴比妥的测定为例： 利用复方苯巴