复旦药物分析课件10巴比妥及苯并二氮杂卓类镇痛药物的分析

第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇痛催眠药物的分析巴比妥类药物是一类作用于中枢神经系统的镇静剂，其应用范围可以从轻度镇静到完全麻醉。小剂量起镇静作用，中等剂量有催眠作用，大剂量起麻醉作用。服用过量可引起昏迷，严重的可能致死；长期连用则可成瘾。临床疗效2第一节巴比妥类药物的分析环状丙二酰脲类化合物HHNNCOCOCCOR1R2丙二酰基脲基CCCONONCOR1R2R3543216HH3一、巴比妥类药物的结构与性质5,5-取代的巴比妥类药物巴比妥苯巴比妥司可巴比妥硫喷妥钠41.物理性质•性状：白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。•溶解性：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；其钠盐则易溶于水，而不溶于有机溶剂。5巴比妥类药物分子结构中都有1,3-二酰亚胺基团，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。因此，本类药物的水溶液显弱酸性（pKa为7.3-8.4），可与强碱形成水溶性的盐。62.化学性质——弱酸性7NHCCCNHCOOOR1R2NCCCNHCOOOHR1R2烯醇互变NCCCNHCOOOR1R2-H++H+一级电离pK1=8NCCCNCOOOR1R2二级电离-H++H+pK12=12与强碱的成盐反应：8巴比妥类药物+NaOHNH3NHNOOOHR1CHCOONaR1R2+2NH3CR1R2COONaCONHCONH2R2H2OH2O92.化学性质——水解反应NHNOOOHR1CHCOONaR1R2R2+5NaOH+2Na2CO3+NH3巴比妥类药物分子结构中含有丙二酰脲或酰亚胺基团，在合适的pH溶液中，可与某些重金属离子，如Ag+、Cu2+、Co2+、Hg+等反应显色或产生有色沉淀。可用于本类药物的鉴别和含量测定。102.化学性质——与重金属离子的反应与银盐的反应5,5－取代的巴比妥类药物＋AgNO3Na2CO3可溶性的一银盐AgNO3二银盐白色沉淀NNR1R2OONaONNR1R2OOAgONNR1R2OOAgONNR1R2OOAgAgOH++++++AgNO3Na2CO3NaHCO3NaNO3H+AgNO3Na2CO3+NaHCO3NaNO3H11（2）与铜盐的反应巴比妥类药物+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CR1R2COCONHNHCO水—吡啶CR1R2COCONNHCOHCR1R2COCONNHCO-+H+部分离子化N+CuSO42NNCu2++SO42-CR1R2COCONNHCO-2+NNCu2+CR1R2COCONNHCOCR1R2COCONNHCOCuNN有色配位化合物（3）与钴盐的反应紫堇色钴盐巴比妥类药物碱性反应条件：无水;所用试剂均应不含水分碱性：异丙胺CONHCONHCOR1R22+Co2++4(CH3)2CHNH2+CoR2R1CONHCONCOR2R1NCONHCOCONHCH(CH3)2NHCH(CH3)2(CH3)2CHN+H32（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）的反应棕红色香草醛巴比妥类药物浓硫酸紫色-蓝色乙醇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)B.pH9.9缓冲液(一级电离)C.pH13NaOH液(1mol/L,二级电离)173.紫外光谱特征NHCCCNHCOOOR1R2NCCCNHCOOOR1R2NCCCNCOOOR1R2硫喷妥的紫外吸收光谱HCl溶液(0.1mol/L)NaOH溶液(0.1mol/L)183202802402000.80.50.2λ(nm)A238287304NHCCCNCOOSNaC2H5CHH3CC3H7巴比妥：长方形；苯巴比妥：球形→花瓣状巴比妥＋铜吡啶试液→十字形紫色结晶苯巴比妥＋铜吡啶试液→细小不规则或似菱形的浅紫色结晶194.显微结晶特征反应产物的晶形20药物本身晶型示意图反应产物晶型示意图A.巴比妥结晶；B.苯巴比妥结晶巴比妥铜吡啶结晶二、鉴别试验1.丙二酰脲类的鉴别反应2.特征基团反应3.特征熔点行为4.吸收光谱特征21丙二酰脲类鉴别反应包括：银盐反应-与硝酸银作用生成白色沉淀铜盐反应-与铜吡啶反应生成紫色或绿色产物钴盐反应-与钴盐作用生成紫堇色配位化合物香草醛反应-巴比妥类药物可与香草醛在浓硫酸存在下缩合，生成棕红色产物。1.丙二酰脲类的鉴别试验（一般鉴别试验）ChP2015一般鉴别试验收载2223巴比妥类药物+AgNO3可溶性一银盐二银盐白色沉淀Na2CO3AgNO3银盐反应：药物碳酸钠溶液中与硝酸银作用产生白色沉淀白色水-吡啶部分离子化铜盐反应：吡啶溶液中与铜吡啶作用显紫色或绿色一般巴比妥药物反应后显紫色；含硫巴比妥作用后显绿色24钴盐反应：碱性溶液中与钴盐作用显色反应条件：无水;所用试剂均应不含水分碱性：异丙胺巴比妥类药物+醋酸钴紫堇色配位化合物异丙胺紫堇色配位化合物25EP8.0收载巴比妥类药物一般鉴别试验项目香草醛反应：浓硫酸存在下与香草醛缩合-红棕色巴比妥类药物+香草醛红棕色紫色-蓝色浓硫酸乙醇红棕色26EP8.0戊巴比妥鉴别2.特殊基团反应（专属鉴别试验）硫元素反应(硫喷妥钠)利用不饱和取代基的鉴别试验(司可巴比妥及其钠盐)利用芳环取代基的鉴别试验(苯巴比妥及其钠盐)27硫元素的反应-硫喷妥钠特征鉴别硫喷妥钠+Pb2+白色沉淀PbS黑色沉淀黑色沉淀NaOH试液28白色沉淀不饱和烃取代基的反应-司可巴比妥特征鉴别①与碘试液反应：司可巴比妥可使碘试液褪色②与KMnO4反应：可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO229①与NaNO2—H2SO4反应苯巴比妥与甲醛—H2SO4反应生成玫瑰红色苯巴比妥与NaNO2—H2SO4反应生成橙黄色→橙红色②与甲醛—H2SO4反应芳香取代基的反应-苯巴比妥特征鉴别303.特征熔点行为巴比妥类药物的钠盐＋酸→游离巴比妥类药物↓→过滤→洗涤→干燥→测熔点ChP2015苯巴比妥钠的鉴别取本品约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℃。314.吸收光谱特性红外吸收光谱如苯巴比妥-本品的红外吸收谱图应与对照的图谱（光谱集227图）一致。325.色谱法常用的有薄层色谱法和高效液相色谱法薄层色谱法：BP2013中苯巴比妥的鉴别取药物和对照溶液，分别点于GF254薄层板上，以三氯甲烷-乙醇-浓氨水（80:15:5）作展开剂，展开后254nm下检测。供试品溶液的主斑点与对照液主斑点位置、大小一致。33高效液相色谱法：USP38中苯巴比妥的鉴别固定相：十八烷基硅烷键合硅胶流动相：pH4.5醋酸盐缓冲溶液检测器：254nm紫外检测供试品与对照品相对于内标咖啡因的保留时间须一致3435（一）、苯巴比妥的特殊杂质检查酸度乙醇溶液的澄清度中性或碱性物质有关物质（二）、司可巴比妥钠的特殊杂质检查溶液的澄清度中性或碱性物质三、特殊杂质检查四、巴比妥类药物含量测定1.银量法2.溴量法3.酸碱滴定法4.紫外分光光度法5.高效液相色谱法361.银量法原理：适当碱性溶液中，巴比妥类药物可与银离子定量反应，依据消耗的硝酸银滴定液的体积可进行本类药物的含量测定。如药典中异戊巴比妥钠及其片剂、苯巴比妥（钠）等原料均采用此法测定滴定剂：硝酸银；溶剂：甲醇+3%无水碳酸钠；电位法指示终点（Ag电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极）。3738HNNOONaOR1R2+AgNO3+Na2CO3HNNOOAgOR1R2+NaNO3+NaHCO3一银盐溶解反应定量完成二银盐沉淀化学计量关系为1:1银量法测定时的注意事项（1）3%无水碳酸钠溶液需临用新配，久置可吸收空气中二氧化碳产生碳酸氢钠，使测定结果明显偏低；（2）AgNO3滴定液应新鲜配制；（3）银电极使用前需用硝酸浸洗。39原理：凡取代基中含有双键的药物，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。如司可巴比妥钠及其胶囊的测定。2.溴量法属于剩余滴定，溴定量过量，再加KI反应后硫代硫酸钠滴定40I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6KBrO3＋5KBr＋6HCl＝3Br2＋6KCl＋3H2OBr2＋2KI＝2KBr＋I2定量过量41剩余空白试验校正溴量法测定的注意事项（1）操作中要防止溴和碘的逸失；（2）平行条件进行空白试验；（3）本法较银量法简单，而且专属性较强。42游离巴比妥类药物水中溶解度较小，而且生成的弱酸盐容易水解，所以滴定多在醇溶液或含水的醇溶液中进行。BP2013中苯巴比妥的含量测定：取苯巴比妥0.2g，精密称定，加乙醇40ml及水20ml溶解，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L)滴定，电位法指示终点。3.酸碱滴定法（1）在水—醇混合溶剂中的滴定法43（2）在胶束水溶液中进行的滴定法溶剂：表面活性剂-溴化十六烷基三甲基苄胺水溶液或氯化四癸基二甲基苄铵溶液滴定剂：氢氧化钠滴定液；指示剂：麝香草酚酞巴比妥类表面活性剂溶解麝香草酚酞指示剂NaOH滴定此法优于水-乙醇溶液中的滴定法44溶剂：二甲基甲酰胺、甲醇、丙酮等滴定剂：甲醇钠（钾）、氢氧化四丁基胺指示剂：麝香草酚蓝、百里酚酞，也可以用电位法指示终点（3）非水溶液滴定法45取苯巴比妥0.1g，精密称定，加吡啶5ml，0.5ml麝香草酚酞溶液和10ml硝酸银的吡啶溶液，用乙醇制氢氧化钠滴定液（0.1mol/L)滴定至溶液变为纯蓝色，并将滴定结果用空白试验校正。每毫升乙醇制氢氧化钠相当于11.61mg的C12H12N2O3。BP2009中苯巴比妥的含量测定46取司可巴比妥0.45g，精密称定，加二甲基甲酰胺60ml使药物溶解，加麝香草酚蓝指示液4滴，在隔绝二氧化碳的条件下，以电磁搅拌器搅拌，用甲醇钠滴定液（0.1mol/L)滴定，并将测定结果用空白试验校正。每毫升滴定液相当于23.83mg的C12H18N2O3。司可巴比妥USP36中的含量测定474.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，但在碱性介质中电离为具有紫外吸收特征的结构，可采用紫外分光光度法测定药物的含量。48（1）直接紫外分光光度法ChP2015注射用硫喷妥钠的含量测定供试品注射用硫喷妥钠：用0.4%NaOH配制成约5μg/ml对照品硫喷妥：用0.4%NaOH配制成约5μg/ml测定波长：304nm定量方法：标准对照法49注意供试品与对照品的质量换算：每1mg硫喷妥相当于1.091mg的C11H17N2NaO2S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，将药物提取纯化后进行含量测定，以排除辅料或杂质对测定结果的影响。（2）经提取分离后的紫外分光光度法505.高效液相测定法ChP2015苯巴比妥片的含量测定色谱条件：固定相为辛烷硅烷键合硅胶（C8）流动相为乙腈：水=30:70紫外检测波长为220nm巴比妥类药物也可用高效液相色谱法测定含量。本法尤其适用于复方制剂中巴比妥类药物的含量测定。5152CCCONONCOR1R2R3543216HH巴比妥类药物结构-性质-分析方法环状丙二酰脲结构1.弱酸性2.与金属离子反应3.取代基性质酸碱滴定法含量测定银盐、铜盐反应——一般鉴别试验银量法含量测定特殊基团反应——专属鉴别试验溴量法含量测定4.紫外光谱特征紫外光谱法含量测定53第二节苯并二氮杂卓类药物的分析药物结构：54硝西泮阿普唑仑551.苯并二氮杂卓母核弱碱性2.结构中的环一般比较稳定，但在酸性溶液中可水解，形成相应的二苯甲酮衍生物。3.不同pH条件下离子状态不同，UV不同一、药物性质56二、鉴别试验(一)化学鉴别试验1.沉淀反应氯氮卓橙红色沉淀阿普唑仑盐酸氟西泮＋KBiI4生成橙红色沉淀氯硝西泮放置后，沉淀颜色变深，阿普唑仑+遇硅钨酸白色沉淀2.硫酸-荧光反应本类药物溶于硫酸后，在紫外光（365nm）下，显不同颜色的荧光。例如：地西