华北理工药物分析教案第10章 巴比妥类镇静催眠药物的分析

1首页课程名称：《药物分析》第9周，第17讲次摘要授课题目（章、节）第十章巴比妥类镇静催眠药物的分析第一节巴比妥类药物的结构和性质第二节鉴别试验第三节特殊杂质检查【目的要求】通过本讲课程的学习，熟悉巴比妥类药的结构和理化性质，掌握巴比妥类药物鉴别的基本原理与方法。熟悉本类药物杂质的结构检查方法与限度。【重点】巴比妥类药物理化性质和鉴别基本原理与方法。【难点】巴比妥类药物理化性质和鉴别基本原理与方法。内容【本讲课程的引入】巴比妥类和苯并二氮杂卓类药物均为临床上广泛应用的镇静催眠药。易被滥用须监测，临床也多见抢救，需要快速鉴别分析。板书“巴比妥类镇静催眠药物的分析”。写出章节的题目，参照讲稿和课件列出标题；根据需要在每个标题下适当写出需解释的内容或强调重点、难点等。【本讲课程的内容】一、巴比妥类药物的基本结构与主要性质巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R1和R2等。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。这些理化性质可用于各种巴比妥类药物之间的相互区别。（一）弱酸性巴比妥类药物的母核环状结构中含有1，3-二酰亚胺基团，能使其分子发生酮式-烯醇式互变异构，在水溶液中发生二级电离。（二）水解反应1.巴比妥类药物的水解本类药物的分子结构中含有酰亚胺基团，与碱溶液共沸即水解释放氨气，可使红色石蕊试纸变蓝。2.巴比妥类药物钠盐的水解本类药物的钠盐，在吸湿的情况下也能水解。一般情况下，在室温和pH10以下水解较慢；pH11以上随着碱度的增加水解速度加快。（三）与重金属离子的反应NHNOOHR1R2123456O2巴比妥类药物分子结构中含有丙二酰脲（-CONHCONHCO-）或酰亚胺基团，在合适的pH值溶液中，可与某些重金属离子，如Ag+、Cu2+、Co2+、Hg2+等反应呈色或产生有色沉淀。虽然这类化学反应的专属性不强，但仍常用于本类药物的鉴别和含量测定。1.与银盐的反应妥类药物分子结构中含有酰亚胺基团，在碳酸钠溶液中，生成钠盐而溶解，再与硝酸银溶液反应，首先生成可溶性的一银盐，加入过量的硝酸银溶液，则生成难溶性的二银盐白色沉淀。2.与铜盐的反应巴比妥类药物在吡啶溶液中生成的烯醇式异构体与铜离子吡啶溶液反应，形成稳定的配位化合物，产生类似双缩脲的呈色反应。3.与钴盐的反应巴比妥类药物在碱性溶液中可与钴盐反应，生成紫堇色配位化合物，可用于本类药物的鉴别和含量测定。4.与汞盐的反应巴比妥类与硝酸汞或氯化汞试液反应，生成白色汞盐沉淀，此沉淀能溶于氨试液中。（四）与香草醛（Vanillin）的反应巴比妥类药物分子结构中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。(五）紫外吸收光谱特征巴比妥类药物的紫外吸收光谱随着其电离级数不同，而发生显著的变化，如图10-1所示。在酸性溶液中，5，5-二取代和1，5，5三取代巴比妥类药物不电离，无明显的紫外吸收峰；在pH10的碱性溶液中，发生一级电离，形成共轭体系结构，在240nm处出现最大吸收峰；在pH13的强碱性溶液中，5，5-二取代巴比妥类药物发生二级电离，引起共轭体系延长，导致吸收峰向红移至255nm；1，5，5-三取代巴比妥类药物，因1位取代基的存在，故不发生二级电离，最大吸收峰仍位于240nm。硫代巴比妥类药物的紫外吸收光谱则不同，在酸性或碱性溶液中均有较明显的紫外吸收。如图5-2所示的硫喷妥的紫外吸收光谱：在盐酸溶液（0.1mol/L）中，两个吸收峰分别在287nm和238nm；在氢氧化钠溶液（0.1mol/L）中，两3个吸收峰分别移至304nm和255nm。另外，在pH13的强碱性溶液中，硫代巴比妥类药物在255nm处的吸收峰消失，只存在304nm处的吸收峰。（六）色谱行为特征巴比妥类药物具有不同的分子结构，则其色谱行为亦不同，可用于鉴别，常用方法有薄层色谱法和高效液相色谱法等。1．薄层色谱法2．高效液相色谱法（七）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产物的特殊晶型，进行同类或不同类药物的鉴别。此法亦适用于生物样品中微量巴比妥类药物的检验。1.药物本身的晶形2．反应产物的结晶二、鉴别试验（一）丙二酰脲类鉴别反应丙二酰脲类反应是巴比妥类药物母核的反应，因而是本类药物共有的反应，收载在药典附录中“一般鉴别试验”项下。丙二酰脲类的鉴别反应有银盐反应和铜盐反应，其试验原理前已阐述，鉴别试验已用于苯巴比妥、异戊巴比妥及其盐和司可巴比妥钠的鉴别。1.银盐反应的方法2.铜盐反应的方法（二）测定熔点•利用测定熔点的方法可鉴别苯巴比妥及其钠盐、异戊巴比妥及其钠盐、司可巴比妥钠及注射用硫喷妥钠等。巴比妥类药物本身可直接用药典方法测定熔点；•其钠盐可利用它易溶于水，酸化后析出相应的游离巴比妥母体，将沉淀过滤干燥后，测定熔点；•也可以将本类药物制备成衍生物后，再测定衍生物的熔点。1.司可巴比妥钠的鉴别2.苯巴比妥钠的鉴别4（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具有不饱和取代基的巴比妥类药物，中国药典收载了司可巴比妥钠。因其分子结构中含有丙烯基，分子中的不饱和键可与碘、溴或高锰酸钾作用，发生加成或氧化反应，而使碘、溴或高锰酸钾褪色。（1）与碘试液的反应（2）与高锰酸钾的反应：2.利用芳环取代基的鉴别试验具有芳环取代基的巴比妥类药物，中国药典收载有苯巴比妥及其钠盐。可用以下方法鉴别：（1）硝化反应含有芳香取代基的巴比妥类药物，与硝酸钾及硫酸共热，可发生硝基化反应，生成黄色硝基化合物（2）与硫酸-亚硝酸钠的反应苯巴比妥可与硫酸-亚硝酸钠反应，生成橙黄色产物，并随即变为橙红色。可用于区别苯巴比妥和其他不含芳环取代基的巴比妥类药物。（3）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。巴比妥和其他无芳环取代的巴比妥类药物无此反应，可供区别。3．硫元素的鉴别试验巴比妥类分子结构中含有硫的药物，如硫喷妥钠，可将其硫元素转变为无机硫离子，而显硫化物的反应。硫代巴比妥类分子中含有硫元素，可在氢氧化钠溶液中与铅离子反应生成白色沉淀；加热后，沉淀转变为硫化铅。本试验可供硫代巴比妥类与巴比妥类的区别。(四)吸收光谱特征比较样品与对照品的红外光谱图是否一致三、特殊杂质检查1.苯巴比妥的特殊杂质检查1）.酸度控制副产物苯基丙二酰脲，在一定量供试品水溶液中，加入甲基橙指示剂不得显红色。2）.溶液的澄清度控制中间体I杂质的量，利用杂质在乙醇溶液中溶解度小。3）.中性或碱性物质控制杂质中间体I的副产物2-苯基丁酰胺、2-苯基顶酰脲或分解产物，杂质不溶于氢氧化钠试液但溶于乙醚，而苯巴比妥溶于氢氧化钠试液。2.司可巴比妥钠的特殊杂质检查1）.溶液的澄清度检查水不溶性杂质52）.中性或碱性物质控制合成过程中的副产物，如酰脲、酰胺类物质杂质不溶于氢氧化钠而溶于乙醚【本讲课程的小结】今天我们主要讲了巴比妥类药物的典型结构特点、理化性质和鉴别基本原理与方法。希望同学们重点学习。还讲了本类药物的杂质检查方法。【本讲课程的作业】1．如何根据巴比妥类药物的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.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4.司可巴比妥钠《中国药典》规定的鉴别方法为A.使溴试液褪色B.使碘试液褪色C.使高锰酸钾试液褪色D.紫外分光法6课程名称：《药物分析》第9周，第18讲次摘要授课题目（章、节）第十章巴比妥类镇静催眠药物的分析第四节巴比妥类含量测定第五节体内药物分析【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握巴比妥类药物含量测定的基本原理与方法。了解体内样品分析与测定。【重点】巴比妥类药物含量测定的基本原理与方法。【难点】巴比妥类药物含量测定的基本原理与方法。内容【本讲课程的引入】我们首先继续讲解巴比妥类药物分析余下的部分内容，然后讲吩噻嗪类药物的分析。板书“巴比妥类含量测定”写出章节的题目，参照讲稿和课件列出标题；根据需要在每个标题下适当写出需解释的内容或强调重点、难点等。【本讲课程的内容】四、巴比妥类含量测定巴比妥类药物的含量测定方法较多，常用的有银量法、溴量法、紫外分光光度法、酸碱滴定法、提取重量法、HPLC法和GC法等。（一）银量法基于巴比妥类药物在合适的碱性溶液中，可与银离子定量成盐。其测定反应式见本章理化特征项下。因此，可采用银量法测定本类药物及其制剂的含量。如苯巴比妥及其钠盐、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其含量。（二）溴量法凡在5位取代基含有不饱和键的巴比妥类药物，其不饱和键能与溴定量地发生加成反应，故可采用溴量法测定其含量。中国药典收载的司可巴比妥钠采用本法测定。（三）酸碱滴定法巴比妥类药物呈弱酸性，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。此法虽然未被中国药典收载，但也可用于本类药物的含量测定，常用的方法.71.在水-乙醇混合溶剂中的滴定2.在胶束水溶液中的滴定方法3.非水溶液滴定法（1）司可巴比妥的测定：（2）戊巴比妥的测定方法：（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。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。1.直接测定的紫外分光光度法2.提取分离后的紫外分光光度法3.差示紫外分光光度法(五)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药物的含量测定。目前临床上为了提高巴比妥类药物的疗效、减少毒副反应、为超剂量中毒诊断治疗提供依据，需要进行血清浓度监测，而高效液相色谱法是最常用的监测方法之一。现以血清中苯巴比妥浓度的反相高效液相色谱法为例，简介该法在体内药物分析中的应用。【本讲课程的小结】今天我们主要讲了巴比妥类含量测定的基本原理与方法和吩噻嗪类药物的鉴别和含量测定的基本原理与方法。吩噻嗪类药物杂质的结构,检查方法与限度。希望同学们重点学习。【本讲课程的作业】1．巴比妥类药物有哪些法定的含量测定方法？均依据什么原理？