巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析主要内容：药物结构、理化性质鉴别试验杂质检查含量测定体内药物分析一、巴比妥类药物的结构分析NHCCCCNHOOOR1R2123456基本结构：1.环状丙二酰脲类2.R1=R2=H时，为巴比妥酸。3.多为巴比妥酸的5,5-二取代物，少数为1,5,5-三取代物或C2为硫取代。第一节巴比妥类药物的分析代表药物：5,5-二取代R1R2巴比妥C2H5C2H5苯巴比妥C2H5C6H5戊巴比妥C2H5CH3CH(CH2)2CH3异戊巴比妥C2H5CH2CH2CHCH3CH3司可巴比妥(速可眠)CH2CHCH2CH3CH(CH2)2CH31,5,5-三取代甲苯巴比妥己琐巴比妥1,5,5-三取代硫喷妥钠C2上S取代二、理化性质白色结晶或结晶性粉末；具有一定的熔点；微溶或极微溶于水，易溶于有机溶剂，钠盐则易溶于水，难溶于有机溶剂；六元环结构比较稳定，一般不开环，与碱液共沸则水解开环，产生氨气。（一）弱酸性NHCCCCNHOOOR1R2123456二级电离：++#19.（五）紫外吸收光谱（二）水解反应红色石蕊试纸变蓝应用：鉴别巴比妥类药物JP（15）采用此反应鉴别异戊巴比妥和巴比妥1、巴比妥类药物2、巴比妥类药物钠盐+H2O（三）与重金属离子的反应1.与银盐的反应白色沉淀应用：鉴别、含量测定（Ch.P）巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析.ppt#23.幻灯片232.与铜盐的反应(Zwikker试验)注意：a.巴比妥类药物呈紫堇色或生成紫色沉淀－－鉴别试验（Ch.P）b.含S巴比妥类药物显绿色硫喷妥—特征反应d.吡啶作用：1)吸收H+使巴比妥类易解离2)孤对电子生成配位体c.可区别巴比妥类与硫代巴比妥类药物；5，5-二取代基不同的巴比妥类药物生成的化合物在氯仿中的溶解度不同，可用于本类药物的鉴别。3.与钴盐反应(Parri试验)紫堇色应用：鉴别、含量测定注意：a.反应在无水条件下；溶剂：无水乙(甲)醇b.钴盐：醋酸钴、硝酸钴或氧化钴c.碱：以有机碱为好——异丙胺4.与汞盐反应（四）与香草醛反应－－－丙二酰脲基团中的H巴比妥类＋香草醛缩和棕红色化合物浓H2SO4（五）紫外吸收光谱#10.幻灯片10（六）色谱行为1.TLC2.HPLC（七）显微结晶－－－－生物样品中微量巴比妥类药物的检验巴比妥：长方形苯巴比妥：球形花瓣状巴比妥铜吡啶：十字形紫色苯巴比妥铜吡啶：浅紫色细小不规则或类菱形三、鉴别试验母核的反应－－－本类药物共有的反应取代基的反应－－－类内区别（一）丙二酰脲类鉴别反应－－母核反应（ChP）1.银盐反应取供试品约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）5ml，溶解后加铜吡啶试液1ml，即显紫色或生成紫色沉淀。2.铜盐反应巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析.ppt#12.幻灯片12（二）特殊取代基或元素的鉴别反应1.芳环反应－－－苯巴比妥及钠盐（1）硝化反应黄色（2）硫酸－亚硝酸钠反应（苯巴比妥及钠盐Ch.P）苯巴比妥＋H2SO4-NaNO2橙黄色橙红色（3）与甲醛－硫酸反应（苯巴比妥及钠盐ChP）2.不饱和取代基的鉴别反应－－司可巴比妥钠加成加成氧化3.硫元素的反应－－硫喷妥钠（Ch.P）硫喷妥钠应用：区别硫代巴比妥与巴比妥类（四）IR巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析.ppt#43.幻灯片43（三）测定熔点四、特殊杂质检查（一）苯巴比妥的特殊杂质检查1.酸度－－－副产物苯基丙二酰脲2.溶液澄清度－－－乙醇不溶性杂质3.中性或碱性物质－－－副产物、分解产物4.有关物质---HPLC主成分自身对照（二）司可巴比妥钠的特殊杂质检查1.溶液澄清度－－－水不溶性杂质2.中性或碱性物质－－－副产物、分解产物五、含量测定（一）银量法1.原理白色2.测定方法取供试品用甲醇溶解，加入碳酸钠，照电位法，用硝酸银滴定液滴定。3.终点指示稍过量的Ag+与巴比妥类药物生成白色浑浊银－玻璃电极电位法4.举例异戊巴比妥的测定方法（ChP）取本品约0.2g，精密称定，加甲醇40ml使溶解，再加新鲜配制的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，即得。每1ml硝酸银滴定液（0.1mol/L）相当于22.63mg的C11H18N2O3。5.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.以浑浊指示终点难于观察b.温度影响大c.解决方法:以甲醇为溶剂电位法指示终点（4）Na2CO3的作用(二)溴量法1.原理＋Br2(定量过量)1C12H17N2NaO3～1Br2司可巴比妥钠（ChP）取本品约0.1g，精密称定，置250ml碘瓶中，加水l0ml，振摇使溶解，精密加溴滴定液(0.05mol/L)25m1，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l0ml，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lml溴滴定液(0.05mol/L)相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。2.测定方法3.讨论（1）化学计量关系：1:1（2）密塞目的（3）为何在近终点时加指示剂（4）空白试验校正（三）酸碱滴定法1.原理++2.测定方法（1）水－乙醇混合溶剂滴定剂：氢氧化钠指示剂：麝香草酚酞终点颜色：淡蓝色电位法指示终点（2）胶束水溶液－－－表面活性剂使巴比妥类药物的酸性增强滴定剂：氢氧化钠溶剂：有机表面活性剂：溴化十六烷基三甲基苄铵指示剂：麝香草酚酞电位法指示终点（3）非水溶液－－－巴比妥类药物的酸性增强有机溶剂：二甲基甲酰铵、甲醇、丙酮等滴定剂：甲醇钾（钠）、氢氧化四丁基铵指示剂：麝香草酚蓝电位法指示终点（四）紫外分光光度法1.原理巴比妥类药物在碱性介质中电离为具有紫外吸收的结构2.特点（1）专属性强，灵敏度高（2）用于巴比妥类药物原料及制剂的含量测定（3）体内药物的检测3.测定方法（1）直接紫外分光光度法A直接测溶解样品a.根据样品溶液的pH值，选用对应的maxb.采用对照品法，计算药物含量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%氢氧化钠溶液定量稀释制成每1ml中约含5μg的溶液；另取硫喷妥对照品，加0.4%氢氧化钠溶液溶解并定量稀释制成每1ml中约含5μg的溶液。照分光光度法，在304nm波长处测定吸收度，根据每支的平均装量计算。每1mg硫喷妥相当于1.091mg的C11H17N2NaS。091.110)3DCAAmg－对对样硫喷妥钠（c.举例：(2)提取分离后紫外分光光度法－－－苯巴比妥钠【USP(24)】样品CHCl3提取溶解H+水层×（含杂质）CHCl3液（含巴）pH7.2~7.5缓冲液水层×CHCl3液NaOH液CHCl3液×（含杂质）水层－将pH调节至适宜程度选用相应的max测A可消除干扰物质对测定的影响（五）HPLCRP-HPLCHPLC测定苯巴比妥片的含量（ChP）六、体内药物分析•RP-HPLC同时测定血清中巴比妥类的浓度•GC-MS同时测定人体液中巴比妥药物•HPCE法测定体内尿液中巴比妥和苯巴比妥两种药物•LC-MS联用技术监测巴比妥类药物巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析.ppt#26.幻灯片26苯巴比妥第二节苯并二氮卓类药物的分析一、基本结构与主要化学性质1.结构与典型药物：苯并二氮杂卓类药物为含氮杂原子、六元和七元环双并合而成的有机化合物。其中1,4-苯并二氮杂卓类药物是目前临床应用最广泛的镇静剂。CClNCNNHCH3OCH2123456789CClNCNCH2CH3O987654321地西泮（1959年合成）氯氮卓（1955年合成）HNNOClOH奥沙西泮2.主要化学性质（1）二氮杂卓环为七元环，环上氮原子具有碱性，苯基的取代使碱性降低，可进行非水滴定法测定；（2）环一般比较稳定，可在强酸性下水解，形成相应的二苯甲酮衍生物，可用于鉴别和比色测定。（地西泮水解生成芳仲胺基和甘氨酸）（3）UV吸收，用于含量测定；（4）本品多为游离碱，不溶于水，而溶于甲醇、乙醇和氯仿中。二、鉴别试验（一）化学鉴别1.沉淀反应－生物碱性质a.氯氮卓和阿普唑仑的盐酸液(9→1000)，遇碘化铋钾试液，生成橙红色沉淀。b.盐酸氟西泮的水溶液和氯硝西泮的稀盐酸溶液遇碘化铋钾试液，也生成橙红色沉淀。c.阿普唑仑的盐酸溶液(9→1000)，遇硅钨酸试液，生成白色沉淀。2.硫酸－荧光反应苯并二氯杂卓类药物溶于硫酸后，在紫外光(365nm)下，呈现不同颜色的荧光。地西泮黄绿色黄色氯氮卓黄色紫色艾司唑仑+H2SO4亮绿色+稀硫酸天蓝色硝西泮淡蓝色蓝绿色奥沙西泮淡黄绿色3.水解后呈芳伯胺反应氯氮卓、艾司唑仑和奥沙西泮的盐酸溶液(1→2)，缓缓加热煮沸，放冷，加亚硝酸钠和碱性β-萘酚试液，生成橙红色沉淀，而后者放置色渐变暗。CH3HNONNClClClNH2OON=N-OHOHNaNO2+H+4.分解产物的反应有机氯化合物，用氧瓶燃烧法破坏，生成氯化氢，以5％氢氧化钠溶液吸收，加硝酸酸化，显氯化物反应。5.氯化铜焰色反应含氯的药物，在铜网上燃烧发出氯化铜的绿色火焰。此反应药典未用于本类药物鉴别。（二）紫外特征吸收和红外吸收光谱（三）色谱法TLCHPLC三、特殊杂质的检查（一）有关物质检查1.氯氮卓中有关物质的检查USP(24):薄层色谱法（杂质对照品法）BP（2003）:薄层色谱法（高低浓度对比法、杂质对照品法）ChP：HPLC法（杂质对照品法、主成分自身对照法）溶液的澄清度控制中间体等水不溶性杂质2.三唑仑中有关物质的GC法（USP）（一）非水溶液滴定法是国内外药典采用较多的含量测定方法。对于：a.在水溶液中不能滴定的化合物，一些很弱的酸、碱以及某些盐类，在水溶液中进行滴定时，没有明显的滴定突跃，终点难于掌握；b.在水溶液中不溶的化合物，有些有机化合物在水中溶解度很小，以水作为滴定介质受到一定的限制。四、含量测定1.定义非水滴定：在水以外的溶剂中进行的酸碱滴定分析方法。（1）酸性溶剂：有机弱碱在酸性溶剂中可显著地增强相对碱度。（2）碱性溶剂：有机弱酸在碱性溶剂中可显著地增强相对酸度。（3）两性溶剂：具有酸、碱性能，如methanol。（4）惰性溶剂：没有酸、碱性的溶剂，丙酮、氯仿。2.应用讨论（1）适用范围pKb为8～13的弱碱性药物可用本法滴定。一般来说，当Kb为10－8～10－10时，宜选冰醋酸作溶剂；Kb为10－10～10－12时，宜选用冰醋酸与醋酐的混合溶剂作溶剂；Kb＜10－12时，应用醋酐作溶剂。另外，在冰醋酸中加入不同量的甲酸，也能使滴定突跃显著增大，使一些碱性极弱的杂环类药物获得满意测定结果。（2）终点指示方法常用电位法和指示剂法。指示剂：橙黄Ⅳ、萘酚苯甲醇、喹哪啶红、孔雀绿电位法：玻璃电极-饱和甘汞电极常用指示剂为结晶紫结晶紫酸式色为黄色，碱式色为紫色。由碱区到酸区的颜色变化为：紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿、黄。指示剂的终点颜色变化，需要电位法来确定。3.应用实例尼可刹米、地西泮及氯氮卓药物的碱性强弱不同，测定时所采用溶剂、指示剂及其指示终点的方法也不尽相同。药物名称取样量(g)溶剂指示剂终点颜色尼可刹米0.15冰醋酸10ml结晶紫蓝绿色地西泮0.2冰醋酸、酸酐10ml结晶紫绿色氯氮卓0.3冰醋酸10ml结晶紫蓝色（二）紫外分光光度法对照品法吸收系数法（三）高效液相色谱法RP-HPLC五、体内苯并二氮杂卓类药物的分析HPLCLC-MS/MSP289学习要求：•1.掌握巴比妥类及苯并二氮杂卓类药物的主要结构和理化性质。•2.掌握巴比妥类及苯并二氮杂卓类药物的鉴别试验原理。•3.掌握本类药物含量测定的银量法、溴量法、非水溶液