10巴比妥类药物的分析

第十章巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析课程：《药物分析1》专业班级：药学101102所在学院：化学化工学院任课教师：边可君巴比妥类和苯并二氮杂卓类药物是临床常用的催眠镇静药。由于这些药物应用广泛，容易因不合理使用而引起中毒。样品：药物的原料制剂生物样品Contents基本结构与主要性质1鉴别试验2特殊杂质检查3含量测定4本章重点介绍：一、化学结构与性质（化学性质与分析方法间的关系）二、鉴别试验三、含量测定§10.1巴比妥类药物的分析一、巴比妥类药物的结构与性质HHH2CCCONONCO丙二酸酯H2H2NNCO脲+环状丙二酰脲H2CCCOHOHOOC2H5C2H5缩合HHCCCONONCOR1R2巴比妥类药物的基本结构巴比妥类药物的基本结构通式CCCONONCOR1R2R3543216HH132HHCCNHOO亚胺基团1,3-二酰HHCCCONONCOR1R21，3二酰亚胺基团HHCCCONONCOR1R2HH互变异构为烯醇式结构弱酸性弱酸性环状母核部分区别各种巴比妥类药物取代基部分环状丙二酰脲1,3-二酰亚胺基团决定巴比妥类药物特性CCCONONCOHHHH515,5-取代1,5,5-取代R1R2R3S硫取代CCCONONCOH5C2HH亚硝基化反应甲醛-硫酸反应苯巴比妥HCCCONONCONaCH2CHCH2CHCH3C3H7使碘、溴或高锰酸钾褪色司可巴比妥钠HCCCONONCSNaC2H5CH3CH2CH2CHCH3硫喷妥钠PbS↓二、巴比妥类药物的理化性质(Physicalandchemicalproperties)（一）性状：白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。（二）溶解度：游离巴比妥类药物于水，于乙醇等有机溶剂；其钠盐则。微溶或极微溶易溶于水，而于有机溶剂易溶不溶（三）稳定性六元环的结构比较稳定，酸，氧化剂，还原剂时不会破裂，碱共沸时则水解开环。（四）弱酸性*酮式-烯醇式互变异构*在水溶液中可以发生二次电离•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类CCCONONCOHR1R2HCCCONONCOR1R2HHCCCONONCOR1R2HCCCONONCOR1R2+H+H+pK1=8+H+H+pK2=12与强碱的成盐反应（主要是钠盐）：CONHCNCOOHR1R2+NaOHCONHCNCOONaR1R2+H2O用于分离、鉴别、检查、含量测定R2HHCCCONONCOR1（五）水解反应NaOH△2NH3↑具氨臭味，可使湿润红石蕊试纸变蓝NHNONaOO+2H2OONHNH2O+NaHCO3pH6789分解率(%)261741pH对苯巴比妥分解率的影响20°C放置一年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。3AgNO3AgNO白二银盐可溶性一银盐32CONa32CONa1.与银盐的反应5,5-取代CCCONONCOAgR1R2HCCCONONCOAgAgR1R2（六）与重金属离子反应CONCNCOCR1R2ONaAg+NaHCO3NaNO3+CONHCNCOCR1R2ONa+AgNO3+Na2CO3一银盐是可溶性的，硝酸银应过量。NaNO3+CONCNCOCR1R2OAgAgAgNO3+CONCNCOCR1R2ONaAg1，5，5取代的药物只能形成一银盐可溶性一银盐3AgNO32CONa取代的巴比妥类药物，，551CNOCNCH3OH3CCCOH2.与铜盐的反应（Zwikker反应）铜吡啶试液巴比妥类药物吡啶紫色溶液紫色↓铜吡啶试液硫喷妥钠吡啶绿色↓首先巴比妥在碱性的吡啶溶液中易形成更多的烯醇式异构体；吡啶与铜离子形成配位二价阳离子；与二位碳上的氧结合，成有色络合物。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NNOOOR1R2HH水-吡啶NNOOR1R2OH部分离子化NNOOR1R2O-NNOOR1R2O-NCuN2++NNNHOOR1R2OCuHNNOOR1R2ON用这种形式表示也是一样的NNCuCR1R2COCONNHCOCR1R2COCONNHCOSS紫色巴比妥类——绿色↓硫喷妥钠——在pH较高的溶液中，5，5取代的亲脂性越强，生成的紫色物越容易溶于氯仿，可以此鉴别。3、与钴盐的反应（Parri试验）紫堇色钴盐巴比妥类药物碱性反应条件：①无水条件，所用试剂均应不含水分。②常用试剂：无水乙醇或甲醇，醋酸钴、硝酸钴或氧化钴；③碱性：异丙胺或吡啶。CONHCONHCOR1R22+Co2++4(CH3)2CHNH2+CoR2R1CONHCONCOR2R1NCONHCOCONHCH(CH3)2NHCH(CH3)2(CH3)2CHN+H32与铜盐吡啶法有什么不同？4、与汞盐的反应巴比妥类药物+汞盐→白色↓（可溶于氨试液）可用硝酸汞或氯化汞。汞可以看作是碱，而二酰亚胺之氨基是具有酸性的。成沉淀的汞盐。+Hg(NO3)2ON-HgNO3NHOOR1R2-HNO3+NH3+H2OON-HgNO3NOR1R2OHON-HgOHNOR1R2O-NH4+白色（七）与香草醛（vanillin）的反应棕红色香草醛巴比妥类药物浓硫酸BP2009，英国药典：瓷盘中加戊巴比妥10mg，香草醛10mg，硫酸2ml，混合，水浴上加热，2min，产生棕红色，放冷，加乙醇5ml，先变紫后转蓝。H2SO4△-H2OONHNHOOH5C2CH3CH3OCH3OHCHOONNHOOC2H5CH3CH3ONNHOOH5C2CH3CH3OCH3OH+CH3CH2OH棕色棕色-紫色-蓝色和水相比，乙醇是碱，生成烯醇式的异构体。（八）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硫代巴比妥类药物在酸性或碱性溶液中，均有较明显的紫外吸收巴比妥类药物，在酸性溶液中，因不电离，几乎无明显的紫外吸收。在pH10的碱性溶液中，发生一级电离，于240nm波长处有最大吸收。在pH13的强碱性溶液中，发生二级电离，最大吸收红移至255nm波长处A.H2SO4溶液(0.05mol/L)未电离B.pH9.9缓冲溶液一级电离C.NaOH溶液(0.1mol/L)(pH13)二级电离巴比妥类药物的紫外吸收光谱Anm255nm240nm1,5,5-三取代巴比妥类药物不存在二级电离，最大吸收波长不变。硫代巴比妥类药物在酸性或碱性溶液中，均有较明显的紫外吸收。硫喷妥的紫外吸收光谱HCl溶液(0.1mol/L)NaOH溶液(0.1mol/L)巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。（九）、色谱行为特征TLC、GC、HPLCTLC：生物样品分析一般采用对照品（或标准品）比较法，要求供试品斑点的Rf值应与对照品斑点一致。取巴比妥类药物50ug，点于硅胶60F254薄层板，氯仿：丙酮（4：1）展开，温热空气干燥，先喷2%氯化汞乙醇液，再喷2%1，5-二苯卡巴腙。在紫色背景上显白色斑点。GC：巴比妥的GC行为很好。（十)显微结晶药物本身的结晶苯巴比妥：球形→花瓣状巴比妥：长方形；反应产物的结晶巴比妥＋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10-4二鉴别试验(Testofidentification)（一）、丙二酰脲类反应本品显丙二酰脲类的鉴别反应,为共有的反应，收载于药典附录中。取供试品约0.1g，加碳酸钠试液1ml与水10m1，振摇2min，滤过，滤液中逐滴加入硝酸银试液，即白色沉淀，振摇，沉淀即溶解；继续滴加过量的硝酸银试液，沉淀不再溶解。1.与银盐的反应附录Ⅲ一般鉴别试验取供试品约50mg，加吡啶溶液（1→10）5m1，溶解后，加铜吡啶试液（硫酸铜4g，水90ml溶解后，加吡啶30m1，即得）1m1，即显紫色或生成紫色沉淀。2.与铜盐的反应（二）熔点测定及衍生物熔点测定1.熔点测定巴比妥类的钠盐＋酸→游离巴比妥类药物↓→过滤→洗涤→干燥→测熔点举例如下：司可巴比妥钠的鉴别ChP（2010）取本品约1g，加水100ml溶解后，加稀醋酸5ml，强力搅拌，再加水200ml，加热煮沸，溶解成澄清溶液，（液面无油状物），放冷，静置，析出结晶。过滤，结晶在70℃干燥，熔点约为97℃。苯巴比妥钠的鉴别ChP（2010）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℃。2、制备衍生物测定熔点过滤重结晶干燥测定mp对硝基氯苄衍生物巴比妥类钠盐巴比妥对硝基氯苄32CONa（三）特殊取代基或元素的鉴别试验反应（1）与碘试液的反应司可巴比妥钠ChP（2010）取本品0.1g，加水10ml溶解后，加碘试液2m1，所显棕黄色在5min内消失。也可使溴试剂褪色。1.不饱和烃取代基的反应丙烯基的反应碘液的黄棕色褪去司可巴比妥碘试液2II-HCCCONONCCH2CHCH2CHCH3C3H7ONaII︱︱（2）与KMnO4的反应含不饱和取代基的巴比妥类药物具有还原性，在碱性水溶液中与紫色高锰酸钾反应生成棕色二氧化锰。NHNNaOOOCH3CH3CH2NHNNaOOOCH3CH3CH2OHOHKMnO42.苯环取代基的反应（1）与亚硝酸钠-硫酸反应紫红色其他巴比妥苯巴比妥橙红橙黄422SOHNaNO确切原理不清，可区别是否含有苯环。【鉴别】取本品约10mg，加硫酸2滴与亚硝酸钠约5mg，混合，即显橙黄色，随即转橙红色。（2）与甲醛-硫酸反应无此现象其他巴比妥42SOHHCHO玫瑰红接界面苯巴比妥取本品约50mg，置试管中，加甲醛试液1ml，加热煮沸，冷却，沿管壁缓缓加硫酸0.5ml，使成两液层，置水浴中加热。界面显玫瑰红。苯巴比妥ChP（2010）（3）硝化反应：与硝酸钾硫酸共热，发生硝化，生成黄色硝基化合物。3.硫元素的反应黑白含硫的药物2PbNaOHS2-+Pb2+→PbS↓黑NHNOOSNaH3CCH3H3C+Pb2+NaOHNHNOOSH3CCH3H3C2PbPbS硫代巴比妥类与巴比妥类的区别4、钠盐的反应ChP附录“一般鉴别试验”焰色反应与醋酸氧铀锌反应黄色黄色↓本节小结1．掌握巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系：（1）弱酸性（2）水解性（3）与重金属离子的反应2．掌握巴比妥类药物的鉴别：（1）与重金属的反应（2）特殊取代基（不饱和烃基取代、芳环取代）和硫元素的鉴别试验2010：[121—125]用于鉴别反应的药物A、硫喷妥钠B、苯巴比妥C、A和B均可D、A和B均不可121、与碱溶液共沸产生氨气122、在碱性溶液中与硝酸银试液反应生成白色沉淀123、在碱性溶液中与Pb2+离子反应，加热后有黑色沉淀124、与甲醛-硫酸反应生成玫瑰红色环125、酸性溶液中与三氯化铁反应显紫堇色CCABD98：81、巴比妥类药物在吡啶溶液中与铜吡啶试液作用，生成配位化合物，显绿色的药物是A、苯巴比妥B、异戊巴比妥C、司可巴比妥D、巴比妥E、硫喷妥钠98：136、巴比妥类药物的鉴别方法有A、与钡盐反应生成白色化合物B、与镁盐反应生成红色化合物C、与银盐反应生成白色沉淀D、与铜盐反应生成有色产物E、与氢氧化钠反应生成白色沉淀99：82、硫喷妥钠与铜盐的鉴别反应生成物为A、紫色B、绿色C、兰色D、黄色E、紫堇色99m:140、巴比妥类药物具有的特性为A、弱碱性B、弱酸性C、易与重金属离子络合D、易水解E、具有紫外特征吸收三特殊杂质的检查(Therelativesubstancetest)1.酸度2.乙醇溶液的澄清度3.中性或碱性物质重量法COOEtCOOEtNHNHOOOR1