第十章 巴比妥及苯骈二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

第十章巴比妥及苯骈二氮杂卓类镇静催眠药物的分析巴比妥类和苯骈二氮杂卓类药物是一类临床常用的催眠镇静药。由于这类药物应用广泛，容易因不合理使用而引起中毒，因此，需要对本类药物的原料、制剂进行分析。第一节巴比妥类药物分析一、巴比妥类药物的结构与性质CCCONONCOR1R2R3543216HH巴比妥类药物母核为巴比妥酸◆5,5－二取代的巴比妥类药物◆1,5,5－三取代的巴比妥类药物◆C2位硫取代的硫代巴比妥类药物5,5-取代的巴比妥类药物CCCONONCOH5C2H5C2HH巴比妥5CCCONONCOH5C2HH苯巴比妥CCCONONCONaCH2CHCH2CHCH3C3H7H司可巴比妥钠CCCONONCONaC2H5CHCH2CH2CH3CH3H异戊巴比妥钠CCNCNHOOOH3CCH31,5,5-取代的巴比妥类药物己琐巴比妥（药典未收载）51硫代巴比妥类药物硫喷妥钠HCCCONONCSNaC2H5CH3CH2CH2CHCH3巴比妥类药物的基本结构分为两部分：一部分为：共性部分，为巴比妥酸环状结构另一部分：个性部分，即R1、R2取代基，区别各种巴比妥类药物巴比妥类药物的物性：性状：一般为白色结晶或结晶性粉末，具有一定的熔点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相反，钠盐容易溶于水，而不溶于有机溶剂与碱液共沸时水解开环巴比妥类药物的性质1.弱酸性1，3－二酰亚胺基团具有弱酸性（pKa为7.3~8.4）,与强碱的成盐反应：CONHCNCOOHR1R2+NaOHCONHCNCOONaR1R2+H2O加酸酸化后，析出游离的巴比妥类药物，可测定熔点或进行化学反应2.水解反应巴比妥类药物+NaOHNH3↑+2Na2CO3CHCOONaR1R2+2NH3CONHCNCOOHR1R2+5NaOH红色石蕊变蓝1，3－二酰亚胺基团3、易与重金属离子反应二银盐白色可溶性一银盐取代的巴比妥类药物，3323AgNOCONaAgNO55硫喷妥钠+绿色铜吡啶试液吡啶合适的pH溶液中与钴盐的反应：紫堇色配位化合物巴比妥类药物＋钴盐碱性醋酸钴、硝酸钴、氧化钴有机碱：异丙胺4、与香草醛（Vanillin）的反应CCCONONCOR1R2R3543216HH棕红色产物＋香草醛浓硫酸活泼BP（2005）用于鉴别戊巴比妥5.具有紫外特征吸收A、H2SO4溶液(0.05mol/L)B、pH9.9缓冲溶液，发生一级电离，最大吸收240nmC、pH13NaOH溶液，5,5－二取代巴比妥类药物有二级电离，最大吸收255nm，1,5,5－三取代巴比妥类药物不发生二级电离，最大吸收仍为240nm特例：硫喷妥酸性溶液碱性溶液255nm，随碱性增强，消失二、鉴别试验（一）丙二酰脲类反应主要用于苯巴比妥、异戊巴比妥及其盐、司可巴比妥钠的鉴别。1.与银盐的反应CONCNCOCR1R2ONaAg+NaHCO3NaNO3+CONHCNCOCR1R2ONa+AgNO3+Na2CO3NaNO3+CONCNCOCR1R2OAgAgAgNO3+CONCNCOCR1R2ONaAg2.与铜盐的反应巴比妥类药物+紫色或紫色↓铜吡啶试液吡啶特例：①含硫巴比妥类药物显绿色，硫喷妥钠与铜盐反应显绿色。②与铜盐的反应可以用于鉴别、区别巴比妥类和硫代巴比妥类药物③铜吡啶试液要现用现配硫喷妥钠+绿色铜吡啶试液吡啶（二）熔点的测定原理：巴比妥类药物可直接用药典方法测定熔点钠盐，利用游离巴比妥类药物与其钠盐溶解性质差异，测定析出的游离巴比妥药物的熔点。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反应1.利用不饱和取代基的鉴别试验－－司可巴比妥钠与碘、溴试液发生加成反应，使溴试液褪色与高锰酸钾发生氧化反应把紫色高锰酸钾还原为棕色的二氧化锰丙烯基或溴液2.利用芳环取代基的鉴别试验－－苯巴比妥及其钠盐①硝化反应②与亚硝酸钠-硫酸的反应含有苯环取代基，可与亚硝酸钠-硫酸反应，生成橙黄色产物，并随即转成橙红色。特点：用于区分苯巴比妥与其它不含芳环取代的巴比妥类药物分离③与甲醛-硫酸的反应苯巴比妥与甲醛-硫酸反应，生成玫瑰红色环。反应产物结构不明。方法为:取本品约50mg，置试管中，加甲醛试液lm1，加热煮沸，冷却，沿管壁缓缓加硫酸0.5m1，使成两液层，置水浴中加热，接界面显玫瑰红色。特点：用于区分苯巴比妥与其它不含芳环取代的巴比妥类药物分离3.硫元素的鉴别试验－－硫喷妥钠例：硫喷妥钠特点：用于区别硫代巴比妥与其它的巴比妥类药物（四）红外分光光度法采用标准图谱对照法三、特殊杂质检查（一）苯巴比妥的特殊杂质检查1.酸度目的：中间体Ⅱ的乙基化反应不完全时，会与尿素缩合产生苯基丙二酰脲，酸性较苯巴比妥强，能使甲基橙指示剂显红色，检查方法：在一定量苯巴比妥供试品水溶液中，加甲基橙指示剂，不显红色即酸性物质合格。2.乙醇溶液的澄清度目的：控制杂质苯巴比妥酸原理：利用药物与杂质溶解性质的差异进行检查（杂质苯巴比妥酸在乙醇溶液中溶解度小）方法:取本品1.0g，加乙醇5m1，加热回流3min，溶液应澄清，则为合格。3.中性或碱性物质目的：检查中间体Ⅰ的副产物2-苯基丁二酰胺、2-苯基丁二酰脲或分解产物。原理；利用杂质和主成分在氢氧化钠试液中的溶解性质差异，用提取重量法测定杂质含量在氢氧化钠试液：杂质不溶，而主成分可溶在乙醚中：杂质可溶用醚提取杂质后称重，测定其限量。方法:取本品1.0g，置分液漏斗中，加氢氧化钠试液lOml溶解后，加水5ml与乙醚25ml，振摇lmin，分取醚层，用水振摇洗涤3次，每次5m1，取醚液经干燥滤纸滤过，滤液置1O5℃恒重的蒸发皿中，蒸干，在105℃干燥1小时，遗留残渣不得超过3㎎。（二）司可巴比妥钠的特殊杂质检查1.溶液的澄清度司可巴比妥钠在水中极易溶解，水溶液应澄清，否则表明含有水不溶性杂质。特点：新沸过的冷水溶解样品，目的是为了除去水中二氧化碳。和司可巴比妥钠作用，析出司可巴比妥2.中性或碱性物质原理：利用杂质和主成分在氢氧化钠试液中的溶解性质差异（杂质不溶，而主成分可溶于氢氧化钠试液），用乙醚提取杂质后称重，测定其限量。要求：1g供试品中乙醚提取物干燥后遗留残渣不超过3㎎。四、含量的测定方法（一）银量法原理：此类药物在适当的碱性溶液中，可与重金属离子反应，定量地形成盐。终点指示：电位法指示（Ag电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极）自身指示反应摩尔比：1∶1溶剂系统：甲醇+3%无水碳酸钠（85年版改进）适用范围：2005年版药典采用银量法测定苯巴比妥及其钠盐、异戊巴比妥及其钠盐以及它们的制剂。特点：操作简便，专属性强，此类药物的降解产物和其他可能存在的杂质不和硝酸银反应缺点：受温度影响较大，滴定终点不易观察方法的改进：中国药典(1963,1977年版)采用在碳酸钠溶液中硝酸银直接滴定法，以所生成的沉淀30秒内不消失为终点。中国药典（1985，1995，2000年版）改进了这种直接滴定目视判断的方法，沿用甲醇及3%无水碳酸钠作为溶剂，并采用银-玻璃电极系统电位法指示终点注意事项：①测定时无水碳酸钠溶液要临用新配。②银电极在临用前要用硝酸浸泡1—2分钟，再用水淋洗干净后使用。③AgNO3滴定液应新鲜配制④终点指示：电位法指示（Ag电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极自身指示）（二）溴量法原理：对5位取代基中含有双键的巴比妥类药物，利用结构中所含的双键能和溴定量地发生加成反应的特点，采用溴量法测定方法司可巴比妥钠原料及其胶囊的测定I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6+Br2（定量过量）CONHCNCOCHCH2CH2CH3(CH2)2CHCH3ONaCONHCNCOCHCH2CH2CH3(CH2)2CHCH3ONaBrBrBr2＋2KI＝2KBr＋I2注意事项：■配制硫代硫酸钠滴定液时，要用新沸冷水配制■硫代硫酸钠滴定液要放置1个月后，过滤标定后用。否则，要现用现标定■用基准重铬酸钾标定硫代硫酸钠滴定液■溴滴定液（0.1mol/L）的配制：取溴酸钾3.0g与溴化钾15g，加水适量使溶解成1000ml，摇匀KBrO3＋5KBr＋6HCl＝3Br2＋6KCl＋3H2O■操作中要防止溴和碘的逸失■空白试验可减少溴和碘逸失带来的误差■含量测定方法为：容量法中的回滴定法%100%0WFTVVB）（含量%10010001.130%3220WMVVOSNaB）（含量（三）紫外分光光度法原理：1、直接测定的紫外分光光度法将供试品溶解后，根据溶液的pH，在相应的最大吸收波长处，直接测定对照品和供试品的吸收值，计算含量。◆吸收系数法lEAC1%1cm)g/100ml(ClEA%1cm1100)g/ml(1%1cmlEAC◆对照法lCElCEAA对%1cm1供%1cm1对供对供对供AACC对供对供CCAA例：注射用硫喷妥钠的含量测定（2005年版药典收录）具体方法如下: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5OOml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，量取此溶液用0.4%氢氧化钠液定量稀释制成每lml中约含5μg的溶液;另取硫喷妥对照品，精密称定，加0.4%氢氧化钠溶液溶解并定量稀释制成中约含5μg的溶液。用lcm吸收池，于304nm波长处分别测定吸收度，以0.4%氢氧化钠溶液作空白，根据每支的平均装量计算，即得。每lmg的硫喷妥相当于1.09lmg的CllH17N2NaS测定结果用下式计算:091.1)(DCAAmgSSu硫喷妥钠的测定量式中:Au,AS—分别为供试品和对照品的吸收值CS—为硫喷妥对照品的浓度,mg/mlD—为稀释体积（ml），500×100=50001.091—为硫喷妥钠和硫喷妥的分子量比值%100091.1(%)平均装量供试品量硫喷妥钠的标示量DCAASSu注射用硫喷妥钠的含量为2、提取分离后的紫外分光光度法当供试品中存在干扰物质时，可用提取分离方法排除干扰后，再用紫外分光光度法测定提取原理：巴比妥类药物具有弱酸性，在三氯甲烷等有机溶剂中易溶，而钠盐在水中易溶。将供试品酸化后得三氯甲烷提取液。再用碱液从三氯甲烷提取液提取巴比妥类药物。调节碱提取液的pH值，选取相应的测定波长。（四）高效液相色谱法用于制剂和体液中巴比妥类药物含量测定例：在体内药物分析中的应用,苯巴比妥、苯妥英及卡马西平的血药浓度测定（五）电泳法例：尿样中巴比妥和苯巴比妥的测定（六）气相色谱－质谱法第二节苯骈二氮卓类药物一、典型药物的结构特征和主要化学性质（一）结构特征含氮杂原子、六元和七元环双环并合而成，其中1,4-苯并二氮杂卓类药物是目前临床应用最广泛的抗焦虑、抗惊厥药。如：地西泮、硝基地西泮、氯氮卓、三唑仑、氯硝西泮和奥沙西泮等，其中，除了氯氮卓外，均为地西泮的衍生物。NNNNNHNNNClH3COClNNH3CClOHOClOHNCH3•地西泮阿普唑仑奥沙西泮氯氮卓(二)主要理化性质1、具有弱碱性★和某些有机碱沉淀剂反应产生沉淀★用非水溶液滴定法测定含量2、具有紫外吸收：药品溶解于硫酸后在365nm紫外光下可显不同颜色的荧光。3、C7位上有氯原子取代4、强酸性中可以水解在强酸性溶液中可以水解，形成相应的二苯甲酮衍生物，水解产物呈现的某些特性也可以供鉴别或含量测定。二、鉴别试验（一）化学鉴别1、沉淀反应橙红色氯氮卓、地西泮HCl4KBiI具有碱性氯硝西泮稀盐酸溶液盐酸氟西泮水溶液碘化铋钾试液橙红色沉淀放置后颜色变深不变2、硫酸-荧光反应苯并二氮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，可供鉴别。药物硫酸稀硫酸地西泮黄绿色黄色氯氮卓黄色紫色艾司唑仑亮绿色天蓝色硝西泮淡蓝色蓝绿色（二）特征基团反应1、氯化物的鉴别反应本类药物大多为有机氯化合物，氧瓶燃烧法破坏，生成HCl，以5%氢氧化钠溶液吸收，硝酸酸化，显氯化物反应。2、