复旦大学药物分析课件10巴比妥及苯并二氮杂卓类镇痛药物的分析

第十章第十章 巴比妥及苯并二氮杂卓类镇痛催眠药巴比妥及苯并二氮杂卓类镇痛催眠药物的分析物的分析 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环状丙二酰脲类化合物 HHNNCOCOCCOR1R2丙二酰基丙二酰基 脲基脲基 CCCONONC OR1R2R3543216HH3 一、巴比妥类药物的结构与性质 5,5-取代的巴比妥类药物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 4 1. 1. 物理性质物理性质 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。 6 2. 2. 化学性质化学性质弱酸性弱酸性 7 NHCCCNHCOOOR1R2NCCCNHCOOOHR1R2烯醇互变 NCCCNHCOOOR1R2-H+ + H+ 一级电离 pK1=8 NCCCNCOOOR1R2二级电离 -H+ + H+ pK12=12 与强碱的成盐反应： 8 巴比妥类药物+NaOH NH3 NHNOOOHR1CHCOONaR1R2+2NH3CR1R2COONaCONHCONH2R2H2OH2O9 2. 2. 化学性质化学性质水解反应水解反应 NHNOOOHR1CHCOONaR1R2R2+5 NaOH+ 2 Na2CO3 + 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。 10 2. 2. 化学性质化学性质与重金属离子的反应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 AgNO3 Na2CO3 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CR1R2COCONNHC OHCR1R2COCONNHCO-+H+部分离子化N+CuSO42NNCu2+SO42-CR1R2COCONNHC O-2+NNCu2+CR1R2COCONNHCOCR1R2COCONNHCOCuNN有色配位化合物有色配位化合物 （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 CO NHCONHCOR1R22+Co2+4(CH3)2CHNH2+CoR2R1CO NHCONCOR2R1NCONHCOCONHCH(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 (nm) 290 270 250 230 0.5 1.0 1.5 A 巴比妥类药物的紫外吸收光谱 A B C 240nm 255nm A. H2SO4液液(0.05mol/L,未电离未电离) B. pH 9.9 缓冲液缓冲液(一级电离一级电离) C. pH 13 NaOH液液(1mol/L,二级电离二级电离) 17 3. 3. 紫外光谱特征紫外光谱特征 NHCCCNHCOOOR1R2NCCCNHCOOOR1R2NCCCNCOOOR1R2硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶液溶液 (0.1mol/L) 18 320 280 240 200 0.8 0.5 0.2 (nm) A 238 287 304 NHCCCNCOOSNaC2H5CHH3CC3H7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 19 4. 4. 显微结晶特征显微结晶特征 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 一般鉴别试验一般鉴别试验 收载收载 22 23 巴比妥类药物 +AgNO3 可溶性一银盐 二银盐白色沉淀 Na2CO3 AgNO3 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紫色；含硫巴比妥作用后显绿色绿色 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 紫堇色配位化合物紫堇色配位化合物 25 EP 8.0 收载巴比妥类药收载巴比妥类药物一般鉴别试验项目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 26 EP 8.0 戊巴比妥鉴别戊巴比妥鉴别 2. 特殊基团反应（专属鉴别试验） 硫硫元素反应(硫喷妥钠) 利用不饱和取代基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 黑色沉淀黑色沉淀 NaOH试液 28 白色沉淀白色沉淀 不饱和烃取代基的反应-司可巴比妥特征鉴别 与碘试液碘试液反应：司可巴比妥可使碘试液褪色 与KMnO4反应：可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO2 29 与NaNO2H2SO4反应 苯巴比妥与甲醛H2SO4反应生成玫瑰红色 苯巴比妥与NaNO2H2SO4反应生成橙黄色橙红色 与甲醛H2SO4反应 芳香取代基的反应-苯巴比妥特征鉴别 30 3. 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0.5 g，加水5 ml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。 31 4. 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。 32 5. 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 34 35 （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、特殊杂质检查三、特殊杂质检查 四、巴比妥四、巴比妥类药物含量测定类药物含量测定 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 36 1. 1. 银量法银量法 原理：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）。 37 38 HNNOONaOR1R2+ 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；滴定液应新鲜配制； （3）银电极银电极使用前需用硝酸浸洗。 39 原理：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 40 I22Na2S2O32NaINa2S4O6 KBrO35KBr6HCl3Br26KCl3H2O Br22KI2KBrI2 定量定量 过量过量 41 剩余剩余 空白试验校正空白试验校正 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：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 巴比妥类巴比妥类 表面活性剂溶解表面活性剂溶解 麝香草酚酞指示剂麝香草酚酞指示剂 NaOH滴定滴定 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 47 4. 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注射注射用硫喷妥钠的用硫喷妥钠的含量测定含量测定 供试品注射用硫喷妥钠注射用硫喷妥钠：用0.4%NaOH配制成约5g/ml 对照品硫喷妥硫喷妥：用0.4%NaOH配制