1、第五章 巴比妥类药物的分析（Analysis of Barbitals Drugs） 巴比妥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，有时也需要对生物样品中微量巴比妥类药物进行分析。 本章重点介绍巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系，介绍鉴别、检查和含量测定的原理与方法。,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、特殊杂质检查四、含量测定,目的要求： 1掌握巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系；掌握巴比妥、苯巴比妥、司可巴比妥及硫代巴比妥类药物的鉴别，巴比妥类药物的银量法与溴量法测
2、定的原理与方法。 2熟悉巴比妥类药物的紫外分光光度法。 3了解苯巴比妥的特殊杂质及其检查。,第一节 结构与性质(The structure and properties),一、结构分析(Analysis of structure),5,5-取代的巴比妥类药物,1,5,5-取代的巴比妥类药物,5,5-取代的硫代巴比妥类药物,巴比妥类药物的基本结构通式,5,5-取代的巴比妥类药物,5,Barbital,Phenylbarbital,Secobarbital,戊巴比妥,环己烯巴比妥,1,5,5-取代的巴比妥类药物,己琐巴比妥,5,1,硫代巴比妥类药物,区别各种巴比妥类药物,环状丙二酰脲、1,3-二酰
3、亚胺基团 决定巴比妥类药物的特性,1. 环状母核部分,2. 取代基部分,二、理化性质(Physical and chemical properties),（一）物理性质,1. 白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。,2. 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。,（二） 化学性质,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类。,1. 弱酸性,与强碱的成盐反应：,2. 与重金属离子反应,（1） 与银盐的
4、反应,（2）与铜盐的反应,有色配位化合物,（3）与钴盐的反应,无水; 所用试剂均应不含水分。,反应条件：,碱性：异丙胺,（4）与汞盐的反应,巴比妥类药物+汞盐白色 （可溶于氨试液）,3. 水解反应,4. 与香草醛（vanillin）的反应,5. 紫外吸收光谱特征,H2SO4溶液(0.05mol/L)pH9.9缓冲溶液NaOH溶液(0.1mol/L) (pH 13),巴比妥类药物的紫外吸收光谱,A,nm,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。,5,5-取代的巴比妥类药物 在pH=2的酸性溶液
5、中，因不电离，几乎无明显的紫外吸收。 在pH=10的碱性溶液中，发生一级电离，于240 nm处有最大吸收。 在pH=13的强碱性溶液中，发生二级电离，最大吸收红移至255 nm处。,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。,6. 特殊元素及取代基的反应,司可巴比妥可使溴试液或碘试液褪色,（1）不饱和烃取代基的反应, 与溴试液或碘试液的反应, 与KMnO4的反应,可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO2,（2）芳环取代基的反应, 硝化反应, 与NaNO2H2SO4反应,苯巴比妥与甲醛H2SO4反应生成玫瑰红色环,苯巴比妥与NaNO2H2SO4反应生成橙黄色橙红色, 与甲醛H2SO
6、4反应,（3） 硫元素的反应,第二节 鉴别试验(Test of identification),苯巴比妥 ChP（2005） 【鉴别】（1）本品显丙二酰脲类的鉴别反应（附录）,一、丙二酰脲类反应,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 一般鉴别试验,取供试品约50mg，加吡啶溶液（110）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,巴比妥类的钠盐酸
7、游离巴比妥类药物 过滤 洗涤 干燥 测熔点,二、熔点测定及衍生物熔点测定,1. 熔点测定,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。,苯巴比妥钠的鉴别 ChP（2005）,取丁巴比妥0.5g，加1mol/L碳酸钠溶液5ml使溶解，加4.5（W/V）对硝基氯苄的乙醇溶液10m1，在水浴上加热回流30min，放置1h后，滤过，所得沉淀用96的乙醇进行重结晶后，在100105干燥，测定衍生物的熔点，应为150左右。,2. 衍生物熔点测定鉴别,丁巴比妥 BP（1988）,苯巴比妥钠 ChP（2005
8、）【鉴别】（1）本品显钠盐的鉴别反应（附录）。,三、钠盐的鉴别反应,钠盐的鉴别反应 1. 焰色反应 取铂丝，用盐酸湿润后，蘸取供试品，在无色火焰中燃烧，火焰即显鲜黄色,附录 一般鉴别试验,2. 与醋酸氧铀锌反应 取供试品的中性溶液，加醋酸氧铀锌试液，即生成黄色,四、特殊取代基或元素的反应,司可巴比妥钠 ChP（2005）【鉴别】（3）取本品0.1 g，加水10 ml溶解后，加碘试液2m1，所显棕黄色在5 min内消失。,不饱和烃取代基的反应,苯巴比妥 ChP（2005）【鉴别】（2）取本品约10 mg，加硫酸2滴与亚硝酸钠约 5mg，混合，即显橙黄色，随即转橙红色与亚硝酸钠硫酸的反应,2. 芳
9、环取代基的反应,（3）取本品约50 mg，置试管中，加甲醛试液1 ml，加热煮沸，冷却，沿管壁缓缓加硫酸0.5 ml，使成两液层，置水浴中加热。 界面显玫瑰红色与甲醛硫酸的反应,注射用硫喷妥钠 ChP（2005）【鉴别】（3）取本品约0.2 g，加氢氧化钠试液5 ml与醋酸铅试液2 ml，生成白色沉淀；加热后，沉淀变为黑色。,3. 硫元素的反应,JP（14）异戊巴比妥、巴比妥 取异戊巴比妥或巴比妥0.2 g，加氢氧化钠试液10 m1，加热煮沸，则产生具氨臭的气体。,五、水解反应,BP（1998）戊巴比妥 于瓷盘中放入戊巴比妥10 mg和香草醛10 mg，加浓硫酸0.15 m1，混合后，放在水浴
10、上加热30 s，即产生棕红色。放冷，加96的乙醇0.5 m1，颜色则转变为暗蓝色。,六、与香草醛的反应,七、紫外吸收光谱特征,1. 对照品对照法； 2. 测定吸收波长法； 3. 测定吸收波长和相应的吸收度法； 4. 测定吸收波长和吸收系数法； 5. 测定吸收波长和吸收度比值法。,紫外光谱鉴别常用的方法：,司可巴比妥钠 ChP（2005）【鉴别】（4）本品的红外光吸收图谱与对照的图谱（光谱集137图）一致。,八、红外光谱法,TLC： 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。,九、色谱行为特征,TLC、GC、HPLC,十、显微结晶鉴别特色鉴别反应,
11、巴比妥：长方形； 苯巴比妥：球形花瓣状,1药物本身的晶形,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,2反应产物的晶形,第三节 特殊杂质检查 (The relative substance test),用碱滴定液测定酸类物质的中和法称为酸量法。 用酸滴定液测定碱类物质的中和法称为碱量法。,第四节 含量测定(Assay),一、酸量法,1. 在水醇混合溶剂中的滴定法 弱酸性 pKa7.38.4,异戊巴比妥,水醇,溶解,麝香草酚酞,N,a,O,H,淡蓝色滴定终点,取本品约0.5 g，精密称定，加乙醇20 m1溶解后，加麝香草酚酞指示液6滴，用氢氧化钠滴定
12、液（0.1 mo1/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每l ml氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于22.63 mg的C11H18N2O3。,异戊巴比妥的含量测定,原料药：直接滴定法（空白校正）,T滴定度，每1ml滴定液相当于被测组分的mg数,V滴定时，供试品消耗滴定液的体积（ml）,V0滴定时，空白消耗滴定液的体积（ml）,ms供试品的质量,F浓度校正因子,溶 剂：二甲基甲酰胺 滴定剂：甲醇钠（钾） 指示剂：麝香草酚蓝,2. 非水溶液滴定法,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、银量法,1.原 理 ：反应摩尔比（11）,溶剂系统：
13、甲醇+3%无水碳酸钠,苯巴比妥： 取本品约0.2 g，精密称定，加甲醇40 ml使溶解，再加新制的3无水碳酸钠溶液15 m1，照电位滴定法，用硝酸银滴定液（0.1 mol/L）滴定。每1 ml 硝酸银滴定液（0.1 mo1/L）相当于23.22 mg的C12H12N2O3。,2. 测定方法与计算,原料药：直接滴定法,3. 注意事项,（1）无水碳酸钠应新鲜配制（2）AgNO3滴定液应新鲜配制（3）银电极使用前应进行处理,凡取代基中含有双键的巴比妥类药物，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原理为：,三、溴量法,1. 原理,I22Na2S2O3
14、2NaINa2S4O6,KBrO35KBr6HCl3Br26KCl3H2O,Br22KI2KBrI2,取溴酸钾3.0 g与溴化钾15 g，加水适量使溶解成1000 ml，摇匀。,溴滴定液（0.1 mol/L）的配制：,反应摩尔比12,司可巴比妥钠 ChP（2005）： 取本品约0.1g，精密称定，置250ml碘瓶中，加水10m1，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.1mol/L）25ml，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10m1，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
15、滴定结果用空白试验校正。每1ml溴滴定液（0.1mo1/L）相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。,2. 测定方法与计算,原料药：剩余滴定法,3. 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可减少溴和碘逸失带来的误差。,四、 UV,（一）直接紫外分光光度法,本法是将样品溶解后，根据溶液的pH值选用其相应的max处进行直接测定。,单组分定量方法：,1. 吸收系数法,2. 标准曲线法,3. 对照法,取硫喷妥钠约100 mg，精密称定，置于200 ml量瓶中，加氢氧化钠溶液（1250）使溶解，并稀释至刻度，摇匀。精密量取该溶液5 ml移入500 ml量瓶中，加氢氧化
16、钠溶液并稀释至刻度，摇匀。另取硫喷妥对照品适量，精密称定，加氢氧化钠溶液溶解，并定量稀释至浓度约为5 g/ml的对照品溶液。随即以1 cm吸收池，于大约304 nm波长处分别测定以上两种溶液的吸收度，以氢氧化钠溶液作空白。,USP（24）测定硫喷妥钠的方法为：,对照法,n稀释倍数,注射用硫喷妥钠 ChP（2005）,本品为硫喷妥钠100份与无水碳酸钠 6 份混合的灭菌粉末。按平均装量计算，含硫喷妥钠（C11H17N2NaO2S）应为标示量的93.0%107.0%。,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
17、用0.4%NaOH溶液定量稀释制成每1ml中约含5g的溶液；另取硫喷妥钠对照品，精密称定，加0.4%NaOH溶液溶解并定量稀释制成每1ml中约含5g的溶液。照分光光度法，在304nm的波长处分别测定A，根据每支的平均装量计算。每1mg硫喷妥相当于1.091mg的C11H17N2NaO2S。,注射用灭菌粉末,（二）经提取分离后的紫外分光光度法,多组分混合物不经分离的定量方法计算分光光度法,解方程组法 双波长分光光度法 差示分光光度法 导数光谱法 三波长法,取两份相等的供试溶液，分别制成两种不同的化学环境（如在其一中加酸、碱或缓冲液改变溶液的pH，或在其一中加能与供试品发生某种化学反应的试剂），然
18、后将两者分别稀释至同样浓度，一份置样品池中，另一份置参比池中，于适当波长处，测其吸收度的差值（A值）。,（三）差示分光光度法（A法）,1. 测定方法,2. 必要条件,（1）供试品在不同的化学环境中以不同的分子形式存在，它们的吸收光谱有显著的差异。 （2）干扰物的吸收不受测定时化学环境的影响，光谱行为不变。,供试品在两种不同的化学环境中分别以x、y 表示，干扰物用 z 表示,3. 定量依据,即，吸收度差值（A）仅与待测组分的浓度有关，而与干扰组分无关，即干扰组分的干扰被消除。,可用对照法或标准曲线法定量,保留了通常的分光光度法简易快速、直接读数的优点，又无需事先分离，并能消除干扰。,4. 特点,
19、（1）于波长240 nm处，测定pH10和pH2两种溶液的吸收度之差,5. 应用,（2）于波长260 nm处，测定pH10和强碱溶液的吸收度之差,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,3掌握巴比妥类药物含量测定的原理与方法： （1）银量法测定的原理与含量计算： （2）溴量法测定的原理与含量计算： （3）紫外分光光度法测定（计算）：,练习题1. 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.
20、 易水解E. 具有紫外特征吸收,2. 硫喷妥钠与铜盐的鉴别反应生成物为:A. 紫色B. 绿色C. 蓝色D. 黄色 E. 紫堇色,3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,4. 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(1) 与碱溶液共沸产生氨气(2) 在碱性溶液中与硝酸银试液反应生成白色沉淀,（C）,（C）,(3) 在碱性溶液中与Pb2+离子反应，加热后有黑色沉淀(4) 与甲醛-硫酸反应生成玫瑰红色环(5) 在酸性溶液中与三氯化铁反应
21、显紫堇色,（A）,（B）,（D）,5. 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,6中国药典（2005年版）中司可巴比妥钠鉴别及含量测定的方法为: A. 银镜反应进行鉴别 B采用熔点测定法鉴别 C溴量法测定含量 D. 可用二甲基甲酰胺为溶剂，甲醇钠的甲醇溶液为滴定剂进行非水滴定 E. 可用冰醋酸为溶剂，高氯酸的冰醋酸溶液为滴定剂进行非水滴定,7. 凡取代基中含有双键的巴比妥类药物，如司可巴比妥钠，中国药典（2005年版）采用的方法是:A. 酸量法B. 碱量法C
22、. 银量法D. 溴量法E. 比色法,8. 于Na2CO3溶液中加AgNO3试液，开始生成白色沉淀经振摇即溶解，继续加AgNO3试液，生成的沉淀则不再溶解，该药物应是:A. 盐酸可待因 B. 咖啡因C. 新霉素 D. 维生素CE. 异戊巴比妥,9. 与NaNO2H2SO4反应生成橙黄至橙红色产物的药物是:A. 苯巴比妥B. 司可巴比妥C. 巴比妥D. 硫喷妥钠E. 硫酸奎宁,10. 中国药典（2005年版）采用AgNO3滴定液（0.1 mol/L）滴定法测定苯巴比妥的含量时，指示终点的方法应是:A. K2CrO4溶液B. 荧光黄指示液C. Fe(III)盐指示液D. 电位法指示终点法E. 永停滴
23、定法,11. 银量法测定苯巴比妥钠含量时,若用自身指示法来判断终点,样品消耗标准溶液的摩尔比应为:A. 1:2 B. 2:1C. 1:1D. 1:4E. 以上都不对,12. 非水溶液滴定法测定巴比妥类药物含量时，下面哪些条件可采用:A. 冰醋酸为溶剂B. 二甲基甲酰胺为溶剂C. 高氯酸为滴定剂D. 甲醇钠为滴定剂E. 结晶紫为指示剂,13. 下列哪些性质适用于巴比妥类药物:A. 母核为7-ACAB. 母核为1,3-二酰亚胺基团C. 母核中含2个氮原子D. 与碱共热，有氨气放出E. 水溶液呈弱碱性,14. 用酸量法测定巴比妥类药物含量时，适用的溶剂为:A. 碱性B. 水C. 酸水D. 醇水E.
24、以上都不对,15. 司可巴比妥钠（分子量为260.27）采用溴量法测定含量时，每lml溴滴定液(0.1mol/L)相当于司可巴比妥钠的毫克(mg)数为:A. 1.301 B. 2.603C. 26.03 D. 52.05E. 13.01,16. ChP（2005）注射用硫喷妥钠采用的含量测定方法为: A. 紫外分光光法 B. 银量法 C. 酸碱滴定法 D. 比色法 E. 差示分光光度法,17. 可用以下方法鉴别的药物是： A. 苯巴比妥 B. 司可巴比妥 C. 硫喷妥钠 D. 异戊巴比妥 E. 异戊巴比妥钠,(1)在吡啶溶液中与铜吡啶试液作用，生成绿色配位化合物(2)与亚硝酸钠硫酸反应生成橙黄色，随即转为橙红色(3)与甲醛硫酸反应生成玫瑰红色环(4)与碘试液发生加成反应，使碘试液橙黄色消失(5)在氢氧化钠液中可与铅离子反应生成白色沉淀，加热后，沉淀变成黑色,(C),(A),(A),(B),(C),18. 中国药典（2005年版）采用银量法测定苯巴比妥片剂时，应选用的试剂有: A. 甲醇B. AgNO3C. 3无水碳酸钠溶液D. 终点指示液E. KSCN,
