(完整word版)巴比妥类药物的分析

第五章巴比妥类药物的分析教学内容1、结构与性质2、鉴别试验3、特殊杂质检查4、含量测定教学要求【掌握】巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系、鉴别试验方法、含量测定的银量法、溴量法和紫外分光光度法。

【熟悉】酸碱滴定法和差示分光光度法测定巴比妥类药物的原理。

【了解】巴比妥类药物特殊杂质检查的项目与方法。

第一节结构与性质一、结构分析巴比妥类药物是巴比妥酸的衍生物，分子中具有丙二酰脲的结构。

基本结构如下：环的编号：1~6当R1=R2=H时，为巴比妥酸，没有药效。

临床上使用的巴比妥类药物大部分是巴比妥酸的5,5-二取代物，少数为1,5,5-三取代物，另外还有硫代巴比妥酸的衍生物。

5,5-二取代物R1R2R3巴比妥C2H5C2H5-苯巴比妥C2H5C6H5-异戊巴比妥C2H5CH2CH2CH33-司可巴比妥CH2CH CH2CH3CH(CH2)2CH3-NH CC NH OO R1R2123 4561,5,5-取代物己锁巴比妥CH 3N 1上有CH 3 硫代巴比妥硫喷妥钠C 2H 5CH 3CH(CH 2)2CH 32位为S 代物 二、性质 （一）物理性质1、 白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。

2、溶解性：游离体—微溶或极微溶于水， 易溶于乙醇及有机溶剂。

钠 盐—易溶于水，不溶于有机溶剂。

（二）化学性质 母核的反应巴比妥类药物的性质主要是和环状的1,3-二酰亚胺基的结构有关。

酰亚胺基上的H 受邻位羰基的影响，具有活性。

1、弱酸性：酰亚胺基上的氢受邻位羰基的影响，可以发生1,3-质子迁移，由酮式变为稀醇式：N C OH N C OH所以巴比妥类药物在水中能产生二能电离，而显弱酸性，能与碱成盐。

NH C CO CCO NHOR 1R 2CO CNHR 1R 2N O_C R 1R 2N C N O___H pK 1=8pK 2=12_HCO CNHR 1R 2NC ONaNaOHNH C CO NHOR 1R 2因此，可以利用这一性质，用酸滴定法测定巴比妥类药物的含量。

2、水解反应：巴比妥类药物与碱溶液一起加热时，可水解产生氨气。

3、与重金属离子反应巴比妥类药物分子中的二酰亚胺基，在适当的pH 条件下（弱碱性）能和一些重金属离子反应（如：Ag +、Cu 2+、Co 2+、Hg 2+等），生成有色或不溶性的物质。

沉淀有色物巴比妥类药物（弱碱性）适当的（分子中的酰亚胺基）or ,,,pH 222−−−−−−−−−→−++++Hg Co Cu Ag（1）与银盐反应巴比妥类药物在Na 2CO 3TS 中形成钠盐而溶解，加入AgNO 3T.S 后，首先生成可溶性的巴比妥类药物的一银盐，继续滴加AgNO 3T.S 而产生难溶性的巴比妥类药物的二银盐沉淀。

CO NHR 1R 2NONaNH C CO CCO NHOR 1R 223O C O N HR 1 RN C O N a 3 3C O C C O R 1RN NC g O N a C O C C O R 1 R NNC gA g O可溶性的一银盐 难溶性的二银盐此沉淀能溶于氨试液中（2）与铜盐的反应↓→+紫色紫色吡啶巴比妥类药物 CuSO - 4绿色吡啶巴比妥类药物含→+4Cu SO -S利用这个反应可以区别巴比妥类药物和含S 巴比妥类药物。

（3）与钴盐反应（配位化合物）紫堇色碱性条件巴比妥类药物−−−−→−++2Co常用试剂为乙醇或甲醇；醋酸钴或氧化钴；有机碱－异丙胺 这个反应要在无水的条件下进行（4）与汞盐反应此沉淀能溶于氨试液中适当的 白色巴比妥类药物↓−−−−−−−−→−-OH 223HgCl or )Hg(NO 4、与香草醛的反应95%+−−−−−→−−−−→乙醇浓硫酸巴比妥类药物香草醛棕红色暗蓝色特殊取代基或元素的反应 1、苯环取代基的反应（1）硝基化反应及亚硝基化反应橙黄色（2）与甲醛硫酸反应2、不饱和键的反应 （1）溴试液的反应试液颜色褪去巴比妥）具有双键的药物（司可−−−→−TS r B 2NH CCO NHO CHCH 2CH 2CH 3(CH 2)2CHCH 3NH C CO CNHOCHCH 2CH 3(CH 2)2CHCH 3CH 2BrBr+ Br 2（2）与高锰酸钾的反应442KMnO []TS H KMnO MnO −−−−−−→⇓−−−→（紫色）（棕色）具有双键的药物（司可巴比妥）棕色3、硫化物的反应分子中含有硫的巴比妥类药物如硫喷妥钠，以有机破坏后，硫转变成无机的硫离子，而显硫化物的特殊反应。

2S S S -−−−−−→显的特殊反应有机破坏含巴比妥类药物（硫喷妥钠） 如：22NaOH HClPb Ac PbS H S ∆−−−→↓−−→↓−−−→↑黑色臭气硫代巴比妥钠 + ()白色 （三）紫外吸收特征巴比妥类药物在水溶液中能产生二级电离，电离的级数随溶液pH 的不同而不同，而其吸收光谱是与它的电离程度有关的。

5,5-二取代物1,5,5-三取代物硫代物 pH = 2 — — 287，238 nm pH = 10 240 nm 240 304，255 nm pH = 13255 nm240304 nmpH2时：（酸性溶液中）不电离，无吸收 pH10：可发生一级解离，最大吸收波长在240nmpH13：5,5-取代物可发生二级解离，λmax 在255nm ，由于1,5,5-取代物不能发生二级解离，所以最大吸收波长仍在240nm第二节 鉴别试验一、与重金属离子反应（前已叙述） 二、取代基的反应（前已叙述） 三、显微结晶（略） 四、紫外吸收（前已叙述）第三节 含量测定一、银量法1、 原理：巴比妥类药物在适当的碱性溶液中，可与AgNO 3定量反应，可用银量法测定巴比妥类药物的含量。

滴定开始时生成可溶性的一银盐，当所有的巴比妥类药物都形成一银盐，出现二银盐的沉淀时就是终点。

滴定反应的摩尔比是1∶1。

2、操作2330.1mol/L AgNO 15-20)Na CO C =−−−→−−−−−−−−→↓︒溶于溶液甲醇样品（溶解终点：出现白色二银盐沉淀。

3、讨论：（1）方法操作简便、专属性强（分解产物不与AgNO 3反应）。

（2）由于在接近终点时反应较慢，终点的观察较困难，采用电位法指示终点。

（3）滴定时必须控制温度，中国药典规定：在15~20︒C 的温度下进行滴定。

温度过高或过低，对测定结果都有影响。

温度高时－引入正误差（测定结果偏高） 温度低时－引入负误差（测定结果偏低）二、溴量法1、原理：司可巴比妥的5位取代基上含有双键，可与溴定量地发生反应，过量的溴再用碘量法测定，根据消耗溴液的量，即可算出供试品中被测物的含量。

溴易挥发，操作困难，常配成溴酸钾-溴化钾的混合液来代替溴液。

测定时，在酸性条件下：KBrO 3 + 5KBr + 6HCl → 3Br 2 +6KCl + 3H 2O生成的溴与样品反应NH CCO NHO CHCH 2CH 2CH 3(CH 2)2CH3NH C CO CNHOCHCH 2CH 3(CH 2)2CH3CH 2BrBr+ Br 2反应完全后，过量的溴再与加入KI 作用，析出等摩尔数的I 2Br 2+2KI → 2KBr +I 2最后，用Na 2S 2SO 3滴定生成的I 2（以淀粉作指示剂）。

I 2 + 2Na2S 2SO 3 → 2NaI +Na 2S 4O 61ml 溴滴定液（0.1mlo/L ）相当于13.01mg 的司可巴比妥钠（摩尔比是1∶2）。

三、酸量法巴比妥类药物具有弱酸性，可作为一元酸用标准碱液直接滴定。

CO NCO OH R 2+NaOHΔCO NHNCO ONa R 1R 2+H 2OR 1巴比妥类药物在水中的溶解度比较小，反应中生成的弱酸盐又很容易水解影响滴定终点，故1、在水-醇混合溶剂中的滴定法指示剂：麝香草酚酞 终点：淡蓝色 2、非水滴定法巴比妥类药物在非水溶液中酸性增强，终点变化明显。

溶剂：二甲基甲酰胺（DMF ）、甲醇、氯仿…… 滴定剂：甲醇钠-甲醇溶液、氢氧化四丁基铵-氯苯溶液 指示剂：麝香草酚蓝，电位法指示终点。

3、在胶束溶液中滴定法表面活性剂能改变巴比妥类药物的电离平衡，使Ka 值增大，因而使滴定终点变化明显。

四、紫外分光光度法 1、巴比妥类药物的吸收光谱（前已叙述）巴比妥类药物的吸收光谱与溶液的pH 有关。

2、测定方法（1）直接紫外分光光度法A 直接测溶解样品−−→−（根据样品溶液的pH 值，选用对应的λmax）s AuC D 1.091As 100%S⨯⨯⨯=⨯硫喷妥钠%M 1.091M =硫喷妥钠硫喷妥 （2）差示紫外分光光度法（ΔA 法）必要条件：a ：供试品在不同化学环境中的吸收光谱有显著差异。

b ：干扰物的吸收不受测定时化学环境的影响，光谱行为不变。

c ：供试液与参比液浓度相同 ① 在λ= 240nm 处测定对照液：pH2的溶液 样品液：pH10的溶液巴巴杂杂巴C A A )A A ( A A A10pH 2pH 10pH 10pH 2pH 10pH α=-+=-=∆ 杂杂2pH 10pH A A =② 在λ=260 nm 处测定对照液：pH10的溶液 样品液：强碱（pH13）的溶液CKCL CL )E E ( CL E CL E A A )A A ()A A ( A A A212110pH 13pH 10pH 10pH 13pH 13pH 10pH 13pH α=-=-=-=--+=-=∆巴巴杂巴杂巴对于5,5-取代物，在强碱性溶液中发生二级电离，最大吸收波长是255nm 。

这里为什么在260nm 处测定A ∆呢？（巴比妥类药物在pH10和pH13两种溶液中，260nm 处A ∆比255nm 处A ∆大，所以为了增大测定灵敏度，在260nm 处测定A ∆。

测得A ∆与待测的巴比妥类药物的浓度成正比。

）第二种方法(在260nm 处测定A ∆)不适用于1,5,5-取代物及含硫巴比妥类药物的测定。

（3）提取分离后的紫外分光光度法对于巴比妥类药物的钠盐也可以用这个方法进行测定。

如USP （XXI ）测定苯巴比妥钠10μg/ml →测As3、计算法（1）吸收系数法：1%1cm (g/ml)100AC E l =⨯（2）标准曲线法：A = aC + b（3）标准对照法：A C = CA ⨯供供 对对。