第四章 巴比妥类药物的分析

第五章 巴比妥类药物的分析 （ A n a l y s i s o f B a r b i t a l s D r u g s ）基本要求：掌握巴比妥类药物的化学结构、性质以及他们与分析方法间的关系；掌握苯巴比妥、司可巴比妥钠及注射用硫喷妥钠的鉴别，杂质检查和含量测定方法。

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。

第一节 结构与性质(The structure and properties)一、结构分析(Analysis of structure)结构剖析巴比妥类药物为环状酰脲类镇静催眠药，是巴比妥酸的衍生物，其基本结构通式为：巴比妥类药物的基本结构可分为两部分：一部分为母核巴比妥酸环状丙二酰脲结构。

此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的共性，可用于与其它类药物相区别。

另一部分是取代基部分，即R 1和R 2等。

根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类药物，并具有不同的理化性质。

这些理化性质可用于各种巴比妥类药物之间的相互区别。

常见巴比妥类药物的化学结构药 名R 1R 2备 注NHNO O HR 1R 2123456巴比妥 (barbital) 苯巴比妥 (phenobarbital) 司可巴比妥钠 (secobarbital sodium) 戊巴比妥 (pentobarbital) 异戊巴比妥 硫喷妥钠(thiopetal sodium)-C 2H 5 -C 2H 5-CH 2CH=CH 2-C 2H 5-C 2H 5-C 2H 5 -C 2H 5 -C 6H 5-CH(CH 3)(CH 2)2CH 3-CH(CH 3)(CH 2)2CH 3-CH 2CH 2CH(CH 3)2-CH(CH 3)(CH 2)2CH 3C 2上S 取代物的钠盐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B a r b i t a l P h e n y l b a r b i t a lC NHC NHC O O H 5C 2CH 3(CH 2)2CHCH 3C C NHC NH OO O H 5C 2戊巴比妥 环己烯巴比妥C C C O N O NC OR 1R 2R 3543216H HC C C ONO N C OH 5C 2H 5C 2H H 巴比妥CC C O NON C OH 5C 2H H 苯巴比妥1,5,5-取代的巴比妥类药物 硫代巴比妥类药物C C N C NH OO O H 3CCH 3CC C O N N C SNaC 2H 5CH 3CH 2CH 2CH3H 硫喷妥钠己琐巴比妥 1.环状母核部分环状丙二酰脲、1,3-二酰亚胺基团决定巴比妥类药物的特性 2. 取代基部分 区别各种巴比妥类药物二、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 1.弱酸性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。

p K 2=12H ++pK 1=8 H ++ H +C C C O N ON C R 1R H C C C ON N C OR 1R H HC C C O NNC R 1R 2H C C C ON N C OHR 1R 2与强碱的成盐反应：CONHC N CO OH R 1R + NaOHCO NHC N CO ONaR 1R+H 2O2.与重金属离子反应 （1）与银盐的反应Na 2CO 3+AgNO 3+COC NCO C R 1R 2ONa +NaNO 3NaHCO 3+CON C NCO C R 1R 2ONa AgCON C N CO C R 1R 2ONa +AgNO 3CON C N CO CR 1R 2Ag+NaNO 3（2）与铜盐的反应CR 1R 2CO CO NH NHC O水—吡啶CR 1R 2CO CONNHC OHH ++-C R 1R 2CO CO NNHC O↓−−−→−−−−−→−+-二银盐白色可溶性一银盐取代的巴比妥类药物，3323AgNO CO Na AgNO 55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-2SO 4+2+NN2CuSO 4+N 2+NN+2-R 1R 2CO CO NNHON NCuCR 1R 2NNHC O R 1R 2NNH C O（3）与钴盐的反应反应条件： 无水; 所用试剂均应不含水分。

碱性：异丙胺(CH 3)2CHNH 24+Co 2++2CO NHCO NHCO R 1R 22(CH 3)2CHN +H 3CoR 2R 1CO NHCO NCO R 2R 1NCONHCO CO NHCH(CH 3)2NHCH(CH 3)2+（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CO NHC NCOOH R 1R 2+2NH COONa R 1+ 2Na 2CO 34.与香草醛（vanillin ）的反应5.紫外吸收光谱特征可溶性一银盐取代的巴比妥类药物，，−−−−→−+-323CO Na AgNO 551紫堇色钴盐巴比妥类药物碱性−−→−+巴比妥类药物 +NaOH3↑棕红色香草醛巴比妥类药物浓硫酸−−−→−+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 （1）不饱和烃取代基的反应 ①与溴试液或碘试液的反应 司可巴比妥可使溴试液或碘试液褪色②与KMnO 4的反应可还原紫色的KMnO4为棕色的MnO 2（2）芳环取代基的反应 ①硝化反应②与NaNO 2—H 2SO 4反应苯巴比妥与NaNO 2—H 2SO 4反应生成橙黄色→橙红色③与甲醛—H 2SO 4反应苯巴比妥与甲醛—H 2SO 4反应生成玫瑰红色环（3）硫元素的反应黄色苯巴比妥−→−∆++423SO H KNO （黑色）白色硫喷妥钠↓−→−↓−−→−+∆+PbS Pb NaOH 2第二节鉴别试验(Test of identification)一、丙二酰脲类反应苯巴比妥 ChP（2005）【鉴别】（1）本品显丙二酰脲类的鉴别反应（附录Ⅲ）附录Ⅲ一般鉴别试验1.与银盐的反应取供试品约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。

2.与铜盐的反应取供试品约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。

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→测熔点苯巴比妥钠的鉴别 ChP（2005）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℃。

2.衍生物熔点测定鉴别丁巴比妥 BP（1998）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100～105℃干燥，测定衍生物的熔点，应为150℃左右。

三、钠盐的鉴别反应苯巴比妥钠 ChP（2005）【鉴别】（1）本品显钠盐的鉴别反应（附录Ⅲ）。

附录Ⅲ一般鉴别试验钠盐的鉴别反应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1.不饱和烃取代基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。

2.芳环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5 mg，混合，即显橙黄色，随即转橙红色——与亚硝酸钠—硫酸的反应（3）取本品约50mg，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3.硫元素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。

五、水解反应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。

六、与香草醛的反应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。

七、紫外吸收光谱特征紫外光谱鉴别常用的方法：1. 对照品对照法；2. 规定吸收波长法；3. 规定吸收波长和相应的吸收度法；4. 规定吸收波长和吸收系数法；5. 规定吸收波长和吸收度比值法。

八、红外光谱法司可巴比妥钠 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。

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。

十、显微结晶鉴别——特色鉴别反应1．药物本身的晶形巴比妥：长方形；苯巴比妥：球形→花瓣状2．反应产物的晶形巴比妥＋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小结1、巴比妥类药物的结构、性质和分析方法的关系：（1）母核为巴比妥酸，常用药物多为具5,5取代物；（2）弱酸性：其1,3一二酰亚胺基团，易互变异构形成烯醇式结构，在水溶液中可发生二次电离，可供鉴别及含量测定；（3）易水解：酰亚胺基团与碱共沸，可放出氨气，可供鉴别；（4）易与重金属离子反应：丙二酰脲+Ag+(Cu2+)→呈色或生成有色沉淀，可供鉴别及含量测定；（5）紫外吸收特征2、巴比妥类药物的鉴别方法：（1）丙二酰脲类反应（a）与银盐反应：原理及用途（b）与铜盐反应：原理及用途（2）熔点测定（3）钠盐的鉴别（a）焰色反应（b）与醋酸氧铀锌反应（4）取代基或元素反应。