藥物分析教學(xué)課件：第十章 巴比妥及苯并二氮雜卓類鎮(zhèn)靜催眠藥物的分析

1、第十章 巴比妥及苯并二氮雜卓類鎮(zhèn)靜催眠藥物的分析1、巴比妥類藥物的分析2、苯并二氮雜卓類藥物的分析 主要內(nèi)容 巴比妥類藥物是臨床常用的催眠鎮(zhèn)靜藥，容易因不合理使用而引起中毒，需管制的藥物。由于這類藥物應(yīng)用廣泛，需要對本類藥物的原料、制劑生物樣品進(jìn)行快速分析，對違規(guī)添加巴比妥的產(chǎn)品進(jìn)行分析以及對生物樣品中微量巴比妥類藥物進(jìn)行分析。 第一節(jié) 巴比妥類藥物的分析 中南某縣發(fā)生豬吃了其縣飼料廠生產(chǎn)的飼料后，數(shù)個村幾百頭豬睡了五天五夜的嚴(yán)重中毒事故。 市場上巴比妥類等鎮(zhèn)靜安眠藥物價格昂貴，種類繁多，常見商品名有：睡寶、睡夢香、甜夢香等等，這些違禁藥物是國家明令禁止在飼料中添加，但是部分飼料廠無視國家法規(guī)

2、和農(nóng)民利益，而在飼料中任意使用，經(jīng)常出現(xiàn)中毒事故。研究巴比妥類藥物性質(zhì)與的分析方法是進(jìn)行該類藥物快速、準(zhǔn)確、可靠檢測的技術(shù)基礎(chǔ)。 本節(jié)重點(diǎn)介紹巴比妥類藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與分析方法鑒別、含量測定的原理與方法?；窘Y(jié)構(gòu)與典型藥物環(huán)狀丙二酰脲 一、巴比妥藥物的基本結(jié)構(gòu)與典型藥物基本結(jié)構(gòu)多數(shù)為5,5取代的巴比妥類藥， 少數(shù)有1,5,5取代的巴比妥類藥， 還有5,5取代的硫代巴比妥類藥物（C2上S取代物）。5,5-取代的巴比妥類藥物 5Barbital典型藥物PhenylbarbitalSecobarbital異丙基烯丙基戊巴比妥仲戊基5位通常是乙基環(huán)己烯巴比妥CCNCNHOOOH3CCH31,5,5-取代

3、的巴比妥類藥物 己瑣巴比妥，海索巴比妥51硫代巴比妥類藥物 仲戊基戊巴比妥3硫原子酸性-鑒別、含量測定與Co,Cu,Ag,Hg反應(yīng)產(chǎn)生顏色或沉淀鑒別、含測縮合反應(yīng)鑒別改變VU吸收含測水解鑒別含苯環(huán)NaNOH2SO4,HCOHH2SO4顯色反應(yīng)鑒別含雙鍵加成、氧化反應(yīng)鑒別、含測4取代基2內(nèi)酰胺鍵 二、巴比妥藥物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)S醋酸鉛1活性氫區(qū)別各種巴比妥類藥物 環(huán)狀丙二酰脲、 1,3-二酰亞胺基團(tuán)1. 環(huán)狀母核部分2. 取代基部分苯環(huán)雙鍵活性氫內(nèi)酰胺鍵硫原子 巴比妥類藥物的物理性質(zhì) (Physical properties) 白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉未，具有固定的熔點(diǎn)。游離巴比妥類藥物微溶或極微溶于水，

4、易溶于乙醇及有機(jī)溶劑；其鈉鹽則易溶于水，而不溶于有機(jī)溶劑。 （一） 弱酸性 巴比妥類藥物分子結(jié)構(gòu)中都有1,3-二酰亞胺基團(tuán)，能發(fā)生酮式和烯醇式的互變異構(gòu)，在水溶液中可以發(fā)生二級電離。因此，本類藥物的水溶液顯弱酸性（pKa為7.3-8.4），可與強(qiáng)堿形成水溶性的鹽類。 活性氫酮式烯醇式一價陰離子二價陰離子（1）與強(qiáng)堿成鹽反應(yīng)（主要是鈉鹽）（2） 與重金屬離子反應(yīng) a.與銀鹽的反應(yīng)一銀鹽是可溶性的，硝酸銀應(yīng)過量。鑒別1，5，5取代的藥物只能形成一銀鹽b.與銅鹽的反應(yīng) 首先巴比妥在堿性的吡啶溶液中易形成烯醇式異構(gòu)體陰離子；吡啶與銅離子形成配位二價陽離子；然后二者結(jié)合，成有色絡(luò)合物。紫色配位化合物含硫

5、的巴比妥成綠色。 在pH較高的溶液中，5，5取代的親酯性越強(qiáng)，生成的紫色物越容易溶于氯仿，可以此鑒別。c.與鈷鹽的反應(yīng) 反應(yīng)條件： 無水; 所用試劑均應(yīng)不含水分。 堿性：異丙胺巴比妥類藥物+汞鹽白色（可溶于氨試液）可用硝酸汞或氯化汞。汞可以看作是堿，而二酰亞胺之氨基是具有酸性的。成沉淀的汞鹽。 d.與汞鹽的反應(yīng)此沉淀能在氨試液中溶解（3） 與香草醛（vanillin）的反應(yīng) 丙二酰脲基團(tuán)中的氫比較活潑，可與香草醛在濃硫酸存在下發(fā)生縮合反應(yīng)，生成棕紅色產(chǎn)物 BP 2000，英國藥典：瓷盤中加戊巴比妥10mg，香草醛10 mg，硫酸2ml，混合，水浴上加熱，2min，產(chǎn)生棕紅色，放冷，加乙醇5ml

6、，先變紫后轉(zhuǎn)藍(lán)。（4） 紫外吸收光譜特征H2SO4溶液(0.05mol/L)pH9.9緩沖溶液NaOH溶液(0.1mol/L) (pH 13)巴比妥類藥物的紫外吸收光譜Anm譜特征與其電離的程度有關(guān) 5,5-取代的巴比妥類藥物在pH=2的酸性溶液中，因不電離，幾乎無明顯的紫外吸收。在pH=10的堿性溶液中，發(fā)生一級電離，于240 nm處有最大吸收。在pH=13的強(qiáng)堿性溶液中，發(fā)生二級電離，最大吸收紅移至255 nm處。 酮式烯醇式 該性質(zhì)可用于差示分光光度法測定樣品 硫代巴比妥類藥物在酸性或堿性溶液中，均有較明顯的紫外吸收。 硫噴妥的紫外吸收光譜HCl 溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶

7、液 (0.1mol/L) （二） 水解反應(yīng) 巴比妥類藥物 +NaOHNH3可使紅色石蕊試紙變藍(lán)。內(nèi)酰胺鍵 （三）特殊取代基反應(yīng) （1）與碘 反應(yīng) 司可巴比妥鈉 ChP(2000) 取本品0.1 g，加水10 ml溶解后，加碘試液2m1，所顯棕黃色在5 min內(nèi)消失。也可使溴試劑退色。 不飽和烴取代基的反應(yīng) （2）含不飽和取代基的巴比妥類藥物具有還原性，在堿性水溶液中與紫色高錳酸鉀反應(yīng)生成棕色二氧化錳。 苯巴比妥 ChP（2000）（1）硝化反應(yīng)：與硝酸鉀硫酸共熱，發(fā)生硝化，生成黃色硝基化合物。2. 芳環(huán)取代基的反應(yīng) 苯巴比妥可與硫酸-亞硝酸鈉反應(yīng)，生成橙黃色產(chǎn)物，并隨即變?yōu)槌燃t色?？捎糜趨^(qū)別苯

8、巴比妥和其他不含芳環(huán)取代基的巴比妥類藥物。(2)與硫酸-亞硝酸鈉的反應(yīng)示例5 ChP中苯巴比妥的鑒別(1)：取本品約10mg，加硫酸2滴與亞硝酸鈉約5mg，混合，即顯橙黃色，隨即轉(zhuǎn)橙紅色。42 苯巴比妥與甲醛-硫酸反應(yīng)，生成玫瑰紅色產(chǎn)物。巴比妥和其他無芳環(huán)取代的巴比妥類藥物無此反應(yīng)，可供區(qū)別(3)與甲醛-硫酸的反應(yīng)示例6 ChP中苯巴比妥的鑒別(2)：取本品約50mg，置試管中，加甲醛試液1ml，加熱煮沸，冷卻，沿管壁緩緩加硫酸0.5ml，使成兩液層，置水浴中加熱，接界面顯玫瑰紅色。43 注射用硫噴妥鈉 ChP（2000）【鑒別】（3）取本品約0.2 g，加氫氧化鈉試液5 ml與醋酸鉛試液2

9、ml，生成白色沉淀；加熱后，沉淀變?yōu)楹谏?（四）硫元素的反應(yīng) 硫元素，轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫離子，而顯硫化物反應(yīng)。 可供硫代巴比妥類與巴比妥類的區(qū)別三、 含量測定 1、酸堿法：在乙醇中，0.1mol/L NaOH 滴定。 C = A / E ，AKCs2、銀量法：電位法指示(玻璃電極的作用)。4、UV法：直接和差示分光光度法。3、溴量法：回滴定巴比妥類藥物呈弱酸性（pKa7.3-8.4） ，可作為一元酸以標(biāo)準(zhǔn)堿液直接滴定（1） 在水-乙醇混合溶劑中的滴定溶劑：水-乙醇滴定劑：NaOH指示劑：麝香草酚酞異戊巴比妥鈉水醇溶解麝香草酚酞NaOH淡藍(lán)色空氣中二氧化碳有干擾，終點(diǎn)判斷較困難，空白。1.酸堿法示例

10、11 ChP中異戊巴比妥醇溶液的滴定：取本品約0.5g，精密稱定，加乙醇20ml溶解后，加麝香草酚酞指示劑6滴，用氫氧化鈉滴定液(0.1mol/L)滴定，并將滴定結(jié)果用空白試驗校正，即得。每1ml氫氧化鈉滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于22.63mg的C11H18N2O3?？刹捎秒娢环ㄖ甘窘K點(diǎn)（2） 在膠束水溶液中的滴定 在有機(jī)表面活性劑的膠束水溶液進(jìn)行滴定，用指示劑或電位法指示終點(diǎn)；表面活性劑能改變巴比妥類藥物的離解平衡，使滴定終點(diǎn)變化明顯溶劑：表面活性劑（溴化十六烷基三甲基芐胺或氯化四癸基二甲基芐胺）水溶液滴定劑：NaOH滴定液指示劑：麝香草酚酞2.銀量法滴定劑：硝酸銀（1:1反應(yīng)）溶劑：

11、甲醇+3%無水碳酸鈉終點(diǎn)指示：電位法指示（Ag電極為指示電極，玻璃電極為參比電極）示例9 ChP2010中異戊巴比妥的銀量測定法：取本品約0.2g，精密稱定，加甲醇40ml使溶解，再加新鮮配制的3%無水碳酸鈉溶液15ml，照電位滴定法，用硝酸銀滴定液(0.1mol/L)滴定，即得。每1ml硝酸銀滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于22.63mg的C11H18N2O3。注意事項：（1）無水碳酸鈉應(yīng)新鮮配制；（2）AgNO3滴定液應(yīng)新鮮配制；（3）銀電極使用前應(yīng)進(jìn)行處理493.溴量法 5位取代基中含有不飽和雙鍵的巴比妥類藥物，其不飽和鍵可與溴定量地發(fā)生加成反應(yīng)，可采用溴量法進(jìn)行含量測定，如司可巴比妥鈉

12、原料藥及其膠囊的測定50示例 ChP中司可巴比妥鈉的溴量測定法：取本品約0.1g，精密稱定，置250ml碘瓶中，加水10ml，振搖使溶解，精密加入溴滴定液(0.05mol/L)25ml，再加鹽酸5ml，立即密塞并振搖1min，在暗處靜置15min后，注意微開瓶塞，加入碘化鉀試液10ml，立即密塞，搖勻后，用硫代硫酸鈉滴定液(0.1mol/L)滴定，至近終點(diǎn)時，加淀粉指示液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，并將滴定結(jié)果用空白試驗校正，即得。每1ml溴滴定液(0.05mol/L)相當(dāng)于13.01mgC12H17N2NaO3。51I22Na2S2O32NaINa2S4O6KBrO35KBr6HCl3Br26KC

13、l3H2O Br22KI2KBrI2未標(biāo)定原料藥：剩余滴定法 注意事項（1）操作中要防止溴和碘的逸失（2）平行條件進(jìn)行空白試驗可減少溴和碘逸失帶來的誤差。 血清 CH2Cl2 提取（去水） CH2Cl2 層 0.15mol/L NaOH 提取 CH2Cl2 層 堿水層 16%NH4L, PH=100.45molNaOH, PH=13A1A2 A = A1（261） A2 （261） = KC D A4.血樣中苯巴比妥的測定（示差分光光度法）5.固相萃取 /離子阱氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用對血液中多種安眠藥物的同時測定 目前常見的安眠藥物主要有巴比妥類、吩噻嗪類和苯二氮雜類。其中 , 巴比妥類安眠藥為酸性

14、 , 苯二氮雜 類安眠藥為中性偏弱堿性 , 吩噻嗪類安眠藥為堿性安眠藥。目前刑事案件中常有投用此類藥物的案例 , 臨床中誤服過量該類藥物的病例也時有發(fā)生。然而在實際檢測中, 由于安眠藥種類較多 , 性質(zhì)差異較大 , 若對某種未知安眠鎮(zhèn)靜類藥物進(jìn)行檢驗 , 需調(diào)節(jié)檢材的 pH值后進(jìn)行提取、濃縮、檢驗 , 操作繁瑣且所需檢材量大。 生物檢材成分復(fù)雜 , 存在大量的干擾物 , 因此在生物檢材中進(jìn)行定性定量分析具有較大難度。以往對此類藥物的檢測方法主要有紅外光譜法 、氣相色譜法 、高效液相色譜 法 、薄層色譜法 等。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法 GC - MS 既具有氣相色譜的高分離性能 , 又具有質(zhì)譜鑒定準(zhǔn)確

15、的優(yōu)點(diǎn) , 同時減少了干擾物的影響 , 提高了儀器檢測靈敏度 , 在安眠藥檢測方面顯示了極大優(yōu)越性 。李文海等采用 GC -MS結(jié)合自動質(zhì)譜定性系統(tǒng) AMDIS 軟件的自動檢索功能對多種安眠藥物進(jìn)行了定性分析。謝秀紅等 建立了 GC -MS同時定性分析血液中的安定、硝基安定、氯硝安定、三唑侖、艾司唑侖和阿普唑侖的方法。目前 , 尚無采用二級質(zhì)譜對不同種類安眠藥進(jìn)行同時分析的文獻(xiàn)報道。固相萃取 SPE 法由于操作簡便、溶劑用量少 , 已成為臨床毒物學(xué)和法庭毒物學(xué)藥物分析中樣品預(yù)處理的重要方法 。采用 SPE對血液中巴比妥類、吩噻嗪類和苯二氮雜 類安眠藥進(jìn)行預(yù)處理和富集 , 建立了 9種不同性質(zhì)安

16、眠藥的同時二級質(zhì)譜定性定量分析 , 為案件偵破提供了快速有效的信息。 Barbital 巴比妥Amobarbital 異戊巴比妥Secobarbital 速可眠Phenobarbital 苯巴比妥Promethazine 異丙嗪Diazepam 安定Chlorpromazine 氯丙嗪Chlordiazepoxide 利眠寧一級質(zhì)譜二級質(zhì)譜 特殊雜質(zhì)的檢查巴比妥類藥物為合成化學(xué)藥品，中間產(chǎn)物的存在是檢查的主要環(huán)節(jié)。針對不同的工藝有不同的項目需要檢查。自己學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。 苯并二氮雜卓類藥物的分析一、苯并二氮雜卓類藥物基本結(jié)構(gòu)與典型藥物二、官能團(tuán)與分析方法二、特殊雜質(zhì)檢查苯環(huán)與七元含氮雜環(huán)稠合而成

17、的有機(jī)藥物NN12345671,4-苯并二氮雜卓89一、苯并二氮雜卓類藥物基本結(jié)構(gòu)與典型藥物羰基地西泮奧沙西泮勞拉西泮 典型藥物氯硝西泮 氯氮卓三唑侖 典型藥物二、官能團(tuán)與分析方法NNO2NOH+酸性堿性H+奧沙西泮勞拉西泮Cl Cl 非水酸量法采用氫氧化四丁基銨滴定液(0.1mol/L)非水酸量法進(jìn)行含量測定,電位法指示終點(diǎn)。沉淀反應(yīng)鑒別 氯氮 橙紅色沉淀 阿普唑侖 鹽酸氟西泮 KBiI4 也生成橙紅色沉淀 氯硝西泮 放置后，沉淀顏色變深， 因此可以相互區(qū)別。阿普唑侖 + 遇硅鎢酸 白色沉淀，Ch硫酸熒光反應(yīng)本類藥物溶于硫酸后，在紫外光（365nm）下，顯不同顏色的熒光 黃紫含量測定在水中堿

18、性較弱，不能順利地進(jìn)行中和滴定。在非水酸性溶劑中（如HAc中），則能顯示出較強(qiáng)的堿性，滴定突躍增大，可以順利地進(jìn)行中和滴定。藥物堿性非水酸性溶劑pKb 810冰醋酸pKb 1012冰醋酸與醋酐的混合液pKb 12醋酐 本類藥物大多為有機(jī)氯化合物，用氧瓶燃燒法破壞，生成氯化氫，以5%氫氧化鈉溶液吸收，加稀硝酸酸化，并緩緩煮沸2分鐘，顯氯化物反應(yīng)氯化物的鑒別水解性與強(qiáng)酸共熱酰胺鍵水解，其芳胺可發(fā)生重氮化-偶合反應(yīng)顯色具有大共軛體系UV吸收230280nm ，可定量 硫酸熒光反應(yīng)本類藥物溶于硫酸后，在紫外光（365nm）下，顯不同顏色的熒光 地西泮 黃綠色 黃色 氯氮卓 黃色 紫色 艾司唑侖 + H2SO4 亮綠色 + 稀硫酸 天藍(lán)色 硝西泮 淡藍(lán)色 藍(lán)綠色 奧沙西泮 淡黃綠色示例14 地西泮的硫酸-熒光反應(yīng)鑒別：取地西泮約10mg，加硫酸3ml，振搖使溶解，在紫外光燈(365nm)下檢視，顯黃綠色熒光66 氯化物的鑒別反應(yīng) 本類藥物大多為有機(jī)氯化合物，用氧瓶燃燒法破壞，生成氯化氫，以5%氫氧化鈉溶液吸收，加稀硝酸酸化，并緩緩煮沸2分鐘，顯氯化物反應(yīng) 芳伯胺的反應(yīng) 本類藥物如N1位上未取代者，與鹽酸共熱水解后，生成芳伯胺，