第十章巴比妥及苯并二氮雜卓類

第十章巴比妥及苯并二氮雜卓類第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)巴比妥類藥物的分析第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二一、化學結構與性質（化學性質與分析方法間的關系）二、鑒別試驗三、特殊雜質檢查四、含量測定主要內容第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

巴比妥類藥物是一類臨床常用的催眠鎮(zhèn)靜藥。由于這類藥物應用廣泛，容易因不合理使用而引起中毒，因此，需要對本類藥物的原料、制劑進行分析，有時也需要對生物樣品中微量巴比妥類藥物進行分析。巴比妥類藥物是環(huán)狀酰脲類的鎮(zhèn)靜催眠藥，巴比妥類藥物劑量由小到大，中樞抑制作用相繼表現(xiàn)為鎮(zhèn)靜、催眠、抗驚厥和麻醉作用，其中苯巴比妥還具有抗癲癇的作用。第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二一、巴比妥類藥物的結構剖析巴比妥類藥物是巴比妥酸的衍生物結構通式如下：第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二5,5—取代的巴比妥類藥物

巴比妥、苯巴比妥、司可巴比妥等1,5,5—取代的巴比妥類藥物己瑣巴比妥5,5—取代的硫代巴比妥類藥物硫噴妥鈉按1，5五位取代基的不同形成不同的巴比妥類藥物：第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二5,5-取代的巴比妥類藥物：5Barbital第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二Phenobarbital第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二SecobarbitalSodium第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二戊巴比妥第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二環(huán)己烯巴比妥第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二1,5,5-取代的巴比妥類藥物:

己瑣巴比妥51第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二5,5-取代的硫代巴比妥類藥物:

25第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二區(qū)別各種巴比妥類藥物

巴比妥酸，環(huán)狀丙二酰脲

決定巴比妥類藥物的共性

1.環(huán)狀母核部分2.取代基部分第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二二、理化特征

1.外觀性狀、溶解性巴比妥類藥物通常為白色結晶或者為結晶性粉末，具有一定的熔點。在空氣中穩(wěn)定，加熱都能升華。一般微溶或極微溶于水，易溶于乙醇；其鈉鹽易溶于水，難溶于有機溶劑。第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二2.弱酸性巴比妥類藥物的母核環(huán)狀結構中含有1，3-二酰亞胺基團，能使其分子發(fā)生酮式-烯醇式互變異構，在水溶液中發(fā)生二級電離，其反應式為：第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

由于本類藥物具有弱酸性（pKa

值為7.3－8.4）故可與強堿反應生成水溶性的鹽類，一般為鈉鹽。成鹽反應為：

由弱酸與強堿形成的巴比妥鈉鹽，其水溶液呈堿性，加酸酸化后，則析出結晶性的游離巴比妥類藥物，可用有機溶劑將其提取出來。上述這些性質可用于巴比妥類藥物的分離、鑒別、檢查和含量測定。

第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.水解反應巴比妥類藥物及其鈉鹽的六元環(huán)狀結構比較穩(wěn)定，遇酸、氧化劑、還原劑時，一般情況下不會破裂，但與堿共沸時則水解開環(huán)，并產(chǎn)生氨氣。第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二(1)巴比妥類藥物的水解主要是酰亞胺基團的性質，與堿溶液共沸就可以水解生成氨氣，生成的氨氣可使紅色石蕊試紙變藍。反應式如下：

JP(15)采用這一反應鑒別異戊巴比妥和巴比妥。第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

(2)巴比妥類藥物鈉鹽的水解本類藥物鈉鹽的水溶性比較大，在吸濕的情況下也能水解。水解的速度與溫度和pH值有關。室溫和pH10以下時水解較慢，pH11以上隨著堿度的增加水解速度也隨之加快。第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

4.與重金屬反應

(1)與Ag+的反應5,5－取代的巴比妥類藥物+AgNO3+Na2CO3可溶性的一銀鹽+AgNO3二銀鹽白色↓第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二(2)與Cu2+的反應巴比妥類藥物+銅吡啶試液吡啶紫堇色或紫色沉淀硫噴妥鈉+銅吡啶試液吡啶綠色第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

(3)與Co2+的反應這一反應的現(xiàn)象與銅鹽反應的現(xiàn)象相似，均生成紫堇色配位化合物。本反應要求在無水的條件下進行，所用試劑均應不含水分，以使反應靈敏，而且形成的有色產(chǎn)物也比較穩(wěn)定，常用無水乙醇或甲醇；鈷鹽為醋酸鈷、硝酸鈷或氧化鈷；堿以有機堿為好，一般采用異丙胺。第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二(4)與Hg2+的反應白色↓白色↓溶于氨試液第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

5.與香草醛的反應巴比妥類藥物分子結構中丙二酰脲基團中氫比較活潑，可與香草醛在濃硫酸存在下發(fā)生縮合反應，生成棕紅色產(chǎn)物。

BP中戊巴比妥采用此反應進行鑒別。第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二加乙醇后：棕紅色紫色→藍色第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

6.紫外吸收光譜特征主要特點：隨著電離級數(shù)的不同，巴比妥類藥物的紫外光譜會發(fā)生顯著的變化。也就是說，溶液pH值的不同以及取代基的不同會對紫外光譜產(chǎn)生影響。利用這種特性可以對本類藥物進行鑒別、檢查和含量測定。第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二A.H2SO4溶液（0.05mol/L）B.pH9.9緩沖C.NaOH溶液（0.1mol/L）巴比妥類藥物的紫外吸收光譜

在酸性溶液中，5，5-二取代和1，5，5三取代巴比妥類藥物不電離，無明顯的紫外吸收峰；

在pH10的堿性溶液中，發(fā)生一級電離，形成共軛體系結構，在240nm處出現(xiàn)最大吸收峰；

在pH13的強堿性溶液中，5，5-二取代巴比妥類藥物發(fā)生二級電離，引起共軛體系延長，導致吸收峰向紅移至255nm；1，5，5-三取代巴比妥類藥物，因1位取代基的存在，故不發(fā)生二級電離，最大吸收峰仍位于240nm。第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

硫噴妥的紫外吸收光譜HCl溶液(0.1mol/L)NaOH溶液(0.1mol/L)

硫代巴比妥類藥物的紫外吸收光譜則不同，在酸性或堿性溶液中均有較明顯的紫外吸收。在鹽酸溶液（0.1mol/L）中，兩個吸收峰分別在287nm和238nm；在氫氧化鈉溶液（0.1mol/L）中，兩個吸收峰分別移至304nm和255nm。另外，在pH13的強堿性溶液中，硫代巴比妥類藥物在255nm處的吸收峰消失，只存在304nm處的吸收峰。第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

7.色譜行為特征（主要用于鑒別）

(1)TLC:一般采用對照品（或標準品）比較法，要求供試品斑點的Rf值應與對照品斑點的一致。

(2)HPLC:與對照品比較保留行為，主要是比較保留時間和相對保留時間。第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二8.顯微結晶巴比妥類藥物可根據(jù)其本身或與某種試劑的反應產(chǎn)物的特殊晶型，進行同類或不同類藥物的鑒別。此法亦適用于生物樣品中微量巴比妥類藥物的檢驗。

(1)藥物本身的晶形

取藥物加1滴10%的NaOH，溶解后加1滴10%的硫酸，即生成相應巴比妥類藥物的特殊結晶。在顯微鏡下觀察結晶形狀：巴比妥為長方形；苯巴比妥在開始時呈球形，然后變成花瓣狀的結晶。見課本P269圖10-3。第35頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

(2)反應產(chǎn)物的晶形

鑒于某些巴比妥類藥物可與重金屬離子反應，生成具有特殊晶形的沉淀。因此，可利用此特性進行鑒別。例如:

巴比妥可與硫酸銅-吡啶試液進行反應，生成十字形紫色結晶，如課本P269圖10-4所示；苯巴比妥反應后，則形成淺紫色細小不規(guī)則的或類似菱形的結晶；其他巴比妥類藥物不能形成結晶，可利用這一特性來區(qū)分之。第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二三、鑒別試驗1.丙二酰脲類鑒別反應丙二酰脲類反應是巴比妥類藥物母核的反應，因而是本類藥物共有的反應，收載在藥典附錄中的“一般鑒別試驗”項下。包括銀鹽反應和銅鹽反應，分別生成沉淀和呈色反應。第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二與銀鹽的反應

取供試品約50mg，加吡啶溶液（1→10）5m1，溶解后，加銅吡啶試液（硫酸銅4g，水90ml溶解后，加吡啶30m1，即得）1m1，即顯紫色或生成紫色沉淀。與銅鹽的反應

取供試品約0.1g，加碳酸鈉試液1ml與水10m1，振搖2min，濾過，濾液中逐滴加入硝酸銀試液，即白色沉淀，振搖，沉淀即溶解；繼續(xù)滴加過量的硝酸銀試液，沉淀不再溶解。

第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二2.利用特殊取代基或元素的鑒別試驗

（1）利用不飽和取代基的鑒別試驗具有不飽和取代基的巴比妥類藥物，中國藥典收載了司可巴比妥鈉。其分子結構中含有烯丙基，可與碘、溴或高錳酸鉀作用，發(fā)生加成或氧化反應，而使碘、溴或高錳酸鉀褪色。①與碘試液反應第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

②與高錳酸鉀的反應含不飽和取代基的巴比妥類藥物，具有還原性，在堿性溶液中與高錳酸鉀反應，使紫色的高錳酸鉀還原成棕色的二氧化錳。第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二（2）利用芳環(huán)取代基的鑒別試驗①硝化反應含芳香取代基的巴比妥類藥物，如取苯巴比妥或其鈉鹽，與硝酸鉀和硫酸共熱，可發(fā)生硝化反應，生成黃色硝基化合物。黃色第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

②與硫酸-亞硝酸鈉的反應苯巴比妥與硫酸-亞硝酸鈉反應生成橙黃色產(chǎn)物，并隨即轉變?yōu)槌燃t色。本反應確切的原理不清，可能為苯環(huán)上的亞硝基反應。此鑒別試驗為中國藥典收載的方法，可用于區(qū)別苯巴比妥和其他不含苯環(huán)取代基的巴比妥類藥物。

③與甲醛-硫酸的反應苯巴比妥與甲醛-硫酸反應，生成玫瑰紅色產(chǎn)物。此鑒別方法也為中國藥典收載，可用于區(qū)別苯巴比妥和其他巴比妥類藥物。第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二（3）硫元素的鑒別試驗巴比妥類分子結構中含有硫的藥物，如硫噴妥鈉，可將其硫元素轉變?yōu)闊o機硫離子，而顯硫化物的反應。如，硫噴妥鈉在氫氧化鈉試液中與鉛離子反應生成白色沉淀；加熱后，沉淀轉變成黑色的硫化鉛。此鑒別試驗可用于硫代巴比妥類與巴比妥類藥物的區(qū)別。第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.測定熔點游離藥物，直接測熔點。巴比妥類的鈉鹽＋酸→游離巴比妥類藥物↓→過濾→洗滌→干燥→測熔點。制備衍生物測熔點第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

巴比妥的鑒別取本品0.5g，加1mol/L碳酸鈉溶液5ml使溶解，加4.5%（W/V）對硝基氯芐的乙醇溶液10ml，在水浴上加熱回流30min，放置1h后，濾過，所得沉淀用乙醇進行重結晶后，在100℃-105℃干燥，測定衍生物的熔點，應為150℃左右。第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

1.苯巴比妥的特殊雜質檢查（1）酸度（指示劑法）

酸度的檢查主要是控制副產(chǎn)物苯基丙二酰脲。苯基丙二酰脲是由于中間體（Ⅱ）的乙基化反應不完全，而與脲素縮合生成的。因其分子中5位碳原子上的氫受相鄰丙羧基的影響，致使酸性比苯巴比妥強，能使甲基橙指示劑呈紅色。

四、特殊雜質檢查第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二（2）溶液的澄清度

本項檢查主要是控制苯巴比妥中乙醇不溶性雜質（中間體Ⅰ），利用其在乙醇溶液中的溶解度比苯巴比妥小的特性進行檢查。第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

（3）中性或堿性物質中性或堿性物質是由中間體（Ⅰ）形成的酰胺、酰脲或分解產(chǎn)物等雜質，不溶于氫氧化鈉試液但溶于乙醚；而苯巴比妥具有酸性，溶于氫氧化鈉試液，故采用提取重量法測定其含量。檢測方法為：取本品1.0g置分液漏斗中加氫氧化鈉試液10ml溶解加水5ml與乙醚25ml分取醚層用水振搖洗滌3次（每次5ml）取醚液過濾濾液于105℃蒸干，在105℃干燥1h，遺留殘渣不得過3mg。第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二（4）有關物質反相高效液相法檢查，自身高低濃度對照法控制限量。第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二五、含量測定

銀量法溴量法巴比妥類藥物的含酸堿滴定法量測定方法紫外分光光度法

HPLC法第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

（一）銀量法基于巴比妥類藥物在合適的堿性溶液中，可與銀離子定量成鹽，可采用銀量法測定本類藥物及其制劑的含量。如苯巴比妥及其鈉鹽、異戊巴比妥及其鈉鹽以及它們的制劑，中國藥典均采用銀量法測定其含量。優(yōu)點：操作簡便，專屬性較強。缺點：受溫度影響較大；滴定終點以溶液出現(xiàn)渾濁為終點指示難以觀察。第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

1.原理反應摩爾比：1:1

溶劑系統(tǒng)：甲醇＋3％無水碳酸鈉終點指示：電位法指示（Ag－玻璃電極系統(tǒng)）自身指示法

2.注意事項（1）無水碳酸鈉應新鮮配制（2）硝酸銀滴定液應新鮮配制第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

（二）溴量法凡在5位取代基含有不飽和鍵的巴比妥類藥物，其不飽和鍵能與溴定量地發(fā)生加成反應。專屬性好。ChP（2010）用此方法測定司可巴比妥鈉的原料藥及其膠囊的含量。（定量過量）Br2+2KI2KBr+I2（剩余）I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二溴滴定液的配制：取溴酸鉀3.0g與溴化鉀15g，加鹽酸適量使之溶解成1000ml，搖勻。反應的摩爾比：1:2

1司可巴比妥鈉

→1Br2→2KI→I2→2Na2S2O3第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

（三）酸堿滴定法（酸量法）巴比妥類藥物呈弱酸性，可作為一元酸以標準堿液直接滴定，或在非水溶液中用強堿溶液直接滴定。常用的方法如下：

1.在水－乙醇混合溶劑中滴定

基于本類藥物在水中的溶解度較小，滴定時多在醇溶液或含水的醇溶液中進行，這樣可避免反應中產(chǎn)生的弱酸鹽易于水解而影響滴定終點。常以麝香草酚酞為指示劑，滴定至淡藍色為終點。第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

例如：異戊巴比妥的含量測定取本品約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，并將滴定結果用空白試驗校正，即得。每1ml氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）相當于22.63mg的C11H18N2O3。第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

2.在膠束水溶液中滴定

表面活性劑是一種所謂“兩親”分子，即其分子是由親水基團和親脂基團兩部分組成。當表面活性劑在水溶液中濃度很低時，基本上呈單分子狀態(tài)存在，但當超過某一濃度時（臨界膠束濃度），多余的表面活性劑分子在溶液中不再分散，而是聚集成有一定分子組成數(shù)的聚集物，稱為膠束或膠團。膠束具有增溶作用，水溶液中膠束的存在能使不溶或微溶于水的有機化合物的溶解度增加，并顯著改變弱酸、弱堿性物質的解離，使其酸堿性增強。第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

本法是在有機表面活性劑的膠束水溶液中進行滴定，用指示劑或電位法指示終點。常用的有機表面活性劑有：溴化十六烷基三甲基芐銨(CTMA)和氯化四癸基二甲基芐銨(TDBA)。采用本法測定巴比妥和苯巴比妥的結果的相對標準差（RSD）均小于0.3%，并優(yōu)于在水-乙醇混合溶液中的滴定方法。第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

3.非水滴定法巴比妥類藥物在非水溶液中的酸性增強，用堿性標準溶液滴定時，終點較為明顯，可獲得比較滿意的結果。測定時常用的有機溶劑有二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿、丙酮、無水乙醇、苯、吡啶、甲醇-苯（15:85）、乙醇-氯仿（1:10）等；常用的滴定劑有甲醇鉀（鈉）的甲醇（或乙醇）溶液、氫氧化四丁基銨的氯苯溶液等；常用的指示劑為麝香草酚藍等，也可用玻璃-甘汞電極系統(tǒng)，以電位法指示終點。第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

（四）紫外分光光度法巴比妥類藥物在酸性介質中幾乎不電離，無明顯的紫外吸收。但在堿性介質中電離為具有紫外吸收特征的結構，因而可采用紫外分光光度法測定其含量。本法靈敏度高，專屬性強，廣泛應用于巴比妥類藥物的原料及其制劑的含量測定，以及固體制劑的溶出度和含量均勻度檢查，也常用于體內巴比妥類藥物的檢測。第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

2.提取分離后的紫外分光光度法提取分離的主要目的是消除干擾物質對測定的影響。根據(jù)巴比妥類藥物具有弱酸性，在氯仿等有機溶劑中易溶，而其鈉鹽在水中易溶的特點。測定時取供試液適量，加酸酸化后，用氯仿提取巴比妥類藥物。再用氫氧化鈉溶液提取氯仿層中的巴比妥類藥物，將堿提取液調節(jié)至適宜pH，然后選擇相應的吸收波長進行測定。第61頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二（五）高效液相色譜法尤其適用于復方制劑中巴比妥類藥物的分析苯巴比妥片的含量測定（ChP2010）色譜柱：辛烷基硅烷檢核硅膠柱流動相：乙腈-水（30:70）檢測波長：220nm定量方法：外標法第62頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)

苯并二氮卓類藥物的分析第63頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二一、結構特征與代表藥物結構母核：1,4-苯并二氮雜卓第64頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二奧沙西泮第65頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二三唑侖Cl第66頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二物理性質苯并二氮雜卓類藥物通常為白色或微黃色結晶或結晶性粉末，有一定熔點。