第五章 巴比妥类药物的分析

第一节 基本结构与特征 一、结构分析与一般性质 1、结构分析： 共同母核： 1，3—二酰亚胺基团 丙二酰脲素（脲与丙二酸缩合）

（1）苯巴比妥 （2）司可巴比妥 （3）环已烯巴比妥 （4）硫喷妥钠

2、性质： （1）一般为白色结晶或粉末，在空气中比较稳定，加热多能升华。 （2）微溶或极微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂，其钠盐溶于水而不溶于有机溶剂。 （3）其环状结构遇酸、氧化剂、还原剂，一般不会被破坏，遇碱则水解开环。 （4）熔点最低者为92℃，最高者为205 ℃ 。

二、理化特征 A、母核部分的反应 （一）弱酸性：由1，3—二酰亚胺基团能使分子互变异构成烯醇式结构，在水溶液中可以发生二级电离，与强碱成盐。游离巴比妥和其盐在水中的溶解度不同可用于鉴别，提取分离、含量测定，可用重量法，酸碱滴定法等等。

（二）水解反应：巴比妥类药物分子结构中的酰亚胺结构与碱共沸水解发生NH3，可使红色石蕊试纸变蓝色，有NH3臭。

JP（14）采用此法鉴别异戊巴比妥和巴比妥 鉴别方法：取异戊巴比妥或巴比妥，加氢氧化钠试液，加热煮沸，则产生具有氨臭的气体。反应如下：

2.巴比妥类药物的钠盐水解 本类药物在吸湿的情况下也能水解。pH11以上随碱度增加水解速度加快。

（三）与金属离子的反应：Ag+、Hg2+、Cu2+、Co2 + 巴比妥类药物分子结构中含有1，3—二酰亚胺基团，所以在适宜溶液中可与金属离子产生络合，生成有色或不溶性有色络合物。 巴比妥类药物 有色溶液或沉淀

1、与银盐反应（酰亚胺结构）： 反应条件：适宜碱性（Na2CO3）中。 反应产物：一银盐可溶； 二银盐为白色沉淀。（开始生成的一瞬即为滴定终点)。

2、与铜盐反应（利用烯醇型结构，Zwikkey反应） 反应条件：水—吡啶溶液中。 产物：巴比妥类生成紫堇色或难溶性紫色物质； 含硫巴比妥类药物显绿色。 吡啶的作用：①吸收H+，便于药物解离； ②孤对电子生成配位体。 反应特征：5，5—取代基不同的巴比妥类药物，在不同的pH值溶液中与CuSO4生成紫色沉淀，在氯仿中的溶解度不同，在pH较高的溶液中（pH=10.7），5，5—取代基的亲脂性越强，紫色沉淀越溶于氯仿，可利用这一性质来鉴别巴比妥与异戊巴比妥。 即pH=10.7时，巴比妥+ CuSO4 紫色沉淀，溶于氯仿 异巴比妥+ CuSO4 紫色沉淀，不溶于氯仿

3、与Co2+反应（Parri试验） 反应条件： 产物：紫堇色配位化合物。 特殊：如在滤纸上进行反应，并用NH3薰蒸代替异丙胺试剂可提高灵敏 度，适用于生物样品中微量巴比妥的检验。 操作：将样品在酸性溶液中用有机溶剂（乙醇或氯仿）提取残渣，放一 小块滤纸上，加10%Co（NO3）2 1滴，干后把滤纸在浓氨水瓶上薰片刻，如显紫堇色为巴比妥类药物，此法简便、快速，适用于临床急救检验，主要因注射过快或剂量过大而引起中毒。

4、与汞盐反应（ 1，3—二酰亚胺基团性质）： 汞盐：Hg（NO3）2，HgCl2 反应产物：白色汞盐沉淀，能溶于氨试液中。

（四）与香草醛的反应 结构中丙二酰脲基团中氢比较活泼，可与香草醛在浓硫酸存在下发生缩合反应，生成棕红色产物。方法：戊巴比妥和香草醛——加硫酸——水浴加热——棕红色——放冷，加乙醇——紫色——蓝色

加乙醇后，产物转变为:

（五）紫外吸收光谱特征 pH 5，5-二取代 1，5，5-二取代 含硫取代 2 无吸收 λmax=290nm λmin=239nm 10 13 λmax=255nm

（六）薄层色谱行为特征： 固定相：硅胶60F254薄层板 展开剂：氯仿-丙酮（4：1） 显色剂：2%氯化汞乙醇液，再喷2%1，5-二苯卡巴腙乙醇溶液。 药物 Rf值 巴比妥 0.59 苯巴比妥 环已烯巴比妥 0.65 硫喷妥 0.92 戊巴比妥 0.74

（七）显微结晶 大部分巴比妥类药物本身或某种试剂的反应物，都具有特殊的晶形，因此可根据结晶形状进行鉴别。 1、药物本身的晶形：取1滴温热的1%巴比妥类药物的酸性溶液放置在载玻片上，即可析出固定形结晶。 巴比妥类：长方形结晶。 苯巴比妥开始球形，然后变成花瓣形。 2、与试剂反应产物的晶形 巴比妥类药物遇CuSO4—吡啶 巴比妥：十字形紫色晶体 苯巴比妥：细小不规则或似菱形的浅紫色结晶。 其他：不能形成结晶。

三、鉴别试验 巴比妥类药物的结构特征和理化特性均可用于本类药物的鉴别试验。常用方法有丙二酰脲类鉴别试验，制备衍生物测定熔点，芳环反应，不饱和键反应，硫和钠元素反应等。 （一）丙二酰脲类鉴别反应 该反应是巴比妥类药物的母核反应，是本类药物共有的反应。 1.银盐的反应方法 供试品——加碳酸钠与水——滤过，取滤液——滴加硝酸银——白色沉淀——振摇后溶解——加过量硝酸银——沉淀不溶

2.铜盐反应的方法 供试品——加吡啶液——加铜吡啶液——显紫色或生成紫色沉淀。 （二）测定熔点 熔点：是一种物质在规定的测定方法下，由固态转变为液态的温度。纯物质的熔点是一定的，可作为鉴别指标；熔点也能反映药物的纯杂程度。另外，也可将其制成衍生物后测熔点。 巴比妥类药物本身可直接用药典方法测定熔点，其钠盐可利用它易溶于水，酸化后析出相应的游离巴比妥母体，将沉淀过滤干燥后，测定熔点。

1、司可巴比妥钠的鉴别：取本品1g，加水100ml溶解，加稀醋酸5ml，强力搅拌，加热煮沸使溶解成澄清溶液，放冷，静置后析出结晶，70℃干燥，熔点约为97℃。 2、苯巴比妥钠的鉴别：ChP中，取本品约0.5g，加水5ml溶解后，加稍过量的稀盐酸，即析出白色结晶，滤过；水洗，在105℃干燥后，熔点应为174℃-178℃。 3、巴比妥的鉴别：取本品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，在水浴上加热回流30min，放置1h后，过滤，沉淀用乙醇重结晶，在100℃-105℃干燥，衍生物熔点应在150℃左右。反应式如下：

ChP未收载该鉴别方法，而国外药典仍有该法鉴别异戊巴比妥。 异戊巴比妥的对硝基氯苄衍生物的熔点为150℃-154℃或168℃-173℃。在衍生物中，当异戊巴比妥和对硝基氯苄的分子比为1：1时，则衍生物熔点为150℃-154℃ ；当分子比为1：2时，则衍生物的熔点为168℃-173℃。

（三）利用特殊取代基或元素的鉴别实验 1、不饱和烃取代基反应（司可巴比妥中：烯丙基） （1）与I2试液反应： 含不饱和取代基的巴比妥类药物可与I2发生加成反应，使I2液褪色，同样司可巴比妥加Br2也使Br2褪色。

（2）与KMnO4的反应： 含不饱和烃取代基的巴比妥类药物，因具还原性质，故可在碱性溶液中与KMnO4反应，将KMnO4变为MnO2，溶液颜色由紫色变为棕色。

2、芳环取代基： （1）硝化反应： 苯巴比妥 黄色硝基化合物 （2）亚硝化反应： 苯巴比妥 橙黄色产物 橙红色 苯巴比妥 黄色硝基化合物 （2）亚硝化反应： 苯巴比妥 橙黄色产物 橙红色 （3）与甲醛—浓H2SO4的反应： 苯巴比妥 玫瑰红色产物

3、含硫取代 硫喷妥钠 溶解 白色沉淀 沉淀变黑 H2S，遇Pb（AC）2试纸 变黑色。

（四）钠盐的反应： （1）鉴别试验一：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）鉴别试验二：取供试品的中性溶液，加醋酸氧铀锌试液，即生成黄色沉淀。

四、特殊杂质检查 （一）苯巴比妥的特殊杂质检查 常通过检查酸度、乙醇溶液的澄清度及中性或碱性物 质加以控制。 （二）司可巴比妥钠的特殊杂质检查 1.溶液的澄清度 2.中性或碱性物质

五、含量测定 常用的有：银量法溴量法紫外分光光度法酸碱滴定法提取重量法HPLC法和GC法等。 （一）银量法 原理：基于巴比妥类药物在合适的碱性溶液中，可与银离子定量成盐。 过程：巴比妥类药物首先形成可溶性的一银盐，完全形成一银盐后，稍过量的银离子就与巴比妥类药物形成难溶性的二银盐，使溶液变浑，以指示滴定终点。 注意：本法受温度影响较大，可先用甲醇作溶剂克服。 滴定度：每1ml硝酸银滴定液（0.1mol/L）相当于22.63mg的异戊巴比妥。（或24.83mg的异戊巴比妥钠）

（二）溴量法 原理：凡在5位取代基含有不饱和键的巴比妥类药物，其不饱和键能与溴定量地发生加成反应。

（三）酸碱滴定法 巴比妥类药物呈弱酸性，可作为一元酸以标准碱直接滴定，或在非水溶液中用强碱溶液直接滴定。 1．在水-乙醇混合溶剂中的滴定 常以麝香草酚酞为指示剂，滴定至淡蓝色为终点。 2．在胶束水溶液中的滴定方法 常用的表面活性剂有：溴化十六烷基三甲基苄铵和氯化四癸基二甲基苄铵。

3．非水溶液滴定法 常用的的有机溶剂有二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿、丙酮、无水乙醇、苯、吡啶、甲醇-苯（15:85）、乙醇-氯仿（1:10）等；常用的滴定剂有甲醇钾（钠）的甲醇（或乙醇）溶液、氢氧化四丁基铵的氯苯溶液等；常用的指示剂为麝香草酚蓝等，也可用玻璃-甘汞电极系统，以电位法指示终点。

(四)紫外分光光度法 巴比妥类药物在酸性介质中几乎不电离，无明显的紫外吸收。但在碱性介质中电离为具有紫外吸收特征的结构。 1．直接测定的紫外分光光度法 附一些巴比妥类药物紫外吸收的有关数据。 2．提取分离后的紫外分光光度法 巴比妥类药物具有弱酸性，在氯仿等有机溶剂中易溶，而其钠盐在水中易溶的特点。 苯巴比妥钠（mg）=5×1.095×Cs×（AU/AS）

3．差示紫外分光光度法 本法是利用巴比妥类药物在不同PH值溶液中的电离级数不同，因而产生紫外吸收光谱的情况不同，以此为依据设计测定方法。 （1）复方苯巴比妥散中苯巴比妥的差示分光光度测定法： 本法以pH8.04与pH5.91的磷酸盐缓冲液为溶剂，40nm为测定波长，用差示分光光度法测定了复方苯巴比妥散中苯巴比妥的含量。苯巴比妥的回收率为99.7%，相对标准偏差为0.8%。 方法：取3、6、9、12、15、18、21g/ml的溶液，分别在240nm处以相应的缓冲溶液为空白测定吸收度，以吸收度之差△A对浓度进行回归得回归方程： △A =2.429×10-3+3.240×10-2C（r=0.9999，n=7）

（2）差示分光光度法测定血清中苯巴比妥的浓度：利用苯巴比妥在不同pH值的介质中吸收度之差值，按差示分光光度法测定血清中苯巴比妥浓度。本法线性范围宽，回收率高，适用于中小医院开展治疗药物监测。 加入量为精密加入的不同浓度的苯巴比妥标准溶液，使其在血清中的浓度为10.0、40.0、100.0 g/ml，按线性关系考察项目下操作。于第1天内5次和连续5天内分别考察其回收率和日内、日间变异，见表5-5。

（五）高效液相色谱法 多用于制剂及体液中巴比妥类药物的含量测定。现以血清中苯巴比妥浓度的反相高效液相色谱法为例： 1．色谱条件 流动相为甲醇-10mmol/L硫酸二氢钾（58:42）；检测波长210nm，灵敏度0.02AUFS，流速为1ml/min。 2．样品预处理 精密量取含药血清0.2ml,加1mol/L磷酸缓冲液0.2ml，混匀；加非那西丁醋酸乙脂溶液5.0ml（内标），振摇1min，离心15min(3000r/min)；取酯层4ml，在N2流下挥干，甲醇100µl溶解残留物，进样。 3．线性范围和最低检测限 4．回收率与精密度试验 分别于当日和连续5日内测定，计算回收率、日内和日间误差。

表5-3 一些巴比妥类药物紫外吸收的有关数据 药物 λmax （ nm） E%1cm 溶剂 巴比妥 240 538 pH9.4硼酸盐缓冲液 表5-3 一些巴比妥类药物紫外吸收的有关数据 药物 λmax （ nm） E%1cm 溶剂 巴比妥 240 538 pH9.4硼酸盐缓冲液 苯巴比妥 253 320 NaOH液（0.1mol/L） 431 异戊巴比妥 238 440 司可巴比妥 330 硫喷妥 305 930

表5-5 血清中苯巴比妥回收率和日内、日间变异（n=5） 加入量 （g/ml） 日内 日间 实测值 （g/ml） 回收率 （%） RSD （%） 0.0 10.1±0.4 101.10 2.79 10.2±0.4 101.90 3.01 40.0 40.3±1.2 100.63 2.42 40.3±1.3 100.85 2.72 100.0 101.1±2.9 101.02 2.21 101.5±3.0 101.48 2.38

表5-7 回收率与精密度试验结果 药物 浓度 （g/ml） 回收率 （%） 日内精密度 （%） 日间精密度 （%） 苯巴比妥 5 表5-7 回收率与精密度试验结果 药物 浓度 （g/ml） 回收率 （%） 日内精密度 （%） 日间精密度 （%） 苯巴比妥 5 91.12 4.20 4.96 15 97.30 3.94 5.91 25 93.92 2.45 5.54 苯妥英 90.30 5.39 7.87 99.60 2.13 5.11 96.80 3.97 8.18 卡马西平 84.58 4.25 7.34 94.30 3.84 6.93 92.32 3.01 3.38