第十章 巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

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1 第十章 巴比妥及苯并二氮杂卓类镇静催眠药物的分析

2 第一节 巴比妥类药物的分析 一、基本结构与主要性质 二、鉴别试验 三、特殊杂质检查 四、含量测定

3 一、基本结构与主要性质 巴比妥类药物均为巴比妥酸衍生物，为环状酰脲类镇静催眠药，基本结构通式如下：由于1,5,5位取代基不同形成不同种药物.中国药典收载有苯巴比妥及其钠盐，异戊巴比妥及钠盐，司可巴比妥钠及硫喷妥钠。

4 5,5-取代的巴比妥类药物 5 Barbital

5 Phenylbarbital

6 Secobarbital

7 硫代巴比妥类药物

8 1. 环状母核部分 环状丙二酰脲决定巴比妥类药物的共性，用于与其它药物相区别。 2. 取代基部分 赋予各种巴比妥类药物不同理化性质，用于各种巴比妥药物间相区别

9 一、基本结构与主要性质 （一）物理性质 1. 白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点。 2. 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。

10 （二） 理化性质 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 ），可与强碱形成水溶性的盐类。

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12 与强碱的成盐反应： 用有机溶剂可提取出来，这一性质可用于分离，鉴别，检查、测定。 加酸酸化可析出结晶性游离巴比妥类药物，

13 2. 与重金属离子反应 （1） 与银盐的反应(碳酸钠溶液中) 巴比妥类药物分子结构中含丙二酰脲
(-COHNCONHCO-)基团，合适pH值溶液中，可与重金属离子反应呈色或产生有色沉淀。可用于鉴别与含量测定 （1） 与银盐的反应(碳酸钠溶液中)

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16 （2）与铜盐的反应

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18 有色配位化合物

19 无水; 所用试剂均应不含水分（常用溶剂为无水甲醇或乙醇）。
（3）与钴盐的反应 反应条件： 无水; 所用试剂均应不含水分（常用溶剂为无水甲醇或乙醇）。 钴盐为硝酸钴，醋酸钴或氯化钴。 碱性：有机碱为佳常用异丙胺

20 + C o R 2 1 O N H ( 3 )

21 （4）与汞盐的反应 巴比妥类药物+汞盐→白色↓ （可溶于氨试液）

22 3. 水解反应 氨气可以使石蕊试纸变蓝，用于 鉴别异戊巴比妥与巴比妥

23 4. 与香草醛（vanillin）的反应 放冷，加乙醇，先变紫后变蓝。

24 2戊巴比妥 + 香草醛 紫色 蓝色 H H 棕红色

25 5. 紫外吸收光谱特征 巴比妥类药物的紫外吸收光谱特征和其电离的程度有关。紫外吸收光谱随电离级数不同，发生显著的变化。

26 5,5-取代的巴比妥类药物 在酸性溶液中，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，形成共轭体系结构，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，共轭体系延长，最大吸收红移至255 nm处。

27 A H2SO4溶液(0.05mol/L) pH9.9缓冲溶液 NaOH溶液(0.1mol/L) (pH 13) nm 巴比妥类药物的紫外吸收光谱

28 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。
在盐酸溶液(0.1mol/L)中，两个吸收峰位287nm和238nm，在氢氧化钠溶液(0.1mol/L)中 ，两个吸收峰移至304nm和255nm，后者很弱，几乎消失。

29 硫喷妥的紫外吸收光谱 HCl 溶液 (0.1mol/L) NaOH 溶液 (0.1mol/L)

30 6 薄层色谱行为特征 巴比妥药物因其结构不同，色谱行为亦不同，因此常用色谱法进行鉴别。 (1). 比移值：用于TLC
6 薄层色谱行为特征 巴比妥药物因其结构不同，色谱行为亦不同，因此常用色谱法进行鉴别。 (1). 比移值：用于TLC (2). 保留行为:用于HPLC，GC

31 7、显微结晶 (1)药物本身的晶形 巴比妥：长方形结晶； 苯巴比妥：球形→花瓣状

32 (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 利用晶形可对不同品种进行鉴别

33 二 鉴别试验 (一)、丙二酰脲类鉴别反应 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中一般鉴别实验）
二 鉴别试验 (一)、丙二酰脲类鉴别反应 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中一般鉴别实验） 有银盐反应和铜盐反应

34 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。

35 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。

36 (二)、熔点测定及衍生物熔点测定 熔点是一种物质在规定方法下，由固态转变为液态的温度．纯物质的熔点是一定的。作为一项物理常数可用于药物的鉴别，巴比妥类药物可直接用药典方法测定熔点，其钠盐可利用它易溶于水，酸化后析出游历巴比妥母体，过滤沉淀测定熔点．

37 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

38 例：Ch.P(2005)对苯巴比妥钠的鉴别 取本品0.5g，加水5ml溶解后，加稍过量的稀盐酸，即析出白色结晶性沉淀，滤过；沉淀用水洗净，在105℃干燥后，熔点为174 ℃ -178 ℃。

39 2. 衍生物熔点测定鉴别 取巴比妥0.5克，加１mol/L碳酸钠溶液５毫升使溶解，加4.5%(W/V)对硝基氯苄的乙醇溶液１０毫升，水浴加热回流３０min，放置１h后，滤过，所得沉淀用乙醇进行重结晶后，在100℃~105 ℃干燥，测定衍生物的熔点，应为150 ℃左右．

40 司可巴比妥钠 因其丙烯基中不饱和键可与碘、溴或高锰酸钾作用，发生加成或氧化反应，而使碘、溴或高锰酸钾退色。
(三)、特殊取代基或元素的反应 不饱和烃取代基的反应 司可巴比妥钠 因其丙烯基中不饱和键可与碘、溴或高锰酸钾作用，发生加成或氧化反应，而使碘、溴或高锰酸钾退色。 方法：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。

41 -不饱和取代基（烯丙基）反应： 司可巴比妥钠 + I2 （ Br2 ）→碘（溴）褪色 或在碱性溶液中与高锰酸钾反应，使后者褪色 （ Br ）
Br2 KMnO4

42 2. 芳环取代基的反应 苯巴比妥 ChP（2005） （1）硝化反应：取苯巴比妥或其钠盐，与硝酸钾和硫酸共热，可发生硝化反应，生成黄色硝基化合物。

43 （2） 与NaNO2—H2SO4反应 苯巴比妥与NaNO2—H2SO4反应生成橙黄色→随即变成橙红色 对不含苯环的巴比妥类不显色。 （3）与甲醛—H2SO4反应 苯巴比妥与甲醛—H2SO4反应生成玫瑰红色产物

44 3. 硫元素的鉴别反应 含硫的巴比妥类药物如硫喷妥钠，可将其硫元素转变为无机硫离子，而显硫化物的反应。
方法：取本品约0.2g，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。

45 (四)、红外分光光度法 通过红外分光光度法（标准图谱对照法）进行鉴别是一种有效可靠的定性分析手段

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47 三 特殊杂质检查 (The relative substance test)

48 （一）苯巴比妥的特殊杂质的检查 1.酸度: 控制中间副产物苯基丙二酰脲，苯基丙二酰脲的酸性比苯巴比妥强，甲基红指示剂呈红色。 2.澄清度：利用巴比妥酸在乙醇中的溶解性比苯巴比妥小的特性进行检查。 3.中性或碱性物质：利用副产物和苯巴比妥在氢氧化钠试液和乙醚中溶解性的不同，副产物不溶于氢氧化钠而溶于乙醚。采用测定重量法测定杂质含量。

49 （二）司可巴比妥纳的特殊检查 1.澄清度 ：司可巴比妥纳易溶解，水溶液应澄清，否则表明含水不溶性杂质。水应事先煮沸除去二氧化碳。 2.中性或碱性物质：利用合成过程中的杂质（如酰脲、酰胺）不溶于氢氧化钠试液而溶于乙醚进行的检查。样品溶于氢氧化钠，乙醚提取，称重，检查限量。

50 四 含量测定 银量法 原理：在碳酸钠溶液中巴比妥类与硝酸银首先生成可溶性一银盐，继续滴定，稍过量的银离子就和巴比妥类的一银盐形成难溶性二银盐沉淀，使溶液变浑浊而指示终点。

51 1.原 理 ：反应摩尔比（1∶1） 溶剂系统：甲醇+3%无水碳酸钠 终点指示：电位法指示（Ag电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极）;自身指示(结果偏高)

52 2. 注意事项 （1）无水碳酸钠应新鲜配制，否则吸收空气中二氧化碳，使含量降低
（2）银电极使用前应进行处理，临用前需用硝酸浸洗1-2min，再用水淋洗。

53 同时做空白试验 溴量法 原理：司可巴比妥钠含有不饱和双键，可与溴定量发生加成反应，中国药典采用剩余溴量法测定原料和其胶囊的含量。
巴比妥类+Br2（定量过量） →加成物 Br2 （剩余）+KI （过量） →I2 I2 +2Na2S2O3（标准液2）→2NaI+Na2S4O6 同时做空白试验

54 Br2＋2KI＝2KBr＋I2 I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6

55 酸碱滴定法 醇-水混合溶剂中，用氢氧化钠溶液滴定，以麝香草酚酞为指示剂，终点为淡蓝色，结果用空白试验校正。校正结果不满意，可用电违法指示终点。 （增加溶解度，防止滴定过程中产生的弱酸盐水解而影响终点观察） 在胶束水溶液中，用氢氧化钠溶液滴定，以麝香草酚酞为指示剂 （在表面活性剂的胶束水溶液中巴比妥类药物酸性增强，使终点明显） 非水溶液滴定：在非水溶剂“二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿等”中，用甲醇钠-甲醇溶液等滴定，指示剂麝香草酚蓝（非水酸量法）

56 紫外分光光度法 1. 直接测定的紫外分光光度法（硫喷妥钠）
根据溶液的pH值，在最大吸收波长处，直接测定对照品和供试品溶液的吸收度，再计算药物含量。 取样量中硫喷妥钠的mg数（硫喷妥为对照品） = (A样/A对)×C对×1.091×D 1.091=硫喷妥钠分子量/硫喷妥分子量 其他测定方法：吸光系数法，标准曲线法等

57 2 .提取分离后紫外分光光度法（苯巴比妥钠） 酸化：苯巴比妥钠加水使溶解 + HCl →析出沉淀 提取：沉淀+ 氯仿→苯巴比妥，水浴蒸发至近干→ 残渣 碱化：残渣+醇+ pH9.6硼酸盐缓冲液溶液→测定溶液（发生一级电离） 测定：240nm处测定吸收度，以苯巴比妥为对照。 苯巴比妥钠(mg) = (A样/A对)×C对×1.095×D 1.095=苯巴比妥钠分子量/苯巴比妥分子量

58 高效液相色谱法 该法多用于制剂及体液中药物的含量测定。 测定方法： 色谱条件 包括色谱柱类型；流动相组成；检测波长；流速大小；柱温和进样量。
对照液及制备：溶剂为甲醇 样品处理及测定：待测血清加内标处理进样分析 线形范围考察（标准曲线制备）： 提取回收率考察：对照品血清，按样品处理后测定峰面积；流动相配制的同浓度对照品测定，计算回收率。

59 小结 一、 巴比妥药物的基本结构 环状的丙二酰脲母核部分 取代基部分 二、主要性质 （一）. 物理性质： 白色结晶或晶形粉末
一、 巴比妥药物的基本结构 环状的丙二酰脲母核部分 取代基部分 二、主要性质 （一）. 物理性质： 白色结晶或晶形粉末 易溶于有机溶剂，不溶于水；其钠 盐相反。

60 （二）. 化学性质 1. 弱酸性 母核结构中1,3-二酰亚胺集团发生酮式-烯醇式结构互变，在水溶液中发生二级解离。 2. 水解反应 二酰亚胺结构与强碱公沸即水解，释放出氨气

61 3. 与重金属的反应 在碳酸溶液中，与银盐的反应，可溶性一银盐，不溶性的白色二银盐沉淀。 吡啶溶液中，与铜盐反应，生成紫色或绿色的配位化合物 异丙胺碱性溶液中，与钴盐反应，生成紫色的配位化合物

62 与汞盐反应，生成白色沉淀，沉淀 在氨水中溶解。
4. 与香草醛的反应 在浓硫酸存在下，与香草醛发生缩合反应，生成棕红色产物。放冷，加乙醇，显紫色并变为蓝色。

63 5. 紫外吸收光谱特征 巴比妥类药物 （酸碱环境） 硫代巴比妥类药物 （酸碱环境） 6. 薄层色谱行为特征 7. 显微晶形 不同的巴比妥药物不同晶形特征，或与某试剂反应产物的具有不同晶形特征。

64 二、鉴别实验 （一）丙二酰脲类的鉴别实验 1. 银盐反应 2. 铜盐反应 （二） 测定熔点 （三） 利用特殊取代基或元素的鉴别试验 1. 利用不饱和取代基的鉴别试验 与碘试液的反应 与高锰酸钾试液的反应

65 2. 利用芳环取代基的鉴别试验 硝化反应 （黄色产物） 与硫酸-亚硝酸钠的反应（成黄色 橙红色） 与甲醛-硫酸的反应 （玫瑰红色产物） 3. 硫元素的反应 与铅离子反应，加热生成黑色产物

66 三、杂质检查 （一） 苯巴比妥的特殊杂质检查 1. 酸度检查 主要控制酸性较强的副产物苯基丙二酰脲。 2. 乙醇溶液的澄清度 主要控制在乙醇溶液中溶解度较小杂质巴比妥酸。 3. 中性或碱性物质的检查 利用中性或碱性的副产物不溶于氢氧化钠而溶于乙醚，对其加以控制。

67 （二） 司可巴比妥钠特殊杂质检查 1. 溶液的澄清度 主要控制谁不溶性杂质 2.中性或碱性物质的检查 利用中性或碱性的副产物不溶于氢氧化钠而溶于乙醚，通过乙醚提取对其加以控制。

68 四、含量测定 （一） 银量法 （二） 溴量法 （三） 酸碱滴定法 1. 水-乙醇混合液中的滴定 指示终点的方法：麝香草酚酞 电位法指示终点

69 2. 在胶束水溶液中的滴定 该方法可以增加巴比妥药物的酸性 指示终点的方法：麝香草酚酞 3. 非水溶液滴定法 增加巴比妥药物酸性，常用溶剂有二甲基甲酰胺、甲醇、丙酮、三氯甲烷等 指示终点的方法：麝香草酚蓝 电位法指示终点

70 （四） 紫外分光光度法 1. 直接测定的紫外分光光度法（硫喷妥钠）
根据溶液的pH值，在最大吸收波长处，直接测定对照品和供试品溶液的吸收度，再计算药物含量。 取样量中硫喷妥钠的mg数（硫喷妥为对照品） = (A样/A对)×C对×1.091×D 1.091=硫喷妥钠分子量/硫喷妥分子量 其他测定方法：吸光系数法，标准曲线法等

71 2 .提取分离后紫外分光光度法（苯巴比妥钠） 酸化：苯巴比妥钠加水使溶解 + HCl →析出沉淀 提取：沉淀+ 氯仿→苯巴比妥，水浴蒸发至近干→ 残渣 碱化：残渣+醇+ pH9.6硼酸盐缓冲液溶液→测定溶液（发生一级电离） 测定：240nm处测定吸收度，以苯巴比妥为对照。 苯巴比妥钠(mg) = (A样/A对)×C对×1.095×D 1.095=苯巴比妥钠分子量/苯巴比妥分子量

72 (五)高效液相色谱法 该法多用于制剂及体液中药物的含量测定。 测定方法：
色谱条件 包括色谱柱类型；流动相组成；检测波长；流速大小；柱温和进样量。 对照液及制备：溶剂为甲醇 样品处理及测定：待测血清加内标处理进样分析 线形范围考察（标准曲线制备）： 提取回收率考察：对照品血清，按样品处理后测定峰面积；流动相配制的同浓度对照品测定，计算回收率。

73 练习题 1. 巴比妥类药物具有的特性为： A. 弱碱性 B. 弱酸性 C. 易与重金属离子络合 D. 易水解 E. 具有紫外特征吸收

74 2. 硫喷妥钠与铜盐的鉴别反应生成物为: A. 紫色 B. 绿色 C. 蓝色 D. 黄色 E. 紫堇色

75 3．巴比妥类药物在吡啶溶液中与铜吡啶试液作用，生成配位化合物，显绿色的药物是:
A. 苯巴比妥 B. 异戊巴比妥 C. 司可巴比妥 D. 巴比妥 E. 硫喷妥钠

76 4. 用于鉴别反应的药物: A. 硫喷妥钠 B. 苯巴比妥 C. A和B 均可 D. A和B 均不可 (1) 与碱溶液共沸产生氨气 (2) 在碱性溶液中与硝酸银试液反应生成白色沉淀 （C） （C）

77 (3) 在碱性溶液中与Pb2+离子反应，加热后有黑色沉淀
(4) 与甲醛-硫酸反应生成玫瑰红色环 （A） （B）

78 5. 巴比妥类药物的鉴别方法有: A. 与钡盐反应生成白色化合物 B. 与镁盐反应生成红色化合物 C. 与银盐反应生成白色沉淀 D. 与铜盐反应生成有色产物 E. 与氢氧化钠反应生成白色沉淀

79 6. 与NaNO2～H2SO4反应生成橙黄至橙红色产物的药物是:
B. 司可巴比妥 C. 巴比妥 D. 硫喷妥钠 E. 硫酸奎宁

80 7. 银量法测定苯巴比妥钠含量时,若用自身指示法来判断终点,样品消耗标准溶液的摩尔比应为:
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 1:4 E. 以上都不对

81 8. 可用以下方法鉴别的药物是： A. 苯巴比妥 B. 司可巴比妥 C. 硫喷妥钠

82 (1)在吡啶溶液中与铜吡啶试液作用，生成绿色配位化合物
(2)与亚硝酸钠—硫酸反应生成橙黄色，随即转为橙红色 (3)与甲醛—硫酸反应生成玫瑰红色环 (4)与碘试液发生加成反应，使碘试液橙黄色消失 (5)在氢氧化钠液中可与铅离子反应生成白色沉淀，加热后，沉淀变成黑色 (C) (A) (A) (B) (C)

83 第二节 苯并二氮杂卓 类药物的分析 该类药物为苯环与含氮杂环稠合而成的有机药物，其中1，4-本并二氮杂卓类药物是目前临床应用最广泛的抗焦虑，抗惊厥药。

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87 硝西泮

88 氯硝西泮

89 奥沙西泮

90 盐酸氟西泮

91 艾司唑仑

92 阿普唑仑

93 一、结构与性质 1. 苯并二氮杂卓母核 弱碱性， 2. 结构中的环一般比较稳定，但在酸性溶液中可水解，形成相应的二苯甲酮衍生物。
1. 苯并二氮杂卓母核 弱碱性， 2. 结构中的环一般比较稳定，但在酸性溶液中可水解，形成相应的二苯甲酮衍生物。 3. UV吸收特性

94 二、鉴别试验 （一）化学反应 1. 沉淀反应

95 氯氮卓 【鉴别】（2）取本品约 10mg，加盐酸溶液（9→1000）10ml 溶解后，加碘化铋钾试液 1 滴，即生成橙红色沉淀。

96 阿普唑仑 [鉴别] （1）取本品约 5mg，加盐酸溶液（9→1000）2ml 溶解后，分为两份：一份加硅钨酸试液 1 滴，即生成白色沉淀；另一份加碘化铋钾试液 1 滴，即生成橙红色沉淀。

97 2. 硫酸—荧光反应 该类药物溶于硫酸后，在紫外光下（365nm显不同荧光） 氯氮卓——黄色； 艾司唑仑——亮绿色 硝西泮——淡蓝色； 地西泮——黄绿色

98 本类药物多为含氯有机化合物，氧瓶燃烧法破坏后，碱液吸收、硝酸酸化，显氯化物反应。
（二）特征基团反应 本类药物多为含氯有机化合物，氧瓶燃烧法破坏后，碱液吸收、硝酸酸化，显氯化物反应。

99 （三）UV 和 IR （四）色谱法

100 三、有关物质的检查 1. 地西泮中有关物质的检查 地西泮的原料及片剂 TLC 高低浓度对比法

101 2. 氯氮卓中有关物质的检查 氧化物、氨基物 杂质对照品法 有关物质 参比杂质对照品法 TLC 高低浓度对比法

102 四、含量测定 （一） 非水溶液滴定法 滴定剂通常为高氯酸标液 溶剂为冰醋酸，醋酐及混合物 终点指示。结晶紫或电位法 （二）紫外分光光度法
1. 对照品比较法 2. 吸光系数法 （三）HPLC法