第五章 巴比妥类药物的分析 （Analysis of Barbitals Drugs）

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1 第五章 巴比妥类药物的分析 （Analysis of Barbitals Drugs）
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。

2 一、巴比妥类药物的结构剖析 结构通式： 母核（环状丙二酰脲）+取代基 决定巴比妥类药物的特性 区别各种巴比妥类药物

3 5,5-取代的巴比妥类药物 5 5

4

5 戊巴比妥 硫喷妥钠

6 二、理化性质 (Physical and chemical properties)
（一）性状 1. 白色结晶或结晶性粉未，具有固定的熔点 2. 游离巴比妥类药物不溶于水，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。

7 性质 （二）弱酸性 结构中都有1,3-二酰亚胺基团(-CO-NH-CO-)，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。

8 与强碱的成盐反应：

9 性质 （三）水解反应 红色石蕊变蓝

10 性质 （四）与重金属离子反应 1. 与银盐的反应

11 AgNO3 +

12 2. 与铜盐的反应 与重金属离子反应 1）反应条件： 碱性溶液：吡啶水溶液 铜盐：硫酸铜 2）意义： 用于区别巴比妥类与硫代巴比妥类药物
2. 与铜盐的反应 1）反应条件： 碱性溶液：吡啶水溶液 铜盐：硫酸铜 2）意义： 用于区别巴比妥类与硫代巴比妥类药物 巴比妥类药物：紫色 硫代巴比妥类药物：绿色 用于本类药物的鉴别

13

14 紫色 配位化合物

15 巴比妥与异戊巴比妥的鉴别 巴比妥与异戊巴比妥在pH10.7条件下与铜盐反应生成紫色沉淀，加氯仿后，巴比妥生成的紫色沉淀不溶于氯仿，而异戊巴比妥生成的紫色沉淀则溶于氯仿，使氯仿层呈现紫色。 这是由于在pH值较高的溶液中， 5，5-取代基的亲脂性越强，与铜盐生成的紫色沉淀越易溶于氯仿。

16 与重金属离子反应 3. 与钴盐的反应 反应条件： 碱性溶液：异丙胺 钴盐：Co(NO3)2 Co(Ac)2 CoO 无水：无水乙醇或甲醇

17 与重金属离子反应

18 与重金属离子反应 4. 与汞盐的反应 巴比妥类药物+汞盐→白色↓（可溶于氨试液）

19 （五）与香草醛（vanillin）的反应
浓H2SO4 乙醇 巴比妥类药物 + 香草醛 棕红色 蓝色

20 性质 （六）紫外吸收光谱特征 与电离程度有关 A H2SO4溶液(0.05mol/L)（未电离） pH9.9缓冲溶液 （一级电离）
C. NaOH溶液 (0.1mol/L) (pH 13) （二级电离） 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。 nm 巴比妥类药物的紫外吸收光谱

21 性质 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240nm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255nm处。

22 含S代巴比妥类 0.1mol/L盐酸溶液中 0.1mol/L氢氧化钠溶液中 pH=2 ： 287nm 238nm

23 性质 (七) TLC 特征 取巴比妥类药物50μg，点于硅胶GF254薄层板上，以氯仿-丙酮（4:1）为展开剂展开，薄层板干燥后，喷洒2%的HgCl2乙醇溶液，随之再喷洒2%的1,5-二苯卡巴腙的乙醇溶液，在紫色背景下可观察到巴比妥类药物的白色斑点。

24 （八）显微结晶鉴别 巴比妥： 长方形 1．药物本身的晶形 苯巴比妥： 球形→花瓣状 2．反应产物的晶形
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

25 三、鉴别试验 (Test of identification)

26 鉴别 （一）丙二酰脲类鉴别反应 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，白色沉淀不再溶解。

27 鉴别 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。

28 （二）熔点测定 鉴别 苯巴比妥钠的鉴别 Ch.P.（2010）
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 ℃。

29 （三）取代基的反应 1. 不饱和烃取代基反应 鉴别 （1） 碘试液反应 含不饱和烃取代基的巴比妥类药物 与碘试液发生加成反应，使碘试液褪色
与溴试液反应，使溴试液褪色

30 司可巴比妥钠与碘试液的反应式：

31 鉴别 （2） 高锰酸钾反应 使紫色的KMnO4转变为棕色的MnO2 棕色

32 2. 芳环取代基的反应 鉴别 区别苯巴比妥和不含芳环的巴比妥类药物 （1） 硝化反应 与硝酸钾和硫酸共热→黄色硝基化合物
2. 芳环取代基的反应 区别苯巴比妥和不含芳环的巴比妥类药物 （1） 硝化反应 与硝酸钾和硫酸共热→黄色硝基化合物 （2） 与硫酸-亚硝酸钠反应 苯巴比妥：生成橙黄色→橙红色 苯巴比妥 Ch.P.（2010） 【鉴别】 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.

33 【鉴别】 鉴别 （3） 甲醛—硫酸的反应 苯巴比妥与甲醛—H2SO4反应生成玫瑰红色环 用于苯巴比妥的鉴别
取本品约50 mg，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 【鉴别】

34 鉴别 3. 硫元素反应 硫喷妥钠在氢氧化钠溶液中与铅离子反应，生成白色沉淀；加热后，转变为黑色硫化铅沉淀。 区别硫代巴比妥类药物与巴比妥类药物

35 四、 特殊杂质检查 (The relative substance test)

36 以苯巴比妥为例 酸度 苯基丙二酰脲，加甲基橙不得显红色 中性或碱性物质 利用其不溶于氢氧化钠，溶于乙醚性质 乙醇溶液的澄清度
控制苯巴比妥酸,在乙醇溶液中溶解度小的性质进行检查

37 五、 含量测定 (Assay)

38 （一）银量法 Ch.P.(2010) 1. 原理

39 （一）银量法 2. 测定方法 溶于Na2CO3溶液 温度15~20℃ AgNO3直接滴定 3. 终点指示 稍过量的Ag+生成难溶性的二银盐 白色浑浊

40 （一）银量法 4. 讨论 ① 优点：操作简便、专属性强 ②缺点: 近终点生成二银盐速度慢 温度影响大 ③ 无水碳酸钠应新鲜配制 ④ AgNO3滴定液应新鲜配制 ⑤ 银电极使用前应进行处理

41 （一）银量法 克服方法： ①12%丙酮 浓度不能过大，二银盐溶解 （Ch.P.63,77） ②甲醇及3%无水碳酸钠为溶剂 电位法指示终点 （Ch.P.85以后）

42 例. 测定方法与计算 苯巴比妥： 取本品约0.2 g，精密称定，加甲醇40ml使溶解，再加新制的3％无水碳酸钠溶液15m1，照电位滴定法，用硝酸银滴定液（0.1mol/L）滴定。每1ml硝酸银滴定液（0.1 mo1/L）相当于23.22 mg的C12H12N2O3。 原料药：直接滴定法

43 凡取代基中含有双键的巴比妥类药物， 其不饱和键可与溴定量地发生加成反应 （二）溴量法 1. 原理
Br2(剩余) + 2KI → 2KBr+I2 I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI+Na2S4O6

44 （二）溴量法 2. 测定方法 供试品→ 碘瓶→水溶解＋Br2(定、过） →立即密塞并振摇,暗处放置15min
→KI试液→I2→Na2S2O3滴定 同法做空白

45 例. 测定方法与计算 司可巴比妥钠 Ch.P.（2010）：
例. 测定方法与计算 司可巴比妥钠 Ch.P.（2010）： 取本品约0.1g，精密称定，置250ml碘量瓶中，加水10m1，振摇使溶解，精密加溴滴定液（0.05mol/L）25ml，再加盐酸5m1，立即密塞并振摇1min，在暗处静置15min后，注意微开瓶塞，加碘化钾试液10m1，立即密塞，摇匀后，用硫代硫酸钠滴定液（0.1mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失，并将滴定结果用空白试验校正。每1ml溴滴定液（0.05mo1/L）相当于13.01mg的C12H17N2NaO3。

46 含量 原料药：剩余滴定法 反应摩尔比1:1

47 含量 3. 讨论 （1）溴滴定液（0.05 mol/L）的配制 取溴酸钾3.0 g与溴化钾15 g，加水适量使溶解成1000 ml，摇匀。
3. 讨论 （1）溴滴定液（0.05 mol/L）的配制 取溴酸钾3.0 g与溴化钾15 g，加水适量使溶解成1000 ml，摇匀。 （2）操作中要防止溴和碘的逸失 （3）平行条件进行空白试验可减少溴和碘逸失带来的误差。

48 （三）酸碱滴定法 原理 存在问题: 药物水中溶解度小 生成的弱酸盐易水解 影响滴定终点

49 （三）酸碱滴定法 克服办法 1. 醇溶液或水醇溶液 指示剂：麝香草酚酞（TP） 终点：淡蓝色（CO2影响，空白对照) 或改用电位法
1. 醇溶液或水醇溶液 指示剂：麝香草酚酞（TP） 终点：淡蓝色（CO2影响，空白对照) 或改用电位法 用乙醇作为溶剂的目的：用乙醇既溶解药物，又防止产物水解，而影响终点观察。

50 苯巴比妥的含量测定 取本品约0.5g，精密称定，加乙醇20m1溶解后，加麝香草酚酞指示液6滴，用氢氧化钠滴定液（0.1 mo1/L）滴定，并将滴定结果用空白试验校正，即得。每l ml氢氧化钠滴定液（0.1 mol/L）相当于22.63 mg的C11H18N2O3。

51 （三）酸碱滴定法 2. 加入表面活性剂，水溶液中滴定 指示剂：麝香草酚酞（TP） 本法简便，优于① 常用表面活性剂：
溴化十六烷基三甲基苄胺，CTMA 氯化四癸基二甲基苄胺，TDBA 在溶液中加入少量表面活性剂，而使终点变化明显，这是由于表面活性剂能改变巴比妥类药物的离解平衡，使Ka值增大，使巴比妥类药物的酸性增强。

52 3. 非水溶液滴定法 含量 巴比妥类药物在非水溶液中酸性增强，当用碱性标准液滴定时，终点较为明显。
非水溶剂：二甲基甲酰胺、甲醇、氯仿、丙酮、无水乙醇 滴定剂：甲醇钾（钠）的甲醇（或乙醇）溶液、氢氧化四丁基铵的氯苯溶液 指示剂：麝香草酚蓝 电位法

53 含量 （四）紫外分光光度法 1. 直接UV法 本法是将样品溶解后，根据溶液的pH值选用其相应的max处进行直接测定。 单组分定量方法：

54 含量 （1） 吸收系数法 （2）标准曲线法

55 含量 (单标法) （3）对照法

56 USP（24）测定硫喷妥钠的方法为： 取硫喷妥钠约100 mg，精密称定，置于200 ml量瓶中，加NaOH溶液（1→250）使溶解，并稀释至刻度，摇匀。精密量取该溶液5 ml移入500 ml量瓶中，加NaOH溶液并稀释至刻度，摇匀。另取硫喷妥对照品适量，精密称定，加NaOH溶液溶解，并定量稀释至浓度约为5 g/ml的对照品溶液。 随即于大约304 nm波长处分别测定以上两种溶液的吸收度，以NaOH溶液作空白。

57 对照法 n——稀释倍数

58 2. 经提取分离后的紫外分光光度法 样品NaOH溶解→酸化/有机溶剂提取 →弃去水层 有机层→NaOH提取→弃去有机层 水层→λmax处测定

59 含量 2. 经提取分离后的紫外分光光度法 称取供试品苯巴比妥钠50mg,置于分液漏斗中,加水15mL使溶解,加盐酸2mL,振摇,析出苯巴比妥,用氯仿提取4次,每次25mL,用脱脂棉滤入250mL量瓶中,以少量氯仿洗涤分液漏斗和滤器,加氯仿至刻度,摇匀。精密量取氯仿溶液5mL，水浴蒸干。残渣先用乙醇5mL，再用pH9.6硼酸盐缓冲溶液溶解，移入100mL量瓶中，用此缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，即为供试品溶液。

60 含量 3. 差示紫外分光光度法（A法） （1）测定方法 取两份相等的供试溶液，分别制成两种不同的化学环境（如在其一中加酸、碱或缓冲液改变溶液的pH，或在其一中加能与供试品发生某种化学反应的试剂），然后将两者分别稀释至同样浓度，一份置样品池中，另一份置参比池中，于适当波长处，测其吸收度的差值（A值）。

61 含量 （2） 必要条件 供试品在不同的化学环境中以不同的分子形式存在，它们的吸收光谱有显著的差异。 干扰物的吸收不受测定时化学环境的影响，光谱行为不变。

62 供试品在两种不同的化学环境中分别以x、y 表示，干扰物用 z 表示
含量 （3） 定量依据 供试品在两种不同的化学环境中分别以x、y 表示，干扰物用 z 表示

63 即，吸收度差值（A）仅与待测组分的浓度有关，而与干扰组分无关，即干扰组分的干扰被消除。
可用对照法或标准曲线法定量

64 保留了通常的分光光度法简易快速、直接读数的优点，又无需事先分离，并能消除干扰。
含量 （4） 特点 保留了通常的分光光度法简易快速、直接读数的优点，又无需事先分离，并能消除干扰。

65 于波长240 nm处，测定pH10和pH2两种溶液的吸收度之差
含量 （5） 应用 于波长240 nm处，测定pH10和pH2两种溶液的吸收度之差 于波长260 nm处，测定pH10和强碱溶液的吸收度之差

66 （五）高效液相色谱法 （六）电泳法 （七）气相色谱法-质谱法

67 小结 1．掌握巴比妥类药物的化学结构与分析方法间的关系： （1）弱酸性 （2）水解性 （3）与重金属离子的反应 2．掌握巴比妥类药物的鉴别：
（1）与重金属的反应 （2）特殊取代基（不饱和烃基取代、芳环取代）和硫元素的鉴别试验 3．掌握巴比妥类药物含量测定原理与方法： （1）银量法、溴量法测定的原理与含量计算 （2）紫外分光光度法测定（计算）

68 选择题 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

69 2.苯巴比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

70 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

71 4. 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

72 5. 于Na2CO3溶液中加AgNO3试液，开始生成白色沉淀经振摇即溶解，继续加AgNO3试液，生成的沉淀则不再溶解，该药物应是:
A. 盐酸可待因 B. 咖啡因 C. 新霉素 D. 维生素C E. 苯巴比妥

73 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

74 7. 中国药典（2010年版）采用AgNO3滴定液（0.1 mol/L）滴定法测定苯巴比妥的含量时，指示终点的方法应是:
A. K2CrO4溶液 B. 荧光黄指示液 C. Fe(III)盐指示液 D. 电位法指示终点法 E. 永停滴定法

75 8. 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

76 9. 非水溶液滴定法测定巴比妥类药物含量时，下面哪些条件可采用:
A. 冰醋酸为溶剂 B. 二甲基甲酰胺为溶剂 C. 高氯酸为滴定剂 D. 甲醇钠为滴定剂 E. 结晶紫为指示剂

77 10. 下列哪些性质适用于巴比妥类药物: A. 母核为7-ACA B. 母核为1,3-二酰亚胺基团 C. 母核中含2个氮原子 D. 与碱共热，有氨气放出 E. 水溶液呈弱碱性

78 11. 用酸量法测定巴比妥类药物含量时，适用的溶剂为:
A. 碱性 B. 水 C. 酸水 D. 醇－水 E. 以上都不对

79 12. 中国药典（2010年版）采用银量法测定苯巴比妥片剂时，应选用的试剂有:
A. 甲醇 B. AgNO3 C. 3％无水碳酸钠溶液 D. 终点指示液 E. KSCN

80 下列2组药物的标签均已脱落，根据给出的结构，用化学方法将它们区分出来，并写出每个药物的名称。