药物分析课件第5章-巴比妥类药物的分析

H N N O
O O N CH
H N
O C 2H 5 CH(CH 2 ) 2 CH 3 CH 3
3
CH 3 (CH 2 ) 2 CH CH 3
O
O
OCH OH
棕红色
加乙醇后，其反应产物可转变为
O H 5C 2 CH 3 (CH 2 ) 2 CH CH 3 O N N CH OH HO N O N O C 2H 5 CH(CH 2 ) 2 CH 3 CH 3
(4)与Hg2+的反应
O R1 R2 O H N O NH + H g(N O 3 ) 2 H N N O O R1 R2 O N N O NH4 + HNO3 H gO H
-
-H N O 3
O R1 R2
O H gN O 3
O R1 R2
N N O
OH H gN O 3
白色
O R1 R2
N
+
OH + N H 3 + H 2O N H gN O 3
CO NH CO N
CO NH
(3)与Co2+的反应
这一反应的现象与铜盐反应的现象相 似，均生成紫堇色配位化合物。本反应要求 在无水的条件下进行，所用试剂均应不含水 分，以使反应灵敏，而且形成的有色产物也 比较稳定，常用无水乙醇或甲醇；钴盐为醋 酸钴、硝酸钴或氧化钴；碱以有机碱为好， 一般采用异丙胺。
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 10ml，在水浴上加热回流30min，放臵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。巴比妥与对硝 基氯苄的衍生化反应为：
3
H 3C + H 2 SO 4
O
H N NH O
O + K 2 SO 4 + 2H 2 O
7. 色谱行为特征（主要用于鉴别）
（ 1 ） TLC: 在 硅 胶 60F254 上 点 样 ， 氯 仿 - 丙 酮 （4:1）为展开剂，显色，在紫色背景上可观察 到白色的斑点。一般采用对照品（或标准品） 比较法，要求供试品斑点的Rf 值应与对照品斑 点的一致。 （2）HPLC: 与对照品比较保留行为，主要是比 较保留时间和相对保留时间。
O R1 R2
பைடு நூலகம்N N O
O
H+
= 12
由于本类药物具有弱酸性（pKa 值 为7.3－8.4）故可与强碱反应生成 水溶性的盐类，一般为钠盐。成盐 反应为：
R1 R2 CO N C OH CO NH
R1
CO N C ONa + H 2 O CO NH
+ N aO H
R2
由弱酸与强碱形成的巴比妥钠盐，其水 溶液呈碱性，加酸酸化后，则析出结晶 性的游离巴比妥类药物，可用有机溶剂 将其提取出来。上述这些性质可用于巴 比妥类药物的分离、鉴别、检查和含量 测定。

在酸性溶液中，5，5-二取代和1，5，5三取 代巴比妥类药物不电离，无明显的紫外吸收峰； 在pH10的碱性溶液中，发生一级电离，形成共 轭体系结构，在240nm处出现最大吸收峰；在 pH13的强碱性溶液中，5，5-二取代巴比妥类药 物发生二级电离，引起共轭体系延长，导致吸 收峰向红移至255nm；1，5，5-三取代巴比妥类 药物，因1位取代基的存在，故不发生二级电离， 最大吸收峰仍位于240nm。
2. 测定熔点 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
例如：
司可巴比妥钠的鉴别 取本品1g 溶解 搅拌 加水煮沸溶解成澄清溶液 放冷 滤 结晶在70℃干燥后，熔点约为97℃。
水
稀醋酸
强力 过
苯巴比妥钠的鉴别 中国药典的方法：取本品约 0.5g 加水溶解 加过量稀盐酸 白色结晶 性沉淀 过滤 用水洗净沉淀 105℃干燥， 熔点应为174℃～178℃。
O H5C2 C H5C2
H C N C O
C N H O 巴比妥
O H5C2 C
H C N C O
C N H O 苯巴比妥
O CH2 CH CH2 C C3H7 CH CH3
H C N C ONa C N
O
司可巴比妥钠
O C2H5 CH3 CHCH2CH2 CH3 C
H C N C ONa C N
O 异戊巴比妥钠
O C2H5 CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3
H N
O NH
O
戊巴比妥
O C2H5 CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3
H N N O
SNa
硫喷妥钠
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二、理化特征
1. 性状
巴比妥类药物通常为白色结晶或者
为结晶性粉末，具有一定的熔点。在空
气中未定，加热都能升华。一般微溶或 极微溶于水，易溶于乙醇；其钠盐易溶 于水，难溶于有机溶剂。
第五章 巴比妥类药物的分析
巴比妥类药物是环状酰脲类的镇静催眠药， 我们知道巴比妥类药物剂量由小到大，中枢 抑制作用相继表现为镇静、催眠、抗惊厥和 麻醉作用，其中苯巴比妥还具有抗癫痫的作 用。
结构剖析 基本要求 理化特征 鉴别试验 杂质检查 含量测定
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基本要求
一、掌握我国药典中巴比妥类药物的 鉴别和含量测定的基本原理与方法。 二、熟悉国外药典本类药物鉴别和含 量测定的基本原理与方法。。 三、了解本类药物的体内分析方法。
O R1 R2 O H N N ONa H 2O R1 R2 C COONa CONHCONH
2
H 2O
R1 CHCOONa + 2NH R2
3
4. 与重金属反应
(1)与Ag+的反应
R1 C R2 CO NH CO N C O N a + AgN O 3 + N a 2 C O 3
R1 C R2 CO N Ag CO N C O N a + N aHC O 3 + N aN O 3
水—吡啶
CO R1 C R2
N C OH
CO NH
CO NH
部分离子化
R1 C R2
CO
N C O
+ H+
CO NH
2+ N 2 N + C uSO 4 N Cu + SO 2 4
2 R1 C R2 CO NH CO N C O +
2+ N Cu N
R1 C R2 R1 C R2
CO
N C O Cu C O N N
3. 水解反应
巴比妥类药物及其钠盐的六元环状 结构比较稳定，遇酸、氧化剂、还原剂 时，一般情况下不会破裂，但与碱共沸 时则水解开环，并产生氨气。

(1)巴比妥类药物的水解 主要是酰亚胺基团的性质，与碱溶 液共沸就可以水解生成氨气，生成的氨 气可使红色石蕊试纸变蓝。反应式如下：
N C OH + 5N aOH NH
O H 5C 2 H 5C 2 O H N O O NH + NO2 NO2 CH 2 Cl N a 2 CO 3 H 5C 2 H 5C 2 O N H N O CH 2 + N aH CO 3 + N aCl
3.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
具有不饱和取代基的巴比妥类药物，中国药典收载了司可巴比妥钠。其分 子结构中含有烯丙基，可与碘、溴或高锰酸钾作用，发生加成或氧化反应， 而使碘、溴或高锰酸钾褪色。
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三、鉴别试验
1. 丙二酰脲鉴别反应 这一鉴别试验已经收载在中国药典 附录中的“一般鉴别试验”项下。包括 银盐反应和铜盐反应，分别生成沉淀和 呈色，反应。
1. 丙二酰脲鉴别反应
已经收载在中国药典附录中的“一般鉴 别试验”项下。包括银盐反应和铜盐反应， 分别生成沉淀和呈色，反应的原理前面已经 提到过，在此不再赘述。
①与碘试液反应
NaO N
O H N O
NaO CH 2 + I
2
H N
O I
I CH 2
N
O
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
②与高锰酸钾的反应 含不饱和取代基的巴比妥 类药物，具有还原性，在碱性溶液中与高锰酸钾 反应，使紫色的高锰酸钾还原成棕色的二氧化锰。
NaO 3 N
O H N O
CH 2 + 2KMnO CH 3 CH 3
H N O OH OH
4
+ 4H 2 O
NaO 3 N
CH 2 + 2MnO
O
2
+ 2KOH
CH 3
CH 3
（2）利用芳环取代基的鉴别试验
①硝化反应 含芳香取代基的巴比妥类药物，如取 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。
H 3C O H N O NH + 2KNO O O 2N NO 2
O
5. 与香草醛的反应
巴比妥类药物分子结构中丙二酰脲 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。BP（2000）戊巴比妥采用此反应进
行鉴别。
O H 5C 2 CH 3 (CH 2 ) 2 CH CH 3
H N
O NH +
CHO H 2O OCH OH
3
O H 5C 2
OCH 3 OH
6. 紫外吸收光谱特征
主要特点：随着电离级数的不同，巴比
妥类药物的紫外光谱会发生显著的变化。 也就是说，溶液pH值的不同以及取代基 的不同会对紫外光谱产生影响。
A. H2SO4溶液 （0.05mol/L） B. pH9.9缓冲液 C. NaOH溶液 （0.1mol/L）
巴比妥类药物的紫外吸收光谱
（2）反应产物的晶形 鉴于某些巴比妥类药 物可与重金属离子反应，生成具有特殊晶形的 沉淀。因此，可利用此特性进行鉴别。例如， 巴比妥可与硫酸铜-吡啶试液进行反应，生成 十字形紫色结晶，如课本P101图5-4所示；苯 巴比妥反应后，则形成浅紫色细小不规则的或 类似菱形的结晶；其他巴比妥类药物不能形成 结晶，可利用这一特性来区分之。
可溶性的
R1 C R2 CO N Ag Ag R1 C R2 CO N Ag CO N C O + N aN O 3 CO N C O N a + AgN O 3
白色
(2)与Cu2+的反应
巴比妥类药物 + 铜吡啶试液
硫喷妥钠 + 铜吡啶试液
吡啶
紫色或紫 色沉淀
吡啶
绿色
R1 C R2
CO
NH C O
2. 弱酸性
巴比妥类药物的母核环状结构中含有 1，3-二酰亚胺基团，能使其分子发生酮 式-烯醇式互变异构，在水溶液中发生二 级电离，其反应式为：
O R1 R2 O H N O NH O R1 R2 O pK 1 = 8 H N N OH -H + O R1 R2 O pK
2
H N N
O
-H + H+
8. 显微结晶
巴比妥类药物可根据其本身或与某种试剂的反 应产物的特殊晶型，进行同类或不同类药物的鉴别。 此法亦适用于生物样品中微量巴比妥类药物的检验。 （1）药物本身的晶形 取药物或从酸性溶液中，用 有机溶剂提取、经酸化、提取、纯化后，即生成相 应巴比妥类药物的特殊结晶。在显微镜下观察结晶 形状：巴比妥为长方形；苯巴比妥在开始时呈球形， 然后变成花瓣状的结晶。见课本P101。
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一、结构特征与典型药物

巴比妥类药物是巴比妥酸的衍 生物，结构通式如下
O R1 C5 R2
4
H C N
3 6 1 2
C O R3
C N H O
5,5－取代的巴比妥类药物 5,5－取代的硫代巴比妥类药物 1,5,5－取代的巴比妥类药物
本类药物的结构可大致分为两个部分： 1. 环状丙二酰脲、1,3－二酰亚胺基团 决定巴比妥类药物的特性 2. 取代基部分 区别各种巴比妥类药物
R1 R2
CO CO
R1 CO O Na +2N H 3 + 2N a 2 CO 3 R2
JP(14)采用这一反应鉴别异戊巴比妥和巴比妥。
(2)巴比妥类药物钠盐的水解
本类药物钠盐的水溶性比较大，在 吸湿的情况下也能水解。水解的速度与 温度和pH值有关。室温和pH10以下时水 解较慢，pH11以上随着碱度的增加水解 速度也随之加快。
硫喷妥的紫外吸收光谱
HCl 溶液 (0.1mol/L) -----
NaOH 溶液
(0.1mol/L)
硫代巴比妥类药物的紫外吸收光谱则不同， 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，两个吸收峰分 别 在 287nm 和 238nm ； 在 氢 氧 化 钠 溶 液 （ 0.1mol/L ） 中 ， 两 个 吸 收 峰 分 别 移 至 304nm和255nm。另外，在pH13的强碱性溶液 中，硫代巴比妥类药物在255nm处的吸收峰 消失，只存在304nm处的吸收峰。
2
R1 R2
R1 R2 R1 R2
CO N H CO CO N H
CO NH CO CO N CO N CO CO N H Co N HC H (CH 3) 2 N HC H (CH 3 ) 2
+ Co 2+ + 4 (C H 3) 2 CH NH 2
+
2 (C H 3 ) 2 CH N H 3
+