1、第1章巴比妥類藥物的分析1.1 藥物的基本結構與特征1.1.1 巴比妥類藥物的結構與性質巴比妥類藥物為環狀酰月尿類鎮靜催眠藥，是巴比妥酸的衍生物，其基本結構通式為:Rixz?-NVcC5、6iR=OR2CNOH二R3由于5位取代基巳和R2不同，形成不同巴比妥藥物，具有不同的理化性質。臨床上常用的本類藥物多為巴比妥酸的5,5-二取代衍生物，少數為1,5,5-三取代物或C2位為硫取代的硫代巴比妥酸的5,5-二取代衍生物。中國藥典(2010年版)收載的本類藥物有苯巴比妥及其鈉鹽，異戊巴比妥及其鈉鹽，司可巴比妥鈉以及注射用硫噴妥鈉等。表1-1常見巴比妥類藥物的化學結構藥物R1R2備注巴比妥(Barbi

2、tal)C2H5C2H5苯巴比妥(Phenobarbital)一C2H5C6H5異戊巴比妥(Amobarbital)一C2H5CH2CH2CH(CH3)2司可巴比妥鈉(Secobarbitalsodium)CH2CH=CH(CH3)2一CH(CH3)(CH2)2CH3硫噴妥鈉(ThiopentalSodium)一C2H5C2H5C2位S取代物的鈉鹽巴比妥類藥物的母核為巴比妥酸環狀丙二酰月尿結構。此結構是巴比妥類藥物的共同部分，決定巴比妥類藥物的特性，可用于與其他類藥物相區別。另一部分是取代基部分，即R1和R2。根據取代基不同，可以形成各種具體的巴比妥類的各種具體藥物，并具有不同的理化性質。這些

3、理化性質可用于各種巴比妥類藥物之間的相互區別。1.1.2 巴比妥類藥物的特征巴比妥類藥物一般為白色結晶或結晶性粉末，具有一定的熔點。在空氣中較穩定，加熱多能升華。此類藥物一般微溶或極微溶于水，易溶于乙醇等有機溶劑；其鈉鹽則易浴于水，而難溶于有機溶劑。相對穩定的六元環結構，遇酸、氧化劑、還原劑時，一般不會破裂，但與堿液共沸時則水解開環，并產生氨氣。巴比妥類藥物具體的理化性質如下。1 .弱酸性巴比妥類藥物的母核環狀結構中含有1,3-二酰亞胺基團，能使其分子發生酮式-烯醇式互變異構，在水溶液中發生二級電離。pKi=8pK2=12由于本類藥物為弱酸性物質（pKa值為7.38.4）,故可與強堿反應生成水

4、溶性的鹽類，一般為鈉鹽。由弱酸與強堿形成的巴比妥鈉鹽，其水溶液顯堿性，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。2 .水解反應1）巴比妥類藥物的水解本類藥物的分子結構中具有酰亞胺結構，與堿溶液共沸即水解產生氨氣，可使紅色石蕊試紙變藍。5NaOH十2NH34+2Na2CO32）巴比妥類藥物鈉鹽的水解下，在室溫和pH10以下水解較慢;3.與重金屬離子的反應本類藥物的鈉鹽，在吸濕的情況下也能水解。一般情況pH11以上隨著堿度的增加水解速度加快。巴比妥類藥物的母核為丙二酰月尿（CONHCONHCO-）或酰亞胺基團，

5、在適宜的pH值溶液中，可與某些重金屬離子如Ag+、Cu2+、Co2+、Hg2+等反應呈色或產生有色沉淀。雖然這類化學反應的專屬性不強，但仍常用于本類藥物的鑒別和含量測定。1）與銅鹽的反應巴比妥類藥物在口比咤溶液中生成的烯醇式異構體與銅離子毗咤溶液反應，形成穩定的配位化合物，產生類似雙縮月尿的呈色反應。水-口比咤CuSO4在此反應中，巴比妥類藥物呈紫堇色或生成紫色沉淀，含硫巴比妥藥物呈綠色。在不同pH的溶液中，5,5-二取代基不同的巴比妥類藥物與銅鹽生成的紫色化合物，在氯仿中則溶解度不同。在pH較高的溶液中，5,5-取代基的親脂性越強，與銅鹽生成的紫色物質越容易溶于氯仿中。此反應可用于本類藥物的

6、鑒別，也可以用來區別巴比妥類和硫代巴比妥類藥物。2）與銀鹽的反應巴比妥類藥物分子結構中含有酰亞胺基團，在碳酸鈉溶液中，生成鈉鹽而溶解，再與硝酸銀溶液反應，首先生成可溶性的一銀鹽，加入過量的硝酸銀溶液，則生成難溶性的二銀鹽白色沉淀。此反應可用于本類藥物的鑒別和含量測定。+NaNO3+NaHCO33）與鉆鹽的反應巴比妥類藥物在堿性溶液中可與鉆鹽反應，生成紫堇色配位化合物,可用于本類藥物的鑒別和含量測定。此反應在無水條件下進行，能使反應較靈敏，而且生成的有色產物也較穩定。因此所用試劑均應不含水分。常用試劑為無水甲醇或乙醇；所用鉆鹽為醋酸鉆、硝酸鉆或氧化鉆；堿以有機堿為好，一般采用異丙胺。HOCoOO

7、O4CHOOMe2+2OHCHOMeR1R2NIHR1R2R1R22005)異戊巴比妥采用此反應進行鑒別香草醛(Vanillin)的反應Co2+-H2OH5CHOCH3OCH3OCH3(CH3)2CHNH2CCH3(CH2)C2H5CH3(CH2)2CHNHCH(CH3)2NHCH(CH3)2HOINHOC2H5CH3(CH2)2CHHONON-NoNoHN0NIHN0NIHN0N.0OH5 .紫外吸收光譜特征巴比妥類藥物的紫外吸收光譜隨著電離級數不同，而發生顯著的變化。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，發生一級電

8、離，形成共軻體系結構，在240nm處出現最大吸收峰；在pH13的強堿性溶液中，5,5-二取代巴比妥藥物發生二級電離，引起共軻體系延長，導致吸收峰紅移至255nm；1,5,5-三取代巴比妥類藥物，因1位取代基的存在，故不發生二級電離，最大吸收峰仍位于240nm。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。硫噴妥的紫外吸收光譜：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30

9、4nm處的吸收峰。巴比妥類藥物在不同pH值溶液中的紫外吸收光譜發生的特征性變化，可用于本類藥物的鑒別、檢查和含量測定。6 .色譜行為特征巴比妥類藥物具有不同的分子結構，其色譜行為亦不同，可用于鑒別，常用方法有薄層色譜法和高效液相色譜法。1）薄層色譜法取巴比妥類藥物約50dg點于硅膠GF254薄層板上，以氯仿-丙酮（4：1）混合液作流動相。展開后，薄層板用溫熱空氣流進行干燥，然后噴灑2%的氯化汞乙醇溶液，繼之再噴灑2%的l,5-二苯卡巴腺乙醇溶液。此時則在紫色的背景上觀察到巴比妥類藥物的白色斑點。常見的巴比妥類藥物的Rf值如下：巴比妥，Rf=0.59;苯巴比妥，Rf=0.59;硫噴妥，Rf=0.

10、92。2）高效液相色譜法取巴比妥類藥物的乙醇溶液（1mg/ml）2小注入ODS柱（250mmx4.6mm,填充5師的SpherisorbODS）中，用磷酸二氫鈉（0.1mol/L）用氫氧化鈉溶液（5mol/L）調節pH至8.5-甲醇（4：1）混合溶液作為流動相，流速0.8ml/min，以UV檢測器于210nm波長進行檢測，其保留行為應與對照品一致。7 .顯微結晶巴比妥類藥物可根據其本身或與某種試劑的反應產物的特殊晶型，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藥物的檢驗。1.2 鑒別試驗巴比妥類藥物的結構特征和具有的理化特性，如分子結構中含有的酰亞胺基，硫元素與不同取代基等均

11、可用于本類藥物的鑒別實驗。常用的鑒別實驗方法有丙二酰月尿類鑒別實驗，制備衍生物測定熔點，芳環反應，不飽和鍵反應，硫和鈉元素反應等。另外，巴比妥類藥物光譜和色譜行為特征也可用于本類藥物的鑒別。1 .2.1丙二酰月尿類鑒別試驗丙二酰月尿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“一般鑒別試驗”項下。丙二酰月尿類的鑒別反應有銀鹽反應和銅鹽反應，其試驗原理前已闡述，鑒別試驗已用于苯巴比妥、異戊巴比妥及其鹽和司可巴比妥鈉的鑒別。2 .2.2熔點測定熔點是一種物質在規定的測定方法下，由固態轉變為液態的溫度。純物質的熔點是一定的，可作為一項鑒別藥物的物理常數，常用于藥物的鑒別

12、；熔點也能反映藥物的純雜程度。巴比妥類藥物本身可直接用藥典方法測定熔點，其鈉鹽可利用它易溶于水，酸化后析出相應的游離巴比妥母體，將沉淀過濾干燥后，測定熔點。也可以將本類藥物制備成衍生物后，再測定衍生物的熔點。利用熔點測定法可鑒別苯巴比妥及其鈉鹽、異戊巴比妥及其鈉鹽、司可巴比妥鈉及注射用硫噴妥鈉等。3 .2.3利用特殊取代基或元素的鑒別試驗4 .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，中國藥典收載有司可巴比妥鈉。因其結構中含有丙烯基，分子中的不飽和鍵可與碘、澳或高鎰酸鉀作用，發生加成或氧化反應，而使碘、澳或高鎰酸鉀褪色。5min內消失。1）與碘試液的反應取供試品加水溶解后，加碘

13、試液所顯棕黃色應在司可巴比妥與澳試液，也可發生加成反應，使澳試液褪色。2）與高鎰酸鉀反應含不飽和煌取代基的巴比妥類藥物，具有還原性，在堿性溶液中與高鎰酸鉀反應，使紫色的高鎰酸鉀轉變為棕色的二氧化鎰。+4H2OHNaOyN、O0HOH3H/CH2N、+2MnO2+2KOHCH3CH55 .利用芳環取代基的鑒別試驗1）硝化反應含芳香取代基的巴比妥類藥物，與硝酸鉀及硫酸共熱，可發生硝化反應,生成黃色硝基化合物。Ho>n、oH3CHon、oHjCNH+2KNO3+H2SQQN一NH+K2SQ+2H2OONQ2）與硫酸-亞硝酸鈉的反應苯巴比妥與硫酸一亞硝酸鈉反應生成橙黃色產物，并隨即轉變為橙紅色。

14、本反應確切的原理不清，可能為苯環上的亞硝基化反應。此鑒別試驗為中國藥典收載的方法，可用于區別苯巴比妥和其它不含芳環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，生成玫瑰紅色產物。此鑒別方法也為中國藥典收載，可用于區別苯巴比妥和其它巴比妥類藥物。6 .利用硫元素的鑒別試驗硫代巴比妥類分子結構中含有硫元素，如硫噴妥鈉，可將其硫元素轉變為無機硫離子，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，沉淀轉變為黑色的硫化鉛。此鑒別試驗可用于硫代巴比妥類與巴比妥類藥物的區別。1.3 特殊雜質檢查一苯巴比妥的特殊雜質檢查苯巴比妥的合成工藝為:HCONH

15、水偶，酯化QHOH,HSO-CHCOO&O=C縮吩OCH、OcHC2HaCOOCC=C-ONa酸化,梢除COOH5HCl(I)/COO&乙雌化CHCOOC5QHBrzCOOCtCCOOC5OH(II)由以上合成工藝過程可以看出，苯巴比妥中的特殊雜質主要是合成中產生的中間體（I）和（n）以及副反應產物，常通過檢查酸度、乙醇溶液的澄清度、有關物質及中性或堿性物質來加以控制（中國藥典2010版二部）。1.3.1 酸度酸度的檢查主要是控制副產物苯基丙二酰月尿。苯基丙二酰月尿是由于中間體（n）的乙基化反應不完全，而與月尿素縮合生成的。因其分子中5位碳原子上的氫受相鄰兩竣基的影響，致使酸性

16、比苯巴比妥強，能使甲基橙指示劑顯紅色。檢查方法為：取本品0.2g,加水10ml,煮沸攪拌1min,放冷，濾過，取濾液5ml,加甲基橙指示劑1滴，不得顯紅色。1.3.2 乙醇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，利用苯巴比妥酸這些雜質在乙醇溶液中的溶解度比苯巴比妥小的特性進行檢查。檢查方法為：取本品1.0g,加乙醇5ml,加熱回流3min,溶液應澄清。1.3.3 有關物質取本品，加流動相溶解并稀釋成每ml中含1mg的溶液，作為供試品溶液；精密量取1ml,置200ml量瓶中，用流動相稀釋至刻度，搖勻，作為對照溶液。照高效液相色譜法（藥典附錄VD）試驗，用辛烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑

17、。以乙睛-水（25:75）為流動相，檢測波長為220nm；理論塔板數按苯巴比妥峰計算不低于2500,苯巴比妥峰與相鄰雜質峰的分離度應符合要求。取對照溶液5科注入液相色譜儀，調節檢測靈敏度，使主成分色譜峰的峰高約為滿量程的15%;精密量取供試品溶液與對照品溶液各5川分別注入液相色譜儀，記錄色譜圖至主成分峰保留時間的3倍，供試品溶液色譜圖中如有雜質峰，單個雜質峰面積不得大于對照溶液主峰面積（0.5%）,各雜質峰面積的和不得大于對照溶液主峰面積的2倍（1.0%）。1.3.4 中性或堿性物質中性或堿性物質是由中間體（I）形成的副產物2-苯基丁二酰胺、2-苯基丁二酰月尿或分解產物等雜質，不溶于氫氧化鈉試

18、液但溶于乙醛；而苯巴比妥具有酸性，溶于氫氧化鈉試液，利用這些雜質與苯巴比妥在氫氧化鈉試液和乙醛中的溶解度不同，采用萃取重量法測定雜質含量。檢查方法為：取本品1.0g,置分液漏斗中，加氫氧化鈉試液10ml溶解后，加水5ml與乙醛25ml,振搖lmin,分取醛層，用水振搖洗滌3次，每次5ml,取醛液經干燥濾紙濾過，濾液置105c恒重的蒸發皿中，蒸干，在105c干燥1h,遺留殘渣不得超過3mg。1.4 含量測定方法1.4.1 銀量法采用銀量法測定本類藥物及其制劑的含量，主要基于巴比妥類藥物在適當的堿性溶液中，可與銀離子定量成鹽。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

19、法測定其含量。在滴定過程中，巴比妥類藥物首先形成可溶性一銀鹽，被測定的巴比妥類藥物完全形成一銀鹽后，稍過量的銀離子就和巴比妥類藥物形成難溶性的二銀鹽沉淀，使溶液變渾濁，以此指示滴定終點。本法雖然操作簡便，專屬性強，巴比妥類藥物的分解產物或其他一些可能存在的雜質不與硝酸銀反應，但本法受溫度影響較大，而且是以溶液的出現渾濁指示滴定終點的到達難于觀察。為了克服滴定過程中溫度變化的影響和改善終點的觀察，歷版藥典對測定方法進行了不斷修訂，本法首先用一定濃度丙酮作為溶劑，克服了溫度變化的影響，但未解決終點觀察問題，結果不夠滿意。中國藥典（1985年版）進行了修訂，改用甲醇作溶劑，并用銀-玻璃電極系統電位法

20、指示終點，使本法獲得明顯改進，因此繼續為2010年版藥典沿用。具體測定方法如下：苯巴比妥及其鈉鹽的測定：取本品約0.2g,精密稱定，加甲醇40ml使溶解，再加新制的3%無水碳酸鈉溶液15m1,照電位滴定法，用硝酸銀滴定液（0.1mol/L）滴定。每1ml硝酸銀滴定液（0.1mol/L）相當于23.22mg的C12H12N2O3。1.4.2 澳量法基于巴比妥類藥物在5位取代基含有雙鍵，其不飽和鍵可與澳定量地發生加成反應，可采用澳量法測定其含量。中國藥典（2010版）收載的司可巴比妥鈉采用本法測定。其測定原理可用下列反應式表示：司可巴比妥鈉的測定方法：取本品約0.1g,精密稱定，置250ml碘瓶中

21、，加水10m1,振搖使溶解，精密加澳滴定液（0.05mol/L）25m1,再加鹽酸5m1,立即密塞并振搖1min,在暗處靜置15min后，注意微開瓶塞，加碘化鉀試液10ml,立即密塞，搖勻后，用硫代硫酸納滴定液（0.1mol/L）滴定，至近終點時，加淀粉指示液，繼續滴定至藍色消失，并將滴定結果用空白試驗校正。每1ml澳滴定液（0.05mol/L）相當于13.01mg的Ci2H小2。3。1.4.3 酸堿滴定法巴比妥類藥物的母核結構決定了該類藥物呈弱酸性，可作為一元酸直接被標準堿溶液滴定，或在非水溶液中用強堿溶液直接滴定。此法雖然未被中國藥典收載，但也可用于本類藥物的含量測定，常用的方法如下：1

22、.非水滴定法巴比妥類藥物在非水溶液中的酸性增強，用堿性滴定液滴定時，終點較為明顯，可得到比較滿意的結果。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、口比%甲醇-苯（15：85）、乙醇-氯仿（1：10）等；常用的滴定液有甲醇鉀（鈉）的甲醇（或乙醇）溶液、氫氧化四丁基俊的氯苯溶液等；常用的指示劑為麝香草酚藍等，也可用玻璃甘汞電極電位法指示終點。2 .在水-乙醇混合溶劑中的滴定法本類藥物在水中的溶解度較小，故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生的弱酸鹽易于水解而影響滴定終點。常以麝香草酚酬:為指示劑，滴定至談藍色為終點。測定方法：取本品約0.5g,精密稱

23、定，加乙醇20m1溶解后，加麝香草酚Mt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。每1m1氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）相當于22.63mg的C11H18N2O3。本法操作簡便，但終點較難判斷，為了便于確定終點，可采用空白對照。由于操作過程中吸收二氧化碳會使終點的淡藍色較易褪去，采用空白對照也難以克服。因此可采用電位法指示終點。3 .在膠束水溶液中進行的滴定法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。因表面活性劑能改變巴比妥藥物的離解平衡，使藥物的Ka增大，即使巴比妥藥物酸性增強，因此使滴定終點變化明顯。常用的有機表面活

24、性劑有：澳化十六烷基三甲基芳鏤（CTMA）和氯化四癸基二甲基芳鏤（TDBA）。采用本法測定測定巴比妥和苯巴比妥的結果的相對標準偏差（RSD）均小于0.3%,并優于在水-乙醇混合溶液中的滴定法。1.4.4紫外分光光度法巴比妥類藥物因其在酸性介質中幾乎不電離，紫外吸收不明顯。但在堿性介質中電離為具有紫外吸收特征的結構，故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，也常用于巴比妥藥物的體內分析檢測。1 .直接紫外分光光度法本法是將樣品溶解后，根據溶液的pH值，在最大吸收波長（Amax）處，直接測定對照品溶液和供試品溶液的吸收度，再計算藥物的含量。中國藥典2010版對注射用硫噴妥鈉的含量測定采用方法。2 .經提取分離后的紫外分光光度法根據