巴比妥类药物的分析

二、巴比妥类药物的分析

《中国药典》收载的本类药物有苯巴比妥、苯巴比妥钠、异戊巴比妥、异戊巴比妥钠、司可巴比妥钠和注射用硫喷妥钠等原料药及制剂等。本类药物多为白色结晶或结晶性粉末，具有一定的熔点，在空气中稳定，加热多能升华。该类药物一般微溶于水或极微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂，其钠盐则易溶于水，而难溶于有机溶剂。

（一）药物结构与性质

1.典型药物 巴比妥类具有典型的环状丙二酰脲母核结构：

该类药物结构由两部分组成，即丙二酰脲（巴比妥酸）与取代基，前者为本类药物的母核，决定了本类药物的共同性质；后者主要在C5位（R1、R2）与N1位上取代，也有在C2位的硫取代物，形成了不同的巴比妥类药物，具有不同的理化性质。常见的巴比妥类药物结构如下：

2.主要性质

（1）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，故具有弱酸性，其反应式为

本品遇碱金属盐或强碱，可形成水溶性盐类。

（2）水解性：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。可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

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pH=10以下时水解较慢，pH=11以上随着碱度的增加水解速度也随之加快。

（3）与重金属离子反应：巴比妥类药物分子结构中的丙二酰脲基团在适宜pH值的溶液中，可与某些重金属离子反应，如Ag+、Cu2+、Hg+生产有色物质。此性质可用于巴比妥类药物的鉴别和含量测定。

（4）紫外吸收性：本类药物随着溶液pH值的增大，能电离为具有紫外吸收的结构。电离后的结构增加了共轭双键，且共轭双键随溶液pH值的增大而增加，因此其吸收情况随电离级数改变而不同。据此可用于鉴别和含量测定。

（二）苯巴比妥的分析

1.性状 本品为白色有光泽的结晶性粉末；无臭，味微苦；饱和水溶液显酸性反应。在乙醇或乙醚中溶解，在三氯甲烷中略溶，在水中极微溶解；在氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液中溶解。本品的熔点（附录ⅥC）为174～178℃。

2.鉴别

（1）丙二酰脲的鉴别反应：

1）取本品约0.1 g，加碳酸钠试液1 mL与水10 mL，振摇2 min，滤过，滤液中逐滴加入硝酸银试液，即生成白色沉淀，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。

注释：苯巴比妥可溶于碳酸钠溶液，与硝酸银试液反应，先生成可溶性的一银盐，加入过量的硝酸银试液后即生成难溶性的二银盐白色沉淀。

2）取供试品50 mg，加吡啶溶液（1→10）5 mL，溶解后，加铜吡啶试液1 mL，即显紫色或生成紫色沉淀。

（2）芳环取代基的鉴别：

注释：苯巴比妥在吡啶溶液中与铜吡啶试液反应，生成稳定的金属配合物，产物具紫色。

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，既而变为橙红色。

注释：含苯环取代基的苯巴比妥，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。

（3）红外光谱法：苯巴比妥及其钠盐结构中均有芳环及特征官能团，它们都可在红外光谱中产生特征吸收峰。《中国药典》对苯巴比妥进行红外鉴别，其红外吸收图谱应与对照的图谱一致。

3.检查

（1）酸度：取本品0.20 g，加水10 mL，煮沸搅拌1 min，放冷，滤过，取滤液5 mL，加甲基橙指示液1滴，不得显红色。

注释：酸度的检查主要是控制反应中由于乙基化不完全引入的副产物苯基丙二酰脲，其C5-H受邻位羧基的吸电子影响，酸性增加，可使甲基橙指示剂呈红色。《中国药典》2005年版、2010年版、2015年版均以此法来检查。

（2）乙醇溶液的澄清度：取本品1.0 g，加乙醇5 mL，加热回流3 min，溶液应澄清。

注释：本检查主要用于控制苯巴比妥酸等乙醇中不溶解的杂质，其溶解性小于苯巴比妥，加热可使苯巴比妥在乙醇中的溶解度增加。《中国药典》2005年版、2010年版、2015年版均以此法来检查。

（3）有关物质：取本品，加流动相溶解并稀释制成每1 mL中含1 mg的溶液，作为供试品溶液；精密量取1 mL，置200 mL容量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀，作为对照溶液。照高效液相色谱法试验，用辛烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈-水（25∶75）为流动相，检测波长为220 nm；理论板数按苯巴比妥峰计算不低于2 500，苯巴比妥峰与相邻杂质峰间的分离度应符合要求。精密量取对照溶液与供试品溶液各5L，分别注入液相色谱仪，记录色谱图至主成分峰保留时间的3倍。供试品溶液色谱图中如有杂质峰，单个杂质峰面积不得大于对照溶液主峰面积（0.5%），各杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积的2倍（1.0%）。

注释：自《中国药典（2010年版）》起，增加了对苯巴比妥有关物质的检查，旨在控制苯巴比妥中杂质的限量。

（4）中性或碱性物质：取本品1.0 g，置分液漏斗中，加氢氧化钠试液10 mL溶解后，加水5 mL与乙醚25 mL，振摇1 min，分取醚层，用水振摇洗涤3次，每次5 mL，取醚液经干燥滤纸滤过，滤液置105℃恒重的蒸发皿中，蒸干，在105℃干燥1 h，遗留残渣不得过3 mg。

注释：本检查采取提取质量法控制反应中间体、副产物及分解产生的酰胺、酰脲类等杂质。利用该类杂质不溶于氢氧化钠而溶于乙醚，而苯巴比妥溶于氢氧化钠溶液的性质提取杂质，干燥称重，确定其是否超过限量。《中国药典》2005年版、2010年版、2015年版均以此法来检查。

此外，苯巴比妥原料药还要进行干燥失重和炽灼残渣一般杂质的检查项目。

4.含量测定

（1）银量法：苯巴比妥原料药的测定（《中国药典》）：取本品约0.2 g，精密称定，加甲醇40 mL使溶解，再加新制的3%无水碳酸钠溶液15 mL，照电位滴定法（通则0701），用硝酸银滴定液（0.1 mol/L）滴定。每1 mL硝酸银滴定液（0.1 mol/L）相当于23.22 mg的C12H12N2O3。

注释：

1）原理：苯巴比妥在碱性溶液中可发生一级电离和二级电离，当该药物溶解于适当的碱性溶液后，可与硝酸银生成一银盐和二银盐，故可用银量法对该药物进行含量测定。

2）分析讨论：

A.此法操作简单、专属性强，分解产物或其他一些可能产生的杂质不与硝酸银反应，但在接近终点时反应较慢，观察出现混浊的终点较难掌握，滴定时必须控制温度，防止结果偏高。为了减少目视误差，对于本法曾用丙酮作为介质，但结果不够满意。《中国药典（1985年版）》改用甲醇及3%无水碳酸钠溶剂系统，以饱和甘汞电池为参比电极，银电极为指示电极，用硝酸银液电位滴定，得到明显改进，并为《中国药典（2000年版）》沿用至今。

B.由于碳酸钠溶液在储存时，会吸收空气中的二氧化碳，产生碳酸氢钠，使滴定结果明显偏低，故3%碳酸钠溶液应新鲜配制。

C.滴定温度：滴定时必须控制温度，《中国药典》规定：在15～20℃的温度下进行滴定。温度过高或过低，对测定结果都有影响。温度过高时，测定结果偏高；温度过低时，测定结果偏低。

D.指示终点的方法：指示终点的方法有电位法、永停滴定法、外指示剂法、内指示剂法等。《中国药典》多采用电位滴定法，滴定前应将电极在硝酸中浸泡1～2 min，再用水冲洗干净后才能使用。

《中国药典》等版本对苯巴比妥钠、异戊巴比妥、异戊巴比妥钠、注射用的苯巴比妥钠的含量测定均采用此法。

（2）高效液相色谱法：《中国药典》对苯巴比妥片剂的测定方法：照高效液相色谱法测定。色谱条件与系统适用性试验以辛烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈-水（30∶70）为流动相；检测波长为220 nm。理论板数按苯巴比妥峰计算不低于2 000，苯巴比妥与相邻色谱峰的分离度应符合要求。取本品20片，精密称定，研细，精密称取细粉适量（约相当于苯巴比妥30 mg），置50 mL容量瓶中，加流动相适量，超声20 min使苯巴比妥溶解，放冷，用流动相稀释至刻度，摇匀，滤过，精密量取续滤液1 mL，置10 mL容量瓶中，用流动相稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液，精密量取10L注入液相色谱仪，记录色谱图；另取苯巴比妥对照品，精密称定，加流动相溶解并定量稀释制成每1 mL中约含苯巴比妥60g的溶液，同法测定。按外标法以峰面积计算，即得。