第1章 巴比妥类药物的分析
1.1 药物的基本结构与特征
1.1.1巴比妥类药物的结构与性质
巴比妥类药物为环状酰脲类镇静催眠药，是巴比妥酸的衍生物，其基本结构通式为：
由于5位取代基R 1和R 2不同，形成不同巴比妥药物，具有不同的理化性质。临床上常用的本类药物多为巴比妥酸的5,5-二取代衍生物，少数为1,5,5-三取代物或C 2位为硫取代的硫代巴比妥酸的5,5-二取代衍生物。《中国药典》（2010年版）收载的本类药物有苯巴比妥及其钠盐，异戊巴比妥及其钠盐，司可巴比妥钠以及注射用硫喷妥钠等。
表1-1 常见巴比妥类药物的化学结构
药物
R 1 R 2 备注 巴比妥（Barbital ） ―C 2H 5 ―C 2H 5 苯巴比妥（Phenobarbital ） ―C 2H 5 ―C 6H 5 异戊巴比妥（Amobarbital ） ―C 2H 5 ―CH 2CH 2CH(CH 3)2 司可巴比妥钠（Secobarbital sodium ） ―CH 2CH=CH(CH 3)2
―CH （CH 3）（CH 2）2CH 3
硫喷妥钠（Thiopental Sodium ）
―C 2H 5
―C 2H 5
C 2位S 取代物的钠盐
巴比妥类药物的母核为巴比妥酸环状丙二酰脲结构。此结构是巴比妥类药物的共同部分，决定巴比妥类药物的特性，可用于与其他类药物相区别。另一部分是取代基部分，即R 1和R 2。根据取代基不同，可以形成各种具体的巴比妥类的各种具体药物，并具有不同的
C C C O N O N
C O
R 1R 2
R 3
5
4
32
1
6
H H
理化性质。这些理化性质可用于各种巴比妥类药物之间的相互区别。
1.1.2巴比妥类药物的特征
巴比妥类药物一般为白色结晶或结晶性粉末，具有一定的熔点。在空气中较稳定，加热多能升华。此类药物一般微溶或极微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂；其钠盐则易浴于水，而难溶于有机溶剂。相对稳定的六元环结构，遇酸、氧化剂、还原剂时，一般不会破裂，但与碱液共沸时则水解开环，并产生氨气。巴比妥类药物具体的理化性质如下。
1.弱酸性
巴比妥类药物的母核环状结构中含有l,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。
pK 1=8 pK 2=12
由于本类药物为弱酸性物质（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。
由弱酸与强碱形成的巴比妥钠盐，其水溶液显碱性，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。 2. 水解反应
1）巴比妥类药物的水解 本类药物的分子结构中具有酰亚胺结构，与碱溶液共沸即水解产生氨气，可使红色石蕊试纸变蓝。
2）巴比妥类药物钠盐的水解 本类药物的钠盐，在吸湿的情况下也能水解。一般情况下，在室温和pH10以下水解较慢；pH11以上随着碱度的增加水解速度加快。
3. 与重金属离子的反应
巴比妥类药物的母核为丙二酰脲（－CONHCONHCO －）或酰亚胺基团，在适宜的
pH
N
N
OH O
R1
R2
O R1
R2
O
值溶液中，可与某些重金属离子如Ag ＋
、Cu 2＋
、Co 2＋
、Hg 2＋
等反应呈色或产生有色沉淀。虽
然这类化学反应的专属性不强，但仍常用于本类药物的鉴别和含量测定。
1）与铜盐的反应 巴比妥类药物在吡啶溶液中生成的烯醇式异构体与铜离子吡啶溶液反应，形成稳定的配位化合物，产生类似双缩脲的呈色反应。
在此反应中，巴比妥类药物呈紫堇色或生成紫色沉淀，含硫巴比妥药物呈绿色。在不同pH 的溶液中，5,5-二取代基不同的巴比妥类药物与铜盐生成的紫色化合物，在氯仿中则溶解度不同。在pH 较高的溶液中，5,5-取代基的亲脂性越强，与铜盐生成的紫色物质越容易溶于氯仿中。此反应可用于本类药物的鉴别，也可以用来区别巴比妥类和硫代巴比妥类药物。
2）与银盐的反应 巴比妥类药物分子结构中含有酰亚胺基团，在碳酸钠溶液中，生成钠盐而溶解，再与硝酸银溶液反应，首先生成可溶性的一银盐，加入过量的硝酸银溶液，则生成难溶性的二银盐白色沉淀。此反应可用于本类药物的鉴别和含量测定。
3）与钴盐的反应 巴比妥类药物在碱性溶液中可与钻盐反应，生成紫堇色配位化合物，可用于本类药物的鉴别和含量测定。
N N
O O
R1R2
O H
H
N N
O O R1
R2
O H
N
N
O O
R1R2
O H
N
N
H
N
ONa O
R1R2
O N N
ONa O
R1R2
O
Ag
N N
ONa O
R1R2
O Ag
N
N
O O
R1
R2
O
Ag
Ag
此反应在无水条件下进行，能使反应较灵敏，而且生成的有色产物也较稳定。因此所用试剂均应不含水分。常用试剂为无水甲醇或乙醇；所用钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氧化钴；碱以有机碱为好，一般采用异丙胺。
4. 香草醛(Vanillin)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，产生棕红色产物。英国药典（2005）异戊巴比妥采用此反应进行鉴别。
5.紫外吸收光谱特征
巴比妥类药物的紫外吸收光谱随着电离级数不同，而发生显著的变化。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，5,5-二取代巴比妥药物发生二级电离，引起共轭体系延长，导致吸收峰红移至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 。
N N
O O
R1R2
O H
H N N
O O R1
R2
O H
N
N
O O
R1R2
O
H
N N
O O
O
H
C 2
H 5
CH 3(CH 2
)2CH
CH 3
H CHO
OMe
OH
N
N
O O O
C 2H 5
CH 3(CH 2)2CH CH 3
H N N
O
O
O
H C 2H 5
CH 3(CH 2)2CH CH 3
OMe
CH
OH
