Лекция 1 ЛС на основе альдегидов, углеводов, карбоновых кислот и аминокислот алифатического ряда ЛС на основе альдегидов раствор формальдегида, уротропин, хлоралгидрат
• К классу альдегидов относятся органические соединения, в которых карбонильная группа (С=О) связана с одним заместителем R и атомом водорода: • В качестве радикала могут быть остатки алифатических, ароматических и гетероциклических соединений. • У альдегидов сохраняются наркотические свойства, присущие спиртам. • Альдегиды, также как и спирты, обладают дезинфицирующими свойствами. • В ряду альдегидов наркотические свойства усиливаются при удлинении алкильного радикала и при введении галогена в молекулу альдегида. При повышении наркотического действия альдегидов одновременно в той же последовательности растет и их токсичность.
• Токсичность альдегидов может быть снижена за счет образования гидратной формы. Эта способность характерна для галогензамещенных альдегидов Гидратная форма хлораля, в отличие от самого хлораля (трихлорацетальдегида) малотоксична. В такой форме хлораль обладает снотворным, противосудорожным и анестезирующим действием и применяется в медицине.
I. Реакции нуклеофильного присоединения 1. Присоединение аминов Гидроксиламина Оксим гидрохлорид Фенилгидразин Фенилгидразон Семикарбазид Семикарбазон
2. Присоединение воды 3. Присоединение гидросульфита натрия
4. Присоединение спиртов Полуацеталь Ацеталь
Реакции полимеризации Гидрат формальдегида 1, 3, 5 -триоксан Параформ
Конденсация с фенолами
Фиолетовый
II. Реакции окисления 1. Реакция «серебряного зеркала» Ag. NO 3 + 2 NH 3. H 2 O [Ag (NH 3)2]NO 3 + 2 H 2 O 2. Реакция с реактивом Несслера
3. Реакция с реактивом Феллинга
Раствор формальдегида (формалин) Solutio Formaldehydi Получение
Определение подлинности 1. Реакция «серебряного зеркала» 2. Реакция конденсации с салициловой кислотой
Количественное определение - йодометрический метод I 2 + 2 Na. OH Na. I + Na. OI + H 2 O
Применение
Получение
Определение подлинности t t Натрия формиат обнаруживается по реакции «серебряного зеркала» . Оценка чистоты Hедопустимая примесь - хлоральалкоголят
Количественное определение – метод нейтрализации Индикатор - фенолфталеин:
Иодометрический метод Гексаметилентетрамин Hexamethylentetraminum метенамин, уротропин
Получение Определение подлинности 1. ИK-спектр
Оценка чистоты Hедопустимые примеси: примеси солей аммония и параформа
Количественное определение 1. Обратная алкалиметрия (ГФХ) (CH 2)6 N 4 + 2 H 2 SO 4 + 6 H 2 O 6 CH 2 O + 2 (NH 4)2 SO 4 H 2 SO 4 + 2 Na. OH Na 2 SO 4 + 2 H 2 O 2. Кислотно-основное титрование в водной среде (CH 2)6 N 4 + HСI (CH 2)6 N 4. HСI 3. Метод неводного титрования (CH 2)6 N 4 + HСIО 4 (CH 2)6 N 4. HСIО 4 4. Иодометрия (CH 2)6 N 4 + I 2 (CH 2)6 N 4. I 4 5. Иодхлорметрия (CH 2)6 N 4 + 2 IСI (CH 2)6 N 4 . 2 IСI IСI + KI I 2 + KCI I 2 + 2 Nа 2 S 2 О 3 2 Nа. I + Nа 2 S 4 О 6
6. Осадительное титрование (CH 2)6 N 4 + 3 Аg. NО 3 (CH 2)6 N 4 . 3 Аg. NО 3
Лекция ЛС на основе углеводов глюкоза, галактоза, сахароза, лактоза, крахмал
• Углеводы - это органические соединения, содержащие альдегидную или кетонную группу и несколько гидроксильных групп. Их элементарный состав выражается общей формулой Cm. H 2 n On или Cm(H 2 O)n. • Получают их из растительных источников, так как они являются первичными продуктами фотосинтеза, осуществляемого растениями из оксида углерода и воды • Углеводы делят на: мономеры (моносахариды), олигосахариды (содержат в молекуле от 2 до 10 молекул моносахаридных остатков, связанных О-гликозидными связями) и полисахариды (содержат в молекуле более 10 молекул моносахаридых остатков, связанных Огликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи) или сложные сахара. • Глюкоза и галактоза являются моносахаридами, сахароза, лактоза и крахмал – полисахариды. (сахароза, лактоза – олигосахариды; крахмал - полисахариды)
ГЛЮКОЗА Glucosum • (Синонимы: Dextrose monohydrate, Dextrosum, Glucosa) -D-(+)-глюкопираноза моногидрат • C 6 H 12 O 6 H 2 O Мr. 198, 17 • Раствор глюкозы 5%, 10%, 25% или 40% для инъекций • Получение. Гидролиз природных веществ, в состав которых она входит. В промышленности глюкозу получают гидролизом картофельного и кукурузного крахмала в присутствии минеральных кислот: • (С 6 Н 10 О 5)n + n. H 2 O n. C 6 H 12 O 6 крахмал глюкоза
Описание • Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса. Легко (медленно) растворим в воде (в 1, 5 ч. ), мало растворим в 95% спирте, практически не растворим в эфире. • Глюкоза в водных растворах, как и другие моносахариды, существует в виде нескольких таутомерных форм, между которыми в растворах устанавливается равновесие. • Преобладающей формой в растворе является -Dглюкопираноза - 64% (пиранозные формы резко преобладают над фуранозными). • удельное вращение D-глюкозы в воде 20 D = +52, 50 – +53, 30.
Определение подлинности • Удельное вращение 10% раствора глюкозы равно (+51, 50)- (+530). Используют метод поляриметрии. • В свежеприготовленных растворах глюкозы происходит мутаротация – изменение во времени величины угла вращения. Через определенный промежуток времени величина угла вращения становится постоянной. Мутаротацию можно ускорить путем прибавления к раствору глюкозы раствора аммиака, которые добавляется не более 0, 1%. • Реакции окисления При окислении D-глюкозы образуется D-глюконовая кислота, а при восстановлении – сорбит. Восстановительные свойства глюкозы (как и других сахаров) связаны с наличием в молекуле полуацетального гидроксила. • Азотная кислота окисляет альдозы и кетозы до дикарбоновых кислот – гликаровых (или сахарных) кислот - происходит окисление первичной гидроксильной и альдегидной групп. D-глюконовая кислота D-глюкоза D-глюкаровая кислота
• Реактивы Бенедикта, Фелинга и Толленса окисляют альдозы до глюконовых кислот. Каждый из этих реактивов содержит катион металла, который восстанавливается альдозами (отсюда и название этих сахаров – восстанавливающие сахара). • Добавление глюкозы к реактиву Толленса осаждает металлическое серебро в виде зеркального покрытия на стенках пробирки (реакция «серебряного зеркала» характерна для альдегидов). В эту реакцию моносахариды вступают в своей открытой альдегидной форме). Эта реакция не является специфической для глюкозы, так как фруктоза также дает положительную реакцию с реактивом Толленса, хотя в ней нет альдегидной группы.
• При использовании реактива Бенедикта или реактива Фелинга в присутствии глюкозы происходит восстановление двухвалентной меди до одновалентной и осаждение Cu 2 O. (различие между этими: в растворе Бенедикта двухвалентная медь стабилизирована в щелочном растворе цитрат-ионом). • Реактив Толленса – щелочной раствор [Ag(NH 3)2]OH. • Реактив Бенедикта– водный раствор Сu. SО 4, Nа 2 СО 3 и цитрата натрия • Реактив Феллинга – водный раствор Сu. SО 4, щелочной раствор Nа-К-тартрата.
Неофицинальные реакции • Реакция этерификации – происходит образование пентаацетатов со стабильной температурой плавления.
Оценка чистоты • Недопустимые примеси: кальций, барий, мышьяк, декстрины (Декстрины – это продукты частичного расщепления крахмала) (С 6 Н 10 О 5)n (С 6 Н 10 О 5)m , где m< n Глюкозу при нагревании растворяют в воде. После прибавления к этому раствору спирта, раствор должен оставаться прозрачным. • Допустимые примеси – хлориды, сульфиты, сульфаты, тяжелые металлы. • Поскольку в медицине используют глюкозу моногидрат, показателем качества ЛС является количество кристаллизационной воды, которое должно составлять 10% от массы глюкозы моногидрата. • Определяют прозрачность и цветность раствора (раствор должен быть прозрачным и бесцветным), р. Н. • Растворы для инъекций должны быть апирогенны.
• Количественное определение. ГФ не регламентирует для субстанции. В ЛС глюкозу определяют полярметрически или методом рефрактометрии. • Применение -источник легко усвояемого ценного питательного продукта при истощении, шоке, сердечной слабости -входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Применяется для разведения различных лекарственных средств при внутривенном введении. Глюкозу используют в виде изотонических (5, 0%) и гипертонических (10 – 40%) растворов. • Лекарственные формы: таблетки, растворы для инъекций и инфузий. • Хранение В хорошо закрытой таре.
Раствор глюкозы для инъекций • Solutio Glucosi 5%, 10%, 25% aut 40% pro injectionibus • Состав: глюкозы безводной 50, 100, 250 или 400 г; раствора HCI (0, 1 М) до р. Н=3, 0 -4, 0 Na. CI – 0, 26 г воды для инъекций до 1 л • Раствор хлороводородной кислоты добавляют для стабилизации раствора глюкозы, так как в щелочной среде возможно образование 5 -гидроксиметилфурфурилового альдегида. Щелочная среда может быть обусловлена щелочностью стекла. 5 -гидроксиметилфур-фуриловый альдегид очень токсичное соединение, может вызвать судороги, параличи, анафилактический шок и остановку дыхания. Na. CI используют для изотонирования (блокирует альдегидную группу).
• Описание Бесцветная или слегка желтоватая прозрачная жидкость. Подлинность Реакция с реактивом Феллинга, ТСХ. • Оценка чистоты. – Определяют цветность раствора глюкозы. Окраска раствора не должна быть интенсивнее эталона № 5 а. – Обязательно проводят испытание на пирогенность. Количественное определение. Метод поляриметрии.
Галактоза – Galactosum • Синонимы: Левовист - Levovist • C 6 H 12 O 6 D-галактопираноза • (Галактоза присутствует в виде - и эпимеров по С 1) • Описание Белый кристаллический или мелко гранулированный порошок, легко растворим в воде, мало растворим в спирте, практически нерастворим в эфире. • Определение подлинности • окислительно-восстановительные реакции за счет полуацетального гидроксила, и образование комплексных соединений с гидроксидом меди (II), поскольку это многоатомные спирты (все реакции, присущие и глюкозе) • Определение удельного вращения (+78 о - +81 о – водный раствор). • Реакция с реактивом Феллинга • ИК-спектроскопия (сравнивают с растворами стандартных образцов) • ТСХ (проявляющий реагент – реактив Фелинга)
• Определение чистоты: допустимые примеси: ионы свинца, кристаллизационная вода • Недопустимые примеси: ионы бария • Прозрачность и цветность раствора, р. Н • Определение микробной контаминации • Количественное определение – поляриметрический метод. • Применение – контрастно-диагностическое средство для улучшения изображения при УЗИ, эхокардиографии. • Выпускают в виде гранулята по 0, 3 г во флаконах вместимостью 20 мл. Его смешивают с 13, 5 мл растворителя для получения микронизированной (менее 1 мкм) суспензии. В таком виде и используют для визуализации полостей при УЗИ и т. д. • Механизм действия – связывает пузырьки воздуха на поверхности гранул, при освобождении эти микропузырьки увеличивают эхоконтрастность исследуемого участка.
ДИСАХАРИДЫ • Дисахариды представляют собой углеводы, состоящие из двух моносахаридных остатков. • • САХАРОЗА Saccharum C 12 H 22 O 11 Мr 342, 31 -D-глюкопиранозил- -D-фруктофураноза Получение Получают сахарозу в промышленных масштабах из сахарного тростника и сахарной свеклы.
ЛАКТОЗА Lactosum • • Молочный сахар SACCHARUM LACTIS -D-галактопиранозил-(1 -4) -D-глюкопираноза С 12 Н 22 О 11 Н 2 О; (моногидрат) Мr 360, 3 Лактоза – восстанавливающий дисахарид, построенный из остатков D-галактозы ( -D-галактопиранозы) и D-глюкозы (D -глюкопиранозы). Может существоать в - и -формах. В водных растворах происходит мутаратация и образуется равновесная смесь с D= +52, 30 -55, 30. • Получение Лактоза содержится в молоке млекопитающих в свободном виде (1, 8– 7, 6%) и в виде олигосахаридов, в частности трисахаридов нейраминолак-тоз. Обнаружена лактоза в пыльце некоторых растений. • Производят лактозу из молочной сыворотки, которая является отходом при изготовлении масла и сыра.
КРАХМАЛ Amyla • Крахмал – это полисахарид, состоящий из амилозы (фрагментов -D- глюкозы, соединенных по 1, 4 положениям) и амилопектина (разветвленный полисахарид, где фрагменты -Dглюкозы связаны между собой как по положениям 1, 4, так и по положениям 1, 6). Содержание амилозы в крахмале около 20%, амилопектина – 80%. • Амилоза имеет линейное строение, - D- глюкопиранозные остатки связаны (1– 4) -гликозидными связями.
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ • По физическим свойствам : • монокарбоновые кислоты с числом атомов от 1 до 9 представляют собой бесцветные жидкости; • ароматические, высшие алифатические и практически все дикарбоновые к-ты - твердые вещества. • Муравьиная, уксусная и пропионовая к-ты имеют резкий раздражающий запах. • Высшие монокарбоновые и дикарбоновые к-ты из -за низкой летучести запаха не имеют.
• Температура кипения карбоновых к-т выше температур кипения соответствующих спиртов и альдегидов.
• В растворах органические кислоты диссоциируют на ионы: С увеличением молекулярной массы радикала константа диссоциации падает. Химические свойства карбоновых кислот : 1. Кислая реакция среды 2. R-COOH + Na. HCO 3 RCOONa + CO 2 + H 2 O 3. Со щелочами органические кислоты образуют соли, растворимые в воде, особенно соли щелочных металлов. 4. С солями тяжелых металлов - окрашенные осадки. 5. Со спиртами - сложные эфиры, имеющие характерный запах.
КАЛИЯ АЦЕТАТ Kalii acetas, Kalium aceticum • C 2 H 3 KO 2 M. м. 98. 14 • Получение. Нейтрализацией уксусной кислоты эквивалентным количеством раствора карбоната калия: • • Раствор CH 3 COOK выпаривают, кристаллический осадок отфильтровывают.
• Описание. Калия ацетат - белый кристаллический порошок без запаха или со слабым запахом уксусной кислоты, солоноватого вкуса. Гигроскопичен, на воздухе расплывается. • Запах препарата обусловлен разложением под влиянием углекислоты и влаги воздуха : • Растворимость. Калия ацетат очень легко растворим в воде (2, 5 : 1), легко - в спирте (1 : 4). Водные растворы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию.
Определение подлинности • Ацетат-ион (ГФ): • 1. Реакция образования сложного эфира: Образующийся этилацетат имеет специфический фруктовый запах. • 2. Реакция с хлоридом железа(III) (Fe. Cl 3). : Fe 3+ + CH 3 COO- Fe(CH 3 COO)3 + 2 Н 2 О Fe(CH 3 COO)(ОН)2 + 2 CH 3 COOН красно-бурое окрашивание
• Калий-ион (ВР, ГФ): • 1. С виннокаменной кислотой. Образуется белый осадок гидротартрата калия. • В присутствии ацетата натрия для связывания выделяющейся кислоты: Н+ + СН 3 СООNa СН 3 СООН + Na+ • В присутствии спирта, в котором осадок гидротартрата калия не растворим. • Осадок не растворим в уксусной к-те и этиловом спирте.
2. С гексанитрокобальтатом натрия в уксуснокислой среде: 2 К+ + Na+ + [Co(NO 2)6]3 - K 2 Na[Co(NO 2)6] желтый кристаллический осадок. • Щелочи выделяют из р-ра бурый осадок Со(ОН)3 • Кислоты растворяют осадок соли калия, образуя неустойчивую к-ту Н 3[Co(NO 2)6]. • по окрашиванию пламени в фиолетовый цвет
ЧИСТОТА ДОПУСТИМЫЕ ПРИМЕСИ: • Хлориды • Сульфаты • Кальций • Железо • Тяжелые металлы • Восстанавливающие в-ва • По ВР – алюминий, если ЛП используют для брюшного диализа, гемодиализа
Количественное определение • ГФ и ВРрекомендуют метод кислотно-основного титрования в неводных средах. ГФ: 1. Ацетат калия выступает в роли основания и присоединяет протон кислоты. Происходит ионизация основания и образуется катион. СН 3 СООК + СН 3 СООН СН 3 СООКН+ СН 3 СОО- Ионная пара 2. Титрант представляект собой ионную пару: СН 3 СООН + НСl. О 4 СН 3 СООН 2+ + Сl. О 4 Катион ацетония 3. Протекает реакция между ионной парой и катионом ацетония с регенерацией молекул растворителя: СН 3 СООКН+ СН 3 СОО- + СН 3 СООН 2+ + Сl. О 4 - КСl. О 4+ 3 СН 3 СООН • Окраска от фиолетовой до зеленовато-желтой.
• Количественное определение по ВР: ЛС растворяют в уксусном ангидриде, титрант - хлорная к-та ПРИМЕНЕНИЕ: • как мочегонное средство, главным образом при отеках, связанных с нарушением кровообращения. • Калий, поступающий приеме ЛС, быстро выделяется почками, но при нарушении выделительной функции почек может произойти задержка калия в организме, что вызовет нарушение проводимости сердечной мышцы. • как источник ионов калия при гипокалиемии.
• Хранение. Кристаллический калия ацетат хранят в хорошо закрытых банках, залитых парафином, в сухом месте. • Лекарственные формы: раствор оральный 34%, концентрат раствора 34%
КАЛЬЦИЯ ЛАКТАТ Calcii lactas -гидроксипропионовая кислота С 6 Н 10 Са. О 6 5 Н 2 О М. м. 308, 30
Подлинность: • по иону кальция • по аниону молочной кислоты. ион кальция: • 1). ВР, ГФ: - C оксалатом аммония: Са 2+ + (NH 4)2 C 2 O 4 = Cа С 2 O 4 + NH 4+ Осаждается белый кристаллический осадок оксалата кальция, растворимый в минеральных к-тах -
• 2. Анион молочной кислоты(лактат). ГФ: Препарат растворяют в горячей воде, подкисляют разведенной серной кислотой, прибавляют перманганат калия до красно-фиолетового окрашивания и нагревают. Появляется запах ацетальдегида и происходит обесцвечивание раствора.
Количественное определение. • комплексометрически (ВР, ГФ). Раствор препарата титруют трилоном Б в присутствии аммиачного буферного раствора с индикатором кислотным хром-темно-синим до сине-фиолетового окрашивания. ПРИМЕНЕНИЕ -источник ионов кальция, -антиаллергическое средство. Переносится лучше, чем кальция хлорид, так как не раздражает слизистую оболочку желудка. Применяется при кровотечениях, отравлениях солями магния, щавелевой (оксалатами) и фтористой (фторидами) кислотами.
НАТРИЯ ЦИТРАТ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ Natrii citras pro injectioibus тринатривая соль лимонной кислоты • C 6 H 5 Na 3 O 7 5 1 2 H 2 O М. м. 357, 17
Подлинность. • • 1. • по иону натрия по остатку лимонной кислоты. (ВР, ГФ): Реакция с кальция хлоридом. -После добавления раствора Ca. Cl 2 раствор остается прозрачным, -При нагревании р-р мутнеет вследствие образования нерастворимой в горячей воде кальциевой соли лимонной кислоты; Осадок растворим в HCI, не растворим в горячей воде.
Применение. • Как антикоагуляционное средство( связывает кальций и делает невозможным коагуляцию). • для консервации (предупреждения свертывания) крови в виде 4 – 5% раствора • как носитель катиона натрия, т. к. остаток лимонной к-ты довольно быстро сгорает в организме до углекислоты и воды. • При циститах, т. к. изменяет реакцию мочи с кислой на щелочную.
НАТРИЯ ГИДРОЦИТРАТ • (двузамещенный для инъекций) • Natrii hydrocitras pro injectionibus • C 6 H 6 Na 2 O 7 1, 5 H 2 O 263, 11
• КАЛЬЦИЯ ГЛЮКОНАТ • Calcii gluconas O C ОH C OH HO C H H C OH CH 2 OH • C 12 H 22 Ca. O 14 H 2 O Ca. H 2 O 2 • {СН 2 ОН-[CH(OH)]4 -COO}2 Ca H 2 O • М. м. 448, 39
• НАТРИЯ ВАЛЬПРОАТ • VALPROAT SODIUM (Синонимы: Депакин, Ацедипрол) • Натриевая соль 2 -пропилвалериановой кислоты C 8 H 15 Na. O 2 М. м. 166, 2 • Применение. Обладает противосудорожной активностью, применяется при эпилепсии. Улучшает психическое состояние и настроение больных. • Форма выпуска. Таблетки по 0, 3 г; 5% сироп в стеклянных флаконах по 120 мл.
ЛАКТОНЫ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИГИДРОКСИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ (кислота аскорбиновая) • Гидрокислотами называются соединения, в молекулах которых содержатся гидроксильная и карбоксильная группы.
КИСЛОТА АСКОРБИНОВАЯ Acidum ascorbinicum С 6 Н 8 О 6 М. м. 176, 13 • • Cинонимы: Ascorbic Acid, Ascorbin, Ascorvit, Ascorbit, Acidum ascorbicum, Витамин С, (Vitaminum C). • По химическому строению кислота аскорбиновая представляет -лактон 2, 3 -дегидро-L-гулоновой кислоты.
АМИНОКИСЛОТЫ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ Кислота глутаминая, кислота гаммааминомасляная, цистеин, ацетилцистеин, метионин, пеницилламин, кальций-динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, пирацетам, каптоприл, эналаприл, кислота аминокапроновая, мелфалан
Аминокислоты • производные углеводородов, в молекуле которых содержатся одновременно карбоксильная и аминогруппа. • В зависимости от расположения аминогруппы по отношению к карбоксилу различают , , - и другие аминокислоты.
• По номенклатуре ИЮПАК буквы не употребляются. Аминокислоты называют по названию соответствующей карбоновой кислоты с добавлением приставки амино-. Положение аминогруппы в углеродной цепи указывают цифрой. • Аминокислоты подразделяются на природные и синтетические. • Аминокислоты являются источником построения жизненно необходимых веществ – белков, пептидов, ферментов, гормонов, участвуют в азотном обмене. В настоящее время известно более 150 аминокислот. В состав белков входит 26 аминокислот. • «Заменимые» аминокислоты синтезируются в организме человека в количестве, достаточном для удовлетворения потребности организма. • «Незаменимые» аминокислоты либо не синтезируются в организме человека, либо синтезируются в недостаточном количестве и поэтому должны пополняться с пищей.
• Все природные аминокислоты содержат в молекуле асимметрический атом углерода, что обусловливает существование оптических изомеров. Исключением является глицин • (Н-СН(NН 2)СООН) и -аминокислоты. Аминокислоты, входящие в состав белков, обычно являются L – изомерами. L-аминокислота D-аминокислота
Описание Аминокислоты алифатического ряда - белые кристаллические вещества, со слабым характерным запахом. Температура плавления составляет 220 -3150 С. Растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях. Реакция водных растворов близка к нейтральной. • Аминокислоты являются амфолитами: основные свойства проявляют за счет NН 2 -группы, а кислотные – за счет СООН-группы. • В нейтральной среде, а также в твердом состоянии находятся в виде биполярного иона – цвиттер-иона, или бетаина, т. е. представляют собой внутренние соли, растворяются в кислотах и щелочах:
Химические свойства • Реакция этерификации: • Декарбоксилирование: • Восстановление: • Ацилирование: • Взаимодействие с формальдегидом: (реакция применяется при количественном определении аминокислот методом кислотноосновного титрования: формальдегид блокирует аминогруппу и соединение теряет амфотерный характер, после чего можно оттитровать раствором щелочи).
• способность окисляться При действии Na. NO 2 в кислой среде окисление идет по аминогруппе, при этом образуется одновременно оксикислота и выделяется азот. При более жестком окислении происходит образование NH 3, CO 2 и альдегида с более короткой цепью
Групповая реакция • Образование медной соли. Аминокислоту предварительно переводят в натриевую соль (щелочь добавляют осторожно), с катионом меди (II), образуется комплексное соединение темно-синего цвета: темно-синий • Комплекс плохо растворим в воде - реакция может служить для выделения аминокислот из смеси.
Общая реакция • Нингидриновая проба. Позволяет отличить аминокислоты от пептидов и белков. Нингидрин – это стабильный гидрат 1, 2, 3 -триоксогидриндана. гидратная форма трикетогидриндана • Обе равновесные формы вступают в реакцию. • Нингидрин взаимодействует с аминокислотами с образованием красителя сине-фиолетового цвета. «Синь Роймана» .
• Происходит взаимодействие гидратной формы нингидрина с аминокислотой с выделением углекислого газа и образованием альдимина (основания Шиффа) – енольная и кетонная форма. В дальнейшем происходит выделение альдегида и образуется 2 -амино-1, 3 -диоксоиндан, который взаимодействует с молекулой нингидрина с образованием комплекса Роймана сине-фиолетового цвета. Основание Шиффа 2 -Амино-1, 3 -диоксоиндан (альдимин, енольная форма) Сине-фиолетовое окрашивание Комплекс Роймана ( «синь Роймана» )
• Аминокислоты, содержащие в молекуле атом серы, испытывают на присутствие тио- или тиометильной группы. (с нитропруссидом натрия, хлоридом железа (III) или нитритом натрия). • Органически связанную серу окисляют до сульфат-иона или разрушают серосодержащую аминокислоту до образования сероводорода, который обнаруживают по запаху. • Количественное определение Йодометрическим методом.
КИСЛОТА ГЛУТАМИНОВАЯ • ACIDUM GLUTAMINICUM С 5 Н 8 NО 4 Мr 147, 13 • 2 -аминоглутаровая кислота -аминоглутаровая • Глутаминовая кислота входит в состав белков: миозин, казеин, -лактоглобулин. В большом количестве содержится в белках мозга, злаках. • Ранее глютаминовую кислоту получали из злаков путем кислотного гидролиза. В настоящее время она синтезируется. • Описание Белый кристаллический порошок с едва ощутимым запахом. Мало растворим в холодной воде, растворим в горячей. Практически не растворим в спирте и эфире. Растворяется в кислотах и щелочах. • Температура плавления – не ниже 1900 С. • Удельное вращение - от +300 до +340 (5% раствор в разведенной хлороводородной кислоте) • ИК-спектрофотометрия
Определение подлинности • Hингидриновая проба – групповая реакция на аминокислоты. • Специфическая реакция - сплавление с резорцином в присутствии концентрированной серной кислоты. При нагревании глутаминовая кислота дегидратируется с образованием пирролидонкарбоновой кислоты, которая конденсируется с резорцином. При этом образуется продукт, который в растворе аммиака имеет красно-фиолетовое окрашивание с зеленой флуоресценцией.
Реакция образования медной соли
Оценка чистоты • Недопустимые примеси: • Посторонние аминокислоты. Препарат растворяют в горячей воде, после охлаждения фильтруют. К фильтрату добавляют реактив Фелинга. Не должно появляться зеленого или бурого окрашивания. (по EP посторонние примеси - методом ТСХ) • органические примеси (с концентрированной серной кислотой). • Определяют кислотность: р. Н фильтрата должен быть 3, 1 – 3, 7. • Допустимые примеси: хлориды, сульфаты, ионы аммония, железо, тяжелые металлы и мышьяк.
Количественное определение • • Метод Кьельдаля – определение содержания общего азота. Определение проводится в несколько стадий в приборе для определения азота. На 1 -й стадии проводится минерализация аминокислоты: глутаминовая кислота нагревается с концентрированной серной кислотой в присутствии катализаторов – солей Сu 2+, Hg 2+. Для увеличения температуры кипения добавляется сульфат калия: • • • На 2 -й стадии в реакционную среду добавляют избыток 30% раствора гидроксида натрия. Выделившийся аммиак отгоняют с водяным паром в приемник с борной кислотой: (NH 4)2 SO 4 + 2 Na. OH NH 3 + Na 2 SO 4 + 2 H 2 O NH 3 + B(OH)3 + H 2 O NH 4[B(OH)4] 3 -я стадия – титрование тетрагидроксобората аммония стандартным раствором хлороводородной кислоты: (NH 4[B(OH)4]) + HCI NH 4 CI + B(OH)3 + H 2 O Применяется смешанный индикатор – метиловый красный и метиловый синий в соотношении 2: 1. Переход окраски – от зеленой к красно-фиолетовой. Параллельно проводят контрольный опыт. Содержание общего азота должно быть в интервале 9, 40 – 9, 55%.
• • • Метод нейтрализации Глутаминовую кислоту титруют раствором гидроксида натрия. Титрование идет по одной карбоксильной группе: Индикатор - бромтимоловый синий. Переход окраски от желтой до голубой. Метод формольного титрования по Серенсу (нефармакопейный). Титрование проходит по двум карбоксильным группам. Метод основан на том, что формальдегид блокирует аминогруппу, соединение теряет амфотерность. Образуется N-метиленовое производное, которое обладает сильнокислым характером и может быть оттитровано раствором щелочи по фенолфталеину.
• Применение При различных психических расстройствах. Выпускается в таблетках, покрытых оболочкой, по 0, 25 г, в ампулах в виде 1% раствора. • Хранение В хорошо закрытой таре в защищенном от света месте.
МЕТИОНИН Methioninum • (H 3 C – S – CH 2 CH(NH 2)-COOH) • C 8 H 12 NO 2 S (2 - амино-4 метилтиобутановая кислота) Мr 149, 21 • Впервые был открыт в белках в 1928 г. Содержится в белках крови, протоплазмы, в альбумине яйца, миозине, казеине. • Получают метионин гидролизом этих белков с последующим высаливанием из гидролизата с помощью хлорида натрия. Затем его отделяют от других аминокислот хроматографическим методом. • В настоящее время метионин получают и синтетически из ацетилмалонового эфира, который конденсируется с метилтиоэтанолом: Белый кристаллический порошок или белые кристаллы, растворим в воде, трудно растворим в спирте, практически нерастворим в эфире.
Не синтезируется в организме человека. Содержится в следующих продуктах питания: Белок Метионин М/Б Свинина сырая 21, 26 г 554 мг 2, 6 % Сырое куриное филе 21, 23 г 552 мг 2, 6 % Сырое филе лосося 20, 42 г 626 мг 3, 1 % Куриное яйцо 12, 57 г 380 мг 3, 0 % Коровье молоко, 3, 7 % жирности 3, 28 г 82 мг 2, 5 % Кунжут 17, 73 г 586 мг 3, 3 % Бразильский орех 14, 32 г 1008 мг 7, 0 % Грецкие орехи 15, 23 г 236 мг 1, 5 % Мука пшеничная г/п 13, 70 г 212 мг 1, 5 % Кукурузная мука 6, 93 г 145 мг 2, 1 % Рис неочищенный 7, 94 г 179 мг 2, 3 % Соя высушенная 36, 49 г 547 мг 1, 5 % Горох цельный лущенный 24, 55 г 251 мг 1, 0 % Продукт
Определение подлинности • • Нингидринная проба. Реакция с нитропруссидом натрия. Для определения в метионине метилсульфидной группы препарат сплавляют с 30% раствором щелочи, пробирку закрывают фильтровальной бумагой, смоченной 5% раствором нитропруссида натрия. К охлажденному сплаву добавляют разведенную серную кислоту, появляется запах H 2 S и меркаптана: Na 2 S + H 3 CSNa + 2 H 2 SO 4 H 2 S +CH 3 SH + + Na 2 SO 4 + Na. HSO 4 После добавления серной кислоты на бумаге появляется красно-фиолетовое окрашивание: нитропруссид натрия в аммиачной среде с сероводородом образует комплексный анион красно-фиолетового цвета: S 2 - + [Fe(CN)5 NO]2 - [Fe(CN)5 NOS]4 • По ВР: - определение уд. вращения (+22, 5 - +240); • - по ИК-спектрам; • - по хроматограммам, используя нингидринную реакцию; • - по реакции с нитропруссидом натрия.
Оценка чистоты • Не допустимые примеси: цианиды, соли аммония, мышьяк. • Определение цианидов: к препарату добавляют воду, раствор железа сульфата (II), железа хлорида (III), раствор гидроксида натрия и нагревают. После подкисления хлороводородной кислотой смесь не должна окрашиваться в синий цвет. 6 Na. CN + Fe. SO 4 Na 4[Fe(CN)6] + Na 2 SO 4 Fe. Cl 3 + Na 4[Fe(CN)6] Na. Fe[Fe(CN)6] + 3 Na. Cl • Допустимые примеси: хлориды, сульфаты, тяжелые металлы, родственные примеси (методом ТСХ). • Потеря в весе при высушивании не должна превышать 0, 5%.
Количественное определение • Метод Кьельдаля • Йодометрический метод. Окисление серы йодом в среде фосфатного буфера (K 2 НPO 4 + KH 2 PO 4) Препарат растворяют в воде, добавляют фосфатный буфер и йодид калия до полного растворения. Затем точно добавляют раствор йода и оставляют на 30 минут. Метионин окисляется до соответствующего сульфоксида. I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 2 Na. I + Na 2 S 4 O 6 Избыток йода оттитровывают раствором тиосульфата натрия, прибавляя в конце титрования раствор крахмала. Параллельно проводят контрольный опыт. • По ВР: метод неводного титрования (растворитель – муравьиная кислота с добавлением ледяной уксусной кислоты; титрант – 0, 1 М хлорной кислоты. Окончание – потенциометрически.
• Применение Для лечения и предупреждения заболеваний и токсических поражений печени, а также при хроническом алкоголизме, сахарном диабете, для лечения дистрофии, возникающей в результате белковой недостаточности. Выпускается в порошке и таблетках по 0, 25 г. • Хранение В стеклянных банках оранжевого стекла в защищенном от света месте.
ЦИСТЕИН Cysteinum (цистеина гидрохлорид) • 2 -амино-3 -меркаптопропановая кислота • Описание Белый кристаллический порошок со слабым специфическим запахом. Хорошо растворим в воде, разведенных минеральных кислотах, плохо растворим в спирте, практически нерастворим в эфире. • • Цистеин является: заменимой аминокислотой; может синтезироваться в организме с использованием метионина. Недостаток этой аминокислоты может привести к нарушению обменных процессов в организме. ∙HCl∙ H 2 O
Определение подлинности • • Реакция с нингидрином. Реакция образования сульфида свинца. При нагревании со щелочью цистеин выделяет сульфид натрия, имеющий резкий запах и вызывающий почернение бумаги, смоченной ацетатом свинца: … • Реакция с Fe. Cl 3. Появляется быстро исчезающее сине-фиолетовое окрашивание. • По ВР: - определение удельного вращения (8%) (+5, 5 - +7, 00); - по ИК-спектрам; - по хроматограммам, используя нингидринную реакцию; - по реакции с нитропруссидом натрия (окрашивание фиолетовое, краснокоричневое, оранжевое).
• Оценка чистоты: Допустимые примеси: сульфаты, железо, тяжелые металлы и аммиак. Недопустимые примеси: другие аминокислоты (ТСХ). • Количественное определение: Йодометрический метод. Цистеин титруют 0, 1 М раствором йода в кислой среде. При этом происходит окисление сульфгидрильных групп. • Избыток йода оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия. I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 2 Na. I + Na 2 S 4 O 6
• Применение Регулирует процессы обмена веществ хрусталика глаза. Применяется для задержки развития катаракты. Форма выпуска: порошок в плотно укупоренных банках по 10 г. Готовые растворы и хранят не более 4 ч. • Хранение В сухом прохладном, защищенном от света месте. Растворы готовят непосредственно перед применением, так как водные растворы не стойкие, окисляются кислородом воздуха с выделением осадка. Растворы готовят в асептических условиях, их нельзя стерилизовать путем нагревания, так как цистеин разлагается.
Ацетилцистеин Acetylcysteinum • 2 -ацетамидо -3 -меркаптопропановая кислота Получение: основано на способности аминокислот ацетилироваться по аминогруппе: цистеин уксусный ангидрид • Описание Белый или со слегка желтоватым оттенком кристаллический порошок со слабым специфическим запахом, хорощо растворим в воде и спирте, практически нерастворим в метиленхлориде.
Определение подлинности • Ацетилцистеин, в отличие от других аминокислот, не взаимодействует с нингидрином • По физическим константам: - tпл. – 104 -1100 С. - Удельное вращение (5%): +21 - +260 (в растворе гидроксида натрия). - ИК-спектрометрия. • Реакция сплавления с тиоцианатом калия протекает с образованием сероводорода, который обнаруживают с помощью фильтровальной бумаги, смоченной раствором ацетата свинца. H 2 S + Pb(CH 3 COO)2 Pb. S + CH 3 COOH черный • Реакция с Fe. Cl 3 – появление быстро исчезающего синего окрашивания.
• Обнаружение ацетильной группы: ацетилцистеин кипятят с раствором K 2 Cr 2 O 7 в H 2 SO 4, добавляют несколько капель этанола. Образуется этилацетат, который обнаруживается по специфическому запаху.
• • Оценка чистоты Допустимые примеси: тяжелые металлы, цинк, родственные примеси определяются методом ВЭЖХ. Потеря при высушивании должна составлять не более 1%. Количественное определение Йодометрический метод. Проводится аналогично цистеину. Применение Ацетилцистеин оказывает муколитическое действие, отхаркивающее. Применяют при бронхитах, пневмонии, бронхиальной астме, отитах, ринитах. Используют в виде 20% раствора для ингаляций. • Детоксицирующее средство. Применяется также при отравлении парацетомолом. • Как антиоксидант, он защищает печень от воздействия некоторых токсических веществ. • Хранение Список Б. Хранят в хорошо закрытой таре, предохраняющей от действия света, в сухом прохладном месте.
Пеницилламин Penicillaminum • • 2 -амино-3 -меркапто-3 -метил-бутановая кислота Пенищилламин представляет собой часть молекулы пенициллина. Обладает в растворах оптической активностью. Получение Из бензилпенициллина путем его разрушения до пеницилламина. Описание Белый порошок со специфическим запахом. Легко растворим в воде, мало растворим в 95% спирте, практически не растворим в эфире и хлороформе. Подлинность Определение удельного вращения – -60, 5 о – -64, 5 о. р. Н=4, 5 – 5, 5 Реакция с нингидрином (по аминогруппе - сине-фиолетовое окрашивание). Реакция с фосфорно-вольфрамовой кислотой (H 3 PO 4. 12 WO 3) на меркаптогруппу (SН). Образуется соединение голубого цвета.
Аминалон Aminalonum • -аминомасляная кислота (4 -аминобутановая кислота) Н 2 N–СН 2 -СН 2–СООН • Получение Путем гидролиза белков. В настоящее время препарат получают синтетически. • Описание Белый кристаллический порошок со слабым специфичесим запахом. Легко растворим в воде, очень мало растворим в спирте. р. Н = 6, 5 -7, 5. • Применение Ноотропное средство при сосудистых заболеваниях головного мозга. Выпускается в таблетках по 0, 25 г, покрытых оболочкой.
Пирацетам Pyracetamum • Ноотропил 2 -(2 -оксо-1 -пирролидинил)ацетамид • Применяют также раствор пирацетама Solutio Pyracetami 20% pro injectionibus Состав: пирацетама - 200 г натрия ацетата – 1 г уксусной кислоты разб. до р. Н=5, 8 воды для инъекций – до 1 л • По структуре пирацетам является лактамом и амидом. • Описание Белый кристаллический порошок. Легко растворим в воде, спирте, не растворим в эфире. • Раствор пирацетама – бесцветная, прозрачная жидкость. • Тпл. =151 -1550 С; р. Н раствора = 5, 0 -6, 0. • Пеницилламин отличается высокой комплексообразущей активностью в отношении ионов железа, ртути, свинца, меди и кальция. Поэтому его применяют при острых и хронических отравлениях тяжелыми металлами, при болезни Вильсона
Тетацин кальция раствор для инъекций 10% • Solucio Tetacini – Calcii pro injectionibus 10% (кальций динатриевая соль этилендиамина тетрауксусной кислоты) Состав: динатриевая соль ЭДТА – 100 г Са. СО 3 – 34 г HCI – 8 мл Н 2 О для инъекций – до 1 л • Получение. В воде для инъекций растворяют 100 г высушенной динатриевой соли ЭДТА, 34 г Са. СО 3, 8 мл разведенной хлороводородной кислоты. Общий объем доводят водой для инъекций до 1 л. Раствор разливают в ампулы и стерилизуют. Обязательной контролируют р. Н (5, 0 -7, 0). • Описание. Бесцветная прозрачная жидкость.
Кислота аминокапроновая • • Acidum aminocapronicum НООС-СН 2 -СН 2 -NН 2 С 6 Н 13 NО 2 6 -аминогексановая кислота • Описание Белый кристаллический порошок без запаха, растворим в воде, спирте, кислотах, нерастворим в метаноле и хлороформе. Тпл. – 200 -204 о. С. • Определение подлинности - Реакция с нингидрином. - Реакция сплавления с тиоцианатом калия. - Реакция с 5% раствором хлорамина в присутствии 1% раствора фенола (специфическая реакция). Появляется синее окрашивание, которое не образуют другие аминокислоты. • По ВР – ИК-спектрофотометрия; - по хроматограммам, используя нингидринную реакцию; - с диметилформиадом и аскорбиновой кислотой – оранжевое окрашивание, которое при р. Н 9, 3 -10, 5 приобретает голубую окраску.
• Определение чистоты Допустимые примеси – тяжелые металлы, сульфаты. • Количественное определение 1. Метод неводного титрования – титрант - раствор НСl. О 4 в среде ледяной уксусной кислоты. Индикатор – кристаллический фиолетовый. Переход окраски – от зеленой к синей. 2. Определение в смешанных растворителях – титрант 0, 1 М раствор Na. OH в водно-ацетоновой среде (5: 25). Индикатор – тимолфталеин. • Применение Кровоостанавливающее средство. При остром кровотечении вводят в/в 4 -5 г, растворенных в 250 мл 0, 9% раствора хлорида натрия в течение 1 часа.
Мелфалан Melphalanum • Производное фенилаланина • C 13 H 18 Cl 2 N 2 O 2 Mr 305, 2 4 -[Бис(2 -хлорэтил)-амино]-L-фенилаланин • Фармакологический эффект мелфалана обусловлен наличием в молекуле бис-( -хлорэтил)амина. Синтезируют из L-фенилаланина. • Описание Белый или c желтоватым оттенком порошок со слабым запахом. Практически не растворим в воде, хлороформе и эфире. Медленно растворим в метаноле. Растворим в минеральных разведенных кислотах.
Производные пролина • Каптоприл и эналаприл. • Были созданы в 80 -х годах XXв. как синтетические ингибиторы ангиотензинконвертирующего фермента, обладающего антигипертензивным действием. • Основой химической структуры каптоприла и эналаприла является производное аминокислоты пролина – 2 -метилпропионил- L-пролин. пирролидин пролин
Каптоприл Captopril • синонимы – алкадил, капотен, катопил, тензиомин, каптоприл-Акри • (S)-1 -(3 -меркапто-2 -метил-1 -оксопропил)- Lпролин (производное пролина) • Описание Белый кристаллический порошок со слабым запахом серы, растворим в воде (160 мг/мл), метаноле и этаноле, а также в разведенных растворах щелочей. Плохо растворим в хлороформе. • Определение подлинности - tпл. 105 -108 о. С - ИК-спектры. - ТСХ на пластинах Силуфол - Реакция с раствором йода. Образуется белый мутный раствор. - Реакция с ацетатом свинца. Образуется белый осадок. - Реакция с раствором трифенилтетразолия хлорида в этаноле. Раствор окрашивается в красный цвет.
ЭНАЛАПРИЛ Enalapril • • • Синонимы: энам, энап С 24 Н 32 N 2 О 9 Мr 492, 5 ( (S)-1[N-[1 -(этоксикарбонил)-3 -фенилпропил] – L-аланил ]-Lпролин малеат) Является «пролекарством» - в организме гидролизуется до каптоприла, который ингибирует ангиотензинконвер-тирующий фермент. Описание Белый кристаллический порошок, плохо растворим в воде, растворим в метиловом и этиловом спиртах, в разбавленных растворах щелочей.
Скачать презентацию Лекция 1 ЛС на основе альдегидов углеводов карбоновых
Показ-альд_заочн..ppt