Механизмы химических реакций лекарственных средств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обоснуйте и приведите химизм гидроксамовой реакции на примере ЛС из групп кортикостероидов, антибиотиков, витаминов

Гидроксамовая реакция

При гидролизе сложных эфиров, амидов, лактонов и лактамов в присутствии гидроксиламина в щелочной среде образуются гидроксамовые кислоты, которые в кислой среде с солями Сu (II) и Fe (III) дают окрашенные соли - гидроксаматы. Гидроксаматы Fe (III) окрашены в красно-бурый, вишнево-красный и красно-фиолетовый цвета, гидроксаматы Сu (II) - в зеленый.

Для идентификации лекарственных веществ, представляющих собой сложные эфиры, использована реакция получения ацетогидроксамовой кислоты, которая затем с солями железа (III) образует соединения, окрашенные в темно-вишневый (кортизона ацетат) или красно-коричневый (дезоксикортона ацетат) цвет:

Лактонная группа: R--CH--(CH₂)_n--C=O

|_____ O _____|

Функциональная группа образуется из спиртокислот и является внутримолекулярным (циклическим) эфиром. Ее содержат: кислота аскорбиновая, дикумарин, пилокарпина гидрохлорид, фуразолидон.

Обладая свойствами сложных эфиров, дают характерные для них реакции: гидролиз и гидроксамовую реакцию. Но в фармацевтическом анализе эти реакции для препаратов, содержащих лактонную группу, мало используются.

Гидроксамовая реакция применяется для идентификации лактона, образующегося после гидролиза пантотената кальция и при идентификации пилокарпина гидрохлорида в лекарственных формах.

фиолетово-красное окрашивание

Лактамы более реакционноспособны, чем амиды, поэтому реакции гидролиза и гидроксамовая протекают легче и даже при комнатной температуре. Гидроксамовая реакция является фармакопейной для антибиотиков бета-лактамной группы - гидроксамовую кислоту доказывают по образованию гидроксамата меди или железа.

Установите соответствие

Исходя из свойств функциональных групп, обоснуйте реакции подлинности производных тетрациклина. Ответ подтвердите химизмом

В качестве общих реактивов на препараты тетрациклинов используют соли меди (II), цинка, образующие окрашенные комплексы; разбавленную соляную кислоту, в присутствии которой растворы тетрациклинов приобретают желтое окрашивание с зеленоватым (тетрациклин) оттенком.

Подлинность препаратов тетрациклинов устанавливают с помощью цветных реакций. Реактивом, позволяющим отличать антибиотики друг от друга, является концентрированная серная кислота, под действием которой образуются ангидропроизводные:

В среде концентрированной серной кислоты ангидропроизводные тетрациклина окрашиваются в фиолетовый цвет, а окситетрациклина - в пурпурно-красный. При последующем добавлении к окрашенному раствору тетрациклина хлорида железа (III) фиолетовая окраска переходит в коричневую или краснокоричневую.

Окситетрациклина дигидрат и гидрохлорид под действием хлорида железа (III) в спиртовой среде приобретают коричневую окраску. Образование окрашенных продуктов обусловлено наличием фенольных гидроксилов в молекулах.

Способность тетрациклинов окисляться с образованием окрашенных продуктов позволяет использовать для их идентификации такие окислители, как хлорамин Б, селенистая кислота, нингидрин в различных растворителях.

Известны также цветные реакции на антибиотики этой группы с нитропруссидом натрия, n-диметиламинобензальдегидом, реактивом Несслера. Наличие в молекулах фенольных гидроксилов обусловливает образование азокрасителей при взаимодействии с различными диазосоединениями, которые присоединяются в положении 9:

Для качественного анализа антибиотиков тетрациклинового ряда используют также их способность образовывать в определенных условиях флуоресцирующие продукты.

В гидрохлоридах тетрациклина и окситетрациклина обнаруживают хлорид-ион.

Полусинтетические тетрадиклины. Одним из недостатков природных тетрациклинов является сравнительно высокая токсичность. Созданы полусинтетические аналоги природных тетрациклинов: доксициклин (вибрамицин), метациклин (рондомицин) и др.

Общая формула полу синтетических тетрациклинов:

Доксициклин и метапиклин дают цветные реакции с серной кислотой (желтое окрашивание) и хлоридом железа (III) - темное красно-коричневое окрашивание. Препараты дают положительную реакцию на хлориды.

Обоснуйте и приведите химизм реакций определения подлинности раствора тиамина хлорида 5% для инъекций (ФС 42-1414-94) по методикам

- к 1 мл анализируемого раствора прибавляют 20 мл воды. К 5 мл полученного раствора прибавляют 1 мл раствора натрия гидроксида, 1 мл раствора калия феррицианида, 5 мл бутилового или изоамилового спирта, хорошо встряхивают и дают отстояться. В верхнем слое возникает наблюдаемая в УФ-свете синяя флюоресценция, исчезающая при подкислении и вновь возникающая при подщелачивании раствора;

- к 5 мл того же раствора прибавляют 1 мл хлористоводорой кислоты разведенной, 0,5 мл раствора хлорамина и 1 мл хлороформа и взбалтывают; хлороформный слой окрашивается в желто-бурый цвет;

- к 5 мл того же раствора, подкисленному азотной кислотой, прибавляют несколько капель раствора серебра нитрата; образуется желтоватый творожистый осадок, трудно растворимый в растворе аммиака.

Способность тиольной формы тиамина к окислению используется для подтверждения подлинности препарата. Так, ГФ X рекомендует реакцию образования тиохрома: при действии на тиамина гидрохлорид в щелочной среде раствора феррицианида калия образуется тиохром желтого цвета, а в ультрафиолетовом свете возникает интенсивно-синяя флюоресценция, которая исчезает при подкислении и вновь появляется при подщелачивании раствора.

AgNO₃ + HCl > AgClv + HNO₃

лекарственный средство реакция кортикостероид

Соотнесите ЛС и метод его количественного определения с молярной массой эквивалента (приведите химизм и обоснование метода, выведите молярную массу эквивалента)

Синэстрол. Броматометрия

А. 10 М.м.

Б. 8 М.м

В. 2 М.м.

Г. М.м.

Д. М.М./2

Е. М.м./8

Ж. М.м./10

Синэстрол

Гексэстрол можно обнаружить по образованию бромпроизводных. При действии бромной водой на его раствор в ледяной уксусной кислоте выделяется осадок тетрабромгексэстрола желтого цвета:

fэкв(синэстрола)=1/4М.м. (исходя из уравнения химической реакции)

Предложите рациональную схему качественного и количественного анализа лекарственной смеси. Ответ подтвердите химизмом реакций

Рибофлавина 0,005

Кислоты аскорбиновой

Сахара по 0,1

Подлинность рибофлавина устанавливают по характерной яркой зеленовато-желтой окраске и интенсивной зеленой флуоресценции водного раствора (в ультрафиолетовом излучении). Флуоресценция исчезает при добавлении растворов хлороводородной кислоты или щелочи.

Если к водному раствору рибофлавина прибавить гидросульфит натрия (сильный восстановитель), то окраска и флуоресценция исчезают вследствие образования лейкорибофлавина (химизм см. выше). Свойство флуоресцировать используют для флуориметрического определения рибофлавина.

Селективными, позволяющими количественно определять содержание рибофлавина являются методики, базирующиеся на реакциях по рибитильному радикалу, влияющему на витаминную активность. Одна из таких методик основана на окислении рибофлавина 0,02 М раствором перйодата калия в нейтральной среде при комнатной температуре с образованием муравьиной кислоты. Ее количество эквивалентно взятому на определение рибофлавину:

Выделившуюся муравьиную кислоту оттитровывают алкалиметрическим методом:

2НСООН + 2 NaОН > 2HCOONa + 2Н₂O

Кислота аскорбиновая

В кристаллической форме кислота аскорбиновая устойчива. В растворах под действием слабых окислителей различной природы она окисляется до дегидроаскорбиновой кислоты:

Процесс этот обратимый. Кислотные свойства кислоте аскорбиновой придает наличие в молекуле двух енольных гидроксилов. В разбавленных растворах щелочей она ведет себя как одноосновная кислота. Разрыва лактонного цикла в этих условиях не происходит, а образуются нейтральные растворимые монозамещенные соли:

Эта реакция лежит в основе определения кислоты аскорбиновой методом кислотно-основного титрования.

Кислотные свойства кислоты аскорбиновой используют для испытания подлинности. После добавления карбоната натрия в водном растворе происходит образование ионизированной формы кислоты аскорбиновой. К полученной натриевой соли прибавляют сульфат железа (II). Появляется темно-фиолетовое окрашивание, обусловленное образованием аскорбината железа, исчезающее после добавления разведенной серной кислоты:

Однако большинство испытаний подлинности и способов количественного определения основано на восстановительных свойствах кислоты аскорбиновой. При добавлении к ее раствору реактива Фелинга появляется оранжево-желтый осадок оксида меди (I).

При взаимодействии кислоты аскорбиновой с раствором нитрата серебра его катион восстанавливается до металлического серебра (реакция образования «серебряного зеркала»):

Восстановительными свойствами кислоты аскорбиновой обусловлено превращение окрашенного в синий цвет раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола в бесцветное лейкооснование:

Аналогичную реакцию кислота аскорбиновая дает с раствором метиленового синего. Растворы йода и перманганата калия обесцвечиваются, нитраты превращаются в нитриты, арсенаты - в арсениты, фосфорномолибденовая кислота образует окрашенный в синий цвет продукт реакции также вследствие проявления восстановительных свойств кислотой аскорбиновой.

Восстановление сульфата меди (II) до меди (I) происходит при прибавлении к раствору кислоты аскорбиновой растворов сульфата меди и тиоцианата аммония. При этом выпадает белый осадок тиоцианата меди (I):

Кислота аскорбиновая дает положительную реакцию с хлоридом трифенилтриазолия подобно глюкозе и реакцию с нингидрином (красновато-коричневое окрашивание) подобно аминокислотам, восстанавливает оксид селена (IV) до красного элементного селена.

Количественно по ФС определяют кислоту аскорбиновую, используя в качестве титранта-окислителя 0,1 М раствор йодата калия в присутствии йодида калия:

KIO₃ + 5KI + 6HCl > 3I₂ + 6KCl + 3H₂O

Избыток йода окрашивает крахмал в синий цвет. Окисление кислоты аскорбиновой до дегидроаскорбиновой кислоты лежит в основе йодометрического определения. Титруют 0,1 М раствором калия йодата без индикатора до образования стойкого желтого окрашивания или используют крахмал, который добавляют в конце титрования. Этот же химический процесс происходит при прямом йодхлорометрическом определении. Титруют 0,1 М раствором йодмонохлорида (индикатор крахмал). Прибавления йодида не требуется, так как он образуется при взаимодействии кислоты аскорбиновой с титрантом. В эквивалентной точке выделяется йод, окрашивающий крахмал в синий цвет:

ICl + HI >I₂ + HCl

Йодмонохлорид может быть использован как титрант в биамперометрическом методе определения кислоты аскорбиновой.

Цериметрическое определение основано на том же процессе окисления кислоты аскорбиновой (в среде серной кислоты) 0,1 М раствором сульфата церия (IV), который восстанавливается до иона церия (III). Индикатором служит комплексное соединение железа (II) с о-фенантролином. Оно имеет интенсивно-красное окрашивание. В эквивалентной точке избыток сульфата церия (IV) окисляет ион железа до трехзарядного и происходит образование комплексного соединения голубого цвета:

Сахароза

Для испытания подлинности к раствору сахарозы (1:2) последовательно прибавляют растворы нитрата кобальта и гидроксида натрия. Появляется фиолетовое окрашивание.

Окрашенные продукты конденсации получаются при взаимодействии моносахаридов (или гидролизованных дисахаридов) с раствором антрона в концентрированной серной кислоте:

Один из титриметрических методов анализа моносахаридов и дисахаридов основан на использовании реактива Фелинга (2-3-кратный избыток). Его добавляют к навеске точно отмеренное количество, а затем йодометрически устанавливают остаток неизрасходованного на окисление катиона меди (II).

Методика основана на восстановлении углеводами меди (II) до меди (I) из тартратного комплекса:

Избыток реактива Фелинга, содержащего ионы меди (II), восстанавливают йодидом в кислой среде и выделившийся йод титруют тиосульфатом натрия:

2Си²⁺ + 5I^- > 2CuIv + I₃^-

Дайте заключение о качестве преднизолона по удельному показателю поглощения (согласно НД, от 400 до 430), если оптическая плотность 0,001% раствора ЛС в метиловом спирте, приготовленного из высушенной навески, при измерении на спектрофотометре при длине волны 242 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм составила 0,412

Решение.

( =

А - оптическая плотность

l- толщина слоя кюветы (в см)

С - концентрация раствора ЛС

= =412

Ответ. Преднизолон удовлетворяет требованиям НД.

Размещено на Allbest.ru