Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Российской Федерации

Курсовая работа

по учебной дисциплине

Основы токсикологии

на тему: Папаверин: общая характеристика, токсикологическое значение, изолирование и определение

Чистякова Валерия Павловна

Проверил: доцент, к.х.н. Стрелова О.Ю.

Содержание

• Введение
• Папаверин. Общая Характеристика
• Определение папаверина
• Токсикологическое значение. Обнаружение папаверин
• Изолирование папаверина
• Заключение
• Литература


Введение

Гидрохлорид папаверина является единственной официально принятой солью из производных бензилизохинолина. Это белый кристаллический порошок, растворимый в воде примерно 1:40. Его основное действие антиспазматическое, расслабляющее гладкие мышцы. В терапевтических дозах он не оказывает анальгетического или снотворного действия. Его главное применение -- при легочноартериальной эмболии. При этом он вводится внутривенно в виде раствора.

Папаверин. Общая Характеристика

Папаверимн (от лат.papaver «мак») -- опиумный алкалоид, производное изохинолина, лекарственное средство спазмолитического и гипотензивного действия.

Фармакотерапевтическая группа: спазмолитическое средство.

Папаверинагидрохлорид(Рараverinihуdro-chloridum) -- лекарственное средство, относящеесяк группе миотропных спазмолитиков. Применяется в медицинской практике в виде раствора для инъекций, суппозиториев ректальных и таблеток при спазмах гладких мышц органов брюшной полости, бронхов, периферических сосудов, сосудов головного мозга, почек; стенокардии в составе комбинированной терапии, также в качестве вспомогательного средства для премедикации. Фармакологическое действие основано на способности папаверина гидрохлорида ингибировать фермент фосфодиэстеразу, вызывать накопление в клетке циклического 3',5'-аденозинмонофосфата и уменьшать содержание внутриклеточного кальция. В результате снижается тонус гладких мышц внутренних органов и сосудов при спастических состояниях, что ведет к расширению артерий и способствует увеличению кровотока.

Впервые папаверин был выделен из млечного сока незрелых плодов мака снотворного (Papaver somniferum) -- опиума, где его содержание достигает 1%. В настоящее время субстанцию папаверина получают синтетическим путем. В медицинской практике папаверин применяется в виде гидрохлорида.

Химическое название. 1-[(3,4-диметоксифенил)метил]-6,7-диметоксиизохинолин (в виде гидрохлорида)

Получают его синтетически из 3, 4- диметоксифенилэтиламина и хлорангидрида гомовератровой кислоты.

Синтез:

Описание: белый кристаллический порошок, без запаха, слегка горьковатого вкуса.

Растворимость: папаверин гидрохлорид медленно растворим в воде, мало растворим в спирте, растворим в хлороформе.

Подлинность:

1. Под действием концентрированной азотной кислоты препарат приобретает желтое окрашивание, которое при нагревании на водяной бане переходит в оранжевое.

2. При нагревании с концентрированной серной кислотой появляется фиолетовое окрашивание.

3. Бромная вода выделяет из раствора желтый осадок бромпапаверина гидробромида C20H20O4NBr•HBr.

4. Спиртовый раствор йода выделяет темно-красные кристаллы гидройодида диизопапаверина C20H19O4N•J2 •H J.

5. Пикриновая кислота осаждает желтый пикрат (Т.пл. 220°С). Осадки образуются также с реактивами Драгендорфа, Майера и др.

6. При действии реактива Марки (CH2O+H2SO4) образуются окрашенные продукты:

Полученное соединение быстро окисляется бромной водой и раствора аммиака образуя фиолетовый осадок, который после растворения в спирте окрашивает раствор в фиолетово-красный. С увеличением концентрации спирта цвет раствора становится фиолетово-синий.

Фармакологические свойства

Фармакодинамика.

Папаверина гидрохлорид является миотропным спазмолитическим средством. Ингибирует фосфодиэстеразу, вызывает накопление в клетке циклического 3,5-аденозинмонофосфата (АМФ) и снижение содержания кальция. Расслабляет гладкие мышцы внутренних органов (желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, мочеполовой системы) и сосудов. В больших дозах снижает возбудимость сердечной мышцы и замедляет внутрисердечную проводимость. Действие папаверина на центральную нервную систему выражено слабо, но в больших дозах он оказывает седативный эффект.

Фармакокинетика .

Биодоступность папаверина после ректального введения (по данным доклинических исследований) - около 25 %. Связь с белками плазмы 90 %. Хорошо распределяется, проникает через гистогематические барьеры. Метаболизируется в печени. Период 2 полувыведения (Т1/2) - 0,5-2 ч (возможно увеличение до 24 ч). Выводится почками в виде метаболитов.

Применение: при гипертонии, бронхиальной астме, стенокардии, при спазмах кишечника, для расслабления гладкой мускулатуры. Можно сочетатаь с успокаивающими препаратами: фенобарбиталом, барбиталом и т.д.

Побочное действие: сонливость, потавыделение, тошнота, аритмия.

Противопоказание: при нарушении атриовентикулярной проводимости.

Определение папаверина

Количественное определение:

1.Метод неводного титрования. Среда- ледяная уксусная кислота, в присутствии ацетата ртути. Титрант- хлорная кислота. Индикатор- кристаллический фиолетовый.

2. Метод нейтрализации в спиртовой среде (индикатор фенолфталеин). Титрант 0,1 н. раствор гидроксида натрия.

Обзор нормативной документации, регламентирующей контроль качества различных лекарственных форм папаверина, показал, что в большинствеслучаев родственные примеси определяются полуколичественно с помощью метода тонкослойнойхроматографии, для определения действующего вещества используется метод УФ-спектрофотометрии. Определение родственных примесей методом ВЭЖХ включено в ряд нормативных документов (НД)назарегистрированныепрепараты:«Папаверин,суппозитории ректальные, 20 мг» и «Папаверин, раствор для инъекций 20 мг/мл» производства ОАО«Дальхимфарм», Россия, и «Папаверин, таблетки40 мг» производства ООО «Ирбитский ХФЗ», Россия,и ОАО «Фармстандарт-Томскхимфарм», Россия. папаверин фармакологический гидрохлорид реактив

Количественное определение папаверина гидрохлорида в лекарственных формах методом ВЭЖХ не предусмотрено НД. В связи с этим актуальной задачей является разработка методики контроля качества препаратов папаверина на основе чувствительного и селективного метода ВЭЖХ с возможностью одновременной оценки содержания родственных примесей и количественного определения действующего вещества. Использование ВЭЖХ-методики для анализа родственных примесей в субстанции также позволяет рассмотреть этот метод для целей сквозной стандартизации лекарственных препаратов папаверина.

Токсикологическое значение. Обнаружение папаверин

Папаверин оказывает сосудорасширяющее и спазмолитическое действие. В больших дозах он проявляет седативный эффект. В медицине папаверин применяется при спазмах кровеносных сосудов, гладкой мускулатуры органов брюшной полости, он также используется при бронхиальной астме. Папаверин широко применяется в медицине в сочетании с некоторыми другими фармацевтическими препаратами.

Метаболизм папаверина происходит главным образом путем деметилирования. При этом образуются фенольные соединения, которые выделяются с мочой в виде глюкуронидов.

Обнаружение папаверина.

Реакция с хлоридом кадмия.

2-3 капли исследуемого раствора наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. К полученному сухому остатку прибавляют каплю 0,1 М раствора хлороводородной кислоты. Рядом наносят каплю 10 %-го раствора хлорида кадмия, а затем с помощью капилляра или стеклянной палочки соединяют эти растворы. При наличии папаверина наблюдают появление сростков из тонких пластинок, имеющих форму куба.

Цветные реакции с реактивами Марки, Манделина, Фреде, Эрдмана.

2-3 капли исследуемого раствора выпаривают в фарфоровой чашке досуха. К сухому остатку прибавляют каплю соответствующего реактива - появляется фиолетовая (р. Марки), сине-фиолетовая (р. Манделина), зеленая (р. Фреде), красная (р. Эрдмана) окраска.

Реакции с реактивами Драгендорфа и Майера.

3-4 капли исследуемого раствора выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют каплю 0,1 М HCl и каплю реактива Драгендорфа (Майера). Наблюдают образование осадков с характерной формой кристаллов.

Обнаружение папаверина методом хроматографии.

Для обнаружения папаверина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля. Обнаружение этого алкалоида производится так, как и обнаружение кодеина Пятна папаверина на хроматографических пластинках имеют буровато-розовую окраску (Rf = 0,75±0,01).

Обнаружение папаверина по УФ- и ИК-спектрам.

Основание папаверина в 1 и. растворе соляной кислоты имеет максимум поглощения при 250, 284 и 310 нм. Раствор папаверина в 1 н. растворе серной кислоты имеет максимумы поглощения при 250. 254 и 310 нм. В ИК-области спектра основание папаверина (диск с бромидом калия) имеет основные пики при 1507, 1068 и 1273 см^-1.

Изолирование папаверина

ИЗОЛИРОВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПЛАЗМЫ КРОВИ.

Хлороформное извлечение фильтровали через складчатый фильтр с безводным натрия сульфатом, предварительно смоченный хлороформом, выпаривали до сухого остатка при комнатной температуре.

Для веществ основного характера (целекоксиба, дифенгидрамина, хлоропирамина, клемастина, папаверина) изолирование из модельного комплекса выполняли следующим образом: к 5 мл модельной смеси прибавляли по каплям раствор аммония гидроксида 25% до рН 9-10 среды (по универсальному индикатору), переносили в делительную воронку и экстрагировали тремя порциями хлороформа по 3 мл в течение 7-10 мин.

Чистоту полученных извлечений проверяли методом тонкослойной хроматографии в селективных системах для хроматографирования. На хроматограммах в УФ-свете при 254 нм наблюдалось одно пятно на уровне вещества свидетеля (с характерным значением Rf). Кроме того, проводили исследование извлечений методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором на оборудовании фирмы «Hewlett Packard». На хроматограмме наблюдали один пик для каждого исследованного вещества.

Полученные масс-спектры подвергались автоматической обработке в специализированных токсикологических библиотеках «PBM TOX3.L», «MPW 2007.L», библиотеке «NIST08.L» и с использованием программы AMDIS (The Automatic Mass Spectral Deconvolution and Identification System) с вероятностью совпадения не ниже 90%, данные масс-спектры, совпадали со спектрами представленными в используемых библиотеках.

Количественное определение извлечений проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе Waters 2695 с колонкой Nova Pak C18, 4 мкм 3.9 х 150 мм. В качестве элюента использовали фосфатный буфер с рН 3.0 среды и ацетонитрил сорта 0 в соотношении 40:60 (для кофеина, папаверина, дифенгидрамина, хлоропирамина и клемастина) или воду деионизованную и ацетонитрил в соотношении 40:60 (для фенобарбитала, барбамила и целекоксиба).

Скоростью подачи элюента составляла 400 мкл/мин, температура колонки 30 єС, объем вводимой пробы 20 мкл, режим подачи элюента - изократический; время проведения анализа 15 мин.

Детектирование осуществляли с помощью УФ-детектора при аналитической длине волны 220 нм. На хроматограмме отмечался один пик, время удерживания которого соответствовало временам удерживания стандартных образцов исследуемых лекарственных веществ: барбамил - 3.697 мин, фенобарбитал - 3.522 мин, кофеин - 2.896 мин, дифенгидрамин - 6.803 мин, хлоропирамин - 8.491 мин, папаверин - 3.442 мин, целекоксиб - 7.985 мин, клемастин - 11.991 мин.

Концентрации лекарственных веществ определяли по калибровочному графику, после замеров площадей хроматографических пиков соответствующих анализируемому веществу. Для исследуемых проб, попавших в выборку, была проведена статистическая обработка данных по методике, изложенной в ГФ XI и ОСТ №220 от 26.05.2003.

Затем проводили изолирование лекарственных веществ из плазмы крови методом жидкостжидкостной экстракции после осаждения белковых молекул 50% раствором трихлоруксусной кислоты для чего к 5 мл модельной смеси добавляли 3 мл 50% раствора кислоты трихлоруксусной. Раствор центрифугировали 10 мин при 3000 об/мин. Надосадочную жидкость сливали, помещали в делительную воронку. Затем выполняли жидкост-жидкостную экстракцию как описано выше. Статистическую обработку проводили по результатам шести проб.

На втором этапе исследования на основе литературных данных были выбраны патроны для изолирования токсических веществ из плазмы крови компании Waters Oasis с различной избирательностью к веществам, обладающим кислотными свойствами и основными свойствами. Все вещества, используемые нами для исследования, в зависимости от их кислотно-основных свойств были разделены на группы и к каждой анализируемой группе были подобраны соответствующие патроны.

Исследование модельного комплекса «лекарственное вещество - плазма крови» для всех исследуемых веществ методом твердофазной экстракции на патронах Oasis HLB проводили по схеме: к 1 мл модельного комплекса добавляли 20 мкл кислоты ортофосфорной концентрированной, поскольку исследуемые нами вещества связываются с белками плазмы крови на 50% и более.

Патрон Oasis HLB промывали 1 мл метанола и 1 мл воды очищенной со скоростью 1 мл/мин. Затем через патрон пропускали 1 мл подкисленного образца модельного комплекса со скоростью 0.5 мл/мин. Промывку патрона от белковых молекул и мешающим анализу веществ проводили при помощи 1 мл раствора метанола 5%. Патроны элюировали 1 мл метанола, элюат выпаривали досуха, сухой остаток растворяли в ацетонитриле сорта 0 и проводили количественное определение методом ВЭЖХ. При исследовании использовали шесть образцов модельных комплексов «лекарственное вещество - плазма крови».

Изолирование кофеина, дифенгидрамина, хлоропирамина, клемастина, целекоксиба и папаверина проводили на патроне Oasis МСХ по следующей схеме: патроны предварительно промывали 1 мл метанолом и 1 мл воды очищенной со скоростью 1 мл/мин, затем загружали 1 мл подкисленного образца модельного комплекса со скоростью 0.5 мл/мин (образец подкисляли кислотой ортофосфорной концентрированной).

Первую промывку от белковых молекул проводили 1 мл 0.1 М раствором кислоты хлористоводородной. Для полного удаления белковых молекул и мешающих при исследовании веществ патрон дополнительно промывали 1 мл метанола. Исследуемые вещества элюировали 1 мл раствором аммония гидроксида 5% в метаноле. Элюат выпаривали досуха, сухой остаток растворяли в 1 мл ацетонитрила сорта 0 и проводили количественное определение методом ВЭЖХ. Расчет проводили по результатам шести проб.

Патроны Oasis МАХ и Oasis WАХ использовались для исследование производных барбитуровой кислоты - фенобарбитала и барбамила по следующей методике: к 1 мл модельного комплекса плазмы крови и исследуемого вещества добавляли 20 мкл кислоты ортофосфорной.

Патроны промывали 1 мл метанола и 1 мл воды очищенной со скоростью 1 мл/мин. После активации патрона пропускали 1 мл модельного образца со скоростью 0.5 мл/мин. Первую промывку патрона проводили 1 мл раствора аммония гидроксида 5%, вторую 1 мл метанола. Элюировали 1 мл раствора кислоты уксусной 2% в метаноле. Элюат выпаривали досуха, сухой остаток растворяли в 1 мл ацетонитрила сорта 0 и проводили количественное определение методом ВЭЖХ в описанных веще условиях. Расчет проводили по результатам шести проб.

На патронах Oasis WСХ нами проведено исследование кофеина, папаверина, целекоксиба, дифенгидрамина, хлоропирамина, клемастина: патроны промывали 1 мл метанола и 1 мл воды очищенной со скоростью 1 мл/мин, затем загружали 1 мл подкисленного образца модельного комплекса со скоростью 0.5 мл/мин. Первую промывку патрона от мешающих анализу веществ проводили 1 мл раствора аммония гидроксида 5%, вторую 1 мл метанола. Адсорбированные на патроне вещества элюировали 1 мл раствора кислоты уксусной 2% в метаноле. Элюат выпаривали досуха, сухой остаток растворяли в 1 мл ацетонитрила сорта 0 и проводили количественное определение методом ВЭЖХ. Расчет проводили по результатам шести проб.

Заключение

К производным бензилизохинолина относятся папаверина гидрохлорид и дротаверина гидрохлорид (являющийся производным 1,2,3,4-тетрагидроизохинолина). Папаверина гидрохлорид - соль слабого азотистого основания, не растворимого в уксусной кислоте. Поэтому при добавлении к раствору препарата раствора ацетата натрия выделяется осадок основания. Это испытание позволяет отличить папаверина гидрохлорид от солей более сильных оснований. Папаверин взаимодействует с общеалкалоидными осадительными реактивами. Восстановительные свойства папаверина гидрохлорида объясняются наличием в структуре двух ароматических фрагментов, связанных метиленовой группой, а также четырех метоксидных групп. Лекарственное вещество легко окислятся на свету и в присутствии примеси ионов тяжелых металлов. Первыми продуктами окисления являются спирт папаверинол и кетон папаверальдин (окисление происходит по метиленовому фрагменту).

Литература

1. Избранные лекции по токсикологической химии: учеб. пособие для студентов. - Пермь, 2005. - 152 с.

2. Научная статья от 14.01.2021“Разработка унифицированной ВЭЖХ-методики определения родственных примесей и количественной оценки действующего вещества препаратов папаверина гидрохлорида”/ Антонова Н. П., Шефер Е. П., Семенова Н. Е., Прохватилова С. С., Калинин А. М., Кучугурин С. А., Макухин В. Н.[Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://clck.ru/ZMofA(дата обращения: 12.12.2021).

3. Научная статья от 12.12.2012 “ Изолирование лекарственных веществ из плазмы крови методом твердофазной экстракции ”/ Чувина Н.А., Стрелова О. Ю., Куклин В. Н.[Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://www.butlerov.com(дата обращения: 12.12.2021).

4. Основы токсикологии : учеб. пособие для студентов вузов / А. В. Тарасов, Т. В. Смирнова. - М. : Маршрут, 2006. - 160 с.

5. Практикум по токсикологической химии / СтреловаО. Ю., Гребенюк А. Н. - Санкт-Петербург : ВМедА, 2016 - 192 с.

6. Современные проблемы химикотоксикологического анализа наркотических средств и психотропных веществ: учеб.-метод. пособие / Е. С. Бушуев, Р. В Бабаханян, В. В. Куклин - СПб. : НИИХ СПбГУ, 2003. - 127 с.

7. Судебная медицина в схемах и рисунках : учеб. пособие / Г. А. Пашинян, П. О. Ромодановский. - М. : ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 336 с.

8. Токсикологическая химия: учеб. пособие для студентов фармацевт. фак. заочн. отд. / Л. Е. Кудрикова [и др.]; под ред. Л. М. Федосеевой. - Барнаул, 2005. - С. 44-72, 151-284.

9. Учебное пособие“Токсикологическая химия” / Жебентяев А. И., 2014 - 402с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://www.elib.vsmu.by(дата обращения: 12.12.2021).

10. Химико-токсикологический анализ «металлических ядов» : учеб.- метод. пособие по специальности 060108 (040500) - Фармация. - Воронеж, 2006. - 71 с.

Размещено на Allbest.ru