Общие методы качественного и количественного определения лекарственных веществ с группы алкалоидов

Для идентификации лекарственных веществ из группы алкалоидов применяют общие, т.е. общегрупповые реакции, данные реакцииприсущи целой группе веществ и частные (специфические) реакции, специфичные для того или другого индивидуального вещества, обусловленные особенностями химических свойств и строением, наличием тех или других функциональных групп.

Общие (групповые) реакции основаны на способности алкалоидов как оснований образовывать простые или комплексные соли с различными веществами, чаще комплексными кислотами, солями тяжелых металлов, комплексными йодидами и другими. Продукты взаимодействия этих реактивов с алкалоидами, как правило, нерастворимы в воде, поэтому такие реакции называют реакциями осаждения, а реактивы – осадительными.

И з общеалкалоидных осадительных реактивов наиболее часто применяются следующие:

1. Раствор йода в йодиде калия (реактив Вагнера, Бушарда, Люголя). Реактивы Бушарда, Люголя и Вагнера отличаются лишь различной концентрацией йода и йодида калия.

2. Раствор йодида ртути в йодиде калия (реактив Майера)..

3. Раствор йодида висмута в йодиде калия (реактив Драгейдорфа).

4. Раствор йодида кадмия в йодиде калия (реактив Марме).

5. Фосфорномолибденовая кислота (реактив Зонненштейна)

6. Фосфорновольфрамовая кислота (реактив Шейблера).

Кроме вышеприведенных реактивов в фармацевтическом анализе для групповых реакций используются пикриновая и пикроловые кислоты, растворы ртути(II) хлорида, танин, гексахлорплатиновая (Н₂PtCI₆) и золотохлорводородная (HAuCl₄) кислоты и др.

Важно отметить, что кроме алкалоидов и их лекарственных препаратов осадки з осадительными реактивами образуют многие вещества содержащие, в своей структуре третичный и четвертичный атом азота, и большинство из них является гетероциклическими соединениями.

Индивидуальные (специфические) реактивы дают положительный результат реакции с отдельными алкалоидами или их лекарственными препаратами и служат для их идентификации. В данном случае это могут быть концентрированная серная кислота, концентрированная азотная кислота или их смеси, реактив Марки – формальдегид в концентрированной серной кислоте, реактив Эрдмана – сесь концентрированной серной и азотной кислот, реактив Манделина – аммония нитрат в концентрированной серной кислоте, реактив Фреде – раствор молибдату(VI) оксида в концентрированной серной кислоте и другие.

Кроме этого, к специфическим реактивам можно отнести реактивы используемые для доказательства группы алкалоидов. Например, бромная вода и раствор аммиака с хинином и его лекарственными препаратами дают специфическую реакцию – «таллейохинную пробу»; перекись водорода и раствор аммиака с лекарственными препаратами из группы алкалоидов пурина дают реакцию образования мурексида; концентрированная азотная кислота и спиртовый раствор калия гидроксида используют для идентификации лекарственных препаратов из групи тропана (реакция Витали-Морена) и так далее.

Количественное определение лекарственных веществ из группы алкалоидов. Для количественного определения этой группы веществ используют весовые, титриметрическме (объемные) и физико-химические методы анализа (фотоэлектроколориметрия, спектрофотомерия в видимой, УФ и ИК-части спектра).

Весовой метод рекомендует использовать ГФ X издания для количественного определения лекарственных препаратов алкалоида хинина.

Из титриметрических (объемных) методов определения лекарственных препаратов из группы алкалоидов чаще всего используется метод кислотно-основного титрования. При этом нужно учесть:

1. Количественное определение лекарственных препаратов из группы алкалоидов-оснований. Чаще всего для количественного определения этой группы веществ используется кислотно-основное титрование в неводных растворителях (растворы ледяной уксусной кислоты, уксусный ангидрид). Для веществ которые проявляют выраженные основные свойства (цитизин, кодеин) используют кислотно-основное титрование в спирто-водных смесях.

В данном случае также возможен обратный метод кислотно-основного титрования, то есть прибавления к препарату избытка титрованного раствора кислоты, а избыток соответствующей кислоты оттитровуют растворами щелочей.

2. Количественное определение лекарственных препаратов из группы алкалоидов-солей. В данном случае используются модифицированные методы кислотно-основного титрования, а именно кислотно-основное титрование в двухфазной среде (титрование ведут в присутствии растворителя не смешивающегося с водой) или в неводных растворителях (в случае галогенводородных солей обязательное прибавление ртути(II) ацетата).

Количественное определение также можно проводить методами осаждения, а именно аргентометрически. Кроме того, аналитическая нормативная документация рекомендует и другие методы количественного определения, например, йодометрию для кофеина, кофеин-бензоата натрия.

В последние годы стали широко применять физико-химические методы — фотоэлектроколориметрические, спектрофотометрические в видимой и ультрафиолетовой части спектра и другие.

Основные вопросы, которые необходимо разобрать:

1. Определение понятия «Алкалоиды». Классификация алкалоидов. Источники получения алкалоидов, нахождение в природе. Общие методы выделения и установления строения алкалоидов..

2. Химическое строение, латинское название, синонимы лекарственных веществ из группы алкалоидов, производных имидазола (пилокарпина гидрохлорид), пирролизидина (платифиллина гидротартрат), тропана (атропина сульфат, скополамина гидробромид, кокаина гидрохлорид), пурина (кофеин, теобромин, теофиллин, кофеин-натрия бензоат, темисал, эуфиллин), с экзоциклическим атомом азота (сферофизина бензоат, эфедрина гидрохлорид).

3. Охарактеризовать физико-химические свойства препаратов данной группы, а также, исходя из функциональных группировок и структуры препаратов, написать известные химизмы реакций.

4. Объяснить происхождение и определение специфических примесей:

Ø посторонние алкалоиды и продукты разложения в атропине;

Ø апоатропина в атропине, скополамине;

Ø цианамид кокаина в кокаине гидрохлориде;

Ø посторонних алкалоидов в пилокарпине гидрохлориде, теофиллине;

Ø сопутствующие примеси в кофеине;

Ø кофеина и метилксантина в теобромине;

Ø кофеина и натрия, не связанного с салицилатом в темисале.

5. Основываясь на химических свойствах, обосновать возможные методы количественного определения изучаемых веществ. Химизмы реакций.

6. Исходя из строения и химических свойств исследуемых веществ, обосновать условия их хранения.

7. Применение, взаимосвязь строения с биологическим действием в изучаемом ряду алкалоидов и их синтетических аналогов. Форма выпуска.

План и организационная структура занятия:

Первое занятие

1. Организационные вопросы – 5 минут

2. Контроль и коррекция исходного уровня знаний:

а. Устный опрос – 60 минут

Второе занятие

1. Организационные вопросы – 5 минут

2. Контроль и коррекция исходного уровня знаний:

Тестовый контроль – 15 минут

Устный опрос – 45 минут

Практическая работа:

Каждый студент индивидуально проводит анализ качества одного из изучаемых лекарственных веществ по Государственной фармакопее Украины или другой АНД с использованием графологической карты анализа лекарственных препаратов и лекарственных форм. Результаты анализа оформляются в виде протокола по установленной форме.

УИРС:

Каждый студент индивидуально проводит качественные реакции на лекарственные вещества как на неизвестную задачу. Количественное определение проводит двумя методами по Государственной фармакопее и другой АНД и делает заключение о практической значимости этих методов. Результаты анализа оформляют в виде протокола установленной формы и делают вывод о доброкачественности лекарственных веществ, согласно Государственной фармакопее или другой АНД.

Проверка и подписание протоколов – 15 минут

Контроль конечного уровня знаний проводится по результатам решения ситуационных задач (идентификация неизвестного лекарственного вещества, вывод о его доброкачественности на основании проведенного анализа)

Анализ и оценка результатов ответов – 10 минут.

Виды наглядности – таблицы

Реактивы и оборудование:

· образцы изучаемых лекарственных веществ;

· набор общеалкалоидных реактивов и титрованных растворов, необходимых для анализа качества изучаемых лекарственных веществ, согласно ГФУ и другой АНД;

· набор пробирок, колб, пипетки, бюксы, разновес технический, аналитический, ручные и аналитические весы, бюреточные установки, водяные бани, газовые горелки, электроплитки, цилиндры, фарфоровые чашки.

Вопросы для самостоятельной подготовки:

1. Латинские названия, синонимы, формулы строения и химические названия лекарственных препаратов производных имидазола (пилокарпина гидрохлорид), пирролизидина (платифиллина гидротартрат), тропана (атропина сульфат, скополамина гидробромид, кокаина гидрохлорид), пурина (кофеин, теобромин, теофилин, кофеин натрия бензоат, темисал, эуфилин), с экзоциклическим атомом азота (сферофизина бензоат, эфедрина гидрохлорид).

2. Использование физико-химических свойств, особенностей химического строения для обоснования реакций подлинности, методов количественного определения и условий хранения исследуемых препаратов.

3. Написать структурную формулу эфедрина гидрохлорида, рациональное и латинское название. Охарактеризовать влияние стереоизомерии на фармакологическую активность.

4. Приведите схемы реакций эфедрина гидрохлорида с меди сульфатом и гидраминного расщепления в различных условиях.

5. Возможные методы количественного определения эфедрина гидрохлорида, условия, в которых проводятся эти методы. Напишите химизм.

6. Сферофизина бензоат. Физико-химические свойства. Методы идентификации. Приведите возможные реакции, подтверждающие подлинность.

7. Методы количественного анализа сферофизина бензоата. Объясните возможность броматометрического определения. Привести примеры.

8. Производные имидазола – пилокарпина гидрохлорид. Лекарственное сырьё, содержащее пилокарпин. Физико-химические свойства пилокарпина гидрохлорида.

9. Указать специфическую реакцию подлинности на пилокарпина гидрохлорид и объяснить её химический смысл.

10. Возможные методы количественного анализа пилокарпина гидрохлорида. Объяснить условия метода кислотно-основного титрования в среде неводных растворителей. Написать химизм реакции.

11. Препараты, производные тропана. Дать характеристику физико-химическим свойствам атропина сульфата, скополамина гидробромида и кокаина гидрохлорида.

12. Предложить реакции идентификации атропина сульфата, скополамина гидробромида и кокаина гидрохлорида. Написать химизм.

13. Реакция Витали-Морена – специфическая реакция для препаратов группы тропана. Объяснить условия проведения, ее использования как избирательной реакции для лекарственных препаратов данной группы. Написать химизм.

14. Охарактеризуйте лекарственные препараты группы тропана как производные сложных эфиров. Приведите реакцию идентификации кокаина гидрохлорида. Обоснуйте условия проведения и напишите химизм.

15. Привести возможные методы количественного определения и объяснить условия их проведения для лекарственных препаратов производных тропана. Написать химизм.

16. Платифиллина гидротартрат. Физико-химические свойства. Исходя из строения предложить реакции идентификации. Написать химизм.

17. Укажите возможные методы количественного определения платифиллина гидротартрата, обоснуйте условия их проведения, напишите химизм.

18. Лекарственные препараты группы пурина. Методы получения, химическое строение и номенклатура лекарственных веществ из данной группы.

19. Взаимосвязь химического строения лекарственных веществ данной группы с их физико-химическими свойствами (растворимость в воде, отношение к кислотам и щелочам) и биологической активностью.

20. Кислотно-основные свойства препаратов группы пурина в зависимости от химического строения молекул. Возможные таутомерные переходы, преимущественное состояние в зависимости от условий.

21. Растворимость алкилированных производных ксантина. Изменение растворимости в воде при образовании ассоциатов производных пурина с солями органических кислот и оснований. Комплексообразование по типу создания ионных пар (эуфилин) и переноса заряда (кофеин-бензоат натрия).

22. Общегрупповые методы анализа лекарственных веществ, производных пурина. Особенности проведения реакций с общеалкалоидными осадительными реактивами.

23. Мурексидная проба – общегрупповая реакция на препараты группы пурина. Механизм реакции, специфичность, особенности проведения.

24. Кислотно-основные свойства производных пурина и реакции комплексообразования с солями тяжелых металлов (серебра, кобальта, меди). Вероятные центры связывания катиона металла с пуриновым фрагментом в зависимости от природы металла. Условия проведения реакций, их значение в анализе качества препаратов группы пурина.

25. Обоснуйте отличительные особенности протекания реакции производных пурина (теофиллин, теобромин, эуфиллин) с меди сульфатом. Напишите химизм.

26. Методы комплексного анализа препаратов группы пурина (химические, физико-химические, физические).

27. Обоснуйте применение метода кислотно-основного титрования в среде неводных растворителей для количественного определения кофеина и фиксирование точки эквивалентности согласно ГФУ.

28. Перечислить факторы, влияющие на стабильность препаратов данной группы и изменения, происходящие под их воздействием.

29. Обосновать условия хранения изучаемых лекарственных средств, исходя из их строения и химических свойств.

30. Применение. Взаимосвязь строения с биологическим действием в ряду производных тропана, пурина.

31. Основные лекарственные формы, созданные на основе изучаемых лекарственных веществ. Форма выпуска, дозировка.

Поиск по сайту: