Лекарственные вещества, производные альдегидов и карбоновых кислот алифатического ряда План 1. Лекарственные вещества, производные альдегидов (раствор формальдегида, гексаметилентетрамин, хлоралгидрат). 2. Соли карбоновых кислот алифатического ряда (калия ацетат, кальция лактат, кальция глюконат, натрия цитрат). Альдегиды – это (карбонильную) способность. класс группу. соединений, Альдегиды Характерными для содержащих имеют них высокую являются: альдегидную реакционную окисление (иногда восстановление), присоединение, полимеризация. К препаратам этого химического класса относятся формальдегид, гексаметилентетрамин, хлоралгидрат. ФОРМАЛЬДЕГИДА РАСТВОР 35% (FORMALDEHYDI SOLUTIO 35%) (ГФУ) O H C H Получение. 1. Окисление метанола: 2CH3OH + O2 500-600o C Kt O + 2H2O 2H C H 2. Окисление метана (метод Медведева): 2CH4 + O2 2CH3OH O O2 + 2H2O 2H C H Описание. Прозрачная бесцветная жидкость. Растворимость. Смешивается во всех соотношениях с водой и спиртом 96%. При хранении может мутнеть (полимеризуется с образованием параформа белый осадок). Для предотвращения полимеризации добавляют стабилизатор – метиловый спирт (до 15%). Идентификация. 1. Реакция с кислотой хромотроповой (образование красителя), в течение 5 минут появляется фиолетово-синее или фиолетовокрасное окрашивание (ГФУ): SO3H SO3H HO HO O + HC 2 H HO H2O CH2 OH SO3H SO3H HO OH HO SO3H HO HO3S HO3S HO3S CH O OH SO3H HO3S ауриновый краситель фиолетового цвета [O] 2. Проводят реакцию с фенилгидразином и калия феррицианидом – появляется интенсивное красное окрашивание (ГФУ). 3. Реакция «серебряного зеркала» (ГФУ): O + 2[Ag(NH3)2]NO3 + H2O HC HCOONH4 +2Ag + NH3 +2NH4NO3 H 4. С салициловой кислотой в присутствии кислоты серной концентрированной образуется красное окрашивание: COOH 2 + HC OH O конц. H2SO4 HOOC CH2 COOH [O] H2O H HO HOOC OH COOH CH O HO Испытания на чистоту. В субстанции проводят определение кислотности (муравьиная кислота). Муравьиная кислота может появиться в субстанции вследствие реакции дисмутации: O O + H2O 2 HC + CH3OH HC OH H Примесь определяют алкалиметрически: красное окрашивание фенолфталеина должно появляться от прибавления не более, чем 0,4 мл 0,1М NaOH. Количественное определение. 1. Йодометрия в щелочной среде, обратное титрование (ГФУ); (s=1): O HC O + I2изб. + H2O HC + 2HI OH H Так как HI в кислой среде может восстанавливать муравьиную кислоту до формальдегида, добавляют раствор щелочи. I 2 + 2NaOH NaI + NaOI + H2O O NaI + HCOOH NaOI + HC H 3NaOI 2NaI + NaIO3 NaI + NaOI + H2SO4 I 2 + Na2SO4 + H2O 5NaI + NaIO3 + 3H2SO4 3I 2 + 3Na2SO4 + 3H2O Избыток йода оттитровывают тиосульфатом натрия (индикатор – крахмал). 2. Окисление перекисью водорода в щелочной среде (S =1): O O + H2O2 + NaOH HC + H2O HC ONa H NaOH + HCl NaCl + H2O 3. Сульфитный (ацидиметрия по заместителю) – принят в АНД для количественного определения формальдегида в препарате «Формидрон»; (s=1): OH + NaOH HC H SO3Na O + Na2SO3 + H2O HC H NaOH + HCl NaCl + H2O 4.Рефрактометрический (для разбавленных водных растворов). Хранение. В хорошо укупоренных склянках, в защищенном от света месте, при температуре не ниже 15-25oС. Применение. Антисептическое средство. 40% раствор (формалин) – дезинфицирующее и дезодорирующее средство, консервант для биологического материала. Фунгицидные свойства используются для защиты семян. Является протоплазматическим ядом! ГЕКСАМЕТИЛЕНТЕТРАМИН (УРОТРОПИН) Hexamethylentetraminum Methenamini* N N N N Получение. Взаимодействием формалина с аммиаком: OH HC NH2 -H2O H альдегид-аммиак O + NH3 HC H полимеризация CH2 NH альдимин O 3 HC HN NH NH3 N H N N N N H Суммарно: O + 4NH3 6 HC (CH2)6N4 + 6H2O H Описание. Бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок, без запаха, жгучего и сладкого, а затем горьковатого вкуса. При нагревании улетучивается, не плавясь. Водные растворы имеют щелочную реакцию среды. Образует соли с кислотами. Растворимость. Легко растворим в воде и спирте, растворим в хлороформе. Идентификация. 1. Запах формальдегида после кислотного гидролиза: O (CH2)6N4 + 2H2SO4 + 6H2O 6 HC + 2(NH4)2SO4 H 2. Выделение аммиака при последующем добавлении щелочи: (NH4)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O Испытания на чистоту. Параформ и соли аммония определяют реактивом Несслера: NH3 + KOH + 2K2[HgI4] I Hg I Hg + NH2 I + 5KI + H2O O O + K2[HgI4] + 3KOH HC + Hg + 4KI + 2H2O HC OK H Количественное определение. 1. Ацидиметрия, обратное титрование, индикатор – метиловый оранжевый. Параллельно проводят контрольный опыт; (s=1/2): tº (CH2)6N4 + 2H2SO4 + 6H2O изб. H2SO4 + 2NaOH O + 2(NH4)2SO4 6 HC H Na2SO4 + 2H2O 2. Ацидиметрия (по смешанному индикатору); (s=1): (CH2)6N4 . HCl (CH2)6N4 + HCl 3.Йодхлорметрия, обратное титрование; (s =1/2): (CH2)6N4 + 2ICl изб. ICl + KI (CH2)6N4 . 2ICl I2 + KCl I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 4.Аргентометрия (по Фольгарду); (s=2/3): 2(CH2)6N4 + 3AgNO3 изб. AgNO3 + NH4SCN 2(CH2)6N4 . 3AgNO3 AgSCN + NH4NO3 3NH4SCN + Fe(NH4)(SO4)2 Хранение. В хорошо укупоренной таре. Fe(SCN)3 + 2(NH4)2SO4 Применение. Антисептическое средство, применяется внутрь и внутривенно при инфекциях мочевыводящих путей. Антидот при отравлениях солями тяжелых металлов. ХЛОРАЛГИДРАТ (CHLORALUM HYDRATUM) OH H OH CCl3 C 1,1 – диокси – 2,2,2 – трихлорэтан Получение. C2H5OH Cl2, FeCl3 -2HCl CH3C O C H OH 2 5 H OH CH3C H OC2H5 O OH H2O H2SO4 CCl3C CCl3C H OC2H5 H трихлоруксусный трихлорполуацеталь альдегид Cl2 -HCl OH CCl3C H OH Описание. Бесцветные прозрачные кристаллы или мелкокристаллический порошок с характерным острым запахом и слегка горьковатым своеобразным вкусом. Гигроскопичен при повышенной влажности; на воздухе медленно улетучивается; Растворимость. Очень легко растворим в воде, спирте и эфире. На свету медленно разлагается (окисление): O 2CCl3CH(OH)2 CHCl2C + CCl3COOH + HCl + H2O H Отсутствие продуктов разложения контролируется проверкой кислотности. Идентификация. 1. Образование хлороформа при нагревании со щелочью; наблюдается помутнение раствора (Ph.Eur.): CCl3CH(OH)2 + NaOH CHCl3 + HCOONa + H2O 2. Реакция «серебряного зеркала» (Ph.Eur.): O O + H2O + 2[Ag(NH3)2]NO3 CCl3C H 2Ag + NH3 + CCl3C + 2NH4NO3 ONH4 3. Реакция с раствором натрия сульфида; желтое окрашивание переходит в красновато-коричневое, а затем в красный осадок (Ph.Eur.). Испытания на чистоту. Хлоралалкоголят (трихлорполуацеталь) – промежуточный продукт синтеза определяют по реакции образования йодоформа после гидролиза: CCl3CH(OH)OC2H5 + NaOH CHCl3 + HCOONa + C2H5OH C2H5OH + 4I2 + 6NaOH CHI3 + 5NaI + HCOONa + 5H2O Количественное определение. 1. Алкалиметрия (Ph.Eur.). К субстанции прибавляют избыток титрованного раствора натрия гидроксида, который оттитровывают раствором кислоты серной; (s=1): CCl 3CH(OH)2 + NaOH CHCl3 + HCOONa + H2O изб. 2NaOH + Н2SO4 Na2SO4 +2H2O При этом возможно взаимодействие образовавшегося хлороформа со щелочью с образованием натрия хлорида, который оттитровывают аргентометрически (метод Мора): CHCl3 + 4NaOH 3NaCl +HCOONa + 2H2O NaCl +AgNO3 AgCl +NaNO3 AgNO3 + K2CrO4 Ag2CrO4 + 2KNO3 Объём титранта находят по разнице V NaOH – VAgNO3 2. Йодометрия, индикатор – крахмал; (s=1): 2CCl 3CH(OH)2 + 2I 2 + 3Na2CO3 2CCl3COONa + 4NaI + 3H2O + 3CO2 Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света, в прохладном месте. Применение. В малых дозах – седативное, в средних – снотворное, в больших – наркотическое средство. Используется при психических заболеваниях и для лечения судорог. Производные карбоновых кислот Карбоновые кислоты характеризуются наличием в их молекулах карбоксильной группы. К общим свойствам соединений этого класса относятся: способность реагировать со щелочами, образовывать осадки с солями тяжелых металлов, вступать в реакции этерификации со спиртами и др. В свободном виде кислоты в фармакологической практике не используются из-за их раздражающего действия. В большинстве случаев в медицине используются их соли: ацетат калия, лактат и глюконат кальция, цитрат натрия и др. КАЛИЯ АЦЕТАТ (KALII ACETAS) (ГФУ) Potassium acetate* CH 3COOK Получение. Нейтрализация уксусной кислоты поташом: 2CH3COOH + K2CO3 2CH3COOK + H2O + CO2 Описание. Кристаллический порошок белого цвета или бесцветные кристаллы. Расплываются на воздухе. Растворимость. Очень легко растворим в воде, легко растворим в спирте 96%. Идентификация. 1. Субстанция дает характерные реакции на ацетаты (ГФУ): а) реакция с кислотой щавелевой (специфический запах уксусной кислоты): COO COOH + + CH3COO CH3COOH COOH COOH b) с раствором лантана (III) нитрата в присутствии йода и раствора аммиака при нагревании образуется синее окрашивание или осадок синего цвета: I La3+ + 3CH3COO- + 2H2O La(OH)2CH3COO + 2CH3COOH c) образование уксусноэтилового эфира (фруктовый запах): 2 O CH3COOK + C2H5OH + H2SO4конц. + H2O + K2SO4 CH3C OC2H5 d) взаимодействие с солями железа (III): 9CH3COOK + 3FeCl3 + 2H2O 2CH3COOH + [Fe (OH) (CH COO) ]+CH COO-+ + 9KCl 3 2 3 6 3 Образуется красно-бурое окрашивание. 2. Субстанция дает характерные реакции на калий (ГФУ): а) реакция с кислотой винной (образуется белый осадок): K+ + H2C4H4O6 KHC4H4O6 + Н+ b) реакция с натрия кобальтинитритом; образуется желтый или оранжевожелтый осадок: 2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- K2Na[Co(NO2)6] c) окраска бесцветного пламени в фиолетовый цвет. Количественное определение. 1. Ацидиметрия в неводной среде, индикатор – раствор нафтолбензеина (ГФУ). Параллельно проводят контрольный опыт; (s=1): CH3COOK + CH3COOH (CH3COOKH)+ . CH3COOHClO + CH COOH (CH COOH )+ . ClO 4 +. 3 3 2 4 CH3COO- + (CH3COOH2) . ClO4- KClO4 + 3CH3COOH Суммарно: CH3COOK + HClO4 CH3COOH + KClO4 2. Ацидиметрия в водной среде (в жидких лекарственных формах). Индикатор тропеолин–00 (интервал перехода 1,3 – 3,2); (s=1): CH3COOK + HCl CH3COOH + KCl Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия влаги. Применение. Источник ионов калия (при гипокалиемии). Диуретическое средство при отеках, связанных с нарушением кровообращения. (CH3COOKH) + КАЛЬЦИЯ ЛАКТАТ ПЕНТАГИДРАТ (CALCII LACTAS PENTAHYDRICUS) (ГФУ) Calcium lactate pentahydrate* O H3C CH C OH - O Ca . 5H2O 2 Кальция бис(2-гидроксипропаноата) или смесь кальция (R)-, (S)- и (RS)-2-гидроксипропионатов Получение. Молочнокислое брожение сахара в присутствии карбоната кальция. CaCO3 C6H12O6 2 CH3CHCOOH CH3CH(OH)COO Ca + CO2 2 OH + H 2O Описание. Кристаллический или гранулированный порошок белого или почти белого цвета. Слегка выветривается. Растворимость. Растворим в воде, легко растворим в кипящей воде, очень мало растворим в спирте. Идентификация. 1. Субстанция должна выдерживать требования пункта «Потеря в массе при высушивании» (ГФУ). 2. Реакция на лактат-ион (ГФУ). К субстанции добавляют бромную воду, кислоту серную разведенную, нагревают до обесцвечивания. К полученной смеси аккуратно прибавляют аммония сульфат, раствор натрия нитропруссида и раствор аммония гидроксида концентрированный; на границе раздела двух жидкостей образуется темно-зеленое кольцо. 3. Субстанция дает характерные реакции на кальций (ГФУ): а) реакция с глиоксальгидроксианилом в хлороформе (красное окрашивание); b) реакция с калия ферроцианидом (белый осадок); с) с раствором аммония оксалат (белый осадок); d) окраска бесцветного пламени в кирпично-красный цвет. 4. Лактаты обесцвечивают раствор перманганата калия в кислой среде. Образовавшийся уксусный альдегид имеет характерный фруктовый запах: O 10 CH3C 5(CH3CHOHCOO)2Ca + 4KMnO4 + 11H2SO4 H + 5CaSO4 + 10CO2 + + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 16H2O Количественное определение. 1. Комплексонометрия в среде натрия гидроксида, индикатор – кислота кальконкарбоновая (ГФУ); (s=1): _ H2C H2C N N CH2COONa CH2COOH CH2COOH N N O Ca O 2 NaOH (конц.) + COOH - 2Na+ SO3H CH2COONa фиолетовая окраска H2C H2C N N CH2COO N CH2COO Ca CH2COO CH2COO + N OH HO COOH _ синяя окраска SO3 H Расчет количественного содержания производится в пересчете на сухое вещество. Применение. Источник ионов Са2+. Антиаллергическое средство, антидот при отравлении солями тяжелых металлов. КАЛЬЦИЯ ГЛЮКОНАТ (CALCII GLUCONAS) (ГФУ) Сalcium gluconate* CH2OH (CHOH)4 Ca . H2O COO 2 Кальциевая соль глюконовой кислоты или кальция D-глюконата моногидрат Получение. Электрохимическое окисление глюкозы в присутствии мела и брома: CH2OH Br2, H2O (CHOH)4 _ HBr O C H CH2OH (CHOH)4 COOH CH2OH CaCO3 _ CO2 (CHOH)4 Ca COO 2 Описание. Кристаллический или гранулированный порошок белого цвета. Растворимость. Умеренно растворим в воде, легко растворим в кипящей воде. Идентификация. 1. Методом тонкослойной хроматографии (ГФУ). 2. Субстанция дает характерные реакции на кальций (ГФУ). 3. С раствором железа (III) хлорида образуется светло-зеленое окрашивание (реакция на глюконат-ион). Испытания на чистоту. Сахарозу и восстанавливающие вещества открывают меднотартратным реактивом (реактивом Фелинга), не должно быть красного окрашивания. Количественное определение. Комплексонометрия (аналогично кальция лактату); (s=1). Пересчет ведут на сухое вещество. Хранение. В хорошо укупоренной таре. Применение. По фармакологическим свойствам является аналогом кальция хлорида (антиаллергическое, кровоостанавливающее). Может использоваться для инъекций. НАТРИЯ ЦИТРАТ (NATRII CITRAS) (ГФУ) Sodium citrate* H2C COONa HO COONa * 2 H O 2 C COONa H2 Тринатрия 2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоксилат Получение. H2C COONa H2C COOH 2 HO C COOH + 3Na2CO3 2 HO C COONa + 3H2O + 3CO2 H2C COONa H2C COOH Описание. Кристаллический порошок или бесцветные гранулированные кристаллы, слегка расплывающиеся во влажном воздухе. Растворимость. Легко растворим в воде, практически не растворим в спирте. Идентификация. 1. Реакции на цитрат-ион (ГФУ): а) проводят реакцию с калия перманганатом в присутствии кислоты серной разведенной, нагревают до обесцвечивания. К полученной смеси прибавляют раствор натрия нитропруссида, кислоту сульфаминовую и концентрированный аммиак. Наблюдается фиолетовое окрашивание, переходящее в фиолетово-синее. б) реакция с раствором кальция хлорида. При нагревании кальция цитрат выпадает в осадок белого цвета, на холоду осадок растворяется. H2C COONa 2 HO C COONa + 3CaCl2 tº H2C COOHO C COO- Ca3 + 6NaCl H2C COO- H2C COONa 2 с) при нагревании субстанции с уксусным ангидридом появляется красное окрашивание. 2. Реакция на Na+ с раствором калия пироантимоната (ГФУ). 3. Образование пентабромацетона (нефармакопейная): H2C COONa HO C COONa H2C COONa + H H2C COOH KMnO4 HO C COOH -CO2 H2C COOH CH3 C O CH3 ацетон Br2 CBr3 C O CHBr2 белый осадок Количественное определение. 1. Ацидиметрия в неводной среде (ГФУ). Навеску субстанции титруют в среде кислоты уксусной безводной 0,1 М раствором кислоты хлорной, индикатор нафтолбензеин; (s=1/3): H2C COONa H2C COOH HO COONa + 3 HClO4 HO COOH + 3 NaClO4 C COONa C COOH H2 H2 2. Ионообменная хроматография. Водный раствор навески субстанции пропускают через катионит и образовавшуюся кислоту лимонную титруют раствором натрия гидроксида (s=1/3): H2C COONa HO C COONa [Kat (H+)] H2C COONa H2C COOH HO C COOH + 3NaOH H2C COOH H2C COOH HO C COOH H2C COOH H2C COONa HO C COONa + 3H2O H2C COONa 3. Аргентометрия по Фольгарду; (s=1/3): H2C-COONa HO C COONa H2 C-COONa H2C-COOAg + 3AgNO3 HO C COOAg H2 C-COOAg + 3NaNO3 AgNO3 + NH4SCN AgSCN + NH4NO3 FeNH4(SO4)2 + 3NH4SCN Fe(SCN)3 + 2(NH4)2SO4 Хранение. В хорошо укупоренной таре. Применение. Консервант донорской крови (предотвращает свертывание и создает щелочной резерв крови). Литература. 1. Державна фармакопея України. – 1-е вид. – Х.: РІРЕГ, 2001. – 556 с. 2. Державна фармакопея України. – 1-е вид., Доповнення 1. – Х.: РІРЕГ, 2004. – 494 с. 3. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск I. – М.: Медицина, 1987.– 334 с. 2. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск II. – М.: Медицина, 1989. – 398 с. 3. Государственная фармакопея СССР. X издание. – М.: Медицина, 1968. – 1079 с. 4. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. – В 2 ч. Ч.1. Общая фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов и фак. мед. ин-тов. – М.: Высш. шк., 1993. – 432 с. 5. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. – В 2 ч. Ч.1. Специальная фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов и фак. мед. ин-тов. – Пятигорск, 1996. – 608 с. 6. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия.– М.: Медицина, 1986. – 768 с. 7. Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия.– В 2-х Т.– М.: Медицина, 1976.– Т. I.– 780 с., Т. II.– 827 с. 8. Туркевич М Фармацевтична хімія.– Київ: Вища школа, 1973.– 495 с. 9. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. /Под ред. А.П. Арзамасцева. – М.: Медицина, 1987. – 303 с. 10. Анализ фармацевтических препаратов и лекарственных форм. /Н.П. Максютина, Ф.Е. Каган и др. – Киев: Здоровя, 1976. – 248 с. Л.А. Кириченко и др.– Киев: Здоровя, 1984.– 224 с. 11. Методы анализа лекарств./ Н.П. Максютина, Ф.Е. Каган, Л.А. Кириченко и др. – Киев: Здоровя, 1984. – 224 с. 12. Кулешова М.И., Гусева Л.Н.. Сивицкая О.К. Анализ лекарственных форм, изготовляемых в аптеках. – М.: Медицина, 1989. – 288 с. 13. Справочник провизора-аналитика. /Под ред. Д.С. Волоха и Н.П. Максютиной. – Киев: Здоровя, 1989.– 200 с. 14. Лабораторные работы по фармацевтической химии. /Под ред. В.Г. Беликова. – М.: Высшая школа, 1989.– 375 с. 15. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ: Пер. с нем.– Л.: Химия, 1981.– 624 с. 16. Брутко Л.И., Гриценко С.В. Руководство по количественному анализу лекарственных препаратов. – М.: Медицина, 1978.–256 с. 17. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография: В 2-х т.;Пер. с англ.— М.: Мир, 1981; Т.1.–616 с.; Т.2.–523 с. 18. Мазор Л. Методы органического анализа: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986.–584 с. 19. Методы идентификации фармацевтических препаратов. /Н.П. Максютина, Ф.Е.Каган и др. – Киев: Здоров’я, 1978. –240 с. 20. Машковский М.Д. Лекарственные средства : пособие для врачей. — Харьков: Торсинг, 1997. – 2 т. – 13-е изд. Т.I – 560 с., Т.II – 592 с. 21. Рубцов М.В., Байчиков А.Г. Синтетические химико-фармацевтические препараты. – М.: Медицина, 1971. –328 с. 22. Погодина Л.И. Анализ многокомпонентных лекарственных форм. – Минск: Вышейш. шк., 1985. – 240 с. 23. Технология и стандартизация лекарств. Сб. научных трудов ГНЦЛС /Под ред. В.П. Георгиевского и Ф.А. Конева. – Харьков: ООО «Рирег», 1996. – 777 с. 24. British Pharmacopoeia, 1999. – CD-ROM, v. 3.0. 25. European Pharmacopoeia. Third Edition. Supplement, 1998. Council of Europe Strasbourg. 26. Надлежащая производственная практика лекарственных средств /Под ред. Н.А. Ляпунова, В.А. Загория, В.П. Георгиевского, Е.П. Безуглой. – К.: «Морион», 1999. – 896 с.