Навигация по странице:
|
Анализ лекарственных средств органического происхождения по функ. Анализ лекарственных средств органического происхождения по функциональным группам
Ковалентно связанный галоген – это галоген, входящий в структуру молекулы органического вещества и связанный ковалентной связью с атомом углерода. По природе галогена различают фтор- (фторотан, фторафур, фторурацил и др.), хлор- (хлороформ, хлорэтил, хлорпропамид и др.), бром- (бромизовал, бромкамфора и др.) и йодсодержащие ЛВ (йодоформ, дийодтирозин, тиреоидин и др.).
Поскольку галогены с органической частью молекулы связаны не ионогенно, их непосредственное определение в таких соединениях невозможно. Для доказательства галогена необходимо разрушить его связь с углеродом и перевести в ионогенное состояние.
Этот процесс может осуществляться несколькими способами:
- непосредственное взаимодействие с реагентом, осаждающим галогенид-ионы (йодоформ с нитратом серебра);
- гидролитическое разложение: водным (бромизовал) или спиртовым (хлорэтил) раствором щёлочи;
- восстановительная минерализация водородом в момент выделения (Zn + NaOH; Zn + CH3COOH) или металлическим натрием (для фторпроизводных);
- сжигание в колбе с кислородом (для всех галогенсодержащих соединений);
- прокаливание со смесью для спекания (кроме фторсодержащих ЛВ);
- проба Бейльштейна;
- специальные способы для йодсодержащих ЛВ (нагревание в сухой пробирке; действие концентрированных кислот).
Выбор способа переведения ковалентно связанного галогена в ионогенное состояние определяется прочностью связи углерод – галоген (она падает от фтора к йоду), а также строением галогенсодержащего ЛВ.
11.1. Проба Бейльштейна
Основана на образовании летучих галогенидов меди, окрашивающих пламя горелки в зелёный (йод), или голубовато-зелёный (хлор, бром) цвет.
Препарат на медной проволоке вносят в пламя. Проба очень чувствительна, но не позволяет определить природу галогена и анализировать фторсодержащие ЛВ, т. к. фторид меди нелетуч.
11.2. Нагревание в сухой пробирке или действие концентрированных кислот – серной или азотной
Рекомендуется для йодсодержащих ЛВ – кислота йопаноевая, йодоформ.
Эффект – выделение фиолетовых паров йода.
11.3. Прокаливание со смесью для спекания после чего доказывают галогенид-ион
Хлорид-ион открывают по реакции осаждения нитратом серебра в азотнокислой среде (хлорпропамид). Образуется белый творожистый осадок, растворимый в растворе аммиака и нерастворимый в азотной кислоте.
Йодид-ион по реакции окисления до йода хлорамином или хлорной водой в кислой среде. Йод доказывают по окрашиванию хлороформа в красно-фиолетовый цвет (тиреоидин).
11.4. Гидролитическое разложение для ЛВ, содержащих галоген в алифатической цепи (кроме фтора):
Под действием водного раствора щёлочи (бромизовал).
Образующийся бромид-ион открывают с нитратом серебра или по реакции окисления:
Осадок трудно растворим в растворе аммиака и нерастворим в азотной кислоте разведенной.
Выделяющийся бром извлекают хлороформом, слой хлороформа окрашивается в желто-бурый цвет.
Под действием спиртового раствора щёлочи (хлорэтил):
11.5. Восстановительная минерализация
- водородом в момент выделения (для алифатических, алициклических, ароматических и гетероциклических ЛВ, содержащих йод, хлор и бром.). Образующиеся галогенид-ионы доказывают с нитратом серебра или по реакции окисления. Этот способ используется для доказательства брома в бромкамфоре.
- металлическим натрием для фторсодержащих ЛВ.
Вследствие высокой прочности связи фтор-углерод его минерализуют действием сильного восстановителя – расплавленного металлического натрия при нагревании. Образующийся фторид доказывают косвенным путём по разрушению цирконийализаринового красителя вследствие связывания в более прочный комплекс с фторидом. При этом окраска раствора изменяется от красно-фиолетовой до жёлтой. Способ используется для обнаружения фтора во фторотане, фторафуре, фторурациле.
11.6. Метод сжигания в колбе с кислородом
Основан на разрушении вещества сжиганием в колбе, наполненной кислородом. Эффективен и универсален, поэтому может использоваться как для качественного, так и количественно определения. Продукты сгорания растворяют в соответствующем растворителе – поглощающей жидкости и анализируются на наличие соответствующего галогенида.
Способ рекомендуется для обнаружения хлора в оксодолине.
Количественное определение
Количественное определение ЛВ, содержащих ковалентно связанный галоген, включает переведение его в ионогенное состояние и последующее определение полученного соединения подходящим методом.
11.7. Аргентометрические методы
Метод Фольгарда – вариант обратного титрования.
Определение йодоформа.
Метод основан на осаждении йодида серебра при нагревании йодоформа с избытком титрованного раствора серебра нитрата, остаток которого оттитровывают роданидом аммония. Индикатор – железо-аммониевые квасцы.
Определение бромизовала.
Метод основан на определении натрия бромида, образующегося при гидролитическом разложении бромизовала водным раствором щёлочи при нагревании.
Метод Фольгарда в модификации Кольтгофа используется в анализе бромкамфоры.
Метод основан на определении натрия бромида, образующегося при восстановительной минерализации бромкамфоры водородом в момент выделения. В отличие от классического метода Фольгарда в данном варианте индикатором служит роданид железа красного цвета, который получают прибавлением к анализируемой смеси растворов железоаммониевых квасцов и роданида аммония. Его берут точно отмеренное количество, которое затем учитывают при расчётах. В конце титрования красная окраска комплекса исчезает вследствие образования роданида серебра белого цвета.
Метод Фаянса – вариант прямого титрования.
Основан на определении галогенид-ионов, образующихся после переведения ковалентно связанного галогена в ионогенное состояние (гидролитическое разложение, восстановительная минерализация). Титрование проводят в уксуснокислой среде, индикаторы бромфеноловый синий (хлориды) или эозинат натрия (йодиды). Метод может быть использован в количественном анализе кислоты иопаноевой.
11.8. Унифицированный йодометрический метод для йодсодржащих органических препаратов (тиреоидин, кислота иопаноевая)
Метод основан на окислительной минерализации йодорганических препаратов избытком калия перманганата в сернокислой среде до йодата, который затем определяют йодометрически. Избыток калия перманганата восстанавливают натрия нитритом, избыток последнего – мочевиной, так как калия перманганат и натрия нитрит являются окислителями по отношению к йодиду и будут мешать йодометрическому определению йодата.
11.9. Метод сжигания в колбе с кислородом
Метод основан на разрушении органического вещества сожжением в колбе, наполненной кислородом, растворении образующихся продуктов сгорания и последующем определении элементов, находящихся в растворе в молекулярном или ионном виде.
Определение хлор- и бромсодержащих ЛВ.
Навеску ЛВ сжигают, используя в качестве поглощающей жидкости раствор перекиси водорода, затем раствор нейтрализуют щёлочью по бромфеноловому синему и галогенид-ионы определяют меркуриметрически в азотнокислой среде в присутствии индикатора дифенилкарбазона (изменение окраски от жёлтой до светло-фиолетовой).
Расчёт проводят на содержание хлора или брома.
Этот метод является фармакопейным при анализе оксодолина.
Определение йода.
Навеску ЛВ сжигают, поглощая выделяющийся йод раствором щёлочи. Образующиеся йодсодержащие вещества окисляют бромом до йодата, который затем определяют йодометрически (индикатор – крахмал).
Расчёт ведут на содержание йода.
12. Лекарственные вещества, содержащие азометиновую группу, ковалентно связанную серу, пиридиновый цикл, ароматический радикал, непредельную связь
12.1. Азометиновая группа
Образуется в лекарственном соединении на одной из стадий синтеза в результате взаимодействия промежуточных продуктов, содержащих альдегидную (или кетонную) и первичную ароматическую (или алифатическую) аминогруппы.
Её содержат: производные 5-нитрофурана (фурациллин), производные бензодиазепина (феназепам), гидразоны изоникотиновой кислоты
Для идентификации используется характерное свойство этой ФГ – гидролитическое разложение по двойной связи азот-углерод с образованием исходных продуктов – аминопроизводного и альдегида (или кетона), которые доказывают известными реакциями, например:
В количественном анализе реакции гидролиза по азометиновой связи выступают как промежуточные стадии, на которых образуются соединения, определяемые затем подходящим титриметрическим или физико-химическим методом. Например, йодометрический метод определения фурациллина, основан на окислении йодом гидразина, образующегося при гидролизе этого лекарственного вещества в щелочной среде.
Образующийся при гидролизе феназепама ароматический кетон, содержащий первичную ароматическую аминогруппу можно определить нитритометрически, либо фотоэлектроколориметрическим методом после получения азокрасителя или основания Шиффа.
12.2. Ковалентно связанная сера
Это сера, входящая в структуру лекарственного вещества и связанная ковалентной связью с атомом углерода. Её содержат производные фенотиазина, пиримидин-тиазола, сульфаниламиды, производные бензолсульфонил-мочевины, бензотиадиазина, некоторые аминокислоты (цистеин, ацетилцистеин), антибиотики из группы β-лактамидов и др.
Идентификация серосодержащих соединений основана на предварительной минерализации до неорганического серосодержащего иона, который доказывают известными реакциями. Минерализацию серы в составе органического соединения осуществляют путём окисления до сульфата (окислительная минерализация) или восстановлением до сульфида (восстановительная минерализация).
Окислительную минерализацию проводят путём нагревания сухого вещества с концентрированной азотной кислотой или сплавлением с окислительной смесью (нитрат + карбонат калия). В процессе минерализации органическая часть молекулы окисляется до воды и углекислоты, а ковалентно связанная сера образует сульфат-ион (серную кислоту или её соли), который доказывают по реакции:
Путём окислительной минерализации с концентрированной азотной кислотой доказывают серу в составе метилсульфата (прозерин), дихлотиазиде; путём спекания с окислительной смесью – в бутамиде.
При восстановительной минерализации лекарственное вещество сплавляют с едким натром или нагревают с 10% его раствором. Ковалентно связанная сера образует сульфид, который доказывают по запаху (норсульфазол), с нитропруссидом натрия (цистеин) или после подкисления по потемнению фильтровальной бумаги, смоченной ацетатом свинца.
Особенностью ковалентно связанной серы в структуре производных фенотиазина является её лёгкая окисляемость. При этом образуются продукты окисления, окраска которых зависит от строения анализируемого соединения. В качестве окислителей используют хлорид железа, пероксид водорода, калия бромат, азотную или серную кислоты, бромную воду. Например, аминазин при окислении бромной водой даёт малиновое окрашивание, этмозин – ярко-фиолетовое.
Реакция может быть использована в количественном анализе производных фенотиазина методом фотоколориметрии или спектрофотометрии.
12.3. Пиридиновый цикл
Содержат производные никотиновой и изоникотиновой кислот (кислота никотиновая, её амиды, никодин, изониазид, фтивазид и др.).
Его доказывают по реакции образования производного глутаконового альдегида, которая основана на раскрытии пиридинового кольца в щелочной среде при нагревании в присутствии 2,4-динитрохлорбензола (реакция Цинке).
Реакция может быть использована для количественного определения производных пиридина методом фотоколориметрии или спектрофотометрии.
12.4. Ароматический радикал (замещённый или незамещённый)
Для его доказательства в молекуле испытуемого соединения используют реакцию нитрования, которая сопровождается образованием нитропроизводных, имеющих жёлтую окраску.
Нитропроизводное можно идентифицировать на основе его свойств образовывать окрашенные ацисоли при действии раствора щёлочи, чаще всего неводного (спиртового, ацетонового или ДМФА). Такая реакция является фармакопейной для атропина сульфата, дикаина (реакция Витали-Морена).
Реакция нитрования с последующим образованием окрашенной ацисоли может быть использована в количественном анализе методом фотоколориметрии и спектрофотометрии.
12.5. Непредельная связь
Для обнаружения непредельной связи в молекуле органического ЛВ можно провести реакции присоединения (галогенирования) с бромной водой и реакции мягкого окисления разбавленным раствором калия перманганата, при этом происходит обесцвечивание реактивов:
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
Группа производных
|
Реакция идентификации
|
Производные фурана
|
Взаимодействие со щелочами
|
Производные тропана
|
Реакция Витали-Морена
|
Производные пиримидино-тиазола
|
Образование тиохрома
|
Производные хинолина и хинуклидина
|
Талейохинная проба
|
Производные пурина
|
Мурексидная проба
|
Производные пиримидина
|
Комплексообразование солями кобальта и меди
|
Производные диазепина
|
Кислотный гидролиз с последующим диазотированием и азосочетанием
|
ЛИТЕРАТУРА
Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. Учебное пособие.– М. МЕДпресс-информ 2008. - 612.
Беликов В. Г. Фармацевтическая химия, ч.1. – Общая фармацевтическая химия. - М. , Высшая школа,1993. – 432 с.
Беликов В. Г. Фармацевтическая химия, ч. 2. – Специальная фармацевтическая химия. –Пятигорск, 1996. – 608 с.
Государственная фармакопея Х изд.- М. : Медицина, 1968. – 1079 с.
Государственная фармакопея ХI изд. , вып. 1. – М. : Медицина, 1987. – 336 с.
Государственная фармакопея ХI изд. , вып. 2. – М. : Медицина, 1989. – 400 с.
ГФ XII издания, М., 2010, часть 2.
Коренман И. М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М. : Химия, 1970. – 343 с.
Методы анализа лекарств /Максютина Н. П. , Каган Ф. Е. , Кириченко Л. А. , Митченко Ф. А. – Киев. : Здоров’я, 1987. - 224 с.
Погодина Л. И. Анализ многокомпонентных лекарственных форм. – Мн. : Выш. шк. , 1985. – 240 с.
Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии /Под ред. А. П. Арзамасцева. М. : Медицина, 1995. – 320 с.
Лабораторные работы по фармацевтической химии /Под ред. В. Г. Беликова. – М. : Высш. шк. , 1989. – 375 с.
Файгль Ф. Капельный анализ органических веществ. – Пер. с англ. М. : Госхимиздат, 1962. – 836 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
|
3
|
1. Спиртовой гидроксил
|
5
|
2. Фенольный гидроксил
|
10
|
3. Карбонильная (альдегидная и кетонная) группа
|
20
|
4. Карбоксильная группа
|
26
|
5. Первичная ароматическая аминогруппа
|
29
|
6. Ароматическая нитрогруппа
|
34
|
7. Вторичная и третичная аминогруппа
|
37
|
8. Сложно-эфирная группа
|
43
|
9. Амидная группа
|
48
|
10. Имидная и сульфамидная группы
|
51
|
11. Ковалентно связанный галоген
|
56
|
12. Азометиновая группа, ковалентно связанная сера, пиридиновый цикл, ароматический радикал, непредельная связь
|
61
|
Литература
|
66
|
|
|
|