Реакции подлинности на кофеин. Количественный химический анализ вещества. Натрия бензоат Международное непатентованное название
Натрия бензоат , бензойнокислый натрий .
Химические свойства
Бензоат Натрия, что это такое? Натриевая соль бензойной кислоты, широко используемый консервант. Представляет собой белый мелкий порошок, без запаха или с едва уловимым запахом бензальдегида . Химическая формула: C6H5CO2Na . Согласно фармакопее, молекулярная масса соединения = 144,1 грамм на моль. Вещество было открыто в 75 году 19 века в качестве заменителя . Средство стали применять в качестве консерванта с начала 20 века. В небольших дозах вещество содержится в клюкве, яблоках, горчице и корице.
Средство применяют:
- в качестве пищевой добавки E102 , E110 , E124 , E104 , E122 и E129 ;
- в виде консерванта в фармацевтической и косметической промышленности;
- в медицине, как отхаркивающее средство;
- в пиротехнике и авиации для создания специальной бумаги, защищающей детали из алюминия и с гальваническим покрытием.
Вред Бензоата Натрия
На данный момент вопрос о том, вреден ли данный компонент, остается открытым. Так как в разных продуктах питания часто присутствуют молочная кислота, красители и стабилизаторы, сорбат калия и Бензоат Натрия. Вещество разрешено к использованию в странах СНГ и Европы. Его добавляют в майонез, рыбные изделия, кетчуп и маргарин, сладкие газированные напитки, джемы и ягодные продукты. Однако существует ряд научных работ, которые говорят о вреде консерванта, о его способности вызывать сильный окислительный стресс, о мутагенной активности по отношению к митохондриальной ДНК. Молекулярный биолог Peter W. Piper считает, что вещество может вызывать различные нейродегенеративные заболевания и . Согласно рекомендациям ВОЗ, вещество принято считать относительно безвредным. В редких случаях химическое соединение вызывает , обострение симптомов и .
Фармакологическое действие
Отхаркивающее.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Что такое Бензоат Натрия? Влияние бензоата натрия на организм
В достаточно больших концентрациях лекарственное средство оказывает угнетающее действие на жизнедеятельность плесневых и дрожжевых грибов, подавляет активность ферментов, ответственных за протекание ОРВ, расщепляющих крахмал и жиры. При приеме внутрь вещество стимулирует процессы выделения слизи, увеличивает мукоцилиарный клиренс.
Показания к применению
Средство назначают при комплексном лечении воспалительных заболеваний дыхательных путей, которые сопровождаются , трахеита , .
Противопоказания
Средство противопоказано к приему при на активный компонент.
Побочные действия
Очень редко Бензоат Натрия может вызвать аллергические реакции, высыпания на коже.
Инструкция по применению (Способ и дозировка)
Препараты с добавлением данного вещества назначают внутрь.
В зависимости от возраста и вида кашля используют разные дозировки и лекарственные формы. Курс лечения в среднем составляет от 10 дней до 2 недель.
Передозировка
Сведения о передозировке препаратом ограничены.
Взаимодействие
Нет данных о лекарственном взаимодействии средства.
Условия продажи
Безрецептурный отпуск.
Особые указания
Бензоат Натрия следует использовать в соответствии с рекомендациями, описанными в инструкции к тому или иному препарату. Не принимать по истечению срока годности.
При беременности и лактации
Вещество можно принимать и кормящим женщинам по показаниям врача. Если потенциальная польза превышает риск для здоровья ребенка.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Вещество в комбинации с , семенами аниса, экстрактом термопсиса и солодки входит в состав . Также средство содержится в препаратах: Амтерсол , Микстура от кашля для детей сухая , Манисофт , Тос-Май , Экстратерм .
Лекарственные вещества принадлежащие к группе алкалоидов. Производные пурина, индола и вещества содержащие экзоциклический азот. Лекарственные вещества из группы углеводов и гликозидов.
Алкалоиды производные пурина
Пуриновые алкалоиды являются производными ксантина
- 2,6-дигидроксипурина, который может существовать в виде енольной и кетонной
формы:
В медицинской практике применяются:
Кофеин (Coffeinum
) Теофиллин (Theophyllinum
)
1,3,7-триметилксантин 1,3 - диметилксантин
Теобромин (Theobrominum
)
Свойства
Кофеин
- белые
игольчатые кристаллы, горьковатого вкуса. На воздухе выветривается, при нагревании - возгоняется. Медленно р-рим в воде, легко р-рим в горячей воде и хлороформе, трудно р-рим в спирте и эфире.
Теобромин
- белый
кристаллический порошок, горького вкуса. Очень мало растворим в воде, мало растворим в горячей воде, очень мало растворим в спирте, легко растворим в разведенных кислотах и щелочах.
Теофиллин
- белый кристаллический порошок. Мало растворим в воде, спирте и хлороформе, легко растворим в горячей воде, растворим в разведенных кислотах и щелочах.
Кофеин - очень слабое основание
, образует с кислотами нестойкие соли за счет азота в 9 положении.
Теобромин и теофиллин - амфотерные
соединения с преобладанием кислотных свойств (за счет подвижного атома водорода при азоте в положении 1 или 7).
Природные источники
этих алкалоидов - листья чая, бобы какао, зерна кофе.
В настоящее время их получают синтетическим путем из мочевой кислоты
.
Идентификация
Групповая фармакопейная реакция - реакция на ксантины (мурексидная проба)
: лекарственное вещество в фарфоровой чашке обрабатывают раствором пероксида водорода
концентрированным, разведенной НС1
и выпаривают на водяной бане до получения сухого желтовато-красного
окрашивания. При смачивании остатка 1-2 каплями раствора аммиака
появляется красно-фиолетовое
окрашивание:
Кофеин
:
1. Определяют Тпл. (234° - 239°С), ИК-спектральные характеристики.
2. Реакция с ацетилацетоном
и диметиламинобензальдегидом
. Раствор субстанции в смеси ацетилацетона и раствора натрия гидроксида разведенного нагревают на водяной бане, охлаждают и прибавляют раствор диметиламинобензальдегида и еще раз нагревают. Охлаждают и прибавляют воду - появляется интенсивное синее
окрашивание:
3. Реакция с раствором калия йодида
йодированным в присутствии кислоты хлористоводородной разведенной - появляется коричневый
осадок, который растворяется при добавлении раствора натрия гидроксида.
4. Потеря в массе при высушивании не должна превышать 0,5 % - в отличие от кофеина моногидрата.
5. Реакция на ксантины (мурексидная проба
).
6. С раствором танина
образуется белый осадок
, растворимый в избытке реактива.
Теобромин
:
1. Реакция его натриевой соли, полученной при взаимодействии щелочи с избытком теобромина (используется фильтрат) с раствором C
о
Cl
2
- появляется быстро исчезающее интенсивное фиолетовое
окрашивание и образуется осадок серовато - голубого
цвета:
2. Реакция натриевой соли теобромина с раствором AgN
О3
- образуется густая желатинообразная масса (серебрянная соль), которая разжижается при нагревании до 80° С и снова застывает при охлаждении.
Теофиллии
:
1. Реакция натриевой соли теофиллина с раствором C
о
Cl
2
- образуется белый с розовым
оттенком осадок кобальтовой соли (см. теобромин).
2. Со щелочным раствором нитропруссида натрия - образуется зеленое
окрашивание, исчезающее при добавлении избытка кислоты.
Количественное определение
Кофеин
:
1. Ацидиметрия
в неводной среде. Точку эквивалентности определяют потенциометрически:
Теобромин и теофиллин
определяют методом заместительного титрования. Метод основан на образовании солей серебра и выделении эквивалентных количеств азотной кислоты, которую оттитровывают 0,1 М раствором натрия гидроксида (индикатор - феноловый красный):
HNO3 + NaOH > NaN
О
3
+ H2O
Применение
. Кофеин используется как стимулятор ЦНС, кардиотоничный препарат, при спазмах сосудов; теобромин и теофилин спазмолтические (сосудо-, бронхорасширяющие) и диуретические препараты.
Хранение
.В хорошо укупоренной таре.
В медицине применяются также кофеин-бензоат натрия и эуфилин , которые отличаются лучшей растворимостью в воде, чем соответствующие им алкалоиды.
Кофеин-бензоат натрия (Coffeinum
-
natrii
benzoas
)
Свойства
Белый
порошок без запаха, слабогорького вкуса, легко растворим в воде, трудно - в спирте.
Получают
смешиванием водных растворов, содержащих эквимоле-кулярные количества кофеина
и натрия бензоата
с последующим выпариванием досуха.
Идентификация
.
1. Кофеин
:
а) по Тпл. (234°-237°С) после осаждения и извлечения хлороформом;
б) реакцией на ксантины (мурексидная проба);
в) реакцией с раствором танина;
г) реакцией с раствором йода.
2. Бензоат натрия
:
а) по реакции с FeCl
3
- осадок розовато-желтого
цвета (бензоат);
б) по желтой окраске пламени горелки - Na+.
Количественное определение
1. Кофеин определяют йодометрически
(см. кофеин). Кофеина в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 38,0% и не более 40,0%.
2. Бензоат натрия определяют ацидиметрически
в присутствии смешанного индикатора (раствор метилового оранжевого и метиленового синего в соотношении (1:1) и эфира (для извлечения выделяющейся бензойной кислоты). Бензоата натрия в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 58,0% и не более 62,0%.
Кофеин-бензоат натрия в лекарственных формах чаще всего определяют по бензоату натрия, который оттитровывают ацидиметрически.
Применение
. Cтимулятор ЦНС, кардиотоничный препарат.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре.
Теофиллин с 1,2-этилендиамином
Свойства
Белый
или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок
со слабым аммиачным запахом. На воздухе поглощает углекислоту, при этом уменьшается растворимость. Растворим в воде, водные растворы имеют щелочную реакцию.
Идентификация
1.Теофиллин
:
а) реакция на ксантины (мурексидная проба
);
б) по Тпл
. теофиллина, после подкисления НС1 до рН 4-5 (269°-274° С).
2. Этилендиамин
: реакция с раствором сульфата меди
- образуется ярко-фиолетовое
окрашивание:
Количественное определение
- Этилендиамин определяют ацидиметрически , индикатор метиловый оранжевый:
Этилендиамина в эуфиллине должно быть 14-18% или в эуфиллине для инъекций - 18-22 %.
2.Теофиллин
определяют так же как в лекарственном веществе после высушивания навески в сушильном шкафу при 125-130° С до исчезновения запаха аминов.
Содержание безводного теофиллина в эуфиллине должно быть 80,0-85,0%; в эуфиллине для инъекций - 75-82%.
В лекарственных формах эуфиллин чаще всего определяют по этилендиамину, при этом содержание эуфиллина рассчитывают по этилендиамину с учетом его процентного содержания в эуфиллине.
Применение.
Кофеин и кофеин-бензоат натрия - стимуляторы центральной нервной системы и кардиотонические средства.
Теобромин и теофиллин - спазмолитические (сосудорасширяющие, бронхорасширяющие) и диуретические средства.
Эуфиллин - спазмолитическое (сосудорасширяющее, бронхорасширяющее) средство.
Хранение
. Лекарственные средства пуриновых алкалоидов хранят в сухом, защищенном от света.
Близкими к теофиллину по действию и структуре являются синтетические вещества:
Дипрофиллин (Diprophyllinum
)
7-(2",3"-Диоксипропил)-теофиллин
Применение.
Менее токсичен чем теофиллин, применяют при спазмах коронарных сосудов, сердечной и бронхиальной астме, гипертонической болезни.
Ксантинола никотинат (Xantinoli nicotinas )
7--теофиллинаникотинат
Применение.
Улучшает перефирическое и церебральное кровообращение.
Алкалоиды производные индола
Основными представителями индольных алкалоидов являются:
1. Акалоиды калабарских бобов - физостигмин
.
2. Алкалоиды рвотного ореха-стрихнин
.
3. Алкалоиды раувольфии - резерпин
.
4. Алкалоиды спорыньи - эргоалкалоиды
.
Физостигмина салицилат (Fhysostigmini salicylas)
Синтетический заменитель по действию
Прозерин (Proserinum
)
Применение.
Антихолинэстеразные, миотические средства - при глаукоме. Прозерин применяют также при миастении, двигательных нарушениях, невритах.
Алкалоиды производные имидазола
Пилокарпина гидрохлорид (Pilocarpini
hydrochloridum
)
a
-Этил-?-(1 -метилимидазолил-5 -метил)-?-бутиролактона гидрохлорид
Активностью обладает природный правовращающий цис-изомер.
Свойства
Бесцветные
кристаллы или белый
кристаллический порошок. Гигроскопичен. Очень легко расворим в воде, легко расворим в спирте.
Идентификация
1.Реакция на С
l
-
.
2. Реакция образования надхромовых кислот
(Н2О2 + H2SO4 + К2Сг2О7), которые в присутствии пилокарпина извлекаются бензолом и окрашивают бензол в сине-фиолетовый
цвет. В отсуствие пилокарпина окрашенный продукт бензолом не экстрагируется. Удельное вращение от +88,5° до +91° (2% водный расвор).
4. С нитропруссидом натрия
в щелочной среде - вишневое
окрашивание, не исчезающее при добавлении избытка НСl. Гидроксамовая проба (на лактонное кольцо)/
Количественное определение
1. Ацидиметрия
в неводной среде.
2. Алкалиметрия
в спиртовой среде.
Применение
. Холинолитическое средство.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света и влаги.
Алкалоиды , содержащие экзоциклический азот
Эфедрина
гидрохлорид
(Ephedrini hydrochloridum)
(-)1-Фенил-2-метиламинопропанола-1 гидрохлорид
Эфедрин и его изомер псевдоэфедрин в настоящее время получают синтетически. Природный алкалоид является левовращающим эритро-изомером эфедрина.
Свойства
Бесцветны
е игольчатые кристаллы или белый
кристаллический
порошок без запаха, горького вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.
Основание эфедрина растворимо в воде, поэтому при действии растворов едких щелочей на раствор соли осадок не выпадает. Этим эфедрина гидрохлорид отличается от многих других солей алкалоидов.
Идентификация
1. Реакция на С1-
.
2. При добавлении к раствору лекарственного вещества CuSO
4
в присутствии гидроксида натрия образуется комплексное соединение синего
цвета:
При взбалтывании этого раствора с эфиром - эфирный слой окрашивается в фиолетово-красный
цвет, водный - сохраняет синее окрашивание.
3. При нагревании с кристалликом феррицианида калия - запах бензальдегида (горького миндаля):
4. Удельное вращение от -33° до -36° (5% водный раствор).
Количественное определение
1. Ацидиметрия
в неводной среде.
2. Алкалиметрия
по связанной НС1.
3. Аргентометрия
по связанной НС1.
Применение
. Симпатомиметическое (сосудосуживающее, бронхорасширяющее) средство.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света.
Лекарственные вещества из группы углеводов и гликозидов
Лекарственные вещества из группы углеводов
Углеводы (глициды) - группа органических соединений, состоящая из углерода, водорода и кислорода. Большинство углеводов соответствуют общей формуле Cm(H2O)n. По химическим свойствам углеводы - полигидроксильные соединения, содержащие или образующие при гидролизе альдегидную или кето-группу.
Углеводы классифицируют:
1. По количеству углеродных атомов
в молекуле различают тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т.д.
2. По основной функциональной группе
различают альдозы и кетозы.
З.По количеству атомов в цикле (для циклических структур) различают фуранозы и пиранозы.
4. По числу моносахаридных единиц
различают простые углеводы (моносахариды, монозы), олигосахариды (от 2 до 10 моносахаридов) и полисахариды (свыше 10 моносахаридов).
Наиболее известным и широко применяемым в медицинской практике моносахаридом является глюкоза
.
Глюкоза
(Glucosum) Glucose anhydrous*
Свойства
Бесцветные
кристаллы или белый
мелкокристаллический порошок
без запаха, сладкого вкуса. Растворим в 1,5 ч воды, трудно растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире.
Для медицинских целей глюкозу получают гидролизом картофельного или кукурузного крахмала в присутствии минеральных кислот.
(C 6 H 10 O 5 ) n + n Н2О > + nC 6 H 1 2 O6
Очищают глюкозу перекристаллизацией из водных или водно-спиртовых растворов, причем, если кристаллизацию вести при температуре выше 30° С - получается безводная глюкоза, а при температуре ниже 30° С - кристаллогидрат, содержащий одну молекулу воды:C 6 H 12 O 6 · H 2 O
Идентификация
1.Тонкослойная хроматография
. Пятно на хроматограмме испытуемого раствора по положению, размеру и цвету должно соответствовать пятну на хроматограмме раствора фармакопейного стандартного образца глюкозы. Проявление проводят метанолъным раствором тимола и серной кислоты.
2.Фармакопейной реакцией подлинности на глюкозу является реакция с медно-тартратным реактивом
(реактивом Фелинга): при нагревании до кипения раствора глюкозы с этим реактивом выпадает кирпично-красный осадок:
Помимо реактива Фелинга для может быть использован аммиачный раствор нитрата серебра
(реакция серебрянного зеркала).
В методиках экспресс-анализа лекарственных форм для идентификации глюкозы используют также реакцию с тимолом
и концентрированной серной кислотой - (появляется темно-красное
окрашивание), или взаимодействие с резорцином
и разведенной хлористоводородной кислотой - (при нагревании до кипения появляется розовое
окрашивание).
Фармакопея регламентирует прозрачность, цветность, кислотность или щелочность раствора глюкозы, удельное вращение, содержание сульфитов, сульфатов, мышьяка, бария, кальция, свинца, воды, сульфатной золы и пирогенов. Содержание посторонних cахаров, растворимого крахмала, декстринов определяют после кипячения с 90 % спиртом - раствор должен оставаться прозрачным.
3. Поскольку глюкоза является оптически активным веществом, для подтверждения подлинности и чистоты фармакопея рекомендует устанавливать удельное вращение
(от +52,5° до +53,3°, в пересчете на сухое вещество; 10 % водный раствор в присутствии аммиака).
Для глюкозы характерно явление мутаротации
- явление изменения с течением времени угла вращения свежеприготовленных растворов углеводов. Существование явления мутаротации объясняется следующим образом: глюкоза может существовать в нескольких таутомерных формах. Кристаллическая глюкоза, полученная перекристаллизацией из водно-спиртовых растворов, представляет собой на 100% a- D-(+)-глюкопиранозу. При растворении в воде происходит ее переход в другие таутомерные формы.
a- D -(+)-глюкопираноза имеет удельное вращение около +119°; ?-D-(+)-глюкопираноза - около +19°. В результате взаимных превращений образуется равновесная смесь различных таутомерных форм D-глюкозы, содержащая »63% ?-D -(+)-глюкопиранозы, «36% a- D -(+)-глюкопиранозы и менее одного процента ациклической формы и глюкофураноз. Удельное вращение этой смеси и составляет +52,5° - +53,3°. Для ускорения наступления равновесия в качестве катализатора к раствору глюкозы добавляют 0,2 мл раствора аммиака.
Количественное определение
Фармакопея не требует проводить количественное определение глюкозы в субстанции. Содержание глюкозы в растворах для инъекций рекомендует определять методом рефрактометрии
. Можно использовать также метод поляриметрии
.
Из титриметрических методов для количественного определения глюкозы в лекарственных формах наиболее часто применяют йодометрию
.
К испытуемому веществу прибавляют избыток титрованного раствора йода и раствор гидроксида натрия:
I2 + 2NaOH>NaI + NaOI + Н 2 О
RC(O)H + NaOI + NaOH> RC(O)ONa + NaI + Н 2 О
Через некоторое время прибавляют раствор серной кислоты и избыток йода оттитровывают тиосульфатом натрия:
NaI + NaOI + H2SO4 >Na2SO2 + I2+ Н 2 О
I2 + 2 Na 2 S 2 O3 > 2 NaI + Na 2 S4O6
Параллельно проводят контрольный опыт.
Применение
. При различных заболеваниях сердца, при шоке, коллапсе, в качестве источника легко усваиваемого организмом питания, улучшающего функции различных органов.
Хранение.
В хорошо укупоренной таре.
Сахароза (Saccharum ) Sucrose
(2- a - D -глюкопиранозидо-?- D -фруктофуранозид)
Свойства
Сахароза - тростниковый или свекловичный сахар представляет собой белое кристаллическое вещество, растворимое в 0,5 частей воды и в 60 частях спирта, не растворимое в эфире и хлороформе.
Плавится при температуре 184-185°С, при дальнейшем нагревании темнеет и превращается в бурую, горькую на вкус массу (карамель).
Поскольку гликозидную связь в молекуле сахара образуют полуацетальные гидроксилы глюкозы и фруктозы, она является не восстанавливающим и не мутаротирующим сахаром.
Идентификация
1. Инфракрасный спектр
субстанции должен совпадать с инфра-красным спектром сахарозы.
2. Тонкослойная хроматография
. Проявление проводят раствором тимола и серной кислоты в метаноле.
3. К раствору сахарозы добавляют растворы меди сульфата
и натрия гидроксида - появляется голубое
окрашивание, которое не изменяется при кипячении (реакция на не восстанавливающие сахара). К горячему раствору прибавляют хлористоводородную кислоту и кипятят в течении 1 минуты, затем раствор подщелачивают добавлением раствора натрия гидроксида - постепенно образуется оранжевый осадок (реакция на глюкозу, образовавшуюся в результате гидролиза).
4.Реакция с нитратом кобальта
. В щелочной среде появляется характерное фиолетовое
окрашивание.
5.В лекарственных формах сахарозу идентифицируют по реакции с резорцином
. При нагревании в присутствии НС1 появляется красное
окрашивание.
При нагревании подкисленных водных растворов сахароза легко гидролизуется с образованием инвертного сахара.
Удельное вращение раствора сахарозы до гидролиза составляет:
[
a
]
D
20
= +66
°
В результате гидролиза образуется равновесная смесь сахаров состоящая из равных количеств:
глюкозы [
a
]
D
20
= +52,5°
и фруктозы [
a
]
D
20
= -93°
Общее суммарное вращение будет отрицательным (»
-40°
). Таким образом явление изменения не только угла, но и знака вращения после гидролиза называют явлением инверсии
.
Примесь глюкозы и инвертного сахара определяют по взаимодействию с раствором метиленового синего в щелочной среде; голубое окрашивание не должно исчезать.
ГФУ регламентирует прозрачность и окраску раствора, кислотность или щелочность, проводимость, удельное вращение, содержание декстринов (по реакции с йодом), сульфатов, свинца, бактериальных эндоксинов, потерю в весе при высушивании.
Количественное определение
Проводят рефрактометрическим
, поляриметрическим
методом или, после гидролиза в присутствии хлористоводородной кислоты, методом Бертрана по продуктам взаимодействия с реактивом Фелинга.
Применяют
сахарозу для приготовления сиропов и как вспомогатель-ное вещество при изготовлении лекарственных форм.
Лактоза , сахар молочный (Saccharum lactis); Lactose
4-?- D –галактопиранозидо- a - D -глюкопираноза
Уже название этого сахара говорит о том, что он встречается в молоке млекопитающих; женское молоко содержит 5-8% лактозы, коровье - 4-6%.В промышленном масштабе лактозу получают в качестве побочного продукта при производстве сыра.
Полученное вещество представляет собой белые кристаллы или белый кристаллический порошок, без запаха, слабого сладкого вкуса.
Полуацетальный гидроксил глюкозы в молекуле лактозы, в отличие от молекулы сахарозы, остается свободным, поэтому лактоза является мутаротирующим
и восстанавливающим
сахаром.
Идентификация
1. Инфракрасная спектроскопия
.
2. Тонкослойная хроматография
.
3. 0,25 г лактозы растворяют в 5 мл воды, добавляют 5 мл раствора аммиака
и нагревают на водяной бане при 80° в течении 10 минут - появляется красное окрашивание
.
4. Раствор лактозы восстанавливает медно-тартратный реактив (реактив Феллинга).
(ГФУ) регламентирует прозрачность и окраску раствора, кислотность или щелочность, поглощение раствора в УФ- и видимом свете, содержание тяжелых металлов, воды, сульфатной золы.
Удельное вращение 10 % раствора лактозы в пересчете на сухое вещество должно составлять от +54,4°
до +55,9
. Измерение угла вращения проводят через 30 минут после прибавления к раствору лактозы 0,2 мл раствора аммиака.
Количественное определение
лактозы можно проводить теми же методами, что и глюкозы.
Применение
. Лактоза отличается от других сахаров отсутствием гигроскопичности и поэтому используется для приготовления порошков с легко гидролизующимися веществами, как наполнитель при производстве таблеток и капсул. Она имеет плотность, близкую к плотности большинства ядовитых и сильнодействующих веществ и поэтому широко применяется для изготовления тритураций
. Входит лактоза и в состав питательных смесей для детского диетического питания.
Гликозиды
Гликозиды
- это природные углеводсодержащие вещества, в которых гликозильная часть молекулы (циклическая форма сахаров
) связана с органическим радикалом не являющимся сахаром (aнгликон или генин).
По природе сахарной части гликозиды делят на две группы: пиранозиды и фуранозиды. Различают также a- и?-гликозиды в зависимости от конфигурации углевода, связанного с агликоном. Сахарная часть молекулы может содержать один или несколько связанных между собой сахаров.
Связь сахарного остатка с генином осуществляется либо через кислород (О-гликозиды), либо через азот (N-гликозиды) либо через серу (тиогликозиды).
О-гликозиды по характеру агликона делят на:
1) фенологликозиды (гликозиды толокнянки - арбутин);
2) антрахинонгликозиды (гликозиды крушины, ревеня, алоэ);
3) флавонгликозиды (катехины, рутин);
4) азотосодержащие О-гликозиды (амигдалин);
5) глюкоалкалоиды (соласодин);
6) стероидные гликозиды (сердечные гликозиды);
7) дубильные вещества (танин);
8) сапонины.
Сердечные гликозиды
- биологически активные вещества, содержащиеся в некоторых видах растений или выделениях некоторых видов жаб и обладающие способностью в малых дозах оказывать специфическое действие на сердечную мышцу
.
Сахара, входящие в состав сердечных гликозидов, за исключением глюкозы и рамнозы, специфичны для данной группы веществ и представляют собой 6-дезоксигексозы (L-рамноза), 2,6-дезоксигексозы (D-дигитоксоза) или их З-О-метиловые эфиры (D-цимароза, L-олеандроза).
Агликоны (генины) сердечных гликозидов
имеют стероидную структуру, т.е. являются производными циклопентанпер-гидрофенантрена
.
По химическому строению агликоны можно разделить на две группы, отличающиеся структурой присоединенного в положении 17 лактонного цикла. Сердечные гликозиды, содержащие пятичленное лактонное кольцо принято называть карденолидами
, а имеющие шестичленное лактонное кольцо с двумя двойными связями - буфадиенолидами
.
Специфическое действие гликозида на сердце обусловлено наличием в молекуле агликона лактонного цикла в положении 17 и гидроксила в положении 14. На кардиотоническое действие большое влияние оказывает заместитель в положении 10. Для большинства агликонов это метальная или альдегидная группа.
Радикалы агликонов некоторых кардиенолидов
Агликоны |
Радикалы |
|||
R |
Х3 |
Х2 |
Х1, |
|
Дигитоксигенин |
-СН3 |
|||
Гитоксигенин |
- СН3 |
- ОН |
||
Дигоксигенин |
- СН3 |
- ОН |
- |
|
Олеандригенин |
- СН3 |
-ОСОСН3 |
||
Строфантидин |
-С(О)Н |
Идентификация
Для установления подлинности сердечных гликозидов могут быть использованы общие реакции
.
Первая группа цветных реакций позволяет обнаружить наличие стероидного
цикла в молекуле. К ним относится реакция Либер-мана-Бурхардта
- небольшое количество вещества растворяют в нескольких каплях ледяной уксусной кислоты и смешивают со смесью уксусного ангидрида и концентрированной серной кислоты. Медленно появляется окраска, переходящая от розовой к зеленой или синей. Эту реакцию дают гликозиды, которые при обработке крепкими кислотами способны к дегидратации. Стероидный цикл в карденолидах обнаруживают также флуориметрическим
методом, используя в качестве реактива смесь фосфорной и серной кислот с хлоридом железа (III); раствор перхлората железа в серной кислоте и др.
Вторая группа цветных реакций основана на обнаружении пятичленно-го цикла
в молекуле карденолидов. К их числу относится реакция Легаля
: при взаимодействии в щелочной среде с нитропруссидом натрия появляется и постепенно исчезает красное окрашивание. Реакция Раймонда
: в щелочной среде с м-динитробензолом появляется красно-фиолетовое окрашивание. Реакция Бальета
: со щелочным раствором пикриновой кислоты появляется оранжево-красное окрашивание.
Третья группа реакций основана на обнаружении сахарного компонента
. Для этой цели после кислотного гидролиза могут быть использованы свойственные сахарам реакции, основанные на их восстановительных свойствах (реакция с реактивом Фелинга
, реакция "серебряного зеркала" и др.). Специфической для 2-дезоксисахаров (содержащихся в молекулах большинства сердечных гликозидов) является реакция Келлера-Килиани
: раствор гликозида в ледяной уксусной кислоте, содержащей хлорид железа (III), наслаивают на концентрирован-ную серную кислоту. На границе слоев появляется лилово-красное или бурое кольцо, верхний слой окрашивается в синий или сине-зеленый цвет.
Идентификация препаратов сердечных гликозидов можно подтвердить по удельному вращению. Перспективен также способ, базирующийся на построении хроматографических диаграмм, основанных на зависимости Rf от системы растворителей. Используют также ИК- и УФ-спектроскопию.
Количественное определение
проводят спектрофотометрически. Применяют также фотоколориметрию по продуктам взаимодействия в щелочной среде с нитропроизводными ароматического ряда. Качественную и количественную оценку сердечных гликозидов выполняют также с помощью метода ВЭЖХ
, позволяющего определить не только основные, но и сопутствующие гликозиды.
Биологическим методом контроля устанавливают наименьшие дозы стандартного и испытуемого веществ, вызывающие систолическую остановку сердца подопытных животных. Затем рассчитывают содержание лягушачьих (ЛЕД), кошачьих (КЕД), голубиных (ГЕД) единиц действия в одном грамме исследуемого вещества, в одной таблетке или в одном мл раствора.
Применяют
в качестве кардиотонических средств. Отличаются они по силе, продолжительности, скорости проявления действия, влиянию на центральную нервную систему.
Хранение
. Препараты сердечных гликозидов хранят в хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света и влаги.
Дубильные вещества или танины
Дубильные вещества делятся на конденсированные или негидролизующиеся танины
(так называемые катехиновые танины) и гидролизующиеся танины
(галлотанины).Галлотанины (псевдоглико-зиды) являются производными глюкозы и дигалловой кислоты. Существует два изомера - метадигалловая и парадигалловая кислоты
.
Из танинов, применяющихся в медицине, наибольшее значение имеет пентадигаллоил-глюкоза:
D - остаток дигалловой кислоты.
Танинам присущи характерные свойства:
1. Легкая растворимость в горячей воде с образованием коллоидальных растворов.
2. Способность осаждать из растворов белки с образованием нерастворимых соединений с тканями, содержащими желатину.
3. Способность легко окисляться, особенно в щелочной среде; с аммиачным раствором феррицианида калия
- глубокое красное окрашивание.
4. С солями железа (III
)
- черно-зеленое
окрашивание.
5. Танины осаждают из растворов многие алкалоиды и другие органические вещества основного характера.
Танин - аморфный порошок светло-желтого или буровато-желтого цвета со слабым своеобразным запахом.
Для подтверждения подлинности
к 10% водному раствору танина прибавляют равный объем разведенной серной кислоты - выделяется обильный желтоватый осадок
танина.
1% раствор танина с раствором хлорида железа (III
)
дает черное с синим
оттенком окрашивание, исчезающее от прибавления разведенной серной кислоты. Примеси камеди, декстрина, сахара и солей определяют добавляя к раствору танина спирт, а затем эфир. Раствор должен оставаться прозрачным.
Применяют
танин в качестве вяжущего и противовоспалительного средства в виде полосканий и для смазывания при ожогах.
Так как танин с солями алкалоидов и тяжелыми металлами образует нерастворимые соединения, его применяют как противоядие
при отравлении этими веществами (промывание желудка 0,5% водным раствором).
Cодержит не менее не менее 38,0% и не более 42,0% кофеина и не менее 58,0% и не более 62,0% натрия бензоата в пересчёте на сухое вещество.
Описание. Белый кристаллический порошок. Гигроскопичен.
Растворимость. Легко растворим в воде, растворим в ледяной уксусной кислоте, умеренно растворим в спирте 95 %.
Подлинность. 1. ИК-спектр. Инфракрасный спектр остатка субстанции, полученного в испытании «Количественное определение. Кофеин», снятый в диске с калия бромидом, в области от 4000 до 400 см -1 по положению полос поглощения должен соответствовать спектру стандартного образца кофеина.
2. Качественная реакция. 0,5 г субстанции растворяют в 3 млводы, добавляют 1 мл 10 % раствора натрия гидроксида, 10 мл хлороформа и взбалтывают в течение 1-2 минут. Хлороформный раствор фильтруют через фильтр с безводным сульфатом натрия и выпаривают хлороформ на водяной бане. Остаток дает реакции подлинности, указанные в статье «Кофеин безводный», и после высушивания при 80° до постоянной массы имеет температуру плавления 234 - 237°.
3. Качественная реакция. Раствор субстанции1:100 дает характерную реакцию на бензоаты.
4. Качественная реакция. Субстанция дает характерную реакцию Б на натрий.
*Прозрачность раствора. Раствор 0,5 гсубстанции в 10 мл воды должен быть прозрачным и не должен мутнеть или выделять осадка при нагревании в закрытой пробирке в кипящей водяной бане в течение 30 минут. (ОФС «Прозрачность и степень мутности жидкостей»).
*Цветность раствора. Раствор, полученный в испытании «Прозрачность раствора», должен быть бесцветным (ОФС «Степень окраски жидкостей», метод 2).
Кислотность или щелочность. 0,25 гпрепарата растворяют в 5 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды и прибавляют 0,1 мл 1 % раствора фенолфталеина. Раствор не должен окрашиваться в розовый цвет. Розовая окраска должна появляться от прибавления не более 0,15 мл 0,05 М раствора натрия гидроксида.
Потеря в массе при высушивании. Не более 5,0 % (ОФС «Потеря в массе при высушивании», способ 1). Около 0,5 г (точная навеска) субстанции высушивают при температуре 80 ± 2 ºС.
Легко обугливающиеся вещества. 0,3 г субстанции растворяют в 3 мл концентрированной серной кислоты. Окраска раствора не должна быть интенсивнее эталона B 5 (ОФС «Степень окраски жидкостей», метод 2). Для субстанции, предназначенной для производства лекарственных препаратов для парентерального применения, этот раствор должен быть бесцветным.
Сульфаты. Не более 0,02 % (ОФС «Сульфаты», метод 1). 0,5 г субстанции растворяют в 5 млводы, прибавляют 5 мл спирта 95 %.
Хлориды. Не более 0,02 % (ОФС «Хлориды»). 0,1 г субстанции растворяют в 5 мл воды, прибавляют 5 мл спирта 95 %.
Тяжелые металлы. Не более 0,001 % (ОФС «Тяжёлые металлы»). 1,0 г препарата растворяют в 10 мл воды.
Остаточные органические растворители. В соответствии с ОФС «Остаточные органические растворители».
*Пирогенность. Субстанция должна быть апирогенной (ОФС «Пирогенность»). Тест-доза: 10 мг субстанции в 1 мл 0,9 % раствора натрия хлорида на 1 кг массы кролика.
Микробиологическая чистота . В соответствии с ОФС «Микробиологическая чистота».
Количественное определение. 1. Натрия бензоат. Около 0,3 г (точная навеска) субстанции, предварительно высушенной до постоянной массы, растворяют в 2 мл хлороформа, прибавляют 40 мл уксусного ангидрида и титруют 0,1 М раствором хлорной кислоты в метаноле до первой точки эквивалентности, определяемой потенциометрически (ОФС «Потенциометрическое титрование»).
Параллельно проводят контрольный опыт.
1 мл 0,1 М раствора хлорной кислоты в метаноле соответствует 14,41 мг натрия бензоата С 8 Н 10 N 4 O 2 .
2. Кофеин. Продолжают титрование от первой до второй точки эквивалентности, определяемой потенциометрически (ОФС «Потенциометрическое титрование»).
Natrii benzoas
C 7 H 5 NaО 2 М. м. 144,11
Описание. Белый кристаллический или аморфный порошок без запаха или с очень слабым запахом.
Растворимость. Легко растворим в воде, умеренно растворим в спирте 90 %, практически нерастворим в эфире и хлороформе (ГФ XI, вып.1, с.175).
Подлинность. Ультрафиолетовый спектр 0,001% водного раствора препарата в области от 220 до 300 нм имеет максимум поглощения при 226 нм ± 2 нм.
0,2 г препарата в 2 мл воды дают характерную реакцию на бензоаты (ГФ XI, вып. 1, с. 159).
Прозрачность раствора. Раствор 1 г препарата в 10 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды должен быть прозрачным или выдерживать сравнение с эталонным раствором 1 (ГФ XI, вып. 1, с. 198).
Цветность раствора. Раствор 0,5 г препарата в 5 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды должен быть бесцветным (ГФ XI, вып.1, с. 194).
Щелочность и кислотность. К раствору, полученному в испытании на “Прозрачность“, прибавляют 0,1 мл фенолфталеина. Окраска раствора должна измениться от прибавления не более 0,2 мл 0,1 М раствора натра едкого или 0,2 мл 0,1 М раствора кислоты хлористоводородной.
Хлориды. 0,1 г препарата растворяют в 5 мл воды, прибавляют 5 мл спирта 95%. Полученный раствор должен выдерживать испытание на хлориды (не более 0,02% в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Сульфаты. 0,5 г препарата растворяют в 4,5 мл воды, прибавляют 5 мл спирта 95% и 0,5 мл кислоты хлористоводородной разведенной. Полученный раствор должен выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Тяжелые металлы. 0,5 г препарата растворяют в 5 мл воды, прибавляют 5 мл спирта 95 %. Полученный раствор должен выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате;ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Потеря в весе при высушивании. Около 0,5 г препарата (точная навеска) сушат при температуре от 100 до 105°С до постоянной массы. Потеря в массе не должна превышать 2,0 % (ГФ XI, вып. 1, с. 176).
Количественное определение. Около 1,5 г препарата (точная навеска) растворяют в 20 мл воды в колбе с притертой пробкой, вместимостью 250 мл, прибавляют 45 мл эфира, 0,2 мл индикатора и титруют 0,5 М раствором кислоты хлористоводородной до появления сиреневой окраски в водном слое. В конце титрования содержимое колбы хорошо встряхивают.
1 мл 0,5 М раствора кислоты хлороводородной соответствует 0,07205 г С 7 H 5 NaO 2 . Препарат содержит не менее 99,0 % г С 7 H 5 NaO 2 в пересчете на сухое вещество.
Примечание. Приготовление индикатора. 1 мл 0,1 % раствора метилового оранжевого смешивают с 1 мл 0,15% раствора метиленового голубого. Раствор применяется свежеприготовленным.
Хранение. В сухом, защищенном от света месте, при температуре выше + 25 0 С.
Контрольные вопросы и ситуационные задачи.
1. Объяснить с электронной точки зрения кислые свойства фенолов.
2. Какова область применения в фармацевтическом анализе реакций электрофильного замещения фенолов? Привести примеры.
3. Одним из химических свойств фенолов является их хорошая окисляемость с последующей конденсацией исходных и образовавшихся продуктов. Привести примеры реакций данного типа с хлорамином или хлорной известью на примере фенола, с реактивом Марки (формальдегид с концентрированной серной кислотой) на примере резорцина.
4. Приведите уравнения реакций сочетания фенолов с солью диазония в щелочной среде на примере фенола и резорцина.
5. Из реакций замещения в фармацевтическом анализе используется способность фенолов бромироваться и нитроваться. Какие продукты при этом получаются? Как эти реакции можно использовать для подтвержения подлинности производных фенола? Привести уравнения реакций на примере синестрола (бромирование) и фенола (нитрование).
6. Продукт нитрования фенола используется в фармацевтической химии как реактив. Написать его формулу, привести химическое и тривиальное названия, а так же реакцию, в которой он выступает в качестве реагента.
7. Одной из общих реакций идентификации на фенольный гидроксил является реакция с хлорным железом. Назовите тип реакции. Какие из перечисленных веществ не дают этой реакции: фенол, ментол, резорцин, тимол.
8. ГФ Х для испытания подлинности резорцина рекомендует реакцию образования флюоресцина. Напишите уравнение реакции, назовите ее тип и стадии.
9. Обоснуйте йодо- и йодохлорметрические методы анализа резорцина, Чему будет равен фактор эквивалентности препарата.
10. Какие химические свойства викасола используются в цериметрическом и йодометрическом методах количественного определения.
11. Химические свойства ароматических кислот и их солей.
12. Способы получения ароматических кислот и их производных.
13. Общие и частные методы идентификации препаратов данной группы.
14. Общие и частные методы количественного определения.
15. Условия хранения препарата в зависимости от химического состава.
16. Обоснуйте фармакопейный метод количественного определения натрия бензоата. С какой целью определение ведётся в присутствии эфира. Приведите уравнения, выведите фактор эквивалентности.
17. Количественный анализ натрия бензоата по фармакопейной методике проводят ацидиметрическим методом вытеснения. Рассчитайте титр, если в качестве титрованного раствора будет использован раствор хлороводородной кислоты (0,5 моль/л).
18. Сделайте заключение о качестве тимола, если по методике ГФ на титрование навески 0,1501 г израсходовалось 13,0 мл раствора калия бромата (0,1 моль/л, УЧ 1/6 KBrO 3).
19. Рассчитайте массу порошка растертых таблеток викасола, чтобы на титрование по методике ГФ израсходовалось 22,5 мл раствора церия (IV) сульфата (0,1 моль/л, УЧ 1/2 Ce(SO 4) 2). Средняя масса таблетки 0,1014 г.
20. Какую навеску резорцина следует взять, чтобы при определении йодхлорметрическим методом на обратное титрование выделившегося йода пошло 10 мл натрия тиосульфата (0,1 моль/л), объем йода монохлорида был 30 мл (0,1 моль/л, УЧ ½ ICl).
Список литературы для подготовки.
1. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия: Учеб. Для вузов. – Пятигорск, 2003. С. 258-266.
2. Фармацевтическая химия: Учеб. Пособие / Под ред. А.П. Арзамасцева. – 2-е изд., испр. – М.: ГОЭТАР-Медиа, 2005.
3. Химический анализ лекарственных веществ по функциональным группам. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской государственной медицинской академии, 2003.
4. Органические лекарственные препараты. Ароматические соединения. Краткий конспект лекций. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской медицинской академии, 2004.