5fan_ru_Функциональный анализ органических лекарственных веществ. Функциональный анализ органических лекарственных веществ

• Название: Функциональный анализ органических лекарственных веществ
• Дата: 15.09.2021
• Размер: 1.02 Mb.
• Имя файла: 5fan_ru_Функциональный анализ органических лекарственных веществ.doc
• Тип: Документы; #232400
• страница: 4 из 5

Амидная группа: R—C—NH—R₁

||

O

Амидная группа включает остаток кислоты и амина (ароматического или алифатического).

Ее содержат производные салициловой кислоты, п-аминофенола, ксикаин, тримекаин, производные никотиновой кислоты, новокаинамид, левомицетин, антибиотики-β-лактамиды.
Идентификация

1. Гидролитическое разложение (гидролиз) в присутствии кислоты и щелочи. Кислоту и амин, образующиеся при гидролизе, идентифицируют известными реакциями.

Например, гидролиз парацетомола при нагревании в присутствии кислоты:



п-аминофенол открывают по образованию индамина фиолетового цвета – аналога индофенола.

27

Если образовавшийся амин летуч, то его определяют по запаху или по посинению красной лакмусовой бумаги. Например, гидролиз салициламида при нагревении в присутствии щелочи:

O

║

С—NH₂ COONa

OH + NaOH → OH + NH₃ ↑
2. Гидроксамовая реакция основана на взаимодействии амидов с гидроксиламином в щелочной среде с образованием гидроксамовых кислот. Гидроксамовые кислоты с ионами железа и меди в кислой среде образуют окрашенные комплексные соли - гидроксаматы. См. сложно-эфирную группу.
Количественное определение

1. Метод Кьельдаля. Этот метод подробно описан в ОФС ГФ. Основан на минерализации амидов концентрированной серной кислотой. Образующийся сульфат аммония разлагают щелочью до аммиака, который перегоняют с водяным паром и улавливают борной кислотой.

R—C—NH—R₁ + H₂SO_4к. + CuSO₄ + K₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑+ H₂O

|| катализаторы

O

(NH₄)₂SO₄ + 2 NaOH → NH₃↑ + Na₂SO₄ + 2 H₂O

→ NH₄BO₂ + H₂O

NH₃ + H₃BO₃ —|

→ (NH₄)₂B₂O₇

Полученные аммонийные соли борной кислоты оттитровывают хлористоводородной кислотой:

NH₄BO₂ + HCl

(NH₄)₂B₂O₇ + HCl } → H₃BO₃ + NH₄Cl Э=М

2. Видоизмененный метод Кьельдаля. Это метод, основанный на гидролитическом разложении амидов в присутствии натрия гидроксида и дальнейшем определение образовавшегося аммиака по методу Къельдаля.

3. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе гидроксамовой реакции.
Лактамная группа: R—CH—(CH₂)_n—C=O

|____ NH ____|
Образуется из аминокислот и является внутримолекулярным (циклическим) амидом. Её содержат пенициллины и цефалоспорины.
Идентификация

28

Лактамы более реакционноспособны, чем амиды, поэтому реакции гидролиза и гидроксамовая протекают легче и даже при комнатной температуре.

1. Гидроксамовая реакция является фармакопейной для антибиотиков бета-лактамной группы - гидроксамовую кислоту доказывают по образованию гидроксамата меди или железа.



2. Гидролитическое разложение для идентификации лактамной группы не применяется, но находит применение в количественном анализе.
Количественное определение

1. Алкалиметрия. Вариант гидролиза, способ обратного титрования. Метод основан на гидролитическом разложении лактамов в присутствии избытка титрованного раствора щелочи, который далее оттитровывают кислотой. Индикатор – фенолфталеин.



NaOH + HCl → NaCl + H₂O Э=М

2. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе гидроксамовой реакции.
Имидная группа: —С—NH—C—

|| ||

O O
Входит в структуру барбитуратов, производных урацила, ксантина, 5-нитрофурана.

29

Идентификация

Имидная группа обуславливает слабые кислотные свойства лекарственных веществ, т.к. электронная плотность с атома азота смещена к атомам кислорода карбонильных групп, вследствие чего атом водорода приобретает подвижность. Для этих соединений также характерна имидо-имидольная таутомерия:


Идентификация

В анализе используются реакции, в основе которых лежат кислотные свойства препаратов.

1. Реакции с ионами тяжелых металлов (меди, кобальта, серебра), в результате которых образуются трудно растворимые комплексные соли. При выполнении реакции кислотные формы предварительно растворяют в растворе щелочи или натрия карбоната, избегая избытка, а затем прибавляют раствор соответствующего реактива, а солевые формы растворяют в воде. Реакцию проводят в нейтральной среде и в присутствии кальция хлорида, чтобы избежать образования осадков гидроксидов металлов. Все барбитураты образуют с хлоридом кобальта комплексы сине-фиолетового цвета.

а) Различная окраска медных солей позволяет дифференцировать барбитураты по окраске осадка. Например, барбитал образует с сульфатом меди синее окрашивание, затем осадок красно-сиреневого цвета, фенобарбитал - осадок бледно-сиреневого цвета, не изменяющийся при стоянии, бензонал - серо-голубой осадок и т.д.

б) С солями серебра в присутствии натрия карбоната барбитураты образуют осадок белого цвета. Реакция проходит в две стадии: образование монозамещенной серебряной соли, растворимой в избытке натрия карбоната и нерастворимой двузамещенной соли при добавлении избытка реактива:





30

2. Реакция вытеснения кислотной формы. Основана на вытеснении слабой органической _{кислоты из ее соли. Используется в фармакопейном анализе для идентификации натриевых солей барбитуратов. Образующиеся в виде осадка органические кислоты отделяют, высушивают и определяют температуру плавления.}



3. При сплавлении с едкими щелочами препараты разрушаются с выделением аммиака:


Количественное определение

1. Кислотно-основное титрование в неводных средах. Метод основан на слабовыраженных кислотных свойствах, обусловленных наличием имидной группы. Среда – протофильный растворитель ДМФ, титрант – метилат натрия, индикатор – тимоловый синий.

Э=М

2. Алкалиметрия (для кислотных форм). Вариант нейтрализации. Прямое титрование. Метод основан на кислотных свойствах веществ, содержащих имидную группу. Определение проводят в водно-спиртовом или водно-ацетоновом растворе. Индикатор – тимолфталеин.

Э=М

31

3. Ацидиметрия (для солевых форм). Вариант вытеснения, способ прямого титрования. Метод основан на вытеснении слабых органических кислот из их солей сильной минеральной кислотой. Титруют в присутствии эфира для извлечения образующейся кислотной формы препарата. Индикатор – метилоранж или смешанный (метилоранж с метиленовым синим). Химизм см. выше. Э=М.

4. Аргентометрия. Метод основан на количественном взаимодействии имидной группы препаратов с серебра нитратом в присутствии натрия карбоната, с образованием однозамещенных серебряных солей.

а) Титруют без индикатора до устойчивой мути, которую образует в точке эквивалентности двузамещенная серебряная соль. Э=М.

б) При определении в присутствии индикатора калия хромата в слабощелочной среде (создается натрия тетраборатом) сначала осаждается двузамещенная соль серебра, а в точке эквивалентности избыточная капля титранта реагирует с индикатором, образуя кирпично-красный осадок. Э=М/2

5. Косвенная алкалиметрия. Вариант нейтрализации, способ косвенного определения. Метод основан на свойстве имидной группы образовывать трудно растворимые соли серебра, что сопровождается выделением эквивалентного количества азотной кислоты, которую определяют алкалиметрически. Индикатор – феноловый красный.



HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O Э=М

6. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе реакций комплексообразования, определение проводят в присутствии органического растворителя для извлечения образующихся комплексов.
Сульфамидная группа: —SO₂—NH—

Сульфамидная группа входит в структуру сульфаниламидов, производных амида хлорбензолсульфоновой кислоты, замещенных сульфонилмочевины. Лекарственные вещества, содержащие сульфамидную группу, также являются слабыми кислотами, что обусловлено электроноакцепторными свойствами сульфогруппы и связанным с ними перераспределением электронной плотности. В соответствии с этим сульфаниламиды могут находится в двух таутомерных формах: амидной и аци-форме.

32



амидная аци-форма
Идентификация

В анализе используются реакции, в основе которых лежат кислотные свойства препаратов.

Реакции с ионами тяжелых металлов, в результате которых образуются трудно растворимые комплексные соли. При выполнении реакции кислотные формы предварительно растворяют в растворе щелочи, избегая ее избытка, а затем прибавляют раствор соответствующего реактива, а солевые формы растворяют в воде.

а) Различная окраска медных солей позволяет дифференцировать сульфаниламиды по окраске осадка. Например, сульфацил-натрия образует с меди сульфатом осадок голубовато-зеленого цвета, норсульфазол – грязно-фиолетового цвета, сульфадимезин – желтовато-зеленого цвета, переходящий в коричневый и т.д.



б) С солями серебра сульфаниламиды образуют осадок белого цвета.


Количественное определение

1. Кислотно-основное титрование в неводных средах. Метод основан на слабовыраженных кислотных свойствах, обусловленных наличием сульфамидной группы. Среда – протофильный растворитель ДМФ, который предварительно нейтрализуют. Титрант – натрия гидроксид в смеси метанола и бензола, индикатор – тимоловый синий. Стрептоцид не титруют в ДМФ, используют н-бутиламин.

2. Алкалиметрия (для кислотных форм). Вариант нейтрализации. Прямое титрование. Метод основан на кислотных свойствах веществ, содержащих сульфамидную группу. Определение проводят в спирте или водно-ацетоновом растворе. Индикатор – тимолфталеин.

33

Э=М

3. Ацидиметрия (для солевых форм). Вариант вытеснения, способ прямого титрования. Метод основан на вытеснении слабых органических кислот из их солей сильной минеральной кислотой. Титруют в спирто-ацетоновой среде. Индикатор – метилоранж.

Э=М

4. Аргентометрия. Метод основан на количественном взаимодействии сульфамидной группы препаратов с серебра нитратом. Титруют в присутствии индикатора калия хромата в слабощелочной среде. Для снижения концентрации ионов водорода, растворяющих осадок, добавляют буру: 2 HNO₃ + Na₂B₄O₇ + 5 H₂O → 4 H₃BO₃ + 2 NaNO₃

5. Косвенная алкалиметрия. Вариант нейтрализации, способ косвенного определения. Метод основан на свойстве сульфамидной группы образовывать трудно растворимые соли серебра, что сопровождается выделением эквивалентного количества азотной кислоты, которую определяют алкалиметрически: HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O Э=М

Индикатор – феноловый красный.

6. Фотоколориметрия (ФЭК) и спектрофотометория (СПФ) на основе реакций комплексообразования, определение проводят в присутствии органического растворителя для извлечения образующихся комплексов.
Азометиновая группа: —СН = N—

Азометиновая группа образуется на одной из стадий синтеза в результате взаимодействия промежуточных продуктов, содержащих альдегидную (или кетонную) и первичную ароматическую (или алифатическую) аминогруппы. Ее содержат производные 5-нитрофурана, бензодиазепина, гидразоны никотиновой кислоты.
Идентификация

34

Гидролитическое разложение по двойной связи азот-углерод с образованием исходных продуктов: аминопроизводного и альдегида (или кетона), которые доказывают известными реакциями. Например при гидролизе фтивазида образуется ванилин, который обнаруживают по запаху или по реакции на альдегидную группу:


Количественное определение

Реакция гидролиза по азометиновой связи выступает как промежуточная стадия. Образующиеся соединения определяют затем подходящим титриметрическим или физико-химическим методами. Например, йодатометрическое определение фтивазида. Препарат подвергают кислотному гидролизу, затем добавляют хлороформ и титруют свободный гидразин раствором калия йодата до обесцвечивания хлороформного слоя:

5 NH₂-NH₂ + 4 KIO₃ + 4 HCl → 5 N₂ + 2 I₂ + 4 KCl + 12 H₂O

KIO₃ + 2 I₂ + 6 HCl → 5 ICl + KCl + 3 H₂O