«Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащие барбитураты, производные урацила, гексамидин и дрругие
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
“ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ''
(ФГБОУ ВПО «ВГУ»)
Фармацевтический факультет
Кафедра фармацевтической химии и фармацевтической технологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: «Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащие барбитураты, производные урацила, гексамидин и др.»
Руководитель: зав. кафедры ФХ и ФТ Сливкин А. И.
_________________________
Оценка:_______________________
ВОРОНЕЖ 2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
Глава I. Анализ лекарственных групп пиримидина……………………………6
1.1.Общая характеристика пиримидина……………………………………6
1.2.Физико-химические свойства…………………………………………..6
1.3.Получение……………………………………………
1.4. Биологически активные производные
пиримидина....................
Глава II. Барбитураты – производные пиримидин-2,4,6-триона………………9
2.1. Синтез производных барбитуровой кислоты ………………………..9
2.2. Производные лактамной формы барбитуровой кислоты…………...12
2.3. Производные лактимной формы барбитуровой кислоты…………...13
2.4. Химические свойства и характерные типы реакций………………...14
2.4.1. Кислотные свойства…………………………………………………14
2.4.2. Гидролитическое расщепление……………………………………..16
2.4.3. Конденсация с ароматическими альдегидами……………………..16
2.4.4. Частные реакции……………………………………………………..
2.4.5. Контроль чистоты……………………………………
2.4.6. Определение подлинности…………………
2.4.7. Методы количественного определения…………………………….19
Глава
III. Производные пиримидина-4,6-диона…………………………
3.1. Синтез гексамидина………………………………
3.2. Физико-химические свойства…………………………………………21
3.3.Определение подлинности…………………………………………….
3.4. Методы количественное определение………………………………..22
Глава
IV. Производные пиримидин-2,4-диона…………..……………
4.1. Синтез производных урацила…………
4.2.Физико-химические ……………………………………………………26
4.3.Частные реакции...……………………………………………………
4.4. Чистота……………………………………………………………
4.5. Определение подлинности……………………………………………29
4.6. Методы количественного определения………………………………30
Заключение……………………………………………………
Список литературы…………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Лекарственные производные
пиримидина в настоящее время
активно применяются в
Актуальность
темы заключается в том, что знания химических
и биохимических свойств препаратов данной
группы, особенностей их фармакологического
действия, лекарственных форм этих препаратов,
методов контроля качества важны для профессиональной
деятельности.[11]
Научная новизна:
в работе проведено сравнение различных
методов контроля качества лекарственных
препаратов группы пиримидина с учетом
их востребованности в клинической практике,
внедренности в практическое здравоохранение,
рассматриваются также новейшие и наукоемкие
методы исследования, требующие уникального
и дорогостоящего оборудования.
Объект исследования: специфика химических
свойств и особенности фармакологического
действия лекарственных производных пиримидина.[11]
Предмет исследования:
производные пиримидина, такие как барбитураты,
гексамидин, производные урацила обладающие
противоопухолевым действием (фторурацил,
фторафур, цитарбин), метилурацил, как
стимулятор регенерации и азидотимидин
как представитель группы средств против
ВИЧ-инфекции. [11]
Цели исследования:
провести анализ лекарственных препаратов
и лекарственных форм, содержащие барбитураты,
производные урацила, гексамидина и т.д.,
изучить важнейшие химические и биохимические
свойства этих лекарственных средств,
методы их получения, рассмотреть их фармакологическое
действие.
Задачи исследования:
- анализ данных по методам получения производных
пиримидина;
- характеристика важнейших химических
свойств производных пиримидина;
- анализ данных по методам контроля качества
данных лекарственных средств, лекарственным
формам и особенностям их стандартизации.
Глава I. Анализ лекарственных средств группы пиримидина
1.1. Общая характеристика пиримидина
Пиримидин (C4N2H4, 1,3- или м-диазин, миазин) —гетероциклическое соединение, имеющее плоскую молекулу, простейший представитель 1,3-диазинов. Ароматическая система пиримидина включает 6 p-электронов и подобна ароматической системе пиридина: каждый атом цикла, в том числе и оба атома азота, подают в ароматический секстет один р-электрон. Химические свойства пиримидина подобны свойствам пиридина. Пиримидин является более слабым основанием, чем пиридин за счет электроноакцепторного влияния второго атома азота ( =1,3). Снижение, по сравнению с пиридином, электронной плотности на атомах углерода кольца приводит к инертности пиримидина по отношению к электрофильным реагентам и окислителям. Реакции нуклеофильного замещении и восстановления в ядре пиримидина, напротив, протекают легче, чем в пиридине. [5]
Рисунок.1. Молекула пиримидина Схема.1. Структурная формула пиримидина
1.2.Физико-химические свойства
Пиримидин — бесцветные кристаллы с характерным запахом. Т пл 22,50 С, температура кипения 1240 С. В медицине самостоятельно применения не имеет. [1] Молекулярная масса пиримидина 80,09 г/моль. Пиримидин проявляет свойства слабого двукислотного основания, так как атомы азота могут присоединять протоны за счет донорно-акцепторной связи, приобретая при этом положительный заряд. Реакционная способность в реакциях электрофильного замещения у пиримидина снижена из-за снижения электронной плотности в положениях 2,4,6, вызванного наличием двух атомов азота в цикле. Так, пиримидин не нитруется и не сульфируется, однако в виде соли бромируется в положение 5. Электрофильное замещение становится возможным только при наличии электронодонорных заместителей и направляется в наименее дезактивированное положение 5. Под действием алкилирующих агентов (алкилгалогениды, борфторид триэтилоксония) пиримидин образует четвертичные N-пиридиниевые соли, при действии перекиси водорода и надкислот образует N-оксид. Реакции пиридина с азотными нуклеофилами зачастую сопровождаются раскрытием кольца с дальнейшей рециклизацией: так, в жестких условиях при взаимодействии с гидразином, пиримидин образует пиразол, при взаимодействии с метиламином - 3-этил-5-метилпиридин. Пониженная электронная плотность кольца приводит к тому, что пиримидин активен по отношению к нуклеофильным реагентам, которые атакуют 2-, 4- и 6- атомы углерода цикла. Так, литийорганические соединения и реактивы Гриньяра присоединяются к пиримидину с образованием 4-замещенных 3,4-дигидропиримидинов.[6]
1.3. Получение
Пиримидин получают восстановлением галогенизирова
1.4. Биологически активные производные пиримидина
Важную биологическую роль играют гидрокси- и аминопроизводные пиримидина. [3]
Схема.2.Гидрокси- и аминопроизводные пиримидина
Урацил, тимин и цитозин – нуклеиновые основания; входят в состав нуклеозидов, нуклеотидов, нуклеиновых кислот. Существуют в таутомерных оксо- и гидроксиформах, переходы между которыми осуществляются за счет миграции протона между кислородом и азотом кольца. [3]
Схема.3. Таутомерия оксо- и гидроформ
Наиболее стабильными являются оксо-форма для цитозина и диоксо-формы для урацила и тимина. [3]
Оксо-формы нуклеиновых
Схема.4. Водородные связи оксо-форм
Ассоциация такого типа играет важную роль в формировании структуры ДНК. [3]
Глава II. Барбитураты – производные пиримидин-4,6-триона
По фармакологическому эффекту барбитураты разделяются на снотворные (барбитал, барбитал-натрия, фенобарбитал); наркозные (гексенал, тиопентал-натрий); противосудорожные (бензонал, фенобарбитал).[1]
2.1. Синтез производных
В основе структуры данных ЛС лежит барбитуровая кислота, которая была синтезирована Адольфом Байером в 1864 г, конденсацией мочевины с малоновой кислотой. [11]
Синтез производных
Схема.5. Получение барбитала
Для получения фенобарбитала в качестве исходного продукта берут бензилхлорид, из которого синтезируют диэтиловый эфир фенилэтилмалоновой кислоты. Последний затем конденсируют с мочевиной:[2]
Схема.6. Получение фенобарбитала
Из фенобарбитала получают бензобарбитал, действуя бензоилхлоридом:[2]
Сема.7. Получение бензобарбитала
Для барбитуровой кислоты характерны два типа таутомерии — лактим-лактамная и кето-енольная. Ниже приведены несколько из различных возможных таутомерных форм барбитуровой кислоты. [10]
Схема.8. Таутомерные формы барбитуровой кислоты
Большую роль в качестве снотворных и противосудорожных средств играют 5,5дизамещенные производные барбитуровой кислоты, так называемые барбитураты. Их получают аналогично барбитуровой кислоте, используя дизамещенные эфиры малоновой кислоты. Для барбитуратов возможна только лактим-лактамная таутомерия. Они легко образуют водорастворимые соли с одним эквивалентом щелочи.[10]
Примерами барбитуратов служат 5,5-диэтилбарбитуровая кислота - барбитал (веронал), ее натриевая соль, барбитал-натрий; 5-фенил-5-этилбарбитуровая кислота, фенобарбитал (люминал).[4]
2.2. Производные лактамной формы барбитуровой кислоты
Табл.1.
Химическая структура |
Описание |
Фенобарбитал – Phenobarbitalum (Люминал). 5-Этил-5-фенил-2,4,6(1Н,ЗН, 5Н)-пиримидинтрион. Анксиолитик, седативное и снотворное средство. Белый кристаллический порошок без запаха, слабо горького вкуса. Хранение: по списку Б в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла. Очень мало растворим в холодной воде, трудно растворим в кипящей воде и хлороформе, легко растворим в 95 % спирте и в растворах щелочей, растворим в эфире. | |
Барбитал - Barbitalum (Веронал). 5,5-Диэтилбарбитурат натрия. Снотворное средство. Хранение: по списку Б в хорошо укупоренной таре. Белый кристаллический порошок без запаха, слабо горького вкуса. | |
Бензонал – Benzonalum. 1-Бензоил-5-этил-5- | |
Бензобамил – Benzobamilum. 5-Бензоил-5-этид-5-изоамил- Белый кристаллический порошок. Практически не растворим в воде, легко растворим в спирте. Лекарственная форма: таблетки. Противоэпилептическое средство.[8] |
2.3. Производные лактимной формы барбитуровой кислоты
Табл.2.
Химическая структура |
Описание |
|
|
Тиопентал -натрий - Thiopentalum natricum.
5-Этилдигидро-5-(1 -метилбутил)-2-тиоксо-4,6-(1Н, |
Барбитал -натрий - Barbitalum natrium. 5,5-Диэтилбарбитурат натрия. Анксиолитик, седативное и снотворное средство.[9] Хранение: по списку Б в хорошо укупоренной таре. Белый кристаллический порошок без запаха, горького вкуса. Легко растворим в воде, мало растворим в 95 % спирте, практически не растворим в эфире. Водный раствор имеет щелочную реакцию по фенолфталеину | |
Гексобарбитал
– Hexobarbitalum (Гексенал). 5-( 1 -Циклогексен-1
-ил)-1,5-диме-тил-2,4,6(1Н,ЗН, |
2.4. Химические свойства и
2.4.1. Кислотные свойства
Вследствии лактам-лактимной
Катион металла может
Барбитураты, обладают свойствами NH-кислотами, вступают в реакции комплексообразования с солями тяжелых металлов (Co+, Cu2+, Ag2+). Реакцию с солями кобальта ГФ использует для установления подлинности всех барбитуратов, кроме тиопентал-натрия. Испытания проводят в спиртовой среде (для предотвращения гидролиза комплексной соли) с добавлением хлорида кальция, способствующего образованию более устойчивого комплекса. Препараты лактамной формы предварительно переводят в лактимную форму добавлением эквивалентного количества (без избытка!) 0,1 М раствора натрия гидроксида. Данная реакция является общегрупповой, так как все барбитураты образуют одинаково окрашенные в сине-фиолетовый цвет комплексные соли.[1]
Взаимодействие барбитуратов с сульфатом меди приводит к различным окрашенным комплексным соединениям, что делает испытание более спецефичным. ГФ регламинтирует комплексообразование с сульфатом меди для определения подлинности всех лекарственных препаратов группы барбитуратов. Успешное проведение реакций (как при получении комплексов с солями кобальта) зависит от тщательного соблюдения условий конкретных методик.[1]
С солями серебра барбитураты образуют
нерастворимые соли белого цвета. Барбитал,
барбитал-натрий, фенобарбитал реагируют
с нитритом серебра в 2 стадии: 1) образование
монозамещенной серебряной соли, растворимой
в избытке карбоната натрия; 2)
получение нерастворимой
Схема.9. Образование монозамещенной серебряной соли, растворимой в избытке карбоната натрия
После прибавления по каплям раствора нитрата серебра приводит к помутнению, исчезающему при встряхивании. Дальнейшее добавление реактива приводит к образованию белого осадка двузамещенной соли:[1]
Схема.10. Получение нерастворимой дизамещеной соли при добавлении избытка реактива
2.4.2. Гидролитическое расщепление
Общим свойством барбитуратов
как циклических уреидов
В жёстких условиях (например, при сплавлении барбитурата с кристаллической щелочью) происходит более полная деструкция молекулы:[1]
Схема.11. Сплавление барбитурата с кристаллической щелочью
Добавление к продуктам
реакции избытка соляной
Схема.12. Добавление к продуктам реакции избытка соляной кислоты
2.4.3. Конденсация с ароматическими альдегидами
Отличающиеся по окраске продукты конденсации образуют барбитураты и их натриевые соли с альдегидами: формальдегидом в присутствии концентрированной серной кислоты; с раствором n-диметиламинобензальдегида в концентрированной серной кислоте. При использовании в качестве реактива ванилина в присутствии концентрированной серной кислоты после кипячения появляется вишневое окрашивание, переходящее в сине-фиолетовое:[2]
Схема.13. Конденсация с ароматическими альдегидами
2.4.4. Частные реакции
Частные реакции обусловлены
особенностями химического
Схема.14. Фенобарбитал обнаруживают по образованию нитросоединений
Эту реакцию так же дает бензобарбитал.[2]
2.4.5. Контроль чистоты.
При испытании на чистоту барбитала обнаруживают примесь этилбарбитуровой кислоты, а в фенобарбитале-смесь фенилбарбитуровой кислоты. Поскольку обе эти кислоты проявляют более сильные кислотные свойства (К=4*10-5), чем соответствующий барбитураты, их примесь легко обнаружить потенциометрически по значению рН суспензии барбитала с водой (5,0-6,0) или иным методом. Посторонние примеси (ФС) в бензобарбитале устанавливают методом ТСХ на пластинках Силуфол УФ-254 в системе растворителей хлороформ-ацетон. В УФ-свете должно появиться только одно пятно. Методом ТСХ выполняют испытание на наличие примесей в тиопентале-натрия (МФ). При испытании чистоты натриевых солей барбитуровой кислоты устанавливают предельное содержание примеси свободной щелочи, метилового спирта и др.[2]
2.4.6. Определение подлинности
Фенобарбитал, устанавливают по образованию соли с ионом ртути(II) в щелочной среде. Образуется белый осадок, растворимый в избытке раствора аммиака. Фенобарбитал дает цветную реакцию с нитритом натрия в присутствии серной кислоты. При нагревании на водяной бане в течении 10 мин. Появляется оранжево-желтое с коричневым оттенок окрашивания.[2]
Бензобарбитал, специфичной реакцией является с хлоридом железа (III). Предварительно его взбалтывают в течении 1-2 мин с 0,1 М раствором гидроксида натрия и фильтруют. Образующийся при гидролизе бензобарбитала бензоат-ион переходит в фильтрат. Он образует с ионом железа (III) розовато-желтый осадок.[2]
Тиопентал-натрий, содержащий атом серы в молекуле, при нагревании в присутствии гидроксида натрия и ацетата свинца образует черный осадок сульфида свинца:[2]
Схема.15. Тиопентал-натрия с гидроксидом натрия
2.4.7. Методы количественного определения
Метод нейтралиации в среде неводных растворителей: навески растворяют в нейтрализованном диметилформ амиде или смеси диметмлформамида и бензола (барбитал). Титруют 0,1 М раствором гидроксидом натрия, использую индикатор тимоловый синий. Диметилформамид, являясь основным растворителем, присоединяя протон, усиливая при этом кислотный свойства барбитуратов:[2]
Схема.16. Количественное определение
При последующем титровании гидроксидом натрия выделяются диметилформамид, вода и ион натрия. Последний с анионом барбитурата образует натриеваю соль:[2]
Схема.17. Количественное определение
Меркуриметрическое
Схема.18. Барбитураты с нитратом ртути (II)
При комплексометрическом титровании избытка нитрита ртути (II) раствором трилона Б (ЭДТАNa2) образуется комплексное соединение ртути:[2]
Схема.19. При комплексометрическом титровании избытка нитрита ртути (II) раствором трилона Б (ЭДТАNa2) образуется комплексное соединение ртути
Точку эквивалентности устанавливают
по изменении окраски индикатора.[
Для количественного определения индивидуальных препаратов группы барбитуратов и особенно для их лекарственных форм применяют физико-химические методы анализа (ВЭЖХ, спектрофотометрия).[2]
Глава III. Производные пиримидин-4,6-диона
К данной группе лекарственных веществ относится препарат пиримидон (гексамидин), сходный по химической структуре с фенобарбиталом:[2]
Схема.20. Препараты
3.1. Синтез гексамидина
Примидон синтезирую путем взаимодействия диамина фенилэтилмалоновой кислотой при нагревании:[2]
Схема.21. Синтез гексамидна
3.2. Физико-химические свойства
Табл.3.
Химическая структура |
Описание |
|
Primidone-приидон (Гексамидин) 5-этил-5- Белый кристаллический порошок, без запаха. Практически нерастворим в воде, мало растворим в этаноле и ацетоне. Т.пл. 280-2840С. Хранят список Б. Противосудорожное средство. |
Обладая амидными группам, гексамидин проявляет кислотные свойства. Однако они слабее выражены, чем у фенобарбитала, являющиеся имидом.[1]
3.3. Определение подлинности
Устанавливают также по УФ-спектру раствора в этаноле (растворяют при нагревании0. В области 240-280 нм он имеет три максимума поглащения- при 252, 258 и 264 нм и три минимума – при 250, 255 и 262 нм.[2]
При нагревании гексамидина в пробирке с кристаллическим гидроксидом натрия образуются аммиак, карбонат натрия, натриевая соль фенилэтилуксусной кислоты и, в отличие от барбитуратов, формальдегид:[2]
Схема.22. Гексамидин с гидроксидом натрия
Аммиак обнаруживают по посинению красной лакмусовой бумаги.[2]
3.4. Методы количественного определения.
По ФС рекомендуют УФ-
Глава IV. Производные пиримидина-2,4-диона
Урацил и его гомолог тимин являются нуклеиновыми основаниями, входящими в состав нуклеиновых кислот в виде нуклеозидов и нуклеидов. На основе урацила и тимина путем модификации их структуры синтезирован ряд лекарственных веществ, являющихся метаболитами (метилурацила) и антиметаболитами (фторурацил, фторофур, цитарабин) нуклеиновых оснований. Препараты-антиметаболиты ингибируют синтез ДНК и применяют как противоопухолевые средства.[1]
Урацил подобно барбитуратам
может существовать в виде двух таутомерных
форм (лактам-лактимная таутомерия):
Схема.23. Лактам-лактимная таутомерия урацила
Общая формула производных урацила:[2]
Схема.24. Общая формула производных урацила.
4.1.Синтез производных урацила
Синтез производных урацила
основан на циклизации алифатических
соединений. Исходные продукты получения
фторурацила-
Схема.25. Получения
фторурацила-
Метилурацил с хорошим выходом (64-65%) можно получить при нагревании смеси эквимолярных количеств мочевины и дикетена в хлорбензоле в присутствии пиридина:[2]
Схема.26. Нагревании смеси эквимолярных количеств мочевины и дикетена в хлорбензоле в присутствии пиридина
Фторурацил был синтезирован в 1957 году Г.Хейдельбергом и Р. Душинским. На основе фторурацила были созданы своеобразные аналоги нуклеозидов, один из которых, синтезирован в 1970 г., - тегафур(фторофур), оказался активным противоопухолевым средством (С.А. Гиллер, Р.А. жук., М.Ю. Лидак., А.А. Зидермане).[2]
Схема.27. Синтез тегафура
Азидотимидин(зивудин)-первый противовирусный препарат из группы нуклозидов. Он был синтезирован в 1964г. При поиске противоопухолевых средств, но оказался эффективним при лечении СПИДа.[2]
Схема.28. Синтез зивудина
4.2. Физико-химические свойства
Метилурацил, фторофур, цитарабин и азидотимидин – белые порошки; для фторурацил допускается желтоватый оттенок. В лактамной форме препараты мало растворимы в воде, а в виде натриевых солей – легко растворимы. Все указанные препараты имеют четкие интервалы температуры плавления ( в лактамной форме), характерные ИК- и УФ-спектры поглащения.[1]
Табл.4.
Химическая структура |
Описание |
Флуороурацил —Phloruracilum 5-Фтор-2,4-(1Н,ЗН)-пиримидин-
| |
Метилурацил —Methyluracilum 2,4-Диоксо-6-метил-1,2,3,4 -тет-рагидропиримидин. Белый кристаллический порошок без запаха. Мало растворим в воде и спирте. Стимулятор гемопоэза: анаболик, регенерант и репарант. Порошок, таблетки по 0,05 г, суппозитории по 0,5 г, мазь 10 %, а также в составе мазей «Левомиколь», «Левосин», губка «Метуракол». | |
|
Тегафур —Tegafurum 5-Фтор-1 -(тетрагидро-2-фура-нил)-2,4( 1 Н,ЗН)- пиримидиндион (и в виде натриевой соли). Белый кристаллический порошок без запаха. Умеренно растворим в воде, мало растворим в спирте, практически не растворим в хлороформе и эфире. рН 1 % раствора 4,5—5,0. Антиметаболит. Оказывает противоопухолевое, цитостатическое действие.
|
Зидовудин —Zidovudinam (Тимазид) З'-Азидо-З'-дезокситимидин Кристаллический порошок от белого до бежевого цвета, без запаха; Тш » 124 °С. Растворимость в воде при температуре 25 °С составляет 20,1 мг/м Применяется при лечении синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД, AIDS-Acquired immunideficiency syndrome). СПИД вызывает ретровирус — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, HIV — Human immunodeficiency virus). Противовирусное средство. | |
Зерит- Zeritum (Ставудин) 1-(2,3-Дидезокси-р'/)-глицеро-
|
4.3. Частные реакции
У фторурацила и фторофура
подтверждают наличие связанного фтора
после минерализации. При сухой
минерализации навеску
Схема.29. Реакция на ион-фтора
После сжигания в атмосфере кислорода фторид-ион, поглощенные раствором пероксида водорода, обесцвечивают красного цвета раствор железа (III) тиоцината:[1]

- Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащих алкалоиды, производные фенантренизохинолина
- Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащих витамины
- Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащих п-аминобензосульфамид и его производные
- Анализ лекарственных средств и форм, содержащих β-лактамиды (пенициллины, цефалоспорины) и аминогликозиды (стрептомицина сульфат, канатиц
- Анализ лекарственных средств производных дигидропиридина
- Анализ лекарственных средств, производных фенотиазина
- Анализ лекарственных средств стероидной структуры
- Анализ культурных особенностей США
- Анализ культурологических взглядов Николая Яковлевича Данилевского
- Анализ курсообразования на примере национальной валюты Республики Беларусь
- Анализ лакокрасочные материалы
- Анализ ландшафтной лексики в ярославских говорах
- Анализ Легенды о великом инвезиторе Ф. М. Достоевского
- Анализ лекарственной формы