занятие №16
Задание на самоподготовку по теме анализ лекарственных средств из группы алифатических аминокислот и их производных
I. Мотивация цели.
Аминокислоты алифатического ряда представляют собой производные карбоновых кислот, в молекуле которых содержится одна или несколько аминогрупп. Участие аминокислот в жизненно важных процессах организма: построение белков, ферментов, гормонов, пептидов, в азотистом обмене – выделяет лекарственные средства, производные аминокислот в очень важную группу препаратов целенаправленного действия. Глютаминовая кислота – один из препаратов этой группы – участвует в азотистом обмене, ее способность к связыванию и обезвреживанию аммиака обуславливает применение этого препарата для лечения заболеваний ЦНС. Незаменимая аминокислота – метионин содержит подвижную метильную группу, и поэтому участвует в очень важном для организма процессе переметилирования.
Со способностью метионина отдавать его метильную группу связано его липотропное действие, поэтому его применяют для лечения и профилактики заболеваний печени.
Химические свойства аминокислот алифатического ряда определяются присутствием в молекуле карбоксильной, аминогруппы, тиогруппы и тиометильной группы. Все аминокислоты – амфотерные соединения, для идентификации которых используют их способность к образованию внутрикомплексных соединений с катионами металлов, окислению, декарбоксилированию и т.д. Провизору-аналитику необходимо знать физико-химические свойства лекарственных средств группы аминокислот, методы их анализа и сделать правильный вывод о качестве анализируемого препарата.
II. Цель самоподготовки.
В процессе самоподготовки студент должен изучить и знать:
-
Значение аминокислот и их производных как лекарственных средств.
-
Общую характеристику физических и химических свойств аминокислот.
-
Стереоизомерия в ряду лекарственных средств, производных аминокислот алифатического ряда, ее значение для доказательства подлинности и чистоты.
-
Общие и частные реакции идентификации и методы количественного определения препаратов изучаемой группы: кислоты глютаминовой, аминалона, метионина, цистеина, ацетилцистеина, тетацина-кальция, пеницилламина.
-
Условия хранения и применение препаратов этой группы.
III. Исходный уровень знаний.
Для усвоения материала темы студент должен знать изученные ранее разделы:
-
Физические и химические свойства аминокислот алифатического ряда;
-
Теоретические основы методов количественного определения: метод Къельдаля, алкалиметрия, йодометрия, кислотно-основное титрование в неводных средах.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ИСХОДНОГО УРОВНЯ.
Кислота глютаминовая, аминалон, метионин, цистеин, ацетилцистеин, тетацин-кальций, пеницилламин:
-
Источники и способы получения;
-
Структурные формулы, латинские и химические названия;
-
Физические свойства изучаемых препаратов;
-
Реакции идентификации по ФС;
-
Определение физических констант, стереоизомерия в ряду аминокислот;
-
Определение степени чистоты;
-
Методы количественного определения;
-
Условия хранения и применение.
Iy. План изучения темы.
-
Биологическая активность аминокислот алифатического ряда во взаимосвязи с химическими свойствами.
-
Источники и способы получения кислоты глютаминовой, аминалона, метионина, цистеина, ацетилцистеина.
-
Структурные формулы, латинские и химические названия перечисленных выше препаратов.
-
Реакции идентификации кислот глютаминовой и аминалона.
-
Методы определения температуры плавления и удельного вращения кислоты глютаминовой как показателя подлинности и чистоты.
-
Определение примесей посторонних аминокислот в глютаминовой кислоте и других препаратах группы аминокислот.
-
Методы количественного определения кислоты глютаминовой и аминалона.
-
Описание физических свойств метионина.
-
Реакции подлинности по ГФ.
10. Методы определения недопустимых примесей цианидов, солей аммония, мышьяка.
-
Методы количественного определения метионина.
-
Условия хранения кислоты глютаминовой, метионина, аминалона. Применение.
-
Описание физических свойств цистеина и ацетилцистеина.
-
Реакция обнаружения серы в молекуле цистеина, ацетилцистеина.
-
Количественное определение цистеина и ацетилцистеина.
-
Условия хранения цистеина и ацетилцистеина. Применение.
17. Способ получения, методы контроля качества, условия хранения и применение тетацина-кальция и пеницилламина.
Y. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
ОСНОВНАЯ.
-
Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. Учебное пособие.– М. МЕДпресс-информ 2008, стр. 202-207.
-
Фармацевтическая химия. Учебное пособие под ред. Арзамасцева А.П. – ГЭОТАР– МЕД, 2004, стр.136-149.
-
Материалы лекций.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ.
-
Чупак-Белоусов В.В. Фармацевтическая химия. Курс лекций. Книга первая - 3 курс. – М.: Издательство БИНОМ, 2012. с. 112-123.
-
Максютина М.П. и др. Методы анализа лекарств. Киев, 1984, с.11 – 16, 169 – 173.
-
Р.Полюдек-Фабини, Т.Бейрих. Органический анализ, Л., 1981, с.138, 170.
-
Руководство к лабораторным занятиям по фарм. химии под ред. Арзамасцева А.П., М., 1995, с.147 – 151.
YI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.
-
Написать общую формулу аминокислот алифатического ряда. Чем обусловлен амфотерный характер аминокислот. Написать структурную формулу биполярного иона и диссоциацию его в кислой и щелочной среде.
-
Написать схему окисления аминокислот нитритом натрия в кислой среде.
-
Написать общую схему окисления аминокислот алифатического ряда.
-
Напишите уравнение реакции взаимодействия аминокислот алифатического ряда с формальдегидом, назовите продукт реакции. В чем заключается значение этой реакции для фармацевтического анализа.
-
Написать общую схему реакции взаимодействия аминокислот с солями меди, указать окраску продукта реакции..
-
Напишите структурную формулу, химическое и латинское название кислоты глютаминовой. Дайте описание препарата по ГФ.
-
Укажите источники получения глютаминовой кислоты.
-
Назовите физические константы, определяемые для доказательства подлинности и чистоты кислоты глютаминовой.
-
Укажите вид изомерии, характерный для - аминокислот алифатического ряда. На примере формулы глютаминовой кислоты, покажите, чем он обусловлен.
-
Укажите особенность определения температуры плавления кислоты глютаминовой. В чем ее причина. Напишите формулу вещества, образующегося при нагревании и назовите его.
11. Назовите общегрупповую реакцию для аминокислот алифатического ряда. Напишите ее для глютаминовой кислоты. Назовите стадии реакции, промежуточные и конечный продукт.
12. Назовите реакцию отличия глютаминовой кислоты от других аминокислот. Напишите ее схему, укажите эффект.
-
Назовите два фармакопейных метода количественного определения глютаминовой кислоты..
-
Напишите уравнение реакции количественного определения глютаминовой кислоты алкалиметрически по методике ГФ. Укажите индикатор, сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.
-
Напишите уравнения реакций, соответствующие формольному титрованию по Серенсену глютаминовой кислоты. Сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.
-
Укажите условия хранения и применение глютаминовой кислоты.
-
Напишите структурную формулу, химическое и латинское название аминалона. Дайте его описание по ФС. Укажите условия хранения и применение.
-
Опишите способ доказательства подлинности аминалона по ФС.
-
Назовите метод количественного определения аминалона по ФС. Напишите соответствующие уравнения реакций. Назовите титрант, растворитель, индикатор.
-
Напишите структурную формулу, химическое и латинское название метионина. Дайте описание по ГФ..
-
Напишите реакции, доказывающие амфотерный характер метионина.
-
Назовите фармакопейные реакции подлинности метионина. Выделите среди них общегрупповую реакцию, напишите ее схему.
-
Назовите реакцию обнаружения тиометильной группы метионина. Напишите схемы реакций, укажите эффект.
-
Метионин дает положительную реакцию с солями меди. Напишите схему реакции, укажите эффект.
-
Назовите два метода количественного определения, предусмотренных ФС для метионина.
-
Напишите реакции количественного определения метионина йодометрическим титрованием. Назовите вещества, в среде которых проводят растворение и титрование метионина.
-
Метионин можно количественно определить прямым алкалиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции. Укажите среду, индикатор, сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.
-
Укажите условия хранения и применения метионина.
-
Напишите структурные формулы, химические и латинские названия цистеина и ацетилцистеина. Дайте описание этих препаратов по ФС.
-
Назовите исходное вещество для получения цистеина. Напишите реакцию получения ацетилцистеина из цистеина.
-
Перечислите реакции подлинности на цистеин по ФС, укажите их эффект. Укажите функциональные группы в молекуле цистеина, которые доказываются каждой из этих реакций.
-
Перечислите реакции подлинности ацетилцистеина по ФС. Назовите функциональные группы, присутствие которых доказывается этими реакциями. Напишите схемы реакций, доказывающих наличие остатка уксусной кислоты в молекуле.
-
Назовите метод анализа, используемый для обнаружения примесей посторонних аминокислот в препаратах цистеин и ацетилцистеин.
-
Назовите общий метод количественного определения цистеина и ацетилцистеина. Напишите уравнения реакций, укажите среду, метод фиксации точки эквивалентности.
-
Дайте описание условий хранения и применение препаратов цистеин и ацетилцистеин.
-
Напишите структурную формулу и латинское название препарата «Пеницилламин».
-
Назовите химическое свойство пеницилламина, на котором основано его применение при отравлениях солями тяжелых металлов. Напишите соответствующую реакцию при взаимодействии с солями свинца.
-
Напишите структурную формулу, химическое и латинское название препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций». Напишите реакцию его получения, дайте описание по ФС.
-
Опишите метод обнаружения неорганических ионов в препарате «тетацин-кальций». Напишите уравнения соответствующих реакций, укажите их эффект.
-
Опишите метод обнаружения остатка ЭДТУК в препарате «тетацин-кальций». Напишите соответствующие реакции, укажите эффект.
-
Назовите метод количественного определения препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций». Укажите среду, индикатор, титрант. Напишите уравнения реакций.
-
Укажите условия хранения и применения препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций».
YII. ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЕ.
-
Обоснуйте метод количественного определения цистеина, напишите уравнения реакций, выведите молярную массу эквивалента, рассчитайте титр и дайте заключение о качестве анализируемого вещества по количественному содержанию (содержание цистеина должно быть не менее 98,5%), если методика ФС и результаты следующие: около 0,25 г вещества (точная навеска) растворяют в 20 мл 20,0% раствора калия йодида в колбе с притертой пробкой. Охлаждают раствор в ледяной бане, до 3ºС. Прибавляют 15 мл 1 моль/л раствора кислоты хлористоводородной, 25 мл 0,1 моль/л раствора йода и оставляют на 20 мин. в темном месте в ледяной бане. Избыток 0,1 моль/л раствора йода оттитровывают 0,1 моль/л раствором натрия тиосульфата (индикатор-крахмал). М.м. цистеина 121,22.
-
Обоснуйте метод количественного определения кислоты глютаминовой, напишите уравнения реакций, выведите молярную массу эквивалента, рассчитайте титр и ориентировочный объем титранта с учетом состава лекарственной формы и методики определения.