При выполнении лабораторной работы необходимо строго соблюдать правила техники безопасности работы в химической лаборатории.
Запорожский государственный медицинский университет
Фармацевтический факультет
Кафедра фармацевтической химии
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В АНАЛИЗЕ КАЧЕСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ И ПАРФЮМЕРНО-КОСМЕТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ СИНТЕТИЧЕСКОГО И ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ
МОДУЛЬ 1
Смысловой модуль 1.3.
Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных 5-ти и 6-ти членных гетероциклов
Учебно-методическое пособие для студентов IV курса фармацевтического
факультета специальности «Технология парфюмерно-косметических средств»
Запорожье – 2012
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
лабораторных, семинарских занятий и самостоятельной работы по фармацевтической химии для студентов IV курса фармацевтического факультета (VII семестр, специальность «Технология парфюмерно-косметических средств»
Модуль 1, смысловой модуль 1.3.
| №№ | Тема занятий | К-во часов | |
| Лаб., сем. | Самост. | ||
| 1. | Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных фурана (нитрофурал, фурадонин, фуразолидон, фуразидин, фуросемид), имидазола (дибазол, мерказолил), бензтиазола (амиказол), тетразола (коразол). | 4 | |
| 2. | Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных пирролидина (пирацетам), пиразолона и пиразолиндиона (феназон, метамизол натрия, фенилбутазон). | 4 | |
| 3. | Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных пиридина (изониазид, фтивазид, метазид, салюзид и др.), хинолина (хинозол), акридина (этакридина лактат). | 4 | |
| 4. | Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных пиримидина: барбитал, барбитал–натрий, барбамил, фенобарбитал, гексенал и др. | 4 | |
| 5. | Итоговое занятие по теории и практике по теме: «Анализ качества лекарственных и парфюмерно-косметических средств, производных 5-ти и 6-ти членных гетероциклов». | 4 | |
|
|
|
Занятие №1
ТЕМА: Анализ качества лекарственных и парфюмерно- косметических средств, производных фурана (нитрофурал, фурадонин, фуразолидон, фуразидин, фуросемид), имидазола (дибазол, мерказолил), бензтиазола (амиказол), тетразола (коразол)
2. ЦЕЛЬ: Овладеть анализом качества лекарственных веществ и парфюмерно-косметических средств, производных фурана, имидазола, бензтиазола, тетразола.
Для органических соединений свойственно огромное разнообразие структур. Многие из них содержат циклические структуры. Если циклическая система помимо атомов углерода включает в свою структуру какой либо другой атом, то данное вещество относится к гетероциклическим соединениям. В циклических системах, наряду с углеродом, наиболее часто встречаются такие элементы, как азот, кислород и сера. Приблизительно половина известных органических соединений имеет структуру, содержащую хотя бы один гетероциклический фрагмент.
|
|
|
Области применения гетероциклических соединений чрезвычайно многообразны: они преобладают в производстве средств, используемых в сельском хозяйстве и ветеринарии. Они находят применение как оптические отбеливатели, антиоксиданты, ингибиторы коррозии и разнообразные присадки. Многие красители и пигменты имеют гетероциклическую структуру.
Особо следует отметить исключительную важность гетероциклических соединений как лекарственных препаратов. Гетероциклические соединения широко распространены в природе. Многие из них играют важную роль в функционировании живых систем: поразительно, как часто гетероциклические соединения служат ключевыми компонентами в биологических процессах. Так, например, нуклеиновые кислоты, будучи производными пиримидиновой и пуриновой циклических систем, ответственны за механизм репликации. Хлорофилл и гем — производные порфириновой циклической системы — компоненты, необходимые для фотосинтеза в высших растениях и транспорта кислорода у животных соответственно.
|
|
|
Одна из причин широкого использования гетероциклических соединений — возможность тонко манипулировать их структурой для достижения необходимых модификаций свойств. Многие гетероциклические вещества могут быть отнесены к одной из нескольких широких групп структур, которые обладают сходными свойствами, но имеют и значительные внутригрупповые различия, в том числе вариации кислотности и основности, полярности, различную чувствительность электрофильным и нуклеофильным атакам.
Разнообразие структур гетероциклических систем обусловлено возможностью замены одного гетероатома на другой и изменения положения одного и того же гетероатома в кольце. Другой вариант модификации структур многих гетероциклов — возможность введения в их структуру функциональных групп либо в качестве заместителей, либо непосредственно в циклическую систему. Например, основные атомы азота могут быть введены в молекулу либо в виде экзоциклической аминогруппы, либо как часть кольца. Это обусловливает чрезвычайную изменчивость структур за счет наличия или имитации функциональных групп. Гетероциклические соединения все чаще находят применение в качестве промежуточных соединений в органическом синтезе. Это в основном происходит потому, что относительно стабильную циклическую систему можно провести неизменной через ряд синтетических стадий и затем в необходимый момент раскрыть цикл и высвободить другие функциональные группы. Большинство исследований в области химии гетероциклических соединений связано с разработкой новых методов формирования гетероциклических систем. Некоторые классические методы по-прежнему широко используются, но постоянно существует необходимость в создании высокоселективных методов синтеза новых производных и методов проведения реакций в мягких условиях.
|
|
|
Многие лекарственные препараты и большинство гетероциклических соединений, имеющих практическое применение, не экстрагируют из природного сырья, а получают синтетическим путем. Однако, источником вдохновения для химиков-органиков служит изучение природных продуктов, которое даёт основу для дальнейших исследований. Примерами могут служить открытие кубовых красителей на основе структуры индиго и продолжающиеся поиски новых антибактериальных препаратов на основе β-лактамной структуры пенициллина.
Плоские ненасыщенные гетероциклические соединения, содержащие пять атомов, могут быть отнесены к ароматическим системам, если они имеют единый цикл р-орбиталей, содержащий шесть электронов. Карбоциклическим аналогом подобных гетероциклов может служить анион циклопентандиенила, который представляет собой плоский пятиугольник с пятью sр2-гибридизованными атомами углерода и циклической системой пяти р-орбиталей, содержащих шесть электронов.
В качестве примера пятичленного ароматического гетероцикла приведем фуран. Молекула фурана плоская, что свидетельствует о sр2-гибридизации атома кислорода. Две связи кислорода лежат в плоскости кольца, а р-орбиталь, перпендикулярная плоскости, несет свободную пару электронов. Эта р-орбиталь атома кислорода взаимодействует с четырьмя π-орбиталями атомов углерода с образованием циклической π-электронной системы, состоящей из пяти р-орбиталей, но содержащей в общей сложности шесть электронов. Однако, необходимо отметить, что делокализация в молекуле фурана (также как у тиофена и пиррола) не столь эффективна, как например в бензоле, поскольку гетероатом более электроотрицателен и сильнее удерживает свою неподеленную пару. Химические свойства пятичленных гетероциклов определяются присутствием кратных связей, ароматической системы, гетероатомов и функциональных групп.
Химические превращения гетероциклических соединений можно условно разделить на следующие типы:
· Кислотно-основные взаимодействия с участием гетероатомов
· Реакции присоединения
· Реакции замещения
· Реакции, сопровождающиеся раскрытием цикла
· Реакции, сопровождающиеся заменой гетероатома
К лекарственным препаратам содержащим ядро фурана относятся фурацилин, фурадонин, фуразолидон, фуразидин, фуросемид.
Фурацилин, фурадонин, фуразолидон, фуразидин оъединяют в группу производных 5-нитрофурана.
Фурацилин, фурадонин и фуразолидон получают по общим схемам, используя в качестве исходного вещества фурфрурол.
Метод получения фуразидина отличается наличием дополнительной стадии, необходимой для удлинения алифатического фрагмента.
Благодаря наличию амидного фрагмента и нитрогруппы, производные 5-нитрофурана способны растворятся в щелочах. Причем, в зависимости от характера заместителя, взаимодействие со щелочью приводит к изменению или усилению окраски препаратов.
Для количественного определения производных 5-нитрофурана используются как химические, так и физико-химические методы.
Лекарственные препараты, производные имидазола и бензимидазола, представлены мерказолилом и дибазолом.
Мерказолил и бендазол являются амфотерными соединениями. Основные свойства как мерказолила, так и бендазола обусловлены наличием атомов азота. Кислые свойвства мерказолила проявляются за счет тиогруппы (SH-кислотный центр), а бендазола - циклической NH-группой (NH-кислотный центр).
Реакции идентификации основаны как на кислотно-основных свойствах изучаемых соединений (реакции солеобразования), так и реакциях комплексообразования. Также применяются физико-химические подходы.
Учебные вопросы для самоподготовки студентов:
1. Строение, номенклатура, физико-химические и биологические свойвства пятичленных гетероциклов.
2. Латинские и химические названия, синонимы, формулы строения изучаемых лекарственных средств;
3. Способы получения лекарственных препаратов, производных 5-нитрофурана.
4. Особенности нитрования фурфурола при получении фурацилина.
5. Отношение препаратов, производных нитрофурана к действию щелочей. Как используется это свойство в анализе указанных лекарственных средств?
6. Обнаружение специфической примеси семикарбазида в препарате фурацилин.
7. Обосновать условия количественного определения нитрофурала (фурацилина) йодометрическим методом (роль натрия хлорида, порядок прибавления реактивов, время проведения реакции). Написать химизм реакци.
8. Взаимосвязь между химическим строением и биологическим действием лекарственных средств, производных 5-нитрофурана.
9. Метод получения лекарственного препарата фуросемид.
10. Идентификация и количественное определение фуросемида.
11. Определение специфической примеси 4-хлор-5-сульфамоилантраниловой кислоты.
12. Влияние меркаптогруппы в мерказолиле на его физические и химические свойства; использование этих свойств для идентификации и количественного определения мерказолила.
13. Обосновать возможные реакции идентификации дибазола, исходя из его строения.
14. Возможные методы количественного определения дибазола. Уравнения реакций.
15. Условия хранения и формы выпуска препаратов изучаемой группы.
5.3. Проработать тестовые задания:
1. Какие соединения являются исходными в синтезе нитрофурала (фурацилина)?
А. 5-нитрофурфурол, семикарбазид
Б. 5-нитрофурфуролакролеина диацетанил
В. 5-натрофурурол, тиосемикарбазид
Г. 1-аминогидантион
Д. тиосемикарбазид
2. Фурацилин, фуразолидон, фурадонин – лекарственные препараты нитрофуранового ряда. Для их идентификации используют реакцию образования окрашенных продуктов с раствором:
А. натрия хлорида
Б. кислоты уксусной
В. натрия гидроксида
Г. аммония роданида
Д. кислоты хромотроповой
3. На анализ в контрольно-аналитическую лабораторию был изъят раствор фурацилина. Необходимо выбрать наиболее простой и быстрый метод количественного определения этой лекарственной формы. Была выбрана методика количественного определения фурацилина, согласно которой к его раствору прибавляют раствор натрия гидроксида, что приводит к образованию продукта, окрашенного в оранжево-красный цвет. Такая процедура необходима, в качестве предварительной, при определении методом:
А. гравиметрии
Б. нитритометрии
В. фотоколориметрии
Г. рефрактометрии
Д. поляриметрии
4. Производные 5-нитрофурфурола (нитрофурал, фурадонин, фуразолидон) проявляют фармакологическое действие:
А. спазмолитическое
Б. желчегонное
В. противомикробное
Г. мочегонное
Д. кровоостанавливающее
5. Аналитик контрольно-аналитической лаборатории определяет количественное содержание нитрофурала. Какой титриметрический метод количественного определения он может использовать:
А. кислотно-основное титрование в среде ледяной уксусной кислоты
Б. аргентометрия
В. нитритометрия
Г. перманганатометрия
Д. йодометрия
6. Провизор-аналитик проводит анализ субстанции нитрофурала на примесь семикарбазида. Какой реактив необходим для этого определения?
А. раствор 5-нитрофурфурола
Б. раствор едкого натра
В. медно-тартратный комплекс
Г. ДМФА
Д. кислота серная концентрированная
7. Каким фармакологическим действием обладает фуросемид?
А. спазмолитическим
Б. антисептическим
В. анальгезирующим
Г. сосудосуживающим
Д. диуретическим
8. Какой реактив необходимо использовать провизору-аналитику для подтверждения наличия в структуре лекарственных веществ, производных нитрофурана (фурацилин, фурадонин и др.), ароматической нитрогруппы?
A. Раствор натрия гидроксида
Б. Раствор меди (II) сульфата
В. Кислоту хлористоводородную
Г. Антипирин
Д. Раствор перекиси водорода
9. Количественное определение субстанции нитрофурала (фурацилина) проводят спектрофотометрическим методом. Рассчитать его количественное содержание провизор-аналитик может, измерив:
A. Угол вращения
Б. Температуру плавления
В. Оптическую плотность
Г. Показатель преломления
Д. рН раствора
10. Какой из лекарственных препаратов содержит в своей структуре остаток семикарбазида:
А. Фуросемид
Б. Фурадонин
В. Фуразолидон
Г. Фурагин
Д. Фурацилин
11. Антисептическое лекарственное средство фурацилин по химическому строению принадлежит к:
А. Производным 8-оксихинолина
Б. Производным нитрофурана
В. Производным многоатомных спиртов
Г. Хлорсодержащим соединениям
Д. Производным изоникотиновой кислоты
12. Какой из приведенных реактивов может быть использован для определения примесей первичных ароматических аминов в препарате фуросемид?
А. Гидроксиламин солянокислый
Б. N-(1-нафтил)этилендиамина гидрохлорид
В. Хлорид железа (III)
Г. 4-Диметиламинобензальдегид
Д. Тиомочевина
13. Препарат фуразолидон получают конденсацией 5-нитрофурфурола с:
А. семикарбазидом
Б. 1-аминогидантоином
В. 3-аминооксазолидоном-2
Г. тиосемикарбазидом
Д. фенилгидразином
14. Препарат фурадонин получают конденсацией 5-нитрофурфурола с:
А. семикарбазидом
Б. 1-аминогидантоином
В. 3-аминооксазолидоном-2
Г. тиосемикарбазидом
Д. фенилгидразином
15. Для идентификации фуросемида сотрудник лаборатории провел реакцию с n-диметиламинобензальдегидом. Видимым эффектом указанной реакции является:
А. фиолетовая окраска
Б. белый кристаллический осадок
В. зеленое окрашивание, переходящее в синие
Г. зеленое окрашивание, переходящее в темно-красное
Д. красный аморфный осадок
16. Лекарственные препараты производные 5-нитрофурана дают реакцию «серебряного зеркала» после:
А. предварительного щелочного гидролиза
Б. предварительной минерализации
В. восстановления ароматической системы фурана
Г. восстановления нитрогруппы в аминогруппу
Д. предварительного кислотного гидролиза
17. Одно из приведенных веществ является специфической примесью в препарате фуросемид:
А. семикарбазид
Б. тиосемикарбазид
В. 4-хлор-5-сульфамоилантраниловая кислота
Г. 5-нитрофурфурол
Д. Фурфурол
18. Для обнаружения посторонних примесей в лекарственных средствах из группы производных 5-нитрофурана используют метод:
А. фотоэлектроколориметрии
Б. поляриметрии
В. хроматографии в тонких слоях
Г. рефрактометрии
Д. турбидиметрии
19. Слабые кислотные свойства нитрофурантоина и фуразолидона дают возможность их количественного определения методом:
А. ацидиметрии в неводных средах
Б. ацидиметрии в водных средах
В. йодометрии
Г. алкалиметрии в неводных средах
Д. алкалиметрии в водных средах
20. Какой из лекарственных препаратов, производных 5-нитрофурана, можно количественно определить методом прямой ацидиметрии в водных растворах?
А. нитрофурал
Б. фуразидин
В. фуразидин-калий
Г. фурадонин
Д. фуразолидон
21. Какой из лекарственных препаратов, производных 5-нитрофурана, в разбавленных растворах щелочей при комнатной температуре образует растворы, окрашенные в темно-коричневый цвет?
А. нитрофурал
Б. фуразидин
В. фуразидин-калий
Г. фурадонин
Д. фуразолидон
22. Какой из лекарственных препаратов, производных 5-нитрофурана, в разбавленных растворах щелочей при комнатной температуре образует растворы окрашенные в бурый цвет?
А. нитрофурал
Б. фуразидин
В. фуразидин-калий
Г. фурадонин
Д. фуразолидон
23. К лекарственному препарату, производному 5-нитрофурана, в смеси диметилформамид – вода прибавляют несколько капель 1% раствора сульфата меди(II), несколько капель пиридина и 3 мл хлороформа. После встряхивания хлороформный слой окрасился в зеленый цвет. Назовите исследуемый препарат.
А. фуразидин-калий
Б. фуразолидон
В. нитрофурал
Г. фурадонин
Д. фуразидин
24. Укажите, какой структурный фрагмент отсутствует в молекуле фуросемида:
А. сульфамидная группа
Б. карбоксильная группа
В. ковалентносвязанный хлор
Г. вторичная ароматическая аминогруппа
Д. фенольный гидроксил
25. Укажите структурный фрагмент, который обуславливает выраженные кислые свойства фуросемида?
А. бензольный цикл
Б. карбоксильная группа
В. ковалентно связанный хлор
Г. вторичная ароматическая аминогруппа
Д фенольный гидроксил
26. Молекула фуросемида содержит в своей структуре ковалентно связанный:
А. фтор
Б. бром
В. хлор
Г. йод
Д. астат
27. При испытании на чистоту в фуросемиде устанавливают наличие примеси первичных ароматических аминов, которые:
А. являются неспецифической примесью
Б. могут образовываться при хранении
В. являются промежуточными продуктами синтеза
Г. попадают при транспортировке
Д. пути попадания не установлены
28. Каким реактивом можно провести идентификацию дибазола в растворе для инъекций?
А.реактив Драгендорфа (раствор висмута перйодида)
Б. реактив Несслера (раствор калия тетрайодмеркурата щелочной)
В.раствор танина
Г. раствор меди сульфата
Д.раствор йода в кислой среде
29. Химик-технолог ОТК фармацевтического предприятия при определении технологических примесей в дибазоле, растворяет его в воде при нагревании до 90оС, подкисляет раствором хлористоводородной кислоты, прибавляет раствор железа (III) хлорида; после осторожного перемешивания появилось розовое окрашивание. Какую примесь определил химик-технолог?
А.гидразобензол
Б. бензил хлористый
В.бензоилхлорид
Г. дифенилуксусную кислоту
Д.о-фенилендиамин
30. В контрольно-аналитической лаборатории проводят полный анализ таблеток дибазола. Для идентификации этих таблеток, в числе прочих реакций, аналитик проводит реакцию на:
А.сульфаты
Б. тартраты
В.нитраты
Г. нитриты
Д.хлориды
31. Каким из предложенных методов невозможно количественно определить дибазол (2-бензилбензимидазола гидрохлорид)?
А.аргентометрически
Б. кислотно-основным титрованием (в спиртовой среде)
В.нитритометрически
Г. неводного титрования
Д.йодометрически
32. Укажите, каким методом можно количественно определить дибазола гидрохлорид:
А. кислотно-основное титрование в неводных средах
Б. броматометрия
В. гравиметрия
Г. комплексонометрия
Д. нитритометрия
33. Каким фармакологическим действием обладает мерказолил?
А.анальгезирующим
Б. противовоспалительным
В.антитиреоидным
Г. жаропонижающим
Д.антисептическим
34. Назовите представленное на рисунке вещество:
А. дибазол (2-бензилбензимидазол)
Б. фуросемид (5-сульфамоил-N-(2-метилфурил)-4-хлорантраниловая кислота)
В. клонидин (2-(2`,6`-дихлорфениламино)-2-имидазолина гидрохлорид)
Г. метронидазол (1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол)
Д. мерказолил (1-метил-3Н-имидазол-2-тион)
35. Назовите представленное на рисунке вещество:
А. дибазол (2-бензилбензимидазол)
Б. фуросемид (5-сульфамоил-N-(2-метилфурил)-4-хлорантраниловая кислота)
В. клонидин (2-(2`,6`-дихлорфениламино)-2-имидазолина гидрохлорид)
Г. метронидазол (1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол)
Д. мерказолил (1-метил-2-меркаптоимидазол)
36. В результате представленной на рисунке реакции образуется:
А. фуросемид (5-сульфамоил-N-(2-метилфурил)-4-хлорантраниловая кислота)
Б. клонидин (2-(2`,6`-дихлорфениламино)-2-имидазолина гидрохлорид)
В. метронидазол (1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол)
Г. дибазол (2-бензилбензимидазол)
Д. мерказолил (1-метил-3Н-имидазол-2-тион)
37. Назовите представленное на рисунке вещество.
А. фуросемид (5-сульфамоил-N-(2-метилфурил)-4-хлорантраниловая кислота)
Б. клонидин (2-(2`,6`-дихлорфениламино)-2-имидазолина гидрохлорид)
В. метронидазол (1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол)
Г. дибазол (2-бензилбензимидазол)
Д. мерказолил (1-метил-3Н-имидазол-2-тион)
38. Каким фармакологическим действием обладает дибазол?
А. анальгезирующим
Б. противовоспалительным
В. спазмолитическим
Г. жаропонижающим
Д. антисептическим
Ситуационные задания
1. Какими качественными реакциями можно отличить нитрофурал, фурадонин, фуразолидон друг от друга. Приведите химизм соответстующих реакций.
2. В трех пробирках находятся нитрофурал (фурацилин), фурадонин, фуразолидон. В каждую пробирку прибавили по 5 мл 10% раствора натрия гидроксида. Как определить, в какой из пробирок находится фурацилин?
3. Объясните необходимость прибавления раствора аммония гидроксида при идентификации дибазола (определение хлорид-иона). Ответ проиллюстрируйте химизмами реакций.
4. Объясните невозможность использования метода йодометрии при определении количественного содержания фурадонина и фуразолидона.
Задачи:
1. Рассчитайте процентное содержание нитрофурала (фурацилина) (М.м. 198,14) в препарате, если на титрование избытка 0,01 М раствора йода израсходовано 2,84 мл 0,01 М раствора натрия тиосульфата (КП=0,9700). Масса навески равна 0,0986 г, а объем титранта в контрольном опыте 4,85 мл; с учетом разведения: объем мерной колбы - 500 мл; объем пипетки - 5 мл.
2. Рассчитайте процентное содержание фурацилина в лекарственной форме, если к 0,5 мл раствора фурацилина прибавили 7,5 мл воды, 2 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида, перемешали. Через 20 минут измерили оптическую плотность (А(D)) на ФЭКе, которая равна 0,42. Параллельно определили оптическую плотность (А(D)0) эталонного раствора фурацилина, состоящего из 0,5 мл 0,002% стандартного раствора фурацилина, 7,5 мл воды и 2 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида А(D)0=0,39.
3. Содержание фурацилина (М.м. 198,14) при количественном определении составило 98,9%. Какой объем 0,01 М раствора натрия тиосульфата (КП=0,9800) израсходован на титрование рабочего опыта, если в контрольном опыте объем титранта составил 4,97 мл, а масса навески, взятая для анализа – 0,0987 г; с учетом разведения объем мерной колбы – 500 мл; объем, взятый из разведения – 5 мл.
4. Рассчитайте количественное содержание фурацилина (М.м. = 198,14) в лекарственной форме раствора фурацилина 1:5000 – 200 мл, если на титрование 2,00 мл раствора израсходовано 1,02 мл, а в контрольном опыте – 1,92 мл 0,01 М раствора натрия тиосульфата (Кп = 1,0000).
5. Рассчитайте процентное содержание мерказолила (М.м. 114,17) в препарате, если на дотитровывание реакционной смеси по методике ГФХ было затрачено 6,83 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида (КП=1,0000). Масса навески равна 0,2508 г, потеря в весе при высушивании 0,45 %.
6. Рассчитайте процентное содержание дибазола (М.м. 244,73) в препарате, если на титрование израсходовано 8,42 мл 0,1 М раствора кислоты хлорной. Масса навески равна 0,8612 г, а объем титранта в контрольном опыте 0,5 мл;
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.
При выполнении лабораторной работы необходимо строго соблюдать правила техники безопасности работы в химической лаборатории.
Каждый студент анализирует один из предложенных лекарственных препаратов.
УИРС:
По указанию преподавателя определяют концентрацию одного из лекарственных препаратов нефармакопейными методами. Сравнить результаты определений.
Примечание: список лекарственных форм и лекарственных веществ прилагается.
ЗАНЯТИЕ №2
ТЕМА: Анализ качества лекарственных и парфюмерно- косметических средств, производных пирролидина (пирацетам), пиразолона и пиразолиндиона (феназон, метамизол натрия, фенилбутазон)
2. ЦЕЛЬ: Овладеть анализом качества лекарственных веществ и парфюмерно-косметических средств, производных пирролидина, пиразола.
Азотсодержащие пятичленные гетероциклы лежат в основе большого количества лекарственных препаратов разнообразного терапевтического профиля. Наибольшее распространение в медицинской практике получили производные пирролидина, пиразола.
Производные пиразола представляют собой амфотерные соединения. Они являются слабыми кислотами и проявляют, в большей или меньшей степени, основные свойства. Основность определяется наличием третичного атома азота и усиливается по мере гидрирования молекулы.
Производные пиразолона-5 (функционального производного пиразола) представляет собой важнейшую группу анальгетических и антипиретических лекарственных препаратов, которые не столь широко как раньше, но все-таки, весьма активно применяются в медицинской практике.
Как известно, для пиразолона-5, лежащего в основе изучаемых лекарственных препаратов, свойственна прототропная таутомерия:
Для идентификации лекарственных препаратов, производных пиразолона, широко используются физико-химические методы анализа, такие как УФ- и ИК-спектрофотометрия. Также широко используются подходы функционального анализа.
Учебные вопросы для самоподготовки студентов:
1. Строение, номенклатура, физико-химические и биологические свойства лекарственных средств из группы пятичленных гетероциклов.
2. Латинские и химические названия, синонимы, формулы строения изучаемых лекарственных средств;
3. Пирацетам, его физико-химические свойства, подходы к качественному и количественному определению, применение.
4. Строение, химические и латинские названия, синонимы лекарственных средств, производных пиразолона и пиразолидиндиона. Применение и хранение.
5. Явление прототропной таутомерии для пиразолона-5.
6. Общие и отличительные физико-химические свойства феназона и фенилбутазона.
7. Исходя из строения гетероциклов пиразолона и пиразолидина, обосновать реакции идентификации изучаемых лекарственных средств, написать известные уравнения реакций.
8. Объяснить определение примесей: бензолсульфоната натрия в феназоне, аминоантипирина в метамизоле натрия, гидразобензола в фенилбутазоне.
9. Обосновать условия йодометрического метода количественного определения феназона (необходимость добавления натрия ацетата и хлороформа). Химизм реакции.
10. Обосновать условия фармакопейного метода количественного определения метамизол натрия (анальгина).
11. Возможные методы количественного определения фенилбутазона.
12. Особенности строения изучаемых лекарственных средств, определяющие их биологическую активность.
13. Лекарственные формы с лекарственными веществами, производными пиразола. Реопирин, баралгин и др.
14. Условия хранения и формы выпуска препаратов изучаемой группы.
5.3. Проработать тестовые задания:
1. Определяя доброкачественность фенилбутазона, химик-технолог ОТК фармацевтического предприятия, к раствору препарата в концентрированной серной кислоте прибавил 10% раствор хлорида окисного железа, образуется вишнево-красное окрашивание. Какую примесь определил химик-технолог:
А.аминоантипирин
Б. гидразобензол
В.п-аминофенол
Г. п-фенетидин
Д.ванилин
2. Метамизол натрия (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метиленсульфонат натрия) относится к производным пиразола. При нагревании его с минеральными кислотами выделяется:
А.сернистый газ и аммиак
Б. сернистый газ и углекислый газ
В.сернистый газ и формальдегид
Г. сернистый газ и окись азота
Д.сернистый газ и закись азота
3. В контрольно-аналитической лаборатории провизор-аналитик проводит анализ субстанции феназона на выявление примеси бензолсульфоната натрия. При этом раствор 1 г препарат в 10 мл дихлорэтана должен быть:
А. красного цвета
Б. зеленого цвета
В. соответствовать эталону мутности №1
Г. бесцветным и прозрачным
Д. соответствовать эталону цветности №2
4. Количественное определение фенилбутазона основано на реации замещения. Укажите в какое положение гетероциклической системы оно происходит:
А.1
Б. 2
В.3
Г. 4
Д.5
5. Количественное определение анальгина (метамизола натрия) проводят:
А.йодометрически
Б. нейтрализацией
В.перманганатометрически
Г. нитритометрически
Д.комплексонометрически
6. Провизору-аналитику фармацевтической фирмы на анализ поступила субстанция метамизола натрия. Количественное определение этого вещества он должен провести йодометрическим методом. Согласно АНД, титрование проводится без индикатора до появления:
А.красной окраски раствора
Б. зеленой окраски раствора
В.коричневой окраски раствора
Г. черной окраски раствора
Д.желтой окраски раствор
7. Назовите препарат, который при нагревании с минеральными кислотами выделяет формальдегид, который с кислотой салициловой в присутствии кислоты серной концентрированной образует ауриновый краситель:
А.метамизол натрия
Б. фталазол
В.фенилбутазон
Г. фенобарбитал
Д.анестезин
- Каким методом определяется избыток сульфата церия при цериметрическом определении фенилбутазона?
А. алкалиметрически
Б. ацидиметрически
В. перманганатометрически
Г. йодометричеси
Д. броматометрически
- Назовите представленное на рисунке вещество:
А. пропифеназон (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолон-5)
Б. феназон (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5)
В. фенилбутазон (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндион-3,5)
Г. метамизол натрий (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метиленсульфонат натрия)
Д. гидразобензол
- Изображенное вещество является исходным при получении:
А. пропифеназона (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолона-5)
Б. феназона (1-фенил-2,3-диметилпиразолона-5)
В. фенилбутазона (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндиона-3,5)
Г. метамизол натрия (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метиленсульфоната натрия)
Д. гидразобензола
- Назовите представленное на рисунке вещество:
А. пропифеназон (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолон-5)
Б. феназон (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5)
В. фенилбутазон (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндион-3,5)
Г. метамизол натрий (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метиленсульфонат натрия)
Д. гидразобензол
- Назовите представленное на рисунке вещество:
А. пропифеназон (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолон-5)
Б. феназон (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5)
В. фенилбутазон (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндион-3,5)
Г. метамизол натрий (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метиленсульфонат натрия)
Д. гидразобензол
- Какой тип прототропной таутомерии характерен для фенилбутазона?
А.амидо-имидольная
Б. кето-енольная
В.амино-енаминная
Г. лактим-лактамная
Д.аци-нитротаутомерия
- Идентификацию феназона проводят по реакции образования комплексной соли феррифеназона окрашенной в:
А.зеленый цвет
Б. красный цвет
В.синий цвет
Г. желтый цвет
Д.фиолетовый цвет
- При проведении идентификации к 10% водному раствору субстанции лекарственного препарата, производного пиразолона-5, провизор-аналитик добавил свежеприготовленный раствор хлорной извести, что привело к появлению голубого окрашивания, переходящего в зеленое, а затем в желтое. Назовите определяемый лекарственный препарат:
А.феназон
Б. метамизол-натрий
В.фенилбутазон
Г. пропифеназон
Д.метронидазол
- Одним из нефармакопейных методов идентификации метамизола натрия является реакция с реактивом Миллона (р-р HgNO3 и Hg(NO3)2 в разб. HNO3, содержащей примесь HNO2). Результатом этой реакции является образование продуктов окрашенных в:
А.голубой цвет
Б. темно-синий цвет
В.желтый цвет
Г. красный цвет
Д.зеленый цвет
- Нитробензол является исходным веществом при синтезе:
А.феназона
Б. метамизола-натрия
В.фенилбутазона
Г. пропифеназона
Д.метронидазола
- Наличие серы в молекуле метамизола натрия устанавливают после минерализации по реации с:
А.Хлоридом натрия
Б. оксалатом аммония
В.хлоридом бария
Г. ацетатом калия
Д.тиоцианатом аммония
- В положении 4 пиразольного цикла молекулы фенилбутазона находится:
А.изобутильный фрагмент
Б. трет-бутильный фрагмент
В.н-бутильный фрагмент
Г. изопропильный фрагмент
- Укажите лекарственный препарат, для которого характерна положительная реакция на ион натрия:
А.фенилбутазон
Б. анальгин
В.феназон
Г. пропифеназон
Д.метронидазол
- Назовите лекарственный препарат, производное пиразолона-5, содержащий фенильный заместитель в положении 2 пиразольной системы.
А.бутадион
Б. анальгин
В.антипирин
Г. пропифеназон
Д.метронидазол
- Для идентификации препарата феназона широко используется реакция образования пиразолонового азокрасителя. Назовите реагент, используемый для проведения данной реакции:
А.β-нафтол
Б. α-нафтол
В.α-нафтиламин
Г. фенол
Д.резорцин
- Фенилбутазон может быть идентифицирован по реакции образования соли с катионами серебра. Видимым эффектом реакции в данном случае является образование осадка:
А.синего цвета
Б. белого цвета
В.зеленого цвета
Г. красного цвета
Д.черного цвета
- Феназон и метамизол-натрий могут быть идентифицированы по реакции окисления дихроматом калия в концентрированной серной кислоте. В результате указанной выше реакции образуются продукты окисления, которые окрашены в:
А.синий цвет
Б. белый цвет
В.зеленый цвет
Г. темно-красный цвет
Д.черный цвет
- Метамизол-натрий можно количественно определить по сульфат-иону, который образуется в результате окисления 3% раствором пероксида водорода. Назовите титрант, который используется в данном случае:
А.перманганат калия
Б. соляная кислота
В.натрия гидроксид
Г. серебра нитрат
Д.бария хлорид
- Монометиламинофеназон является промежуточным продуктом при синтезе.
А.феназона
Б. пропифеназона
В.метамизол-натрия
Г. фенилбутазона
Д.пирацетама
- Назовите представленное на рисунке вещество:
А. пропифеназон (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолон-5)
Б. феназон (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5)
В. фенилбутазон (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндион-3,5)
Г. метамизол натрий (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метансульфонат натрия)
Д. пирацетам [2-(2-оксо-1-пирролидинил)ацетамид]
- Представленное на рисунке вещество является исходным при получении:
А. пропифеназон (1-фенил-2,3-диметил-4-изопропилпиразолон-5)
Б. феназон (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5)
В. фенилбутазон (1,2-дифенил-4-бутилпиразолиндион-3,5)
Г. метамизол натрий (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламинопиразолон-5-N-метансульфонат натрия)
Д. пирацетам [2-(2-оксо-1-пирролидинил)ацетамид]
- Пирацетам [2-(2-оксо-1-пирролидинил)ацетамид] при нагревании с раствором гидроксида натрия выделяет:
А. Аммиак
Б. Сернистый газ и аммиак
В. Сернистый газ и углекислый газ
Г. Сернистый газ и формальдегид
Д. Сернистый газ и окись азота
- Количественное определение пирацетама проводят методом:
А. Къельдаля
Б. Нитритометрии
В. Цериметрии
Г. Комплексонометрии
Д. Ионообменной хроматографии
- Каким из методов возможно количественное определение пирацетама?
А. Ацидиметрически
Б. Нитритометрии
В. Цериметрии
Г. Комплексонометрии
Д. Алкалиметрически
- Пирацетам [2-(2-оксо-1-пирролидинил)ацетамид] является производным:
А. Пиррола
Б. Пирролина
В. Пирролидина
Г. Пирролизидина
Д. Пиразолина
- Какой тип реакции протекает при взаимодействии феназона с железа (III) хлоридом?
А. Комплексообразования
Б. Окисления
В. Солеобразования
Г. Восстановления
- Какой тип реакции протекает при взаимодействии феназона с нитритом натрия в кислой среде?
А. Электрофильного замещения
Б. Нуклеофильного замещения
В. Окисления
Г. Восстановления
- Какой тип реакции протекает при взаимодействии фенилбутазона с кристаллическим нитритом натрия в присутствии концентрированной сульфатной кислоты?
А. Электрофильного замещения
Б. Нуклеофильного замещения
В. Окисления
Г. Восстановления
Ситуационные задания
1. Какие химические реакции происходят при взаимодействии производных пиразолона с раствором железа(ІІІ) хлорида? Объясните условия выполнения реакций и напишите их химизм.
2. Объясните возможность использования раствора натрия нитрита для отличия феназона, метамизола натрия и фенилбутазона. Объясните условия выполнения реакций и их химизм.
3. Объясните, в чем заключается особенность количественного определения фенилбутазона методом алкалиметрии.
Задачи:
- При количественном определении феназона (М.м. 188,23) избыток 0,05 М раствора йода был оттитрован 23,12 мл раствора натрия тиосульфата. Объем титранта в контрольном опыте - 49,56 мл (КП=1,0000). Каково содержание феназона (%), если для определения взята навеска 0,2493 г?
- Рассчитайте массу навески метамизола натрия (М.м. 351,36), если на ее титрование израсходовано 12,00 мл 0,05 М раствора йода (КП=1,0000), содержание действующего вещества в препарате - 99,2 %, потеря в весе при высушивании - 5,24 %.
- Рассчитайте объем 0,1 М раствора натрия гидроксида (КП=1,0000), который будет израсходован на титрование 0,5026 г фенилбутазона (М.м. 308,38), если его содержание в препарате составляет 99,3 %.
- Рассчитайте содержание метамизола натрия (М.м. = 315,36), если на титрование 2,50 мл лекарственной формы раствора метамизола натрия 50% для инъекций израсходовано 7,45 мл 0,05 М раствора йода (Кп = 0,9878). Объем мерной колбы – 50 мл, объем пипетки – 5 мл.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 439; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!