Тема амикарбоновые кислоты и их производные

1. Общая характеристика.

Карбоновые кислоты, содержащие в молекуле карбоксильную группу и аминогруппу одновременно называются аминокислотам (аминокарбоновые).

Они широко распространены в природе и являются структурными элементами белковых молекул, ферментов, гормонов. Играют важную роль в биологических процессах организма. Аминокислот много более 200, 60 входят в состав живых организмов, и только 20 – в состав белковых молекул.

А минокислоты алифатические

ароматические

гетероциклические

Алифатические (аминокислоты жирного ряда) Отличаются по свойствам от ароматических. Они чаще растворимы в воде и не растворимы в органических растворителях.

По химическим свойствам являются амфотерными соединениями, так как имеет

кислотную группу - CООН и основную NH₂ . И могут образовывать соли с

основаниями и минеральными кислотами. Аминокислоты, являясь амфотерными электролитами существуют в виде биполярных ионов (внутренних солей) как в водных растворах, так и в твердом состоянии.

R – CН – CООН R – CH – CОО^-

NH₂ NH³+

Поэтому применяются в медицине в свободном виде и в виде солей.

- Одним из характерных свойств аминокислот является легкое окисление.

А) до NH₃ , CO₂ и альдегида с более короткой цепью

Б) При действии аминокислоты NaNO₂ в кислой среде или HNO₃, окисление идет до молекулярного N₂ и выделение гидроксикислот.

- Для аминокислот характерно образование солей меди (в них Cu²+ связан дополнительными валентностями с атомами азота, образуя комплекс темно-синего цвета.

- Все аминокислоты жирного ряда даю реакцию с нингидрином. Конечный продукт окрашен. Нингидрин не является строго специфичным реактивом на аминокислоты, так как образует окрашенные продукты с некоторыми другими соединениями ( пример сине-фиолетовое окрашивание с мезатоном, эфедрином, зеленое – с рибофлавином; красное с изониазидом.

Общим методом количественного определения аминокислот является определение в их молекулах органически связанного азота - Метод Кьельдаля.

Масса навески препарата прокаливается в присутствии к H₂SO₄ , CuSO₄ , K₂SO₄

С оли являются катализаторами. В результате минерализации органически связанный азот переходит в ионогенное состояние (NH₄)₂SO₄ . Затем добавляют 30% раствор NaOH, при этом выделяется NH₃, который отгоняется в раствор борной кислоты = метаборат аммония

+ H2SO4 (NH4)2SO4 + CO2 + SO2 + H2O

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

N H₃ + H₃BO₃ NH₄BO₂ + H₂O

Образовавшийся метаборат аммония оттитровывают HCl

N H₄BO₂ + HCl NH₄Cl + HBO₂

И ндикатор метиловый красный: до перехода зеленого цвета в красно-фиолетов.

Наиболее широкое применение из аминокислот жирного ряда имеют глутаминовая кислота, аминокапроновая кислота, метионин, аминалон.

2. КИСЛОТА ГЛУТАМИНОВАЯ Acidum glutaminicum

H OOC - CH₂ – CH₂ – CH – CООН

NH₂

C₅H₉NO₄ М = 147

Представляет собой - аминоглутаровую кислоту. Глутаминовая кислота входит в состав миозина (белок мышц); козеина (беок кожи), В – лактоглобулина, содержится в белках мозга, много её в белках злаковых растений.

А) Получение: ранее получали из злаков. Сейчас синтетически из акрилонитрила и ацетиламиномалонового эфира.

Б) Физические свойства: белый кристаллический порошок кислого вкуса. Мало растворим в холодной воде, лучше в горячей. Нерастворим в органических растворителях. Растворяется в кислотах и основаниях, образуя соли. При нагревании отщепляется вода и образуется циклическая пиррролидонкарбоновая кислота. Оптически активна, определяют её удельное вращение, которое д.б. от +30 до +34 - 5% раствор в разведенной HCl.

В). Определение подлинности.

ГФ – реакция с нингидрином: глутаминовая кислота окисляется нингидрином при нагревании и распадается на альдегид, CO_{2 ,} NH₃. NH₃ конденсируется со второй молекулой нингидрина (1) и с продуктом его восстановления дикетооксигидринденом. В результате реакции образуется аммонийная соль енольной формы дикетогидринденкетогидринамина, имеющая сине-фиолетовую окраску. Это соединение называют «Синь Роймана».

Она может применяться как реактив на многие соли металлов (СuSO₄, CaCl₂, AgNO₃ ) Этот реактив образует хелатные комплексы с металлами, многие из которых окрашены

- глутаминовая кислота + CuSO₄ + NaOH окрашенный комплекс темно-синего цвета.

ГФ - реакция с резорцином в присутствии к. H₂SO₄ при нагревании образуется плав красного цвета,

при разбавлении водой и раствором NH4OH = красно-фиолетовое окрашивание с зеленой флюоресценцией. Сущность реакции: при нагревании глутам. к-ты с H2SO4, отделяется вода и образуется пирролидинкарбоновая кислота, она вступает в реакцию с резорцином, образуя продукт, имеющий в аммиачной среде красно-фиолетовое окрашивание

Г) Количественное определение

ГФ рекомендуется определять 2-мя методами.

• по количеству органически связанного азота (метод Кьельдаля).

• метод нейтрализации. Кислоту титруют раствором NaOH в присутствии индикатора бромтимолового синего до перехода желтой окраски голубовато-зеленую.

• формальный метод. Кислоту глутаминовую можно оттитровать раствором NaOH по 2 –м карбоксильным группам, если вначале связать аминогруппу формальдегидом образующееся N- метиленовое производное обладает сильными кислотными свойствами и может быть оттитровано раствором NaOH.

Д). Применение. Нейротропное ср-во.

Участвует в процессе азотистого обмена в организме, она связывает образующийся в процессе обмена веществ NH₃ и обезвреживает его.

Применяется при заболеваниях ЦНС – при различных психических расстройствах, эпилепсия, психозы, реактивн. состояния ДЦП, болезнь Дауна.

внутрь: в виде 1% раствора и таблеток, реже 1% р-р в/в.

Выпуск: порошок, таблетки 0,25 покрытые оболочкой, таблетки по 0,25 растворимые в кишечники, 1% раствор в ампулах.

Ё) Хранение: в хорошо укупоренной таре, в защищённом от света месте.

10