1. Основные направления развития фармацевтической химии и её задачи на современном этапе.

Фармацевтическая химия – прикладная наука, которая базируется на общих законах химических наук (органической, неорганический, аналитической, физической и коллоидной химии), исследует способы получения, строение, физические и химические свойства ЛВ, взаимодействие между их химической структурой и фармакологическим действием, методы контроля качества и изменения, происходящие при хранении ЛВ.

Основные методы исследования – анализ, синтез.

Задачи решаются с помощью классических физических, физико-химических методов, которые используются для синтеза, анализа ЛВ.

Основные направления ФХ:

1) создание и исследование новых ЛС.

2) разработка способов фармацевтического и биофармацевтического анализа.

Приоритетные научные направления ФХ на современном этапе: синтез эффективных БАВ химическим, микробиологическим, генно-инженерным методами; исследование БАВ, содержащихся в растительном и животном сырье и получение из него ЛС; разработка и совершенствование способов анализа ЛВ с учетом современных требований к их качеству; обоснование условий хранения и сроков годности ЛС; исследования в области стандартизации и совершенствование НД путем включения новых методик в ФС, ФСП и др.

2. Методологические основы и принципы классификации ЛС (преимущества и недостатки различных типов классификации).

Существует 2 основных типа классификации:

1) Химическая (по химической структуре) – используется специалистами, которые работают в области ФХ.

2) Фармакологическая (по характеру действия ЛВ на организм) – подходит для медицинской практики.

Химическая – позволяет четко разделить вещества по группам и классам соединений в зависимости от их химической структуры; в 1 химическую группу входят вещества с различным фармакологическим действием.

ЛВ: неорганические (расположение элементов в таблице Менделеева и по основным классам: оксиды, гидроксиды, кислоты, щелочи, соли, комплексы); органические (как в органической химии).

Органические: строение УВ (алифатические и циклические: гетероциклические (5-членные циклы…) и карбоциклические: алициклические и ароматические), строение функциональной группы (галогенпроизводные, спирты, фенолы, простые эфиры, альдегиды, кетоны и др.)

Фармакологическая – позволяет врачу сориентироваться и выбрать заменитель, агонист или антагонист ЛВ; в 1 группу попадают вещества различного химического строения.

АТХ – все ЛВ делятся на группы в зависимости от органа и системы, на которую они действуют, а также от их терапевтических характеристик и химического строения.

Фармакотерапевтическая классификация (Машковский) – имеет значение для врачей и провизоров (14 групп – классы – подклассы).

Классификация МНН (ВОЗ).

3. Получение ЛС (природные источники, химические и биологические синтезы, генная инженерия).

Органические и неорганические ЛВ могул получать синтетическим путем, либо выделением из природных источников, либо методом биотехнологии и генной инженерии.

Неорганические ЛВ – получают из минерального сырья (горные породы, минеральные источники, соляные озера и др.)

Органические ЛВ – нефть (разделение на фракции); растения (более 30% препаратов растительного происхождения, они обладают меньшим количеством побочных действий, меньшей токсичностью; могут служить для получения полусинтетических препаратов с более высоким фармакологическим эффектом; ЛРС до сих используется для получения сердечных гликозидов, алкалоидов, ДВ, терпеноидов; получение галеновых препаратов (суммарные – настойки, экстракты).

Продукты для синтеза ЛВ: каменноугольная смола, каменный уголь, фракции нефти, горючие сланцы – нефтехимическая, коксохимическая, лесохимическая промышленность.

Биотехнология – технология получения продуктов из живых клеток различного происхождения. Объекты: культивируемые ткани и клетки животных и растений, а также микроорганизмы, созданные методами генной инженерии.

Отрасли биотехнологии:

1) протеиновая технология – использование генетически измененных микроорганизмов (интерфероны – дрожжевые клетки).

2) метод моноклональных антител – создание гибридов, продуцирующих моноклональные антитела к определенным бактериям, вирусам.

3) инженерная энзимология – получение иммобилизированных ферментов (термостабильность, интервал pH, многократное использование).

Генная инженерия (клеточная инженерия) – использование клеток, либо манипуляции с этими клетками для создания новых технологий. Она осуществляет введение в клетку чужого генетического материала (фрагменты ДНК, плазмиды, хромосомы), в результате получаются клетки с новыми свойствами, продуцирующие вещества, которые не характерны для исходных клеток (инсулин, интерферон).

4. Специфические особенности фармацевтического анализа.

ФА – наука о химической характеристике и измерении БАВ на всех этапах: от контроля сырья до оценки качества ЛВ, изучение его стабильности, установление сроков годности и стандартизация ЛФ.

Особенности: специфичность, чувствительность, точность, экспрессность (мало времени и min количества испытуемого ЛВ и реактивов).

Установление подлинности (подтверждение идентичности анализируемого ЛВ) – внешний вид, физические свойства, константы, растворимость; тверды ЛФ – форма кристаллов, гигроскопичность, устойчивость к свету, кислороду, запах; жидкие ЛФ – цвет, запах, летучесть. ФА детерминирован.

Формы ФА:

1) фармакопейный анализ – с помощью ГФ.

2) постадийный контроль производства ЛС.

3) анализ ЛФ индивидуального изготовления.

4) экспресс-анализ.

5) биофармацевтический анализ = связан с фармакологией; in vitro, in vivo.

Критерии: избирательность (воспроизводимость, правильность), чувствительность (предел обнаружения), точность, экспрессность (мало времени и min количества испытуемого ЛВ и реактивов). Для количественного определения – точность, избирательность; чувствительность отбрасывают при большой навеске ЛВ.

Ошибки в ФА:

1) Грубые – неправильные расчеты (отбрасываются).

2) Систематические – отражают правильность анализа.

3) Случайные – воспроизводимость результатов.

5. Источники и причины недоброкачественности лекарственных веществ.

Процессы в ЛВ могут привести к изменению химического состояния и свойств. Эти процессы могут привести к потере фармакологической активности, к образованию примесей, имеющих иную направленность фармакологического действия или могут образовываться токсичные вещества.

Факторы:

1) физические: температура, влага, свет.

2) химические: тяжелые Ме.

3) биологические – рост микроорганизмов.

Температура – с увеличением увеличивается скорость реакции; с понижением (понижается активность MgSO₄, CaCl₂, раствора адреналина).

Свет – повышается скорость разложения; кристаллические сухие вещества более устойчивы, чем растворы; изменение цвета при длительном освещении; некоторые вещества сохраняют свою активность (содержащие железо, при этом повышается их стабильность).

Влага – снижает фармакологическую активность; + и – влияет на ЛВ; гигроскопичность.

Источники примесей: исходные и промежуточные продукты синтеза; сопутствующие вещества (растворители, остатки кислот, щелочей, участвующих в производстве); ионы тяжелых металлов (аппаратура).

Классификация примесей:

1) про происхождению: технологические, приобретенные.

2) по фармакологическому действию: индифферентные, токсичные.

Различают: общие примеси – могут не оказывать токсического действия; специфические – характерны для конкретного ЛВ.

6. Общие требования к испытаниям на чистоту.

Различают: общие примеси – могут не оказывать токсического действия; специфические – характерны для конкретного ЛВ.

Общие требования, которые предъявляются к испытаниям на чистоту - чувствительность, специфичность и воспроизводимость используемой реакции, а также пригодность ее применения для установления допустимых пределов содержания примесей.

Определить максимальное содержание примесей в испытуемом препарате можно двумя путями (эталонным и безэталонным). Один из них основан на сравнении с эталонным раствором (стандартом). При этом в одинаковых условиях наблюдают окраску или помутнение, возникающие под действием какого-либо реактива. Эталон представляет собой образец, содержащий определенное количество открываемой примеси. Установление наличия примесей производят колориметрическим или нефелометрическим методом, сравнивания результаты реакций в растворе эталона и в растворе препарата после добавления одинаковых количеств соответствующих реактивов. При выполнении испытаний на чистоту необходимо строго соблюдать общие указания, предусмотренные фармакопеями. Вода и используемые реактивы не должны содержать ионов, наличие которых устанавливают; одинакового диаметра и бесцветными должны быть пробирки; навески должны отвешиваться с точностью до 0,001 г; реактивы следует добавлять одновременно и в одинаковых количествах, как к эталонному, так и к испытуемому раствору; образующуюся опалесценцию наблюдают в проходящем свете на темном фоне, а окраску - в отраженном свете на белом фоне. Если устанавливают отсутствие примеси, то к испытуемому раствору прибавляют все реактивы, кроме основного; затем полученный раствор делят на две равные части и к одной из них прибавляют основной реактив. При сравнении не должно быть заметных различий между обеими частями раствора. Последовательность и скорость прибавления реактива влияют на результаты испытаний на чистоту. Иногда необходимо также соблюдать интервал времени, в течение которого следует вести наблюдение за результатом реакции.

Второй путь (безэталонный) - установление предела содержания примесей по отсутствию положительной реакции. При этом используют химические реакции, чувствительность которых ниже, чем предел обнаружения допустимых примесей.

Также используется хроматография (ФЭЖХ); оптические методы.

7. Приемы установления пределов допустимых примесей (эталонный и безэталонный).

Безэталонный метод – установление содержание примеси по отсутствию положительной химической реакции. В ФС указано, что данной примеси в препарате быть не должно.

Эталонный метод – основан на сравнении с эталоном, содержащим определенное количество открытых примесей. При использовании этого метода выполнение реакций осуществляется в одинаковых условиях, наблюдают окраску или помутнение, возникающее при добавлении соответствующего реактива. Определение примесей и приблизительную оценку их количсетва осуществляют колориметрическим или нефелометрическим методом.

8. Понятие «эталонный раствор», приготовление эталонных растворов, испытание на примеси хлоридов и сульфатов.

Эталонный раствор (раствор сравнения) – раствор, содержащий определенное количество открываемой примеси.

Изготовление эталонных растворов – содержание примеси и способ изготовления раствора указан в ГФ (ФС, ФСП).

Испытание на хлориды, сульфаты.

9. Понятие «эталонный раствор», приготовление эталонных растворов, испытание на примеси солей кальция, аммония.

Эталонный раствор (раствор сравнения) – раствор, содержащий определенное количество открываемой примеси.

Изготовление эталонных растворов – содержание примеси и способ изготовления раствора указан в ГФ (ФС, ФСП).

Испытание на соли аммония (реактив Несслера (K₂[HgI₄] + KOH) – желто-бурый осадок ([I₂HgNH₂]I)), соли кальция.

10. Понятие эталонный раствор, приготовление эталонных растворов, определение на примеси солей железа, цинка и тяжелых металлов.

Эталонный раствор (раствор сравнения) – раствор, содержащий определенное количество открываемой примеси.

Изготовление эталонных растворов – содержание примеси и способ изготовления раствора указан в ГФ (ФС, ФСП).

Испытание на соли железа (сульфаниловая кислота (NH₂-Ar-SO₃H)- комплексы, окраска зависит pH), соли цинка, тяжелые металлы.

11. Понятие растворимость в фармацевтическом анализе, ее использование в оценке качества ЛС.

Растворимость – свойство газов, жидкостей твердых веществ переходить в растворенное состояние. В ФА используется растворимость ЛВ в воде, 95% спирте, в органических растворителях (хлороформ, ацетон, эфир). Растворимость это не константа, а свойство, которое может служить ориентировочной характеристикой испытуемого вещества и несет дополнительную информацию о веществе. Термины ГФ XI: количество растворителя (мл), необходимое для растворения 1 г ЛВ; легко растворимые (до 1 мл), легко (1-10 мл), растворимые (10-30 мл), умеренно (30-100 мл), мало (100-1000 мл), очень мало (1000-10000 мл), нерастворимые (более 10000 мл).

Растворимость при постоянной температуре – 1 из основных характеристик доброкачественности ЛВ. Методика определения: навеску растворяют в V растворителя; если вещество не растворяется то увеличивают V растворителя. Растворимое ЛВ – отсутствие частиц при наблюдении в проходящем свете. Отклонение от правила: образование мути, растворение более 10 мин. (медленно растворимые).

Появление примесей изменяет растворимость.

12. Критерии оценки качества ЛС (прозрачность, степень мутности, окраска растворов).

Прозрачность, степень мутности определяют путем сравнения с испытуемой жидкости с растворителем, эталоном.

Испытание при освещении лампой матового стекла на черном фоне при вертикальном расположении пробирок. Прозрачная жидкость – нет нерастворенных частиц. Сравнение с растворителем для приготовления жидкости.

Окраска – визуально путем сравнения с эталонами (в равных количествах). Сравнение в пробирках одинакового d. При дневном отраженном свете на матово-белом фоне. Окраска должна быть идентична, не превышать интенсивность эталона.

Бесцветные жидкости – сверху на матово-белом фоне. Растворы – от соответствующего растворителя.

13. Определение летучих веществ и воды как критерии оценки качества лекарственных средств.

Физические методы (высушивание); химические – акваметрия (метод Фишера).

Высушивание – установление разности массы ЛВ до и после высушивания.

Метод Фишера – гигроскопичную и кристаллизационную воду определяют реактивом (SO₂, I₂, пиридин в метаноле).

Недостаток метода: герметичность, невозможность использования в присутствии веществ, реагирующих с компонентами реактива.

14. Зола, ее виды и способы определения при оценке качества лекарственных средств.

Зола – несгораемый минеральный остаток после сжигания вещества.

Зола: общая и сульфатная.

Общая – прокаливание навески ЛВ в тигле до постоянной массы, охлаждение в эксикаторе, взвешивание, добавление HCl, нагревание на водяной бане, фильтрование, сжигание осадка, взвешивание, определение содержания золы, нерастворимой в HCl.

Сульфатная – нагревание и прокаливание навески ЛВ, смоченной H2SO4 конц., нагревание на песчаной бане, прокаливание, охлаждение, установление массы. ФС – определение в сульфатной золе тяжелых Ме.

15. Определение содержания действующего вещества компонента методом аргентометрии на примере одного из лекарственных средств (химизм, способ фиксации точки эквивалентности).

Аргентометрия – основана на осаждении раствором AgNO₃.

Hal^– + AgNO₃  AgHal + NO₃^–

Прямой метод (Мора) – нейтральная и щелочная среда; индикатор хромат калия; определение хлоридов, бромидов.

т.э. CrO₄^2- + 2Ag⁺ = Ag₂CrO₄ (кирпичный)

Обратный метод (Фольгарда) – кислая среда; индикатор – железоаммонийные квасцы (NH₄Fe(SO₄)₂*12H2O).

AgNO₃ост. + KSCN = AgSCN + KNO₃

т.э. (индикатор) Fe³⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)₃

ЛВ: NaCl, NaBr, KCl, KBr.

16. Определение содержания действующего компонента методом броматометрии на примере одного из ЛС.

Броматометрия (бромид-броматометрия) основана на использовании окислительных свойств или реакции замещения за счет образующегося свободного брома:

KBrO₃ + 5KBr + 6HCl  3Br₂ + 6KCl + 3H₂O

Индикаторами при прямом титровании служат азокрасители, которые обесцвечиваются бромом в эквивалентной точке (метиловый красный). В случае обратного титрования эквивалентную точку устанавливают иодометрически по избытку титранта (бромата калия).

Количественное определение кислоты салициловой и натрия салицилата можно выполнить также бромид-броматометрическим методом, так как они являются

производными фенола:

Избыток брома затем определяют иодометрическим методом:

Br₂ + 2KI = I₂ + 2KBr

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2Na_I + Na₂S₄O₆

17. Определение содержания действующего компонента методом йодхлорометрии на примере одного из ЛС.

Йодхлорометрия — отличается от йодометрии использованием в качестве титранта не раствора йода, а более устойчивого раствора йодмонохлорида. Аналогично йоду йодмонохлорид образует йодпроизводные органических оснований. Избыток титранта устанавливают йодометрически:

Фенол – избыток йода титруют раствором тиосульфата натрия.

18. Определение содержания действующего компонента методом комплексонометрии на примере одного из ЛС.

Метод основан на образовании прочных, растворимых в воде комплексов катионов металлов с трилоном Б — динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты или другими комплексонами. Независимо от заряда катиона взаимодействие его с титрантом происходит в стехиометрическом соотношении 1:1.

Количественное определение висмута нитрата основного выполняют комплексонометрическим методом.

Выделяющаяся азотная кислота не мешает титрованию, так как соли висмута количественно взаимодействуют с ЭДТА*Na₂ при pH 2–4. Вот почему в данном случае не требуется добавления буферного раствора. В эквивалентной точке выделяется свободный индикатор, который придает раствору желтую окраску.

Различают прямое; обратное (избыток ЭДТА оттитровывают MgSO₄; индикатор магнезон); косвенное (по заместителю) – комплексы с Mg.

19. Цериметрия.

Цериметрия основана на использовании окислительных свойств титранта — соли церия (IV), который в кислой среде восстанавливается до церия (III):

Ce⁴⁺ + e = Ce³⁺

Индикатор - дифениламин, о-фенантролин, а при обратном титровании избыток титранта устанавливают иодометрически:

2Ce(SO4)2 + 2KI  I2 + Ce2(SO4)3 + K2SO4

Резорцин

Избыток титранта устанавливают иодометрическим методом:

2Ce(SO₄)₂ + 2KI = I₂ + Ce₂(SO4)₃ + K₂SO₄

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

20. Йодометрия.

Йодометрия — метод, основанный на окислительных свойствах йода и восстановительных свойствах йодид-ионов:

I₂ + 2e–  2I^–

2I^– – 2e–  I₂

Титрант — раствор йода (индикатор — крахмал) используют для прямого титрования неорганических и органических веществ, способных окисляться или образовывать с йодом продукты присоединения или замещения. Используют также обратное йодометрическое титрование. При этом избыток йода титруют раствором тиосульфата натрия:

I₂ + 2Na₂S₂O₃  2NaI + Na₂S₄O₆

Восстановительные свойства йодида калия используют для количественного определения веществ, обладающих окислительными свойствами. Выделившееся эквивалентное количество йода оттитровывают тиосульфатом натрия.

Фенол – избыток йода титруют раствором тиосульфата натрия.

21. Йодатометрия.

Йодатометрия основана на окислении органических соединений йодатом калия. Избыток титранта устанавливают йодометрически:

KIO₃ + 5KI + 6HCl  3I₂ + 6KCl + 3H₂O

Каптоприл

Титруют 0,1 М раствором йодата калия до появления голубой окраски, не исчезающей в течение 30 сек. Определение основано на окислении сульфгидрильной группы йодом:

KIO₃ + 5KI + 3H₂SO₄  3I₂ + 3K₂SO₄ + 3H₂O

2R-SH + I₂  R-S-S-R + 2HI

22. Определение содержания действующего компонента методом перманганатометрии на примере одного из ЛС.

Перманганатометрия основана на использовании окислительных свойств титранта — перманганата калия в кислой среде:

MnO^4– + 8H⁺ + 5e = Mn²⁺ + 4H₂O

Индикатором при прямом титровании служит сам титрант (появляется фиолетовое окрашивание), а при обратном титровании избыток титранта устанавливают иодометрическим методом.

Перманганатометрическое титрование применяется для определения очень сильных восстановителей, реагирующих с катионами железа(3+), переводя их в катионы железа(2+), которые оттитровывают перманганатом калия. Метод используется также для косвенных определений, например в феррометрии, суть которого заключается в восстановлении окислителей катионами железа(2+), избыток которого реагирует с перманганатом калия.

Обратным перманганатометрическим титрованием определяют восстановители, медленно реагирующие с KMnO4 – такие как иодиды, цианиды, тиоцианаты и т.п.

Количественное определение водорода перекиси — восстановителя выполняют прямым перманганатометрическим титрованием в кислой среде (до слабо-розового окрашивания):

2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O + 5O₂

23. Определение содержания действующего компонента методом нитритометрии на примере одного ЛС с первичной ароматической аминогруппой.

Метод количественного определения первичных и вторичных ароматических аминов, основанный на использовании титранта — раствора нитрита натрия, в присутствии нитрозил бромида:

NaNO₂ + 0=N–Br + 2HCl  О=N–Br + 2 NaCl + H₂O

В этих условиях с ПЕРВИЧНЫМИ ароматическими аминами образуются диазосоединения (в кислой среде):

Ar–NH₂ + 0=N–Br  Ar–NH–N=O + HBr + HCl  [Ar–N⁺N]Cl^– + H₂O

Эквивалентную точку устанавливают различными путями: потенциометрически, с помощью указанных в ФС внутренних индикаторов (тропеолин 00, нейтральный красный), с внешним индикатором (иодкрахмальная бумага). Титрование с иодкрахмальной бумагой ведут до тех пор, пока капля титруемого раствора, взятая через 1 мин после прибавления титранта, не вызовет тотчас же посинение бумаги:

2KI + 2NaNO₂ + 4HCl  I₂ + 2NO + 2NaCl + 2KCl + 2H₂O

При использовании внутренних индикаторов наблюдают изменение их окраски в эквивалентной точке.

Для количественного определения сложных эфиров n-аминобензойной кислоты ФС рекомендует нитритометрический метод. При определении бензокаина, прокаина гидрохлорида, как и других первичных ароматических аминов, происходит образование солей диазония:

24. Определение содержания действующего компонента методом нитритометрии на примере одного ЛС со вторичной ароматической аминогруппой.

Метод количественного определения первичных и вторичных ароматических аминов, основанный на использовании титранта — раствора нитрита натрия, в присутствии нитрозил бромида:

NaNO₂ + 0=N–Br + 2HCl  О=N–Br + 2 NaCl + H₂O

ВТОРИЧНЫЕ ароматические амины в этих условиях образуют N-нитрозосоединения:

Ar–NH(R) + О=N–Br  Ar–N(R)NO + HBr

Эквивалентную точку устанавливают различными путями: потенциометрически, с помощью указанных в ФС внутренних индикаторов (тропеолин 00, нейтральный красный), с внешним индикатором (иодкрахмальная бумага). Титрование с иодкрахмальной бумагой ведут до тех пор, пока капля титруемого раствора, взятая через 1 мин после прибавления титранта, не вызовет тотчас же посинение бумаги:

2KI + 2NaNO₂ + 4HCl  I₂ + 2NO + 2NaCl + 2KCl + 2H₂O

При использовании внутренних индикаторов наблюдают изменение их окраски в эквивалентной точке.

Для количественного определения сложных эфиров n-аминобензойной кислоты, ФС рекомендует нитритометрический метод. Тетракаин, как и другие вторичные амины, образует N-нитрозосоединение:

Точку эквивалентности при титровании тетракаина гидрохлорида устанавливают с помощью внешних индикаторов.

25. Метод кислотно-основного титрования в неводных средах на примере слабой органической кислоты.

Титрование в среде неводных растворителей (неводное титрование)

Метод позволяет количественно определить органические вещества, проявляющие в водной среде очень слабые основные или кислотные свойства. В качестве титрантов используют растворы сильных кислот или сильных оснований.

Неводное титрование органических веществ, проявляющих кислотные свойства (фенолы, барбитураты, карбоновые кислоты, сульфаниламиды и др.) выполняют, используя в качестве растворителя диметилформамид или его смесь с бензолом. Титрантом служит раствор гидроксида натрия в смеси метанола и бензола или раствор метилата натрия. В качестве индикатора используют тимоловый синий.

R–OH + O=CН–N(CH₃)₂  R–O^– + O=CН–NH⁺(CH₃)₂

R–O^– + CH₃ONa  R–ONa + CH₃O^–

CH₃O^– + O=CН — NH⁺(CH₃)₂  CH₃OH + O=CН–N(CH₃)₂

Суммарно процесс нейтрализации фенолов (енолов) можно представить так:

R–OH + CH₃ONa  R–ONa + CH₃OH

26. Метод кислотно-основного титрования в неводных средах на примере слабого органического основания.

Неводное титрование органических оснований (R₃N) и их солей (R₃N · HA) выполняют, используя в качестве растворителей безводные уксусную кислоту, уксусный ангидрид, муравьиную кислоту или их сочетания. Титрантом служит раствор хлорной кислоты, индикаторами — кристаллический фиолетовый, тропеолин, метиловый оранжевый.

Титрование слабых органических оснований хлорной кислотой в среде ледяной уксусной кислоты включает несколько этапов

1. Растворение HClO₄ в ледяной CH₃COOH:

HClO₄ + CH₃COOH ⇄ CH₃COOH₂⁺ + ClO₄^–

2. Растворение основания (R₃N) в ледяной CH₃COOH:

R₃N + CH₃COOH  [R₃NH]⁺ + CH₃COO^–

3. Взаимодействие ацетоний- и ацетат-ионов:

CH₃COOH₂⁺ + CH₃COO^–  2CH₃COOH

4. Взаимодействие протонированного амина с хлорат-ионом:

[R₃NH]⁺ + ClO₄^–  [R₃NH]⁺ · ClO₄^–

—————————————————————————————

R₃N + HClO₄  [R₃NH]⁺ · ClO₄^–

Очень слабые органические основания (рК>12) необходимо титровать хлорной кислотой в среде уксусного ангидрида (УА), т.к. он более активно (чем ледяная уксусная кислота) усиливает основные свойства аминов.

1. Взаимодействие HClO₄ с УА:

HClO₄ + (CH₃CO)₂O ⇄ (CH₃CO)₂OH⁺ + ClO₄^–

2. Растворение амина (R₃N) в УА:

R₃N + (CH₃CO)₂O ⇄ R₃NCH₃CO⁺ + CH₃COO^–

ацетилий-ион

3. Взаимодействие кислоты с основанием:

(CH₃CO)₂OH⁺ + CH₃COO^– ⇄ (CH₃CO)₂O + CH₃COOH

4. Взаимодействие ацетилий-иона с хлорат-ионом:

R₃NCH₃CO⁺ + ClO₄^– + CH₃COOH  [R₃NH]⁺ · ClO₄^– + (CH₃CO)₂O

—————————————————————————————

R₃N + HClO₄  [R₃NH]⁺ · ClO₄^–

Соли органических оснований с галогеноводородными кислотами (R₃N · HX) проявляют кислотные свойства даже в неводной среде. Поэтому их титруют в присутствии ацетата ртути (II), который нейтрализует галогенпроизводную кислоту. Образующийся ацетат органического основания оттитровывают хлорной кислотой:

2R₃N · HX + (CH₃COO)₂Hg  HgX₂ + 2[R₃NH]⁺ · CH₃COO^–

2[R₃NH]⁺ · CH₃COO ^— + 2HClO₄  2[R₃NH]⁺ · ClO₄^– + 2CH₃COOH

Неводное титрование галогеноводородов может быть выполнено без добавления ацетата ртути, если в качестве протогенных растворителей использовать безводную муравьиную кислоту в присутствии уксусного ангидрида.

27. Биологические методы анализа (определение активности антибиотиков, сердечных гликозидов, витаминов).

Антибиотиками называют вещества, продуцируемые микроорганизмами, высшими растениями, животными тканями в процессе их жизнедеятельности и обладающие способностью оказывать на мик­роорганизмы, простейшие, некоторые вирусы избирательное бактериостатическое или бактерицидное действие. Способность антибиотиков проявлять бактериостатическое или бактерицидное действие в отношении болезнетворных микроорганизмов, не оказывая при этом токсиче­ского действия на организм человека, используют для лечения раз­личных заболеваний.

Методы анализа антибиотиков

Активность устанавливают диффузионным или турбидиметрическим методами. ГФ XI рекомендует для количественного определения метод диффузии в агар, заключающийся в сравнении действия определенных концентраций испытуемого и стандартного образца антибиотика на тест-микроорганизм.

Поскольку состав агаровой среды и условия выполнения биологиче­ского испытания одинаковы, величина зоны диффузии (в которой развитие тест-микроорганизма подавляется антибиотиком) зависит только от химической природы антибиотика и его концентрации.

Единица действия (ЕД) представляет собой меру, кото­рой выражается биологическая активность антибиотиков. За ЕД при­нимают минимальное количество антибиотика, подавляющего развитие тест-микроорганизма в определенном объеме питательной среды.

К ускоренным микробиологическим методам относят методы, осно­ванные на подавлении изменений рН питательной среды в процессе роста тест-микроорганизмов (уреазный метод).

Сердечные гликозиды - безазотистые соединения растительного происхождения, характеризующиеся кардиотоническим действием. Данные препараты играют исключительно важную роль в терапии больных с острой и хронической сердечной недостаточностью любого генеза. При определении активности лекарственного сырья и многих препаратов сердечных гликозидов используют биологическую стандартизацию. Наиболее часто активность сердечных гликозидов выражают в лягушачьих единицах действия (ЛЕД) и кошачьих единицах действия (КЕД). Одна ЛЕД соответствует минимальной дозе стандартного препарата, в которой он вызывает остановку сердца у большинства подопытных лягушек, кошек, голубей. Так, размельченный порошок листьев наперстянки по активности соответствует такой пропорции: один грамм порошка листьев равен 50-66 ЛЕД или 10-13 КЕД. В процессе хранения активность листьев уменьшается.

Витамины представляют собой группу веществ различной химиче­ской структуры, необходимых в малых количествах для нормальной жизнедеятельности организма. Ряд витаминов входят в состав фер­ментных систем и являются своеобразными биологическими катализа­торами химических или фотохимических процессов, происходящих в живой клетке (тиамин, рибофлавин, пиридоксин, пантотеновая кисло­та и др.).

Для качественной и количественной оценки витаминов в природ­ных источниках используют как биологические, так и физико-химиче­ские методы. Принцип оценки биологической активности заключается в том, что животных (крыс, голубей, морских свинок) переводят на диету, содер­жащую белки, жиры, углеводы, минеральные соли и все витамины, кроме исследуемого. Затем устанавливают, какое количество испытуемого витамина может излечить или предохранить животное от авита­миноза. Параллельно проводят аналогичное испытание со стандартным препаратом.

Биологический метод оценки активности витаминов очень трудо­емок, точность его сравнительно невелика. Поэтому для испытания подлинности и количественного определения витаминов обычно ис­пользуют физические, химические и физико-химические методы.

28. Стабильность и сроки годности ЛС (влияние влаги, CO₂, света, кислорода воздуха, примесей).

Под сроком годности лекарственных средств понимают период времени, в течение которого они должны полностью сохранять свою терапевтическую активность, безвредность и по уровню качественных и количественных характеристик соответствовать требованиям ГФ или ФС (ФСП), в соответствии с которыми были выпущены и хранились в условиях, предусмотренных указанными статьями.

По истечении срока годности ЛС не может быть использовано без переконтроля качества и соответствующего изменения установлен­ного срока годности. Существует определенная взаимосвязь между понятием «срок годности», имеющим временной смысл, и понятием «стабильность», обусловливающим качество ЛС (его устойчивость).

Температура – с увеличением увеличивается скорость реакции; с понижением (понижается активность MgSO₄, CaCl₂, раствора адреналина).

Свет – повышается скорость разложения; кристаллические сухие вещества более устойчивы, чем растворы; изменение цвета при длительном освещении; некоторые вещества сохраняют свою активность (содержащие железо, при этом повышается их стабильность).

Влага – снижает фармакологическую активность; + и – влияет на ЛВ; гигроскопичность.

Окисление — процесс, являющийся одной из причин разложения ЛВ. Некоторые из них (производные фенолов) окисляются, находясь в кристаллическом состоянии. Процесс окисле­ния заметно активизируется при растворении. Особенно легко окисляются ЛВ, проявляющие активные восстановитель­ные свойства (альдегиды, гидразиды, производные фенотиазина и др.).

Система мер, направленных на предохранение ЛВ от окисления, сводится прежде всего к уменьшению влияния атмосферного кислорода или максимальному удалению примесей, катализирующих процесс окисления. Используя окислители, можно смоделировать процесс окисле­ния. Если затем сравнить полученные продукты окисления стандарт­ного образца и продукты разложения ЛВ, то можно сделать заключение о механизме процесса окисления. Это позволяет решать вопрос о путях стабилизации, так как станут известны факторы, вли­яющие на скорость реакции окисления.

Методы повышения стабильности:

1) физические (твердые вещества – в плотно укупоренной таре; суспензии – в сухом состоянии; инъекции – в ампулах запечатанных);

2) химические (окисление, металлы).

29. Фармакокинетика и биодоступность.

Фармакокинетика – раздел фармакологии о всасывании, распределении, депонировании, метаболизме и выделении ЛВ.

Проведение фармакокинетических исследований возможно только на основе применения современных методов биофармацевтического анализа, позволяющих проследить процесс всасывания и распределения ЛВ в орга­нах и тканях. Они включают выяснение влияния различных биофар­мацевтических факторов на терапевтическую эффективность ЛВ; изучение их биологической доступности и разработку методов ее определения; создание способов определения ЛВ и их метаболитов в биологических жидкостях.

На фармакокинетику ЛВ оказывают влияние различные факторы: воз­растные, генетические, половые, масса тела, питание, беременность, а также различные патологические процессы, например заболевания печени, почек, сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, эндокринные, инфекционные и другие заболевания.

Биодоступность – количество неизменного вещества, которое достигло плазмы крови, относительно исходной дозы препарата.

Одним из основных этапов любого исследования биологической доступности ЛС является использование биофар­мацевтического анализа для определения концентрации ЛВ (метаболита) в биологических жидкостях.

30. Рефрактометрия

Рефрактометрия основана на наличии зависимости величины показателя преломления света от концентрации раствора испытуемого вещества. Показатель преломления зависит также от температуры, длины волны света, концентрации вещества и природы растворителя. Рефрактометрию используют для установления подлинности лекарственных веществ по молярной рефракции. Для количественного определения выбирают интервал линейной зависимости между концентрацией раствора и коэффициентом преломления. В этом интервале концентрацию (х) вычисляют по формуле: х=(n – n_O)/F, где n — показатель преломления раствора вещества; n_O — показатель преломления растворителя; F — фактор, равный величине прироста показателя преломления при увеличении концентрации вещества на 1% (устанавливается экспериментально).

Рефрактометрические определения выполняют на рефрактометрах, при стабильной температуре (200,3^ОC) и длине волны линии D спектра натрия (589,3 нм) в диапозоне показателей преломления от 1,3 до 1,7. Прибор юстируют по эталонным жидкостям или воде очищенной, для которой n_D²⁰ = 1,3330.

31. Спектрофотометрия в уф-, видимой, ик-областях спектра в оценке качества лс.

Используют спектрофотометрические методы анализа по поглощению веществами монохроматического электромагнитного излучения.

Фотометрические методы анализа основаны на использовании закона Бугера-Ламберта-Бера:

В случае несоответствия закону вначале с помощью стандартного раствора устанавливают зависимость оптической плотности от концентрации, а затем строят калибровочный график, с помощью которого выполняют расчеты.

Диапазоны света:

Спектрофотометрия в УФ- и видимой областях – 1 из широко используемых физико-химических методов в фармацевтическом анализе.

Анализируемые ЛВ должны иметь в структуре молекулы хромофорные группы (сопряженные связи, ароматическое ядро и др.), обусловливающие различные электронные переходы в молекулах и поглощение электромагнитного излучения.

Кривая зависимости интенсивности светопоглощения от длины волны (нм) называется спектром поглощения вещества и является его специфической характеристикой. Измерение спектров поглощения растворов анализируемых веществ в УФ (190-380 нм) и видимой (380-780 нм) областях производят с помощью спектрофотометров различных марок (СФ-26, СФ-46 и др.). В качестве растворителей используют свободные от примесей воду, растворы кислот и щело­чей, этанол, хлороформ и другие органические растворители.

Удельный показатель поглощения представляет собой величину оптической плотности раствора, содержащего 1,0 г вещества в 100 мл раствора, измеренную в кювете с рабочей длиной 1 см. Установив по стандартному образцу величину E и преобразовав эту формулу, можно рассчитать концентрацию анализируемого вещества с относительной погрешностью до ±2%.

Константа измеряется в различных единицах; в молях – молярный коэффициент поглощения, в % - удельный показатель поглощения

Идентификацию ЛВ можно провести по, Е, характеру спектральных кривых в различных растворителях, положению максимума и минимума светопоглощения или их отношению (при различных длинах волн). Для количественного спектрофотометрического анализа важен выбор аналитической полосы поглощения. Последняя должна быть свободна от наложения полос поглощения других компонентов смеси и иметь достаточно высокий удельный показатель поглощения анализируемого вещества.

Спектрофотометрия в ИК-области. Природа полос поглощения в ИК области связана с колебательными переходами и изменением колебательных состояний ядер, входящих в молекулу поглощающего вещества. Поэтому поглощением в ИК-области обладают молекулы, дипольные моменты которых изменяются при возбуждении колебательных движений ядер. Область применения ИК-спектроскопии аналогична, но более широка, чем у УФ-метода. ИК-спектр однозначно ха­рактеризует всю структуру молекулы, включая незначительные ее изменения. Важные преимущества ИК-спектроскопии — высокая специфичность, объективность полученных результатов, возможность анализа веществ в кристаллическом состо­янии. Для измерения ИК-спектров на однолучевых или двулучевых ИК-спектрофотометрах используют взвеси веществ в вазелиновом масле или помещают анализируемое вещество между пластинами из бромида калия.

Каждый ИК-спектр представляет собой серию полос поглощения, максимумы которых определяются волновым числом, измеряемым в см^-1, и определенной интенсивностью. Для анализа ЛB обычно используют спектральную область от 4000 до 400 см^-1.

ГФ XI рекомендует два способа установления подлинности по ИК-спектрам. Один из них основан на сравнении заре­гистрированных в идентичных условиях ИК-спектров испытуемого ЛB и его стандартного образца. Второй способ заклю­чается в сравнении ИК-спектра испытуемого ЛB с его стандартным спектром, прилагаемым к ФС и зарегистрированным в соответствии с указанными в ней требованиями.

УФ	Видимый		ИК
p-электроны		Функциональные группы
Определение подлинности и количественное определение		Определение подлинности
Истинные растворы		Таблетки