Лекарственные вещества принадлежащие к группе витаминов. Витамины алифатического, алициклического и ароматического рядов. Витамины - это органические вещества, являющиеся биологическимикатализаторами химических реакций, протекающих в живой клетке и участвующие в обмене веществ, преимущественно - в составе ферментных систем (энзимовитамины – как правило, водорастворимые вещества). Кроме того, витамины могут выполнять сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов (гормоновитамины - как правило жирорастворимые в-ва). После открытия и изучения роли эндогенных окислителей и контролирующих их антиоксидантных факторов в организме стало ясно, что большая группа водо- и жирорастворимых витаминов взаимодействуют в организме как антиоксидантная система. Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической структуры, синтезированные, главным образом, растениями, частично микроорганизмами. В отдельных случаях витамины образуются в животных тканях в результате химических преобразований веществ, являющихся их предшественниками (провитаминами). Витамины человек или животные должны получать извне полностью или частично.
Классификация витаминов Первоначально существовала буквенная классификация витаминов, т.е. по мере открытия отдельных витаминов их обозначали буквами латинского алфавита, а также классифицировали по их биологическому значению. Так витамин Е - токоферол (деторождение несущий), С - антискорбутный. Была введена также классификация по физическим свойствам, согласно которой все витамины делились по ихрастворимости на две большие группы: водорастворимые и жирорастворимые. По действию в организме витамины можно разделить на энзимовитамины (В1, В2, РР, В6, В12, фолиевая к-та идр.), гормоновитамины (А, D2, D3), витамины – антиоксиданты (А, Е, С, липолиевая к-та) Наиболее совершенной можно считать химическую классификацию, следуя которой, все витамины можно разделить на следующие группы: I. Витамины алифатического ряда: кислота аскорбиновая (вит.С), кислота пангамовая (вит. В15), кислота пантотеновая (вит. В3). I I. Витамины алициклического ряда: ретинолы (вит. группы А), кальциферолы (вит. группы D). III. Витамины ароматического ряда: витамины группы К. IV. Витамины гетероциклического ряда: токоферолы (вит. группы Е). биофлавоноиды (вит. группы Р), никотиновая кислота и ее амид (вит. группы РР), пиридоксины (вит. группы В6), тиамины (вит. B1), кислота фолиевая (вит. Вс), рибофлавин (вит. В2), кобаламины (вит. группы В12).
Витамины алифатического ряда
Производные полиокси-?-лактонов ненасыщеных карбоновых кислот .
Витамин С – аскорбиновая кислота, антискорбутный витамин
Аскорбиновая к-та участвует в регуляции редокс-состояния клеток и является естественным антиоксидантом. Располагая лабильными атомами водорода, несущими неспаренный электрон взаимодействует с активными кислородными радикалами и липоперекисями нейтрализует их с образованием стабильны продуктов. Аскорбиновая кислота широко распространена в природе. Особенно ею богатый растительный мир: свежие овощи, фрукты, хвоя и др. В промышленности аскорбиновую кислоту получают из D-глюкозы
Кислота
аскорбиновая (Acidum ascorbinicum)
Ascorbic acid
(?-
Лактон-2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты)
Свойства Бесцветные кристаллы, изменяющие цвет под действием воздуха и влаги, кислого вкуса. Легко растворим в воде и 96 % спирте, практически нерастворим в эфире. Аскорбиновая кислота за счет наличия ендиольной группировки проявляет одновременно восстановительные и кислотные свойства.Кислотный характер ее обусловлен подвижностью водорода гидроксила в положении 3; при титровании щелочью аскорбиновая кислота ведет себя как одноосновная кислота (см. количественное определение). Аскорбиновая кислота окисляется в две стадии: 1. Обратимый процесс окисления до дегидроаскорбиновой кислоты (кетонная форма). 2. Необратимый процесс окисления до фурфурола:
Идентификация
1.Определяют УФ-
и ИК-спектральные
характеристики, рН водного
р-ра.
2.
Реакция окисления раствором нитрата
серебра в азотнокислой среде (выпадает
темный осадок металлического серебра)
:
3.
При прибавлении к раствору аскорбиновой
кислоты по каплям раствора
2,6-дихлорфенолиндофенола синяя окраска
последнего исчезает:
При испытании на чистоту определяют удельное оптическое вращение и специфическую примесь щавелевой кислоты (при прибавлении раствора кальция хлорида в сравнении с эталоном). Методом атомно-абсорбционной спектрометрии определяют содержание меди и железа, которое не должно превышать допустимые пределы. Количественное определение
1.Йодометрически
при подкислении разбавленной H2SO4 с
индикатором крахмал:
КIO3
+ 5KI + 6HCI>3I2 + 6КСl + ЗН2О
2.
Прямое йодатометрическое титрование
в кислой среде в присутствии калия
йодида (индикатор - крахмал):
3.
Алкалиметрическое титрование:
Применение.
В профилактических и лечебных целях
при цинге, кровотечениях различной
этиологии, инфекционных заболеваниях
и интоксикациях, заболеваниях печени
и почек.
Хранение.
В плотно укупоренном контейнере, в
защищенном от света месте.
Производные эфиров глюконовой кислоты
К этой группе витаминов относится пангамовая кислота (вит. В15). В медицине используют ее кальциевую соль. Содержится пангамовая кислота в рисовых отрубях, дрожжах, крови, печени. По химической структуре пангамовая кислота представляет собой эфир D-глюконовой кислоты и диметиламиноуксусной кислоты. В 80-е годы прошлого столетия витамин В15 был самым покупаемым аптечным продуктом в Нью-Йорке. Считалось, что она увеличивает скорость окислительных процессов и может служить донором метильных радикалов. Впоследствии оказалось, что клиническая эффективность пангамовой кислоты переоценивалась. Так как у нее не найдено вредного действия , в нашей стране оно не исключена из фармакопеи.
Кальция
пангамат (Calcii pangamas)
Свойства
Белый или с желтоватым оттенком кристаллический порошок с характерным запахом. Гигроскопичен, легко растворим в воде и практически нерастворим в органических растворителях.
Идентификация
1.
Наличие характерных максимумов поглощения
в его ИК-спектре.
2.
Ион кальция определяют
по реакции с оксалатом
аммония.
3.
С катионом Fe3+ - светло-зеленое окрашивание
дает остаток глюконовой кислоты.
4.
При добавлении к раствору кальция
пангамата гидроксида натрия ощущается запах
аминов.
5.
Для таблеток кальция пангамата - реакция
образования окрашенного гидроксамата
железа:
Количественное
определение
Учитывая,
что субстанция, кроме кальция пангамата,
содержит 25% кальция глюканата и 6% кальция
хлорида, количественно определяют
содержание:
азота – методом ацидиметрии в неводной среде (3.6 -4.2 %);
кальция – методом комплексонометрии (5.8 – 7.4%);
хлоридов – методом Фольгарда (не больше 2.2%);
сумму карбоксильных групп (11 - 15%) – методом ионнообменной хроматографии.
Применение. При различных формах атеросклероза, цироза печени, алкоголизме и др. заболеваниях. Применяют внутрь в виде таблеток. Пангамат кальция оказывает благоприятное влияние на обмен веществ, улучшает липидный обмен, повышает усвоение кислорода тканями. Хранение. В хорошо укупоренных склянках, в сухом месте, при комнатной температуре.
Производные
?-аминокислот
К
производным ? - аминокислот
относится пантотеновая
кислота.
Богатым источником этой кислоты являются
дрожжи, печень и яичный желток.
По
химической структуре эта кислота
представляет собой амид, образованный
?-аланином и a,?-диокси-?,?-диметилмасляной
(пантоевой) кислотой: 
В
медицинской практике применяется
кальциевая соль пантотеновой кислоты
Кальция пантотенат (Calcii pantothenas)
Кальциевая соль D-(+)-a,?-диокси-?,?-диметилбутирил-N -амид- ??-аминопропионовой кислоты
Свойства Белый мелкокристаллический порошок без запаха, легко растворим в воде, очень мало растворим в органических растворителях. Для кальция пантотената определяют удельное вращение 5% водного раствора.
Идентификация
1.
По иону кальция (с
оксалатом аммония).
2.
Остаток a,?-диокси-?,?-диметилмасляной кислоты
определяют после щелочного гидролиза.
Вещество кипятят с раствором гидроксида
натрия, после охлаждения подкисляют
хлористоводородной кислотой и прибавляют
раствор хлорида железа (III) — образуется
интенсивно-желтое окрашивание:
2.Образование
комплекса синего цвета
с CuS04 в
щелочной среде (?-аланин):
Количественное
определение. Комплексонометрически по
катиону Ca2+ (8,2-8,6%) и по содержанию азота
(5,7-6,0%) (метод Къельдаля).
Применение.
Для лечения невралгии, экземы, аллергии,
полиневрита и других состояний, связанных
с нарушением обменных процессов, а также
при воспалительных процессах.
Хранение. В
сухом месте, в хорошо укупоренных
склянках.
Витамины
алициклического ряда
Витамины
группы А (ретинолы)
В
основе молекулы ретинола лежит
триметилциклогексановый цикл, связанный
с тетраенольной сопряженной цепью,
которая оканчивается гидроксильной
или альдегидной группой. Ретинол получен
из печени рыб в 1909 году. В 1928 г. Эйлер
установил существование в некоторых
растениях веществ, обладающих провитаминной
активностью, т.е. являющихся предшественниками
витаминов. Провитаминами витамина А
являются a-,
?- и ?-каротины.
В медицине применяется ретинола ацетат:
Ретинола
ацетат (Retinoli acetas)
Транс-9,13-диметил-7-(
1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ола-15
ацетат
Свойства Белые или бледно-желтые кристаллы со слабым запахом. Чрезвычайно неустойчивы по отношению к кислороду воздуха и свету. Практически нераст-ворим в воде, растворим в 95% спирте, хлороформе, эфире и жирных маслах.
Идентификация Цветная реакция с хлоридом сурьмы (III) (синее окрашивание).
Количественное определение УФ-спектрофотометрия. Применение. При авитаминозе, заболеваниях и поражениях кожи, заболеваниях глаз и простуде. Хранение.В связи с тем, что субстанция легко окисляется, хранят ее в запаяных в токе азота ампулах, предохраняющих от действия света, при t <+5°.
Циклогексанолэтиленгидриндановые витамины (кальциферолы)
К этой группе витаминов относятся витамины группы D, которые называют кальциферолами или антирахитическими. В настоящее время открыто несколько витаминов группы D: D1-D7. Практическое применение имеет витамин D2 (эргокальциферол) и витамин D3 (холекальциферол). Эти витамины сходны по химической структуре, физико-химическим свойствам и фармакологическому действию. Содержатся витамины D2 и D3 в яичном желтке, икре, сливочном масле, молоке. Значительное количество этих витаминов сопутствует ретинолу в печени и жировой ткани рыб и морских животных. При ультрафиолетовом облучении содержание витаминов группы D в этих продуктах повышается. Химическая структура витамина D2 близка к стероидам. Его получают облучением ультрафиолетовыми лучами эргостерина, который экстрагируют из дрожжей.
Ергокальциферол (Ergocalciferolum)
24-Метил-9,10-секохолеста-5,7,10(
19),22-тетраен-3?-ол
Свойства Витамин D2 - это белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде, растворяется в спирте, эфире, хлороформе, ацетоне и жирных маслах. В медицинской практике применяют спиртовый (0,5%) и масляный (0,125%) растворы витамина D2. Раствор эргокальциферола в масле представляет собой прозрачную маслянистую жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета. Идентификация По реакции с раствором треххлористой сурьмы (в присутствии ацетилхлорида) - образуется оранжево-розовое окрашивание. Эта же реакция используется для определения примесей методом тонкослойной хроматографии и количественного содержания методом фотоколориметрии. Применение.Для профилактики и лечения рахита, а также при костных заболеваниях, связанных с нарушением кальциевого обмена. Витамины группы D являются эффективным средством для лечения всех форм волчанки и других кожных заболеваний. Хранение. Эргокальциферол и его лекарственные формы хранятся в герметически укупоренных, доверху заполненных склянках оранжевого стекла, т.к. он легко окисляется кислородом воздуха, а на свету постепенно разлагается с образованием токсичных продуктов.
Витамины ароматического ряда
Производные нафтохинона К витаминам группы К относятся производные 2-метил-1,4-нафтохи-нона. Они обладают антигеморрагическим действием и участвуют в образовании протромбина. В медицинской практике применяется синтетический аналог витаминов группы К - викасол.
Викасол
(Vikasolum)
2,3-Дигидро-2
-метил-1,4-нафтохинон-2-сульфонат натрия
Свойства Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошокбез запаха. Легко растворим в воде, трудно в спирте и мало - в эфире.
Идентификация
Взаимодействие со щелочью:
Образовавшийся
осадок 2-метил-1,4-нафтохинона извлекают
хлороформом, очищают от примесей и
определяют температуру его плавления
(104°-107° С);
2.
При прибавлении к раствору викасола
концентрированной серной кислоты
ощущается запах сернистого газа:
3.
Реакция на катион Na+
Специфическими
примесями в викасоле являются бисульфит
натрия и 2-метил-1,4-нафтогидрохинон-З-сульфонат.
Бисульфит натрия определяют количественно
йодометрическим методом (допускается
не более 2%).2-метил-1,4-нафтогидрохинон-3-сульфонат
определяют с помощью о-фенантролина по
образованию нерастворимого в воде
осадка (примесь не допустима).
Количественное
определение.
Цериметрический метод.
Взаимодействием с натрия гидроксидом
осаждают 2-метил-1,4-нафтохинон, который
извлекают хлороформом. После удаления
хлороформа 2-метил-1,4-нафтохинон
восстанавливают в кислой среде до
2-метил-1,4-диоксинафталина, который затем
титруют 0,1 М р-ром церия сульфата до
появления зеленого окрашивания (индикатор
о-фенантролин):
Применение.
При пониженной свертываемости
крови.
Хранение. В
хорошо укупоренной таре, предохраняющей
от действия света.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Процесс извлечения действующих веществ из сырья состоит из стадий набухания, образования первичного сока внутри клеток и массообмена.
При этом происходит молекулярная и конвективная диффузии.
Молекулярная диффузия – это перенос распределяемого вещества, осуществляемый за счет хаотического движения молекул и зависит от запаса кинетической энергии частиц (молекул).
Конвективная диффузия – это перенос вещества в результате причин, вызывающих перемещение жидкости: сотрясение, изменение температуры, перемешивание.
Таким образом, извлечение складывается из следующих основных процессов: диффузии, десорбции, растворения, диализа и вымывания, которые происходят самопроизвольно и одновременно.
Факторы, влияющие на полноту и скорость извлечения действующих веществ
– соотношение между количеством сырья и экстрагента;
– стандартность сырья;
– гистологическое строение сырья;
– степень измельчения сырья;
– материал применяемой аппаратуры;
– температура и время настаивания;
– влияние ферментов и микрофлоры;
– химический состав действующих веществ;
– рН среды.
Соотношение количества сырья и экстрагента.
1:10 |
Все растения, кроме сильнодействующих |
1:20 |
Корень алтея |
1:30 |
Валериана, горицвет, спорынья, истод, ландыш, морской лук, мыльнянка, сенега, синюха |
1:400 |
Сильнодействующие растения (термопсис, наперстянка) |
Rp.: Infusi herbae Hyperici ex 10,0 – 200 ml Da. Signa. Для полоскания полости рта.
По данной прописи необходимо из 10 весовых частей травы зверобоя приготовить 200 объемных частей настоя.
Rp.: Infusi hеrbае Lеоnuri 200 ml Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день.
В данном случае необходимо из 20 весовых частей травы пустырника приготовить 200 объемных частей настоя.
Количество поглощаемой воды зависит от гистологического строения и степени измельчения сырья. Поэтому необходимо использовать индивидуальные коэффициенты поглощения воды сырьем.
Коэффициент водопоглощения (Кв) показывает количество жидкости, удерживаемое 1,0 г растительного сырья стандартной степени измельчения после его отжатия в перфорированном стакане инфундирки.
Общепринятые коэффициенты: для корней – 1,5; коры, цветков и трав – 2,0; семян – 3,0.
Таким образом, количество воды, необходимое для приготовления настоя или отвара, определяют суммированием объема извлечения, указанного в рецепте, и дополнительного количества воды, которое рассчитывают путем умножения массы сырья на коэффициент водопоглощения.
Например, для получения 200 мл настоя из травы пустырника воды следует взять: 200 + (20,0 · 2) = 240 мл.
Поэтому в многокомпонентных прописях жидких лекарственных форм, содержащих водные извлечения и порошкообразные вещества, в случае приготовления настоев и отваров из растительного сырья нельзя пользоваться концентрированными растворами солей.
Рассчитайте количество ингредиентов и воды очищенной для приготовления 100 мл настоя корня алтея:
а) с использованием лекарственного растительного сырья;
б) с использованием сухого стандартизированного экстракта-концентрата (1:1).
При расчете количества сырья и воды очищенной используют расходный коэффициент (1,3), что показывает, во сколько раз необходимо увеличить количество сырья и воды, чтобы получить необходимое количество вытяжки:
Корня алтея:
1 - 20 мл
Х - 100 мл Х = 5,0 5 · 1,3 = 6,5
Воды очищенной: 100 · 1,3 = 130 мл
б) Сухого стандартизированного экстракта-концентрата корен й алтея (1:1)
1 - 20 мл
Х - 100 мл Х = 5,0
экстракта-концентрата 5%> 3%, учитываем КУО.
Воды очищенной 100 - (5 · 0,61) = 96,95 мл.