Производственный контроль предприятий отрасли. Лабораторный практикум. Учебное пособие

В две колбы вместимостью50 см3 помещают по 5 см3 рабочего раствора стандартного образца кислоты фолиевой (колбы № 1 и № 2). В две другие колбы помещают по 5 см3 испытуемого раствора (колбы № 3 и № 4). В пятую колбу помещают 5 см3 раствора гидрофосфата калия (колба № 5).

В колбы № 1 и № 3 помещают по 1 см3 раствора перманганата калия с массовой долей 0,4 %, а в колбы № 2, 4 и 5 – по 1 см3 воды. Содержимое колб перемешивают и оставляют на 2-3 мин. Затем во все колбы приливают по 1 см3 раствора нитрита натрия с массовой долей 2 % и по 1 см3 раствора соляной кислоты, получаемого смешиванием 4 объемов концентрированной соляной кислоты и 6 объемов воды, хорошо перемешивают и оставляют на 2 мин. Во все колбы приливают по 1 см3 раствора сульфамата аммония с массовой долей 5 % или сульфаминовой кислоты, осторожно перемешивают вращательным движением, пока не прекратится выделение пузырьков газа, После этого во все колбы приливают по 1 см3 раствора N-(1-нафтил)-этилендиамина дигидрохлорида с массовой долей0,1 %, хорошо перемешивают и оставляют на 10 мин.

Измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания 550 нм, в кювете с рабочей длиной 10 мм. Измерение проводят относительно контрольного раствора(колба № 5). Массовую долю безводной кислоты фолиевой вычисляют по формуле

х = ( А3 - А4 ) ×С ×500 , ( А1 - А2 ) ×т

где А1, А2, А3, А4 — оптические плотности растворов в колбах № 1, 2, 3, 4; С – концентрация безводной кислоты фолиевой раствора стандартного образца, мг/см3; m — масса препарата, г.

Приготовление основного раствора стандартного образца фолиевой кислоты. Около 0,05 г стандартного образца кислоты фолиевой (точная масса) растворяют в смеси 50 см3 воды и 2 см3 концентрированного раствора аммиака вмерной колбе вместимостью 100 см3, доводят объем раствора водой до метки и хоро-

81

шо перемешивают. Прибавляют несколько капель толуола. Хранят в прохладном месте в темноте. Основной раствор стандартного образца годен в течение 1 мес.

Приготовление рабочего раствора стандартного образца кислоты фолиевой. Помещают 1 см3 основного раствора стандартного образца в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доводят объем раствора до метки раствором гидрофосфата калия. Рабочий раствор стандартного образца содержит0,01 мг кислоты фолиевой в 1 см3. Раствор годен в день приготовления.

Количественное определение пиридоксина гидрохлорида. Метод неводного титрования. Около 0,15 г препарата (точная масса) растворяют в 20 см3 безводной уксусной кислоты при слабом нагревании. Раствор охлаждают, прибавляют 5 см3 раствора ацетата ртути (II) и титруют 0,1 н раствором хлорной кислоты до появления изумрудно-зеленого окрашивания (индикатор — кристаллический фиолетовый). Параллельно проводят контрольный опыт. 1 см3 0,1 моль/дм3 раствора хлорной кислоты соответствует 0,02056 г пиридоксина гидрохлорида, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 99 %.

Метод нейтрализации по соляной кислоте, связанной с основанием. Около 0,1 г препарата (точная масса) растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 50 см3 и доводят объем раствора водой до метки. К 20 см3 полученного раствора прибавляют 2-3 капли раствора бромтимолового синего и титруют из микробюретки 0,1 моль/дм3 раствором гидроксида натрия до первого появления голубой окраски. 1 см3 0,1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия соответствует0,003545 г хлора, которого должно быть не менее 17,1 и не более 17,35 %.

Количественное определение тиамина хлорида. Около 0,1 г препарата (точная масса) растворяют в 20 см3 безводной уксусной кислоты при слабом нагревании. Раствор охлаждают, прибавляют 5 см3 раствора ацетата ртути (II) и титруют 0,1 моль/дм3 раствором хлорной кислоты до изумрудно-зеленой окраски(индикатор – кристаллический фиолетовый): Параллельно проводят контрольный опыт. 1 см3 0,1 моль/дм3 раствора хлорной кислоты, соответствует 0,01686 г тиамина хлорида, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 98 %.

82

моль/дм3и доводят объем раствора водой до метки. Измеряют оптическую плотность полученного раствора на спектрофотометре в кювете с рабочей длиной 10 мм при 267 нм. Содержание, %, рибофлавина вычисляют по формуле

х= А ×10000 ,

т×850

где А – оптическая плотность испытуемого раствора; m – масса, г; 850 – удельный показатель поглощения чистого рибофлавина при

267 нм.

Содержание рибофлавина в препарате должно быть 98-102 % в пересчете на сухое вещество.

Количественное определение никотинамида. Около 0,15 г предварительно высушенного препарата(точная масса) растворяют в 20 см3 безводной уксусной кислоты и титруют0,1 н раствором хлорной кислоты до появления изумрудно-зеленого -ок рашивания (индикатор – кристаллический фиолетовый). Параллельно проводят контрольный опыт.

1 см3 0,1 моль/дм3 раствора хлорной кислоты соответствует 0,01221 г никотинамида, которого в высушенном препарате должно быть не менее 99 %.

83

Контрольные вопросы

1.Как синтезируют препараты витаминов: тиамина бромид, кислоту никотиновую, пиридоксина гидрохлорид и рибофлавин?

2.Какими химическими реакциями доказывают подлинность рибофлавина, кислоты фолиевой, тиамина хлорида (бромида), никотинамида, кислоты никотиновой, пиридоксина гидрохлорида?

3.Какие физико-химические методы используют для качественного анализа витаминов?

4.Какие физико-химические и химические методы применяют для количественного анализа витаминов?

5.Какими особенностями химической структуры объясняется окраска и флуоресценция рибофлавина?

6.Как влияют условия хранения витаминов на их химические свойства?

7.Почему исчезает окраска раствора рибофлавина при добавлении гидросульфита натрия?

Лабораторная работа № 14.

Качественный анализ лекарственных препаратов стероидных гормонов и их синтетических аналогов

Цель работы: освоить способы оценки качества и идентификации гормональных препаратов.

Реактивы и материалы: кортизона ацетат, дезоксикортикостерона ацетат, преднизон, преднизолон, метилтестостерон, метандростенолон, прогестерон, прегнин, концентрированная серная кислота, этанол, раствор гидроксиламина с массовой долей 0,1 %, раствор хлорида железа с массовой долей 10 %, концентрированная соляная , кислотаметанол, 2,4-динитрофенилгидразин молярной концентрации 0,1 моль/дм3, сульфат фенилгидразина.

84

Теоретические сведения

Гормональные препараты – это лекарственные средства, которые содержат гормоны или гормоноиды, проявляющие фармакологические эффекты подобно гормонам. Их применяют в виде таких препаратов, как:

-экстракты гормонов, полученные из эндокринных желёз забойных животных (адреналин, инсулин);

-синтетические гормоны, которые полностью соответствуют структуре естественных и действуют аналогично им;

-синтетические соединения, которые не идентичны по химическому строению естественным гормонам, но проявляют выраженное гормональное действие;

-фитогормоны – растительные препараты, которые проявляют гормональную активность при введении в организм животных.

Cтероидные гормоны - это жирорастворимые (липидные) гормоны, являющиеся по структуре стероидами, но способные проникать через клеточную мембрану ,иизбирательно взаимодействуя со специфическими ядерными рецепторами, вызывать изменения в генетическом аппарате клетки, то есть осуществляющие гормональную регуляцию в организме человека.

Выделяют четыре наиболее общие группы стероидных гормонов: минералкортикоиды, глюкокортикоиды, андрогены и эстрогены. Основными представителями этих каждой из этих групп являются альдостерон, кортизол, тестостерон и эстрадиол соответственно. Кроме того, выделяют группу прогестагенов, основным представителем которой является прогестерон.

Механизм фармакологического действия гормонов на клеточном уровне заключается в изменении проницаемости клеточных мембран для калия или в активизации каталитической

активности клеточных ферментов. В первом случае гормон блокирует активность Na+-, K+-АТФ- фазы, что способствует проникновению в цитоплазму клеток ионов кальция, во втором – активизируется циклический аденозинмонофосфат(цАМФ) клеточных ферментов или его синтез, что способствует проявлению гормонального эффекта.

85

Стероидные гормоны – группа физиологически активных веществ (половые гормоны, кортикостероиды и др.), регулирующих процессы жизнедеятельности у животных и человека. Это один из главных классов гормональных соединений всех видов позвоночных и многих видов беспозвоночных животных. Они являются регуляторами фундаментальных процессов жизнедеятельности многоклеточного организма - координированного роста, дифференцировки, размножения, адаптации, поведения.

Стероидные гормоны, проникая в клетку, образуют комплексные соединения с цитоплазматическими рецепторами. Комплекс транспортируется в ядро, где гормон освобождается от рецептора и взаимодействует с ядерным хроматином и через РНК регулирует синтез белка, проявляя гормональный эффект. Фармакологическое действие стероидных гормонов наступает через несколько часов или дней, что зависит от скорости синтеза новых белков, которые обеспечивают гормональный эффект.

Стероидные гормоны представлены тремя циклогексановыми и одним циклопентановым кольцами, которые образуют тетрациклиническую систему стерана. Исходя из последовательности и количества углеродных атомов, которые обусловливают фармакологическое действие, стероидные гормоны делят на четыре группы: C18-стероиды, к которым относят эстрогенные гормоны (эстрадиол, эстрон, эстриол); C19-стероиды, которые представляют собой андрогены(тестостерон, метилтестостерон); C21-стероиды, к которым принадлежат гестагенные гормоны (прогестерон), и кортикостероиды (кортикостерон, кортизол, альдостерон).

Стероидные гормоны имеют широкий спектр физиологических аспектов фармакологического действия. В организме нет тканей, которые не были бы чувствительными к тому или иному стероидному гормону. Данные вещества являются очень важной частью в организме, так как выполняют множество функций.

Одной из наиболее важных функций, является регуляция периода беременности у женщин, а также регуляция углеводного и водносолевого обмена в организме. У мужчин благодаря стероидам происходят такие процессы, как эякуляции и сперматогенез. Данные вещества участвуют во многих процессах в организме.

86

С каждым годом в медицине обнаруживаются функции, за которые отвечают стероидные гормоны. Многогранность в функциональности этих гормонов объясняется тем, что это результат взаимодействия данных гормонов со многими различными - ре цепторами в организме.

Для установления подлинности используют цветную реакцию с концентрированной серной кислотой. В присутствии этинилэстрадиола раствор приобретает оранжево-красную окраску с желтовато-зеленой флуоресценцией. После добавления полученного раствора к 10 см3 воды окраска изменяется до фиолетовой и выпадает фиолетовый осадок. Местранол с концентрированной серной кислотой образует кроваво-красное окрашивание с аналогичной флуоресценцией. Эстрадиола дипропионат под действием концентрированной серной кислоты гидролизуется с образованием эстрадиола и пропионовой кислоты. Последующее нагревание в присутствии этанола ведет к образованию этилового эфира пропионовой кислоты, имеющего характерный запах.

Ход работы

1. Описание свойств лекарственных препаратов стероидных гормонов и их синтетических аналогов. Результаты оформ-

ляют в виде табл. 15 и сопоставляют с данными, приведенными в табл. 16.

Таблица 15

Результаты определения физических и физико-химических свойств препарата

Установить растворимость одного из лекарственных препаратов. Полученные результаты оформить в виде табл. 17, пользуясь сокращенными обозначениями условных терминов растворимости, приведенными в табл. 16 и сопоставить с данными, приведенными в табл. 18.

87

88

Качественный анализ препаратов стероидных гормонов, производных прегнен-4-она-3 (дезоксикортикостерона ацетата,

89

дистиллированной воды, встряхивают - наблюдают окраску или флуоресценцию. После охлаждения раствора приливают3 см3 хлороформа и энергично встряхивают. Затем наблюдают окраску водного и хлороформного слоев. Полученные результаты оформляют в виде табл. 20. Делают заключение о соответствии требованиям к подлинности препаратов.

Избирательные качественные реакции на гормональные препараты. Кортизона ацетат, дезоксикортикостерона ацетат. Растворяют 0,01 г препарата в 2-3 см3 этанола, прибавляют 1 см3 щелочного раствора гидроксиламина, встряхивают в течение 3-5 мин. Затем добавляют 2 см3 разведенной 1:5 соляной кислоты, встряхивают и приливают 0,5 см3 раствора хлорида железа (III) с массовой долей 10 % в 0,1 моль/дм3 растворе соляной кислоты. Появляется темно-вишневое (кортизона ацетат) или краснокоричневое (дезоксикортикостерона ацетат) окрашивание.

Таблица 20

Результаты взаимодействия дезоксикортикостерона ацетата, прогестерона и прегнина с концентрированной серной кислотой

Метандростенолон. Растворяют 0,05 г препарата в 9 см3 метанола и прибавляют1 см3 раствора 0,1 моль/дм3 2,4-динитрофенилгидразина. При потирании палочкой стенки пробирки образуется оранжево-красный осадок.

Преднизон, преднизолон. Растворяют 0,001 г препарата в 1 см3 метанола, прибавляют 5 см3 раствора сульфата фенилгидразина и нагревают на водяной бане. Через 5 мин появляется желтое окрашивание.

90