Руководство для преподавателей по проведению практических занятий по фармацевтической химии на III курсе фармацевтического факультета (II часть)

УДК

615.4: 54 (075.8)

Авторы: И.В. Михайлова, Н.А. Кузьмичева, Д.С. Карманова

Под общей редакцией заведующего кафедрой химии и фармацевтической химии, профессора, д.м.н., С.И. Красикова

Руководство для преподавателей по проведению практических занятий по фармацевтической химии на IIIкурсе фармацевтического факультета (II часть). Оренбург,

2014. – 86 с.

Руководство подготовлено коллективом кафедры медицинской и фармацевтической химии Оренбургской государственной медицинской академии в соответствии с официально утвержденной программой и государственными образовательными стандартами для студентов фармацевтического факультета.

Руководство включает общие методы определения доброкачественности лекарственных средств, методы определения качества лекарственных средств неорганической и органической природы. Представлены методики организации и проведения практических занятий, уделено внимание организации самостоятельной работы студентов во внеучебное время, методологии преподавания.

Руководство предназначено молодым преподавателям, аспирантам, интернам для подготовки к лабораторно-практическим занятиям и их успешного проведения

Рецензенты:

1.Доцент кафедры химии и МПХ ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет», к.х.н. О.А. Фарус.

2.Заведующий кафедрой управления и экономики фармации, фармацевтической

технологии и фармакогнозии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России, доцент, к.м.н. А.Н. Саньков

Руководство для преподавателей по проведению практических занятий по фармацевтической химии на IIIкурсе фармацевтического факультета рассмотрено и рекомендовано к печати РИС ОрГМА

© Кафедра медицинской и фармацевтической химии, 2014

2

Список основных сокращений

ГФ - Государственная фармакопея ОФС - общая фармакопейная статья ФС - фармакопейная статья

ГСО - государственный стандартный образец РСО - рабочий стандартный образец

М.м. - обозначение, принятое ГФ Х1 для относительной молекулярной массы вещества (Мr). Указаны в соответствующих ФС на лекарственные средства

А.м. - обозначение, принятое ГФ Х1 для относительной атомной массы элемента

(Аr). Указаны в ГФ Х1, вып.1, с.302.

М- молярная масса вещества, г/моль

С(%) - концентрация вещества, выраженная в процентах

С- молярная концентрация вещества, моль/л

Р- общая масса или объем лекарственного препарата или средняя масса

а- навеска субстанции, лекарственного препарата, реактива, г или мл

3

Предисловие

Государственный образовательный стандарт по специальности «Фармация» предъявляет определенные требования к практическим умениям, которыми студент должен овладеть в процессе обучения. Часть практических умений, касающихся контроля качества и стандартизации лекарственных средств, осваиваются во время лабораторных занятий по фармацевтической химии.

Предлагаемое руководство направлено на выполнение этой задачи и составлено для студентов с целью организации их самостоятельной подготовки к занятиям и выполнению лабораторных работ. При работе с методическим руководством предусмотрена необходимость использования студентом Государственной Фармакопеи ХI и XII изданий, соответствующих разделов учебников по фармацевтической химии, указанных в списке литературы.

Руководство к практическим занятиям составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 060301. 65 – Фармация, учебным планом и программой дисциплины

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

1.ПК–34 способностью и готовностью готовить реактивы для анализа лекарственных средств в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи;

2.ПК–35 способностью и готовностью проводить анализ лекарственных средств с помощью химических, биологических и физико-химических методов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи;

3.ПК–37 способностью и готовностью проводить определение физико-химических характеристик отдельных химических форм, в том числе таблеток, мазей, растворов для инъекций;

4.ПК–47 Способность и готовность к проведению информационно-просветительской работы по пропаганде здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности

В«Руководстве …» содержаться современные сведения по общей и специальнойфармацевтической химии в соответствии с действующей учебной программой по специальности «Фармация» и требованиями Государственного образовательного стандарта.

Вруководство включены методические рекомендации для преподавателей по организации и проведению лабораторно-практических занятий по фармацевтической химии для студентов 3 курса фармацевтического факультета. Каждая тема занятий включает следующие разделы:

1.Тема занятия

2.Цель занятия

3.Методика проведения теоретической части занятия

4.Методика проведения практической части занятия

5.Методика оценки знаний студентов

6.Методика организации самостоятельной работы студентов во внеучебное время

7.Приложение: Хронокарта занятия

Материальное обеспечение занятия Интеграция темы

Литература

4

Содержание

13.Приложение 1 (приказ № 305)……………………………………………….... 63

14.Приложение 2 (правила оформления лекарств)………………….…….. 69

15.Приложение 3 (отраслевой стандарт)…………..……………………….. 73

16.Приложение 4 (общие реакции на подлинность)……...……………….. 79

17.Приложение 5 (индикаторы)……...………………………………………. 85

5

Ч А С Т Ь III

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

Методы анализа органических лекарственных соединений отличаются от методов анализа неорганических препаратов и имеют свои особенности. Они основаны на физических и химических свойствах лекарственных веществ и определяются их структурой.

В сравнении с неорганическими большинство органических соединений не являются электролитами, поэтому для их анализа обычно не могут быть применены реакции ионного типа, как в случае неорганических соединений.

Очень многие органические лекарственные вещества имеют высокий молекулярный вес и сложное строение. Если в составе их молекул находятся азот, сера, фосфор, галогены и другие элементы, отличные от углерода, то их обнаружение основано на переводе в диссоциирующие ионы путем минерализации.

В исследовании органических лекарственных препаратов большое значение имеет определение физических и химических констант: температуры плавления, температуры кипения, показателя преломления, удельного вращения, удельного и молярного показателей поглощения, рН, хрома-тографических констант и др.

Характерной особенностью органических соединений является наличие в их молекулах функциональных групп, которые определяют их свойства и реакционную способность. Поэтому типичным для анализа органических лекарственных препаратов является использование реакций, направленных на обнаружение функциональных групп (функциональный анализ).

Характер функциональных групп органических соединений не только определяет качественные реакции препарата, но и лежит в основе методов их количественного определения.

Для количественной оценки лекарственных средств органического происхождения применяются титриметрические и физико-химические методы, причем последним на современном этапе отводится приоритетное значение.

При анализе органических лекарственных препаратов необходимо обращать внимание на их принадлежность к химическому классу или группе; источники и способы их получения; зависимость физических, химических, физико-химических и фармакологических свойств от структуры лекарственных средств; возможность физических и химических превращений; стабильность и химическую несовместимость; биотрансформацию в организме человека; выбор методов для оценки качества и стандартизации лекарственных препаратов.

Особенности анализа качества лекарственных средств органического происхождения могут быть представлены в виде следующей схемы:

6

МОДУЛЬ 3 Функциональный анализ лекарственных средств органического происхождения

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

1.ПК–34 способностью и готовностью готовить реактивы для анализа лекарственных средств в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи;

2.ПК–35 способностью и готовностью проводить анализ лекарственных средств с помощью химических, биологических и физико-химических методов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи;

3.ПК–37 способностью и готовностью проводить определение физико-химических характеристик отдельных химических форм, в том числе таблеток, мазей, растворов для инъекций;

4.ПК–47 Способность и готовность к проведению информационно-просветительской работы по пропаганде здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности

ЗАНЯТИЕ № 1

Тема ОБЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

2.Цель занятия:

Выяснить особенности распознавания функциональных групп в структуре молекул кислородсодержащих лекарственных веществ органического происхождения (1 уровень усвоения).

Овладеть умением обнаружения функциональных групп в структуре молекул кислородсодержащих лекарственных веществ органического происхождения (3 уровень усвоения).

3.Методика проведения теоретической части занятия:

3.1.Контроль учебной дисциплины:посещаемость лекций, практических занятий, отработка пропусков и академической задолженности.

3.2.Формулировка темы и цели занятия.

Преподаватель формулирует тему и определяет цель занятия. Тема занятия – Определение качества кислородсодержащих ЛВ органического происхождения (функциональный анализ). При постановке цели указывается на прикладное значение теоретических знаний темы для их применения в рамках проведения контроля качества лекарственных средств. Преподаватель определяет порядок работы на занятии: 1. Входной контроль. 2. Теоретический разбор материала. 3. Выполнение практических работ.

3.3. Обсуждение вопросов, возникших у студентов при подготовке к занятию.Преподаватель должен уметь дифференцировать вопросы студентов. Для ответа на вопрос, связанный с недобросовестной подготовкой студента, преподаватель может привлекать студентов группы. Если вопрос проблемный, связан со сложностью усвоения данного учебного элемента или недостаточной информацией в учебнике, то также можно попробовать ответить с участием студентов группы, дополняя их.

8

Студентов, задающих интересные, важные, проблемные вопросы, следует отметить и учитывать их активность при выставлении оценок на занятие.

3.4. Контроль СРС ВУВ.

Студентам для домашней работы дано письменное задание ответить на вопросы для самостоятельной подготовке и решить задачи по расчету содержания вещества методами аргентометрии, ацидиметрии, перманганатометрии – Сборник задач (Саушкина А.С.).

3.5.Входной контроль знаний студентов. Оценка (цифра)

3.6. Теоретический разбор материала.

Обсуждаются следующие учебно-целевые вопросы по теме:

-Определение функциональной группы.

Все органические соединения, в том числе лекарственные средства органического происхождения, можно рассматривать как углеводороды или производные углеводородов, полученные путем введения в них функциональных групп.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ - это группы атомов, которые обусловливают химические свойства вещества, а также принадлежность соединений к определенному классу органических веществ.

Для идентификации веществ по ФГ, основываясь на их физико-химических свойствах, используют реакции, протекающие достаточно быстро и сопровождающиеся внешним эффектом:

выпадением осадка определенного цвета или имеющего определенную структуру,

изменением или появлением окраски раствора,

выделением газообразного вещества.

-Что такое монофункциональные, полифункциональные,

гетерофункциональные группы.

Соединения с одной функциональной группой называютмонофункциональными, соединения с несколькими одинаковыми функциональными группами - полифункциональными, соединения с разными функциональными группами - гетерофункциональными.

Впервые такое обобщение дано в ГФ Х и ГФ ХI изданий в статье «Общие реакции на подлинность».

В настоящее время известно более ста ФГ, но в лекарственных средствах их значительно меньше.

-Назовите кислородосодержащие ФГ, азотосодержащие ФГ– см.

«Учебное пособие по фармацевтической химии (функциональный анализ)»

I.Кислородосодержащие ФГ (которые содержат кислород):

1)Гидроксильная группа:

спиртовый, многоатомный спиртовый гидроксил

енольный гидроксил

фенольный гидроксил

пирокатехиновое кольцо

2)Карбонильная группа

кетонная

альдегидная

3)α- кетольная

9

4)подвижная метиленовая

5)Карбоксильная группа

6)α –оксикарбоксильная группа

7)Простая эфирная

8)Сложно – эфирная

9) Лактонная группа

II. Азотосодержащие ФГ:

1)Первичная алифатическая аминогруппа

2)α – аминокарбоксильная группа

3)Первичная ароматическая аминогруппа

4)Вторичная ароматическая аминогруппа

5)Третичная аминогруппа (третичный атом азота)

6)Ароматическая нитрогруппа

7)Амидная группа

8)Лактамная группа

9)Имидная группа

10)Азометиновая группа (альдиминная)

11)Уреидная группа

12)Гидразидная группа

13)Уретановая группа (карбамоильная)

14)Сульфамидная группа

15)Гуанидиновая группа

16)Пиридиновый цикл

-Назовите ФГ, которые нельзя обобщить по одному признаку– см. «Учебное пособие по фармацевтической химии (функциональный анализ)»

IIIПрочие ФГ, которые нельзя обобщить по одному признаку:

1)Ковалетно связанный галоген (F, Cl, Br, I)

2)Гетероциклическая сера

3)Этиленовая группа

4)Ацетиленовая группа

5)Сульфгидрильная группа (или меркаптогруппа)

6)Фенильная группа

7)Сульфоновая группа

Лекарственные средства являются в основном много-функциональными веществами.

-Реакции идентификации лекарственных средств, содержащих спиртовой гидроксил, включая многоатомные спирты; фенольный гидроксил, карбоксильную группу (укажите типы реакций, реактивы, условия, эффекты). Напишите соответствующие уравнения химических реакций. – см. «Учебное пособие по фармацевтической химии (функциональный анализ)»

-Реакции идентификации простой и сложной эфирной связей (тип реакции, реактивы, условия, эффекты). Напишите соответствующие уравнения химических реакций.– см. «Учебное пособие по фармацевтической химии (функциональный анализ)»

-Реакции идентификации лекарственных средств, содержащих альдегидную группу (тип реакции, реактивы, условия, эффекты). Напишите соответствующие уравнения химических реакций.– см.

10