ДЛЯ ГОСОВ / Ответы для комиссии на экз билеты / Билет 15 Ампициллин

ГОУВПО ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Медицинский институт

Специальность «Фармация»

Итоговый междисциплинарный экзамен

Экзаменационный билет №15

Задача 32

4. В ОТК фармацевтического предприятия для оценки качества по­ступило от различных заводов-изготовителей несколько серий лекарственного вещества, структурная формула которого приведена ниже.

При оценке качества данного лекарственного вещества в образцах одной серии значение рН раствора не отвечало требованиям НД - было более 10,0. Дайте обоснование причинам изменения его качества по дан­ному показателю в соответствии со свойствами. Предложите другие испытания, характеризующие его качество.

• Приведите русское, латинское и рациональное название препарата. Охарактеризуйте физико-химические свойства (внешний вид, растворимость, спектральные и оптические характеристики) и их использование для оценки качества.

• В соответствии с химическими свойствами предложите реакции идентификации и методы количественного определения. Напишите уравнения реакций.

5. Используя задачи скрининга, сравните вышеприведенную структуру ЛС с пенициллином:

• По спектру биологической активности.

• По механизму его взаимодействия с клеткой.

1. β-ЛАКТАМИДЫ

К β-лактамным антибиотикам относятся пенициллины и це-фалоспорины. Они имеют сходную химическую структуру: и являются N-ацильными производными соответствующих аминокислот — 6-аминопенициллановой (пеницил­лины)

Пенициллины

.

Химические строение, физические и физико-химические свойства

В основе строения пенициллинов лежит 6-АПК, которая пред­ставляет собой гетероциклическую систему, состоящую из 2 кон­денсированных колец: четырехчленного — β-лактамного (В) и пятичленного — тиазолидинового (А).

6-АПК является дипептидом, состоящим из L-цистеина и L-валина.

L-цистеин (β-меркаптоаланин):

HS----CH₂ — CH(NH₂) —СООH

L-валин (L-α-аминоизовалериановая кислота)

L-цистеин

SH СН3

NH2- CH----- - CH СН -- СН3

O= C--OH H2- N ------ СН --------СООН

L-валин

6-АПК

Общая формула пенициллинов:

Пенициллины отличаются друг от друга строением ацильного остатка в аминогруппе 6-АПК

Ампициллины

Ампициллины состояи из 6-АПК и -аминофенилацетамида

Антибиотики отличаются от других ЛС гетерогенностью, т.е. многокомпонентностью состава. Например, в солях бензилпенициллина сум­ма пенициллинов должна быть не менее 96,0%, а содержание бен­зилпенициллина — не менее 90,0%.

Для каждого антибиотика существует фермент, который его инактивирует. Например, пенициллиназа

Оценка качества антибиотиков проводится по дополнительным показателям — токсичности. Эти показатели определяются биоло­гическими методами на животных.

Антибиотики занимают первое место среди препаратов, вызываю­щих побочные реакции: это прямая токсичность, дисбактериозы,), аллергические реакции (пенициллин).

Поскольку антибиотики сме­си веществ, их активность определяется в единицах действия (ЕД).

Наряду с природными пенициллинами (бензилпенициллин в виде солей и феноксиметилпенициллин) в медицине применяются полусинтетические пенициллины (оксациллин, ампициллин, амоксициллин, карбенициллин и др.).

Выявлена зависимость между химическим строением и биологическим действием пенициллинов спектр действия пенициллина; так расщепление β-лактамной связи приводит к исчезновению свойств антибиотика и появлению аллергического действия;

Поскольку в молекулах пенициллинов содержатся асиммет­рические атомы углерода (С₃, С₅ и С₆), растворы пенициллинов вращают плоскость поляризации вправо, что используется для характеристики их качества (опреде­ления удельного вращения).

ИК- спектры используется по НД главным образом для идентификации полусинтетических пенициллинов и цефалоспоринов; их сравни­вают с ИК-спектром стандартного образца.

Пенициллины поглощают свет в УФ-области спектра за счет ароматического ацильного радикала в аминогруппе 6-АПК.

Бензилпенициллин и его соли имеют 2 максимума — при 257 и 263 нм, которые обусловле­ны наличием бензильного радикала.

Феноксиметилпенициллин имеет также 2 полосы поглощения с при 268 и 274 нм, обусловленными феноксигруппой

Метод УФ-спектрофотометрии используется также для количественного определения феноксиметилпенициллина в при длине волны 268 нм.и пригоден и для ампициллина

Светопоглощающие примеси в ампициллине натриевой соли определяют методом УФ-спектрофотометрии (оптическая плот­ность раствора препарата в воде при 325 нм должна быть не более 0,3).

Спектрофотометрический метод используется также для количественного определения некоторых полусинтетических пени-циллинов.

Химические свойства и реакции подлинности

Щелочи и пенициллиназа гидролизуют (3-лактамное кольцо с образованием неактивной пенициллоиновой кислоты:

Динатриевая соль пенициллоиновой кислоты

Гидроксамовая реакция

Общегрупповой реакцией на β-лактамиды является гидроксамо­вая реакция. При взаимодействии ампициллина со ще­лочным раствором гидроксиламина гидрохлорида происходит образование гидроксамовой кис­лоты, которая после подкисления образует окрашенные комплекс­ные соли с солями железа (III) фиоле­тового цвета и зеленого цвета осадок гидроксамата меди, пригодные для

количественного

спектрофотометрического в видимой области спектра или для ФЭК-определения (гидроксамат меди — после растворения в подходящем растворителе) ампициллина.

Гидроксамат железа (III) (красно-фиолетовый раствор) Гидроксамат меди (II) (зеленый осадок)

Пеницилленовая кислота

На образовании пенниловой кислоты основана одна из реакций подлинности на растворимые соли ампициллинов.

При взаимодействии растворимых солей (натрие­вых, калиевых) с 25% хлороводородной кислотой выделяется бе­лый осадок кислотной формы ампициллина, который растворяется при добавлении избытка реактива.

R Пенилловая кислота (белый осадок)

Реакции на катионы солей

Реакция на калий: около 0,1 г препарата сжигают в тигле. Остаток дает характерную реакцию

А------------- на калий — с виннокаменной кислотой.

Реакция с хромотроповой кислотой

Международная фармакопея и некоторые зарубежные фармако­пеи для отличия пенициллинов друг от друга рекомендуют приме­нять реакцию с хромотроповой кислотой. Для этого пробирку с 2 мг препарата, 2 мг натриевой соли хромотроповой кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты помещают в баню с темпера­турой 150 °С (масляную или глицериновую) и отмечают секундоме­ром время погружения. Пробирку встряхивают каждые 30 с и отме­чают окраску

Ампициллин за счет остатка аминокислоты в ацильной части молекулы дают реакцию с нингидрином и солями меди (II) (с реактивом Фелинга или раствором меди сульфата

Б на натрий — по окраске пламени.

УФ-спектрофотометрия используется для определения посторон­них примесей. В ФС регламентируется значение рН растворов (или суспензий) препаратов.

В препаратах пенициллина регламентируется содержание воды.. Допустимое содержание воды в некото­рых пенициллинах представлено в табл.

Оксациллина натриевая соль	Не менее 3,5% и не более 5,0% (по К. Фишеру)
Ампициллин	Не более 1,5% (по К. Фишеру)
Ампициллина тригидрат	Не менее 12,0% и не более 15,0% (по К. Фишеру)
Ампициллина натриевая соль	Не более 2,5% (по К. Фишеру)
Карбенициллина динатриевая соль	Не более 5,5% (по К. Фишеру)

Определение йодсорбирующих примесей

Определение йодсорбирующих примесей основано на том, что сами пенициллины йодом не окисляются. Окисление йодом пени-циллинов проводится только после щелочного гидролиза и добав­ления ацетатного буфера при рН 4,5. Если же окисление йодом проводить в тех же условиях, но без предварительного щелочного гидролиза, то окисляться будут только возможные продукты рас­щепления (йодсорбирующие примеси).

Методика определения йодсорбирующих примесей в ампицил­лине. Около 0,25 г испытуемого препарата (точная навеска) раство­ряют в 50 мл 1/15 М фосфатного буфера (рН 7,0) в мерной колбе вместимостью 100 мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают (раствор А).

10 мл раствора А вносят в коническую колбу с притертой проб­кой вместимостью 250 мл, прибавляют 20 мл 0,8 М раствора аце­татного буфера (рН 4,7 + 0,05), 25 мл 0,01н. раствора йода с калия йодидом, перемешивают и оставляют на 20 мин в темном месте.

Избыток йода оттитровывают 0,01 н. раствором натрия тиосуль­фата до слабо-желтого окрашивания, затем прибавляют 0,2 мл ра­створа крахмала и титруют до обесцвечивания.

Параллельно проводят контрольный опыт. Содержание йодсор­бирующих примесей в процентах (X), в пересчете на сухое вещество, вычисляют по формуле:

где V — разность в объемах 0,01 н. раствора натрия тиосульфата между контрольным и основным титрованием, мл;

К — поправочный коэффициент к титру 0,01 н. раствора натрия тиосульфата;

а — навеска препарата в пересчете на сухое вещество, г;

Э — количество C₁₆H₁₉N₃S (ампициллина), эквивалентное 1 мл 0,01 н. раствора йода, г (Э - 0,0004359).

Содержание йодсорбирующих примесей в препарате, в пересче­те на сухое вещество, должно быть не более 3,5%.

В НД регламентируется количество посторонних пенициллинов в каждом из препаратов. Так, содержание бензилпенициллина в калиевой и натриевой солях должно быть не менее 90,0%, а сумма пенициллинов — не менее 96,0%. Таким образом, в препаратах до­пускается содержание 6,0% других пенициллинов.

Методы количественного определения

. Сумму ампицциллинов в препарате определяют йодометрическим методом.

Натриевую соли ампициллина растворяют в воде, а Затем добавляют раствор гидроксида натрия и оставляют на 20 мин. После щелочного гидролиза к смеси прибавляют соляную кислоту, раствор ацетатного буфера (рН 4,5 + 0,05) и избыток 0,01 н. раство­ра йода. Оставляют на 20 мин в темном месте и титруют избыток 0,01 н. раствора йода 0,01 н. раствором натрия тиосульфата. Парал­лельно проводят контрольный опыт с таким же количеством пре­парата, но без щелочного гидролиза.

При щелочном гидролизе происходит раскрытие р-лактамного кольца с образованием пенициллоиновой кислоты в открытой ти-ольной форме.

Пенициллоиновая кислота при рН 4,5 гидролизуется в присут­ствии окислителя (йод) до пенальдиновой кислоты и пеницилламина, которые окисляются

раствором йода соответственно до дегидропенальдиновой и пеницилламиновой (диметилцистеиновой) кислоты.

Избыток йода оттитровывают раствором натрия тиосульфата. На окисление расходуется 8 эквивалентов йода.

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2Nal + Na₂S₄O₆

Разность в объемах между титрованиями соответствует содержа­нию суммы пенициллинов в препарате.

Содержание суммы пенициллинов в процентах (X) вычисляю' по формуле:

где V — разность в объемах 0,01 н. раствора йода между опытным и контрольным титрованием (или разность в объемах 0,01 н. раство­ра натрия тиосульфата между контрольным и опытным титровани­ем), мл;

К — поправка 0,01 н. раствора натрия тиосульфата;

Э — величина эквивалента 1 мл 0,01 н. раствора йода в граммах стандартного образца натриевой соли бензилпенициллина или в граммах стандартного образца феноксиметилпенициллина (с пере­счетом на химически чистое вещество);

С — коэффициент пересчета стандартного образца натриевой соли бензилпенициллина на исследуемый пенициллин, указанный в соответствующей статье;

а — навеска препарата, г.

Методом УФ-спектрофотометрии

по аналогтт с феноксиметилпенициллином

Феноксиметилпенициллин определяют методом УФ-спектро-фотометрии в 5% растворе гидрокарбоната натрия при длине вол­ны 268 нм.

Ампициллин – натрия титруют HCl в присутствии ФФ

Ампициллин определяют методом кислотно-основного титрова­ния в неводной среде по основному центру — алифатической ами­ногруппе. Препарат растворяют в ледяной уксусной кислоте и тит­руют хлорной кислотой:

Перхлорат ампициллина

По Европейской фармакопее пенициллины определяют мето­дом жидкостной хроматографии.