Лабораторно-практическое занятие № 2 Фармацевтический анализ лекарственных средств группы аминокислот алифатического ряда

Цель: Освоить методы контроля качества лекарствен­ных средств группы аминокислот алифатического ряда и их производных по показателям «описание», «подлинность», «чистота», «содержание действующего вещества».

Структура занятия:

1. Семинар - 90 мин

2. Контрольный тест - 15 мин

3. Лабораторная работа – 45 мин

4. Защита лабораторной работы – 30 мин.

Аминокислоты представляют собой производные карбоновых кислот, содержащие в молекуле одну или несколько аминогрупп. a - Аминокислоты являются структурными элементами белков и широко распространены в природе.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями и способны образовывать внутренние соли в виде биполярного иона (цвиттер-иона):

Их оснóвные свойства обусловлены присутствием NН₂-группы, а кислотные – СООН-группы:

Общегрупповыми реакциями являются:

1) Реакция образования комплексной соли меди(II):

темно-синий

Это координационное соединение мало растворимо в воде, что позволяет выделять аминокислоты из смеси с другими веществами.

2) Нингидриновая реакция является одной из старейших (1910), но широко применяемых и до сих пор, цветных реакций на a-аминокислоты (Н.А.Тюкавкина, 2008). Тем не менее природа всех образующихся окрашенных продуктов до сих пор окончательно не установлена. Упрощённо схема реакции может быть представлена следующим образом:

Продукт нингидриновой реакции имеет сине-фиолетовый цвет, что используется для визуального обнаружения аминокислот на хроматограммах (на бумаге, в тонком слое сорбента), а также спектрофотометрического определения на аминокислотных анализаторах (продукт поглощает свет в области 550-570 нм). Эта реакция неспецифична, так как окрашенные продукты с нингидрином дают b-аминокислоты, аммиак, первичные и вторичные амины, мочевина, белки и ряд других соединений, содержащих аминогруппу.

Программа по дисциплине «Фармацевтическая химия» включает следующие ЛС: кислота глутаминовая, , цистеин, ацетилцистеин, метионин, пеницилламин; натрия кальция эдетат (кальций-динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, тетацин-кальций); пирацетам (Ноотропил) как аналог гамма-аминомасляной кислоты; кислота g-аминомасляная (Аминалон); производные пролина: каптоприл, эналаприл; кислота аминокапроновая; мелфалан – производное фенилаланина.

Кислота глутаминовая (Acidum glutaminicum)

(S)-2-аминопентан-1,5-диовая кислота

С₅Н₉NО₄ Мr 147,1

Глутаминовая кислота относится к фармакологической группе психостимуляторы и ноотропы. Применяется при лечении заболеваний центральной нервной системы: эпилепсии, психозов, реактивных состояний, протекающих с явлениями истощения, депрессии.

Описание. Глутаминовая кислота представляет собой белый кристаллический порошок, легко растворимый в горячей воде, мало растворимый в холодной воде, практически нерастворимый в уксусной кислоте, ацетоне и спирте.

Определение подлинности проводят физическими, физико-химическими и химическими методами:

Методом поляриметрии определяют удельное вращение 10% раствора глутаминовой кислоты в разведенной HCl: [α] от +30,5 до +32,5^о.

ИК-спектр субстанции, полученный методом прессования с KBr, по интенсивностям и частотам полос должен быть идентичен спектру стандартного образца кислоты глутаминовой.

Метод ТСХ: пятно на хроматограмме, полученное для субстанции, должно быть идентично по положению, цвету и размеру пятну, полученному для стандартного образца глутаминовой кислоты. Для проявления пятен хроматограммы опрыскивают раствором нингидрина.

Один из методов определения подлинности кислоты глутаминовой заключается в следующем: к 2 мл 10% раствора глутаминовой кислоты в 1 моль/л HCl добавляют 0,1 мл фенолфталеина (раствор остается бесцветным). При добавлении 3,0 мл того же раствора глутаминовой кислоты к 3,5 мл раствора 1 моль/л NaOH в присутствии фенолфталеина появляется красное окрашивание. К нему добавляют смесь, состоящую из 3 мл раствора формальдегида и 3 мл дистиллированной воды. Красная окраска постепенно переходит в розовую, а затем совсем исчезает.

Наблюдаемые явления объясняются следующим образом.

Поскольку аминокислота – амфотерное соединение, добавление щелочи к ее раствору не приводит к полной нейтрализации раствора (нейтрализуется только одна из двух карбоксильных групп):

Окраска раствора остается красной (щелочь не полностью нейтрализована).

При добавлении раствора формальдегида протекает реакция Серенсена:

При блокировании аминогруппы глутаминовой кислоты увеличиваются ее кислотные свойства. Это приводит к полной нейтрализации щелочи за счет протекания реакции со второй карбоксильной группой:

При этом окраска раствора исчезает полностью.

Оценка чистоты. Раствор кислоты глутаминовой (10%) в 1 моль/л растворе HCl должен быть прозрачным и бесцветным.

Родственные примеси, дающие положительную нингидриновую реакцию определяют методом ТСХ.

Допустимыми примесями являются: хлориды, сульфаты, ионы аммония, железа, тяжелые металлы. Кроме того, определяют потерю в массе при высушивании и сульфатную золу.

Количественное определение проводят методом нейтрализации.

Глутаминовую кислоту титруют 0,1 моль/л раствором гидроксида натрия. Индикатор - бромтимоловый синий. В точке эквивалентности, соответствующей моменту нейтрализации одной карбоксильной группы, наблюдается переход окраски из желтой в голубую.

1 мл 0,1 моль/л раствора NaOH соответствует 14,71 мг С₅Н₉NО₄.