C 7 H 8 N 4 0 2 M. в. 180,17
C 2 H 8 N 2 М. в. 60,10
Описание. Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок со слабым аммиачным запахом. На воздухе поглощает угле-кислоту, при этом растворимость уменьшается.
Растворимость. Растворим в воде. Водные растворы препарата имеют щелочную реакцию.
Подлинность. 0,1 г препарата растворяют в 4 мл воды. 1 мл этого рас-твора помещают в фарфоровую чашку, прибавляют 5 капель разведен-ной соляной кислоты, 10 капель пергидроля и выпаривают на водяной бане досуха. При смачивании остатка 1-2 каплями раствора аммиака появляется пурпурно-красное окрашивание.
К 3 мл того же раствора прибавляют 5 капель раствора сульфата меди; появляется яркое фиолетовое окрашивание.
Раствор 1 г препарата в 10 мл воды нейтрализуют разбавленной со-ляной кислотой по универсальному индикатору до рН 4-5. Выпавший белый осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат при 100- 105°. Температура плавления полученного осадка 269-274°.
Сульфаты. 0,5 г препарата растворяют в 7,5 мл воды, прибавляют 2,5 мл разведенной соляной кислоты и сильно взбалтывают. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой до получения 10 мл филь-трата. Последний должен выдерживать испытание на сульфаты (не бо-лее 0,02% в препарате).
Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 г пре-парата не должна превышать 0,15% и должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).
Количественное определение. 1. Около 0,3 г препарата (точная на-веска) растворяют в 25 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды и титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до оранжево-розовой окрас-ки (индикатор - метиловый оранжевый)
1 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты соответствует 0,003005 г C 2 H 8 N 2 , которого в препарате должно быть 14,0-18,0%.
2. Около 0,4 г препарата (точная навеска) помещают в широкогор-лую коническую колбу емкостью 250 мл и сушат в сушильном шкафу при 125-130° до исчезновения запаха аминов (около 2 1 / 2 часов).
Высушенную навеску растворяют в 100 мл горячей свежепрокипячен-ной воды и кипятят в течение 1 минуты. К охлажденному раствору при-бавляют 25 мл 0,1 н. раствора нитрата серебра и титруют 0,1 н. раство-ром едкого натра до появления фиолетово-красного окрашивания (ин-дикатор - феноловый красный).
1 мл ОД н. раствора едкого натра соответствует 0,01802 г безводного C 7 H 8 N 4 0 2 , которого в препарате должно быть 80,0-85,0%.
Примечание. Эуфиллин для инъекций должен содержать эти-лендиамина 18-22%, теофиллина 75-82% и выдерживать следую-щее дополнительное испытание.
0,5 г препарата помещают в пробирку, приливают 5 мл свеже-прокипяченной и охлажденной воды, закрывают пробой и встря-хивают. Полученный раствор, проверенный тотчас же после приго-товления, должен быть прозрачным.
Хранение. Список Б. В хорошо укупоренной, исполненной доверху таре, предохраняющей от действия света.
Высшая разовая доза внутрь, внутримышечно и ректально 0,5 г.
Высшая суточная доза внутрь, внутримышечно и ректально 1,5 г.
Высшая разовая доза в вену 0,25 г.
Высшая суточная доза в вену 0,5 г.
Спазмолитическое {сосудорасширяющее, бронхорасширяющее) сред-ствоАминофиллин
Теофиллин с 1,2-этилендиамином
Аминофиллин является производным ксантина.
Описание : белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок со слабым аммиачным запахом. На воздухе поглощает углекислоту, при этом растворимость уменьшается.
Растворимость : растворим в воде, водные растворы препарата имеют щелочную реакцию среды.
Подлинность:
- ИК-спектр спектр должен совпадать со спектром стандарта.
- УФ-спектр в растворе хлороводородной кислоты в области 250-300 нм имеет максимум поглощения 273 нм.
- Мурексидная проба (ГФХ). Реакция основана на восстановительных свойствах ксантина. ЛП растворяют в воде, помещают в фарфоровую чашку, добавляют разведенную соляную кислоту, несколько капель пергидроля, выпаривают на кипящей водяной бане досуха. При смачивании 1-2 каплями раствора аммиака появляется пурпурово-красное окрашивание.
- Реакция комплексообразования (ГФХ). Реакция основана на наличии этелендиамина, способного образовывать комплекс с ионом меди (II). К водному раствору эуфиллина прибавляют р-р сульфата меди (II). Образуется комплекс красно-оранжевого цвета.
- Выделение основания теофиллина (ГФХ). К раствору добавляют разбавленную соляную кислоту. Выпадает осадок белого цвета, который отфильтровывают, промывают водой и сушат. Температура плавления полученного осадка должна быть 269 – 274 о С.
Чистота :
- Сульфатная зола.
- Тяжелые металлы.
- Сульфаты.
Количественное определение:
- Ацидиметрия. Вариант косвенной нейтрализации. Метод основан на наличии этилендиамина, обладающего основными свойствами.
Навеску препарата (0,3) растворяют в 25 мл свежепрокипяченной, охлажденной воды, титруют 0,1 М раствором соляной кислоты до оранжево-розовой окраски.
Т – 0,1 М HCl
Индикатор – метиленовый оранжевый. (до оранжево-розовой окраски)
- Метод косвенной нейтрализации (количественное обнаружение теофиллина). Метод основан на наличии в молекуле теофиллина основного центра, способного реагировать с серебра нитратом.
0,4 препарата помещают в широкогорлую коническую колбу ёмкостью 250 мл и сушат в сушильном шкафу при 125 – 130 о до исчезновения аминов (около 2,5 часов). Высушенную навеску растворяют в 100 мл горячей свежепрокипяченной воды и кипятят в течение 1 минуты. К охлажденному раствору прибавляют 25 мл 0,1Н раствора серебра нитрата, титруют 0,1 М раствором натрия гидроксида до появления красно-фиолетового окрашивания.
Выделившуюся азотную кислоту титруют раствором натрия гидроксида.
Индикатор – феноловый красный.
До появления фиолетово-красного окрашивания.
Хранение : список Б, в хорошо укупоренной, заполненной доверху таре, предохраняющей от действия света.
Применение : спазмолитическое (сосудорасширяющее, бронхорасширяющее) средство.
Вопрос : Почему произошло неполное растворение вещества?
Ответ : Эуфиллин – препарат, состоящий из теофиллина и этилендиамина. Благодаря наличию последнего вещество лучше растворяется. На воздухе способен поглощать углекислоту за счет наличия этилендиамина. При этом растворимость препарата снижается. Вероятно неполное растворение ЛП связано с неправильным хранением (неплотно закрытая тара).
20 %. Синонимы: Aminocardol, Aminophyllinum, Ammophyllin, Diaphyllin, Genophyllin, Methaphyllin, Neophyllin, Novphyllin, Synthophyllin, Theophyllamin, Theophylline ethylendiamine и др. Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический со слабым запахом . Растворим в . Водные (рН 9,0 9,7) готовят асептически. Действие эуфиллина обусловлено в первую очередь содержанием в нем . усиливает спазмолитическую и способствует препарата. Молекулярный механизм действия эуфиллина в основном сходен с механизмом действия . Важными особенностями эуфиллина являются его в и возможность его парентерального (внутривенного) введения. Подобно , эуфиллин расслабляет мышцы бронхов, понижает сопротивление кровеносных , расширяет коронарные , понижает в системе легочной артерии, увеличивает почечный кровоток, оказывает диуретическое действие, связанное преимущественно с понижением канальцевой реабсорбции; вызывает увеличение выведения с и злектролитов, особенно и . Препарат сильно тормозит агрегацию . Применяют эуфиллин при бронхиальной астме и бронхиолоспазмах различной этиологии (в основном для купировапия приступов); гипертензии в малом круге кровообращения, а также при сердечной астме, особенно когда приступы сопровождаются бронхиолоспазмом и нарушениями по типу Чейна Стокса. Рекомендуется также для купирования церебральных сосудистых кризов атеросклеротического происхождения и улучшения мозгового кровообращения, уменьшения внутричерепного и отека мозга при ишемических инсультах, а также при хронической недостаточности мозгового кровообращения. Препарат улучшает почечный кровоток и может быть использован при наличии соответствующих показаний. Назначают эуфиллин внутрь, в мышцы, вену и микроклизмах. Под эуфиллина не вводят, так как они вызывают раздражение . Способ введения зависит от особенностей случая: при острых приступах бронхиальной астмы и инсультах вводят внутривенно, в менее тяжелых случаях - внутримышечно или внутрь. Внутрь взрослые принимают по 0,15 г после еды 1 - 3 раза в день. Детям внутрь дают из расчета 7 - 10 мг/кг в сутки в 4 приема. Длительность курса лечения - от нескольких дней до нескольких месяцев. В вену вводят взрослым медленно (в течение 4 -6 мин) по 0,12 0,24 г (5 - 10 мл 2,4 % ), которые предварительно разводят в 10 - 20 мл . При появлении сердцебиения, головокружения, тошноты, скорость введения замедляют или переходят на капельное введение, для чего 10 - 20 мл 2,4 % (0,24 0,48 г) разводят в 1ОО - 150 мл ; вводят со скоростью 30 - 50 капель в минуту. При невозможности введения в вену вводят внутримышечно по 1 мл 24 % . Парентерально вводят эуфиллин до 3 раз в сутки не более 14 дней. Детям внутривенно вводят из расчета разовой 2 - 3 мг/кг. Препарат не рекомендуется детям до 14 лет (из-за возможных побочных явлений). Можно назначать эуфиллин ректально в виде микроклизм. для взрослых 1О - 20 мл 2,4 % в 20 - 25 мл теплой ; детям меньше, в соответствии с возрастом. В ы с ш и е д о з ы эуфиллина для взрослых внутрь, внутримышечно и ректально: разовая 0,5 г, суточная 1,5 г; в вену: разовая 0,25 г, суточная 0,5 г. В ы с ш и е д о з ы для детей внутрь, внутримышечно и ректально: разовая 7 мг/кг, суточная 15 мг/кг; внутривенно: разовая - 3 мг/кг. При приеме эуфиллина внутрь (особенно при приеме натощак) возможны диспепсические явления, связанные с раздражающим действием препарата; при быстром внутривенном введении возможны головокружение, головная боль, сердцебиение, тошнота, рвота, судороги, резкое понижение . Внутривенное введение должно проводиться под тщательным наблюдением за показателями кровообращения, и общим самочувствием больного. При повышенной чувствительности к возможны эксфолиативный дерматит, лихорадочная и другие побочные явления; при внутримышечном введении эуфиллина возможна болезненность в месте введения. При ректальном введении может наблюдаться раздражение слизистой оболочки прямой кишки. Применение эуфиллина, особенно внутривенно, противопоказано при резко пониженном , пароксизмальной тахикардии, экстрасистолии, эпилепсии. Не следует также применять препарат при сердечной недостаточности, особенно связанной с инфарктом миокарда, когда имеются коронарная недостаточность и нарушение сердечного ритма. Формы выпуска: по 0,015 г; 24 % в ампулах для внутримышечного введения и 2,4 % в ампулах по 10 мл для внутривенных инъекций. Хранение: список Б. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света. Rр.: Sol. Еuphyllini 2,4 % 10 ml D.t.d. 3 in ampull. S. В вену (развести в 20 мл ). Вводить медленно! Rр.: Sol. Еuphyllini 24 % 1 ml D.t.d. N. 6 in ampull. S. По 1 мл в мышцы 1 - 2 раза в день Rp.: Еuphyllini О,1 Ерhedrini hydrochloridi 0,025 Sacchari 0,2 М.f. pulv. D.t.d. N. 12 in caps. gel. S. По 1 капсуле 2 - 3 раза в день (при бронхиальной астме) Rр.: Таb. Еuphyllini 0,15 D.t.d. N. ЗО S. По 1 1 - 3 раза в день (после еды) Выпускаемый за рубежом (Венгрия) препарат "Диафиллин 24 %" (Diaphyllinum) содержит в 1 ампуле 1 мл 24 % (0,24 г) эуфиллина и 0,01 г ; вводят только внутримышечно (интраглютеально).
Лекарственные вещества принадлежащие к группе алкалоидов. Производные пурина, индола и вещества содержащие экзоциклический азот. Лекарственные вещества из группы углеводов и гликозидов.
Алкалоиды производные пурина
Пуриновые алкалоиды являются производными ксантина
- 2,6-дигидроксипурина, который может существовать в виде енольной и кетонной
формы:
В медицинской практике применяются:
Кофеин (Coffeinum
) Теофиллин (Theophyllinum
)
1,3,7-триметилксантин 1,3 - диметилксантин
Теобромин (Theobrominum
)
Свойства
Кофеин
- белые
игольчатые кристаллы, горьковатого вкуса. На воздухе выветривается, при нагревании - возгоняется. Медленно р-рим в воде, легко р-рим в горячей воде и хлороформе, трудно р-рим в спирте и эфире.
Теобромин
- белый
кристаллический порошок, горького вкуса. Очень мало растворим в воде, мало растворим в горячей воде, очень мало растворим в спирте, легко растворим в разведенных кислотах и щелочах.
Теофиллин
- белый кристаллический порошок. Мало растворим в воде, спирте и хлороформе, легко растворим в горячей воде, растворим в разведенных кислотах и щелочах.
Кофеин - очень слабое основание
, образует с кислотами нестойкие соли за счет азота в 9 положении.
Теобромин и теофиллин - амфотерные
соединения с преобладанием кислотных свойств (за счет подвижного атома водорода при азоте в положении 1 или 7).
Природные источники
этих алкалоидов - листья чая, бобы какао, зерна кофе.
В настоящее время их получают синтетическим путем из мочевой кислоты
.
Идентификация
Групповая фармакопейная реакция - реакция на ксантины (мурексидная проба)
: лекарственное вещество в фарфоровой чашке обрабатывают раствором пероксида водорода
концентрированным, разведенной НС1
и выпаривают на водяной бане до получения сухого желтовато-красного
окрашивания. При смачивании остатка 1-2 каплями раствора аммиака
появляется красно-фиолетовое
окрашивание:
Кофеин
:
1. Определяют Тпл. (234° - 239°С), ИК-спектральные характеристики.
2. Реакция с ацетилацетоном
и диметиламинобензальдегидом
. Раствор субстанции в смеси ацетилацетона и раствора натрия гидроксида разведенного нагревают на водяной бане, охлаждают и прибавляют раствор диметиламинобензальдегида и еще раз нагревают. Охлаждают и прибавляют воду - появляется интенсивное синее
окрашивание:
3. Реакция с раствором калия йодида
йодированным в присутствии кислоты хлористоводородной разведенной - появляется коричневый
осадок, который растворяется при добавлении раствора натрия гидроксида.
4. Потеря в массе при высушивании не должна превышать 0,5 % - в отличие от кофеина моногидрата.
5. Реакция на ксантины (мурексидная проба
).
6. С раствором танина
образуется белый осадок
, растворимый в избытке реактива.
Теобромин
:
1. Реакция его натриевой соли, полученной при взаимодействии щелочи с избытком теобромина (используется фильтрат) с раствором C
о
Cl
2
- появляется быстро исчезающее интенсивное фиолетовое
окрашивание и образуется осадок серовато - голубого
цвета:
2. Реакция натриевой соли теобромина с раствором AgN
О3
- образуется густая желатинообразная масса (серебрянная соль), которая разжижается при нагревании до 80° С и снова застывает при охлаждении.
Теофиллии
:
1. Реакция натриевой соли теофиллина с раствором C
о
Cl
2
- образуется белый с розовым
оттенком осадок кобальтовой соли (см. теобромин).
2. Со щелочным раствором нитропруссида натрия - образуется зеленое
окрашивание, исчезающее при добавлении избытка кислоты.
Количественное определение
Кофеин
:
1. Ацидиметрия
в неводной среде. Точку эквивалентности определяют потенциометрически:
Теобромин и теофиллин
определяют методом заместительного титрования. Метод основан на образовании солей серебра и выделении эквивалентных количеств азотной кислоты, которую оттитровывают 0,1 М раствором натрия гидроксида (индикатор - феноловый красный):
HNO3 + NaOH > NaN
О
3
+ H2O
Применение
. Кофеин используется как стимулятор ЦНС, кардиотоничный препарат, при спазмах сосудов; теобромин и теофилин спазмолтические (сосудо-, бронхорасширяющие) и диуретические препараты.
Хранение
.В хорошо укупоренной таре.
В медицине применяются также кофеин-бензоат натрия и эуфилин , которые отличаются лучшей растворимостью в воде, чем соответствующие им алкалоиды.
Кофеин-бензоат натрия (Coffeinum
-
natrii
benzoas
)
Свойства
Белый
порошок без запаха, слабогорького вкуса, легко растворим в воде, трудно - в спирте.
Получают
смешиванием водных растворов, содержащих эквимоле-кулярные количества кофеина
и натрия бензоата
с последующим выпариванием досуха.
Идентификация
.
1. Кофеин
:
а) по Тпл. (234°-237°С) после осаждения и извлечения хлороформом;
б) реакцией на ксантины (мурексидная проба);
в) реакцией с раствором танина;
г) реакцией с раствором йода.
2. Бензоат натрия
:
а) по реакции с FeCl
3
- осадок розовато-желтого
цвета (бензоат);
б) по желтой окраске пламени горелки - Na+.
Количественное определение
1. Кофеин определяют йодометрически
(см. кофеин). Кофеина в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 38,0% и не более 40,0%.
2. Бензоат натрия определяют ацидиметрически
в присутствии смешанного индикатора (раствор метилового оранжевого и метиленового синего в соотношении (1:1) и эфира (для извлечения выделяющейся бензойной кислоты). Бензоата натрия в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 58,0% и не более 62,0%.
Кофеин-бензоат натрия в лекарственных формах чаще всего определяют по бензоату натрия, который оттитровывают ацидиметрически.
Применение
. Cтимулятор ЦНС, кардиотоничный препарат.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре.
Теофиллин с 1,2-этилендиамином
Свойства
Белый
или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок
со слабым аммиачным запахом. На воздухе поглощает углекислоту, при этом уменьшается растворимость. Растворим в воде, водные растворы имеют щелочную реакцию.
Идентификация
1.Теофиллин
:
а) реакция на ксантины (мурексидная проба
);
б) по Тпл
. теофиллина, после подкисления НС1 до рН 4-5 (269°-274° С).
2. Этилендиамин
: реакция с раствором сульфата меди
- образуется ярко-фиолетовое
окрашивание:
Количественное определение
- Этилендиамин определяют ацидиметрически , индикатор метиловый оранжевый:
Этилендиамина в эуфиллине должно быть 14-18% или в эуфиллине для инъекций - 18-22 %.
2.Теофиллин
определяют так же как в лекарственном веществе после высушивания навески в сушильном шкафу при 125-130° С до исчезновения запаха аминов.
Содержание безводного теофиллина в эуфиллине должно быть 80,0-85,0%; в эуфиллине для инъекций - 75-82%.
В лекарственных формах эуфиллин чаще всего определяют по этилендиамину, при этом содержание эуфиллина рассчитывают по этилендиамину с учетом его процентного содержания в эуфиллине.
Применение.
Кофеин и кофеин-бензоат натрия - стимуляторы центральной нервной системы и кардиотонические средства.
Теобромин и теофиллин - спазмолитические (сосудорасширяющие, бронхорасширяющие) и диуретические средства.
Эуфиллин - спазмолитическое (сосудорасширяющее, бронхорасширяющее) средство.
Хранение
. Лекарственные средства пуриновых алкалоидов хранят в сухом, защищенном от света.
Близкими к теофиллину по действию и структуре являются синтетические вещества:
Дипрофиллин (Diprophyllinum
)
7-(2",3"-Диоксипропил)-теофиллин
Применение.
Менее токсичен чем теофиллин, применяют при спазмах коронарных сосудов, сердечной и бронхиальной астме, гипертонической болезни.
Ксантинола никотинат (Xantinoli nicotinas )
7--теофиллинаникотинат
Применение.
Улучшает перефирическое и церебральное кровообращение.
Алкалоиды производные индола
Основными представителями индольных алкалоидов являются:
1. Акалоиды калабарских бобов - физостигмин
.
2. Алкалоиды рвотного ореха-стрихнин
.
3. Алкалоиды раувольфии - резерпин
.
4. Алкалоиды спорыньи - эргоалкалоиды
.
Физостигмина салицилат (Fhysostigmini salicylas)
Синтетический заменитель по действию
Прозерин (Proserinum
)
Применение.
Антихолинэстеразные, миотические средства - при глаукоме. Прозерин применяют также при миастении, двигательных нарушениях, невритах.
Алкалоиды производные имидазола
Пилокарпина гидрохлорид (Pilocarpini
hydrochloridum
)
a
-Этил-?-(1 -метилимидазолил-5 -метил)-?-бутиролактона гидрохлорид
Активностью обладает природный правовращающий цис-изомер.
Свойства
Бесцветные
кристаллы или белый
кристаллический порошок. Гигроскопичен. Очень легко расворим в воде, легко расворим в спирте.
Идентификация
1.Реакция на С
l
-
.
2. Реакция образования надхромовых кислот
(Н2О2 + H2SO4 + К2Сг2О7), которые в присутствии пилокарпина извлекаются бензолом и окрашивают бензол в сине-фиолетовый
цвет. В отсуствие пилокарпина окрашенный продукт бензолом не экстрагируется. Удельное вращение от +88,5° до +91° (2% водный расвор).
4. С нитропруссидом натрия
в щелочной среде - вишневое
окрашивание, не исчезающее при добавлении избытка НСl. Гидроксамовая проба (на лактонное кольцо)/
Количественное определение
1. Ацидиметрия
в неводной среде.
2. Алкалиметрия
в спиртовой среде.
Применение
. Холинолитическое средство.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света и влаги.
Алкалоиды , содержащие экзоциклический азот
Эфедрина
гидрохлорид
(Ephedrini hydrochloridum)
(-)1-Фенил-2-метиламинопропанола-1 гидрохлорид
Эфедрин и его изомер псевдоэфедрин в настоящее время получают синтетически. Природный алкалоид является левовращающим эритро-изомером эфедрина.
Свойства
Бесцветны
е игольчатые кристаллы или белый
кристаллический
порошок без запаха, горького вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.
Основание эфедрина растворимо в воде, поэтому при действии растворов едких щелочей на раствор соли осадок не выпадает. Этим эфедрина гидрохлорид отличается от многих других солей алкалоидов.
Идентификация
1. Реакция на С1-
.
2. При добавлении к раствору лекарственного вещества CuSO
4
в присутствии гидроксида натрия образуется комплексное соединение синего
цвета:
При взбалтывании этого раствора с эфиром - эфирный слой окрашивается в фиолетово-красный
цвет, водный - сохраняет синее окрашивание.
3. При нагревании с кристалликом феррицианида калия - запах бензальдегида (горького миндаля):
4. Удельное вращение от -33° до -36° (5% водный раствор).
Количественное определение
1. Ацидиметрия
в неводной среде.
2. Алкалиметрия
по связанной НС1.
3. Аргентометрия
по связанной НС1.
Применение
. Симпатомиметическое (сосудосуживающее, бронхорасширяющее) средство.
Хранение
. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света.
Лекарственные вещества из группы углеводов и гликозидов
Лекарственные вещества из группы углеводов
Углеводы (глициды) - группа органических соединений, состоящая из углерода, водорода и кислорода. Большинство углеводов соответствуют общей формуле Cm(H2O)n. По химическим свойствам углеводы - полигидроксильные соединения, содержащие или образующие при гидролизе альдегидную или кето-группу.
Углеводы классифицируют:
1. По количеству углеродных атомов
в молекуле различают тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т.д.
2. По основной функциональной группе
различают альдозы и кетозы.
З.По количеству атомов в цикле (для циклических структур) различают фуранозы и пиранозы.
4. По числу моносахаридных единиц
различают простые углеводы (моносахариды, монозы), олигосахариды (от 2 до 10 моносахаридов) и полисахариды (свыше 10 моносахаридов).
Наиболее известным и широко применяемым в медицинской практике моносахаридом является глюкоза
.
Глюкоза
(Glucosum) Glucose anhydrous*
Свойства
Бесцветные
кристаллы или белый
мелкокристаллический порошок
без запаха, сладкого вкуса. Растворим в 1,5 ч воды, трудно растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире.
Для медицинских целей глюкозу получают гидролизом картофельного или кукурузного крахмала в присутствии минеральных кислот.
(C 6 H 10 O 5 ) n + n Н2О > + nC 6 H 1 2 O6
Очищают глюкозу перекристаллизацией из водных или водно-спиртовых растворов, причем, если кристаллизацию вести при температуре выше 30° С - получается безводная глюкоза, а при температуре ниже 30° С - кристаллогидрат, содержащий одну молекулу воды:C 6 H 12 O 6 · H 2 O
Идентификация
1.Тонкослойная хроматография
. Пятно на хроматограмме испытуемого раствора по положению, размеру и цвету должно соответствовать пятну на хроматограмме раствора фармакопейного стандартного образца глюкозы. Проявление проводят метанолъным раствором тимола и серной кислоты.
2.Фармакопейной реакцией подлинности на глюкозу является реакция с медно-тартратным реактивом
(реактивом Фелинга): при нагревании до кипения раствора глюкозы с этим реактивом выпадает кирпично-красный осадок:
Помимо реактива Фелинга для может быть использован аммиачный раствор нитрата серебра
(реакция серебрянного зеркала).
В методиках экспресс-анализа лекарственных форм для идентификации глюкозы используют также реакцию с тимолом
и концентрированной серной кислотой - (появляется темно-красное
окрашивание), или взаимодействие с резорцином
и разведенной хлористоводородной кислотой - (при нагревании до кипения появляется розовое
окрашивание).
Фармакопея регламентирует прозрачность, цветность, кислотность или щелочность раствора глюкозы, удельное вращение, содержание сульфитов, сульфатов, мышьяка, бария, кальция, свинца, воды, сульфатной золы и пирогенов. Содержание посторонних cахаров, растворимого крахмала, декстринов определяют после кипячения с 90 % спиртом - раствор должен оставаться прозрачным.
3. Поскольку глюкоза является оптически активным веществом, для подтверждения подлинности и чистоты фармакопея рекомендует устанавливать удельное вращение
(от +52,5° до +53,3°, в пересчете на сухое вещество; 10 % водный раствор в присутствии аммиака).
Для глюкозы характерно явление мутаротации
- явление изменения с течением времени угла вращения свежеприготовленных растворов углеводов. Существование явления мутаротации объясняется следующим образом: глюкоза может существовать в нескольких таутомерных формах. Кристаллическая глюкоза, полученная перекристаллизацией из водно-спиртовых растворов, представляет собой на 100% a- D-(+)-глюкопиранозу. При растворении в воде происходит ее переход в другие таутомерные формы.
a- D -(+)-глюкопираноза имеет удельное вращение около +119°; ?-D-(+)-глюкопираноза - около +19°. В результате взаимных превращений образуется равновесная смесь различных таутомерных форм D-глюкозы, содержащая »63% ?-D -(+)-глюкопиранозы, «36% a- D -(+)-глюкопиранозы и менее одного процента ациклической формы и глюкофураноз. Удельное вращение этой смеси и составляет +52,5° - +53,3°. Для ускорения наступления равновесия в качестве катализатора к раствору глюкозы добавляют 0,2 мл раствора аммиака.
Количественное определение
Фармакопея не требует проводить количественное определение глюкозы в субстанции. Содержание глюкозы в растворах для инъекций рекомендует определять методом рефрактометрии
. Можно использовать также метод поляриметрии
.
Из титриметрических методов для количественного определения глюкозы в лекарственных формах наиболее часто применяют йодометрию
.
К испытуемому веществу прибавляют избыток титрованного раствора йода и раствор гидроксида натрия:
I2 + 2NaOH>NaI + NaOI + Н 2 О
RC(O)H + NaOI + NaOH> RC(O)ONa + NaI + Н 2 О
Через некоторое время прибавляют раствор серной кислоты и избыток йода оттитровывают тиосульфатом натрия:
NaI + NaOI + H2SO4 >Na2SO2 + I2+ Н 2 О
I2 + 2 Na 2 S 2 O3 > 2 NaI + Na 2 S4O6
Параллельно проводят контрольный опыт.
Применение
. При различных заболеваниях сердца, при шоке, коллапсе, в качестве источника легко усваиваемого организмом питания, улучшающего функции различных органов.
Хранение.
В хорошо укупоренной таре.
Сахароза (Saccharum ) Sucrose
(2- a - D -глюкопиранозидо-?- D -фруктофуранозид)
Свойства
Сахароза - тростниковый или свекловичный сахар представляет собой белое кристаллическое вещество, растворимое в 0,5 частей воды и в 60 частях спирта, не растворимое в эфире и хлороформе.
Плавится при температуре 184-185°С, при дальнейшем нагревании темнеет и превращается в бурую, горькую на вкус массу (карамель).
Поскольку гликозидную связь в молекуле сахара образуют полуацетальные гидроксилы глюкозы и фруктозы, она является не восстанавливающим и не мутаротирующим сахаром.
Идентификация
1. Инфракрасный спектр
субстанции должен совпадать с инфра-красным спектром сахарозы.
2. Тонкослойная хроматография
. Проявление проводят раствором тимола и серной кислоты в метаноле.
3. К раствору сахарозы добавляют растворы меди сульфата
и натрия гидроксида - появляется голубое
окрашивание, которое не изменяется при кипячении (реакция на не восстанавливающие сахара). К горячему раствору прибавляют хлористоводородную кислоту и кипятят в течении 1 минуты, затем раствор подщелачивают добавлением раствора натрия гидроксида - постепенно образуется оранжевый осадок (реакция на глюкозу, образовавшуюся в результате гидролиза).
4.Реакция с нитратом кобальта
. В щелочной среде появляется характерное фиолетовое
окрашивание.
5.В лекарственных формах сахарозу идентифицируют по реакции с резорцином
. При нагревании в присутствии НС1 появляется красное
окрашивание.
При нагревании подкисленных водных растворов сахароза легко гидролизуется с образованием инвертного сахара.
Удельное вращение раствора сахарозы до гидролиза составляет:
[
a
]
D
20
= +66
°
В результате гидролиза образуется равновесная смесь сахаров состоящая из равных количеств:
глюкозы [
a
]
D
20
= +52,5°
и фруктозы [
a
]
D
20
= -93°
Общее суммарное вращение будет отрицательным (»
-40°
). Таким образом явление изменения не только угла, но и знака вращения после гидролиза называют явлением инверсии
.
Примесь глюкозы и инвертного сахара определяют по взаимодействию с раствором метиленового синего в щелочной среде; голубое окрашивание не должно исчезать.
ГФУ регламентирует прозрачность и окраску раствора, кислотность или щелочность, проводимость, удельное вращение, содержание декстринов (по реакции с йодом), сульфатов, свинца, бактериальных эндоксинов, потерю в весе при высушивании.
Количественное определение
Проводят рефрактометрическим
, поляриметрическим
методом или, после гидролиза в присутствии хлористоводородной кислоты, методом Бертрана по продуктам взаимодействия с реактивом Фелинга.
Применяют
сахарозу для приготовления сиропов и как вспомогатель-ное вещество при изготовлении лекарственных форм.
Лактоза , сахар молочный (Saccharum lactis); Lactose
4-?- D –галактопиранозидо- a - D -глюкопираноза
Уже название этого сахара говорит о том, что он встречается в молоке млекопитающих; женское молоко содержит 5-8% лактозы, коровье - 4-6%.В промышленном масштабе лактозу получают в качестве побочного продукта при производстве сыра.
Полученное вещество представляет собой белые кристаллы или белый кристаллический порошок, без запаха, слабого сладкого вкуса.
Полуацетальный гидроксил глюкозы в молекуле лактозы, в отличие от молекулы сахарозы, остается свободным, поэтому лактоза является мутаротирующим
и восстанавливающим
сахаром.
Идентификация
1. Инфракрасная спектроскопия
.
2. Тонкослойная хроматография
.
3. 0,25 г лактозы растворяют в 5 мл воды, добавляют 5 мл раствора аммиака
и нагревают на водяной бане при 80° в течении 10 минут - появляется красное окрашивание
.
4. Раствор лактозы восстанавливает медно-тартратный реактив (реактив Феллинга).
(ГФУ) регламентирует прозрачность и окраску раствора, кислотность или щелочность, поглощение раствора в УФ- и видимом свете, содержание тяжелых металлов, воды, сульфатной золы.
Удельное вращение 10 % раствора лактозы в пересчете на сухое вещество должно составлять от +54,4°
до +55,9
. Измерение угла вращения проводят через 30 минут после прибавления к раствору лактозы 0,2 мл раствора аммиака.
Количественное определение
лактозы можно проводить теми же методами, что и глюкозы.
Применение
. Лактоза отличается от других сахаров отсутствием гигроскопичности и поэтому используется для приготовления порошков с легко гидролизующимися веществами, как наполнитель при производстве таблеток и капсул. Она имеет плотность, близкую к плотности большинства ядовитых и сильнодействующих веществ и поэтому широко применяется для изготовления тритураций
. Входит лактоза и в состав питательных смесей для детского диетического питания.
Гликозиды
Гликозиды
- это природные углеводсодержащие вещества, в которых гликозильная часть молекулы (циклическая форма сахаров
) связана с органическим радикалом не являющимся сахаром (aнгликон или генин).
По природе сахарной части гликозиды делят на две группы: пиранозиды и фуранозиды. Различают также a- и?-гликозиды в зависимости от конфигурации углевода, связанного с агликоном. Сахарная часть молекулы может содержать один или несколько связанных между собой сахаров.
Связь сахарного остатка с генином осуществляется либо через кислород (О-гликозиды), либо через азот (N-гликозиды) либо через серу (тиогликозиды).
О-гликозиды по характеру агликона делят на:
1) фенологликозиды (гликозиды толокнянки - арбутин);
2) антрахинонгликозиды (гликозиды крушины, ревеня, алоэ);
3) флавонгликозиды (катехины, рутин);
4) азотосодержащие О-гликозиды (амигдалин);
5) глюкоалкалоиды (соласодин);
6) стероидные гликозиды (сердечные гликозиды);
7) дубильные вещества (танин);
8) сапонины.
Сердечные гликозиды
- биологически активные вещества, содержащиеся в некоторых видах растений или выделениях некоторых видов жаб и обладающие способностью в малых дозах оказывать специфическое действие на сердечную мышцу
.
Сахара, входящие в состав сердечных гликозидов, за исключением глюкозы и рамнозы, специфичны для данной группы веществ и представляют собой 6-дезоксигексозы (L-рамноза), 2,6-дезоксигексозы (D-дигитоксоза) или их З-О-метиловые эфиры (D-цимароза, L-олеандроза).
Агликоны (генины) сердечных гликозидов
имеют стероидную структуру, т.е. являются производными циклопентанпер-гидрофенантрена
.
По химическому строению агликоны можно разделить на две группы, отличающиеся структурой присоединенного в положении 17 лактонного цикла. Сердечные гликозиды, содержащие пятичленное лактонное кольцо принято называть карденолидами
, а имеющие шестичленное лактонное кольцо с двумя двойными связями - буфадиенолидами
.
Специфическое действие гликозида на сердце обусловлено наличием в молекуле агликона лактонного цикла в положении 17 и гидроксила в положении 14. На кардиотоническое действие большое влияние оказывает заместитель в положении 10. Для большинства агликонов это метальная или альдегидная группа.
Радикалы агликонов некоторых кардиенолидов
Агликоны |
Радикалы |
|||
R |
Х3 |
Х2 |
Х1, |
|
Дигитоксигенин |
-СН3 |
|||
Гитоксигенин |
- СН3 |
- ОН |
||
Дигоксигенин |
- СН3 |
- ОН |
- |
|
Олеандригенин |
- СН3 |
-ОСОСН3 |
||
Строфантидин |
-С(О)Н |
Идентификация
Для установления подлинности сердечных гликозидов могут быть использованы общие реакции
.
Первая группа цветных реакций позволяет обнаружить наличие стероидного
цикла в молекуле. К ним относится реакция Либер-мана-Бурхардта
- небольшое количество вещества растворяют в нескольких каплях ледяной уксусной кислоты и смешивают со смесью уксусного ангидрида и концентрированной серной кислоты. Медленно появляется окраска, переходящая от розовой к зеленой или синей. Эту реакцию дают гликозиды, которые при обработке крепкими кислотами способны к дегидратации. Стероидный цикл в карденолидах обнаруживают также флуориметрическим
методом, используя в качестве реактива смесь фосфорной и серной кислот с хлоридом железа (III); раствор перхлората железа в серной кислоте и др.
Вторая группа цветных реакций основана на обнаружении пятичленно-го цикла
в молекуле карденолидов. К их числу относится реакция Легаля
: при взаимодействии в щелочной среде с нитропруссидом натрия появляется и постепенно исчезает красное окрашивание. Реакция Раймонда
: в щелочной среде с м-динитробензолом появляется красно-фиолетовое окрашивание. Реакция Бальета
: со щелочным раствором пикриновой кислоты появляется оранжево-красное окрашивание.
Третья группа реакций основана на обнаружении сахарного компонента
. Для этой цели после кислотного гидролиза могут быть использованы свойственные сахарам реакции, основанные на их восстановительных свойствах (реакция с реактивом Фелинга
, реакция "серебряного зеркала" и др.). Специфической для 2-дезоксисахаров (содержащихся в молекулах большинства сердечных гликозидов) является реакция Келлера-Килиани
: раствор гликозида в ледяной уксусной кислоте, содержащей хлорид железа (III), наслаивают на концентрирован-ную серную кислоту. На границе слоев появляется лилово-красное или бурое кольцо, верхний слой окрашивается в синий или сине-зеленый цвет.
Идентификация препаратов сердечных гликозидов можно подтвердить по удельному вращению. Перспективен также способ, базирующийся на построении хроматографических диаграмм, основанных на зависимости Rf от системы растворителей. Используют также ИК- и УФ-спектроскопию.
Количественное определение
проводят спектрофотометрически. Применяют также фотоколориметрию по продуктам взаимодействия в щелочной среде с нитропроизводными ароматического ряда. Качественную и количественную оценку сердечных гликозидов выполняют также с помощью метода ВЭЖХ
, позволяющего определить не только основные, но и сопутствующие гликозиды.
Биологическим методом контроля устанавливают наименьшие дозы стандартного и испытуемого веществ, вызывающие систолическую остановку сердца подопытных животных. Затем рассчитывают содержание лягушачьих (ЛЕД), кошачьих (КЕД), голубиных (ГЕД) единиц действия в одном грамме исследуемого вещества, в одной таблетке или в одном мл раствора.
Применяют
в качестве кардиотонических средств. Отличаются они по силе, продолжительности, скорости проявления действия, влиянию на центральную нервную систему.
Хранение
. Препараты сердечных гликозидов хранят в хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света и влаги.
Дубильные вещества или танины
Дубильные вещества делятся на конденсированные или негидролизующиеся танины
(так называемые катехиновые танины) и гидролизующиеся танины
(галлотанины).Галлотанины (псевдоглико-зиды) являются производными глюкозы и дигалловой кислоты. Существует два изомера - метадигалловая и парадигалловая кислоты
.
Из танинов, применяющихся в медицине, наибольшее значение имеет пентадигаллоил-глюкоза:
D - остаток дигалловой кислоты.
Танинам присущи характерные свойства:
1. Легкая растворимость в горячей воде с образованием коллоидальных растворов.
2. Способность осаждать из растворов белки с образованием нерастворимых соединений с тканями, содержащими желатину.
3. Способность легко окисляться, особенно в щелочной среде; с аммиачным раствором феррицианида калия
- глубокое красное окрашивание.
4. С солями железа (III
)
- черно-зеленое
окрашивание.
5. Танины осаждают из растворов многие алкалоиды и другие органические вещества основного характера.
Танин - аморфный порошок светло-желтого или буровато-желтого цвета со слабым своеобразным запахом.
Для подтверждения подлинности
к 10% водному раствору танина прибавляют равный объем разведенной серной кислоты - выделяется обильный желтоватый осадок
танина.
1% раствор танина с раствором хлорида железа (III
)
дает черное с синим
оттенком окрашивание, исчезающее от прибавления разведенной серной кислоты. Примеси камеди, декстрина, сахара и солей определяют добавляя к раствору танина спирт, а затем эфир. Раствор должен оставаться прозрачным.
Применяют
танин в качестве вяжущего и противовоспалительного средства в виде полосканий и для смазывания при ожогах.
Так как танин с солями алкалоидов и тяжелыми металлами образует нерастворимые соединения, его применяют как противоядие
при отравлении этими веществами (промывание желудка 0,5% водным раствором).
теофиллин с 1,2-этилендиамином
Белый или белый с желтоватым оттенком кристаллический порошок со слабым аммиачным запахом.
Получение кофеин-бензоата натрия обусловлено способностью кофеина образовывать стойкие двойные соли с солями органических кислот. Кофеин-бензоат натрия получают смешением водных растворов, содержащих 40% кофеина и 60% натрия бензоата. Затем раствор выпаривают досуха. Аналогичный способ лежит в основе получения аминофиллина (соль теофиллина с 1,2-этилендиамином).
По физическим свойствам двойные соли пуриновых алкалоидов - белые кристаллические порошки. Аминофиллин имеет аммиачный запах, обусловленный наличием этилендиамина. На воздухе он поглощает углекислый газ. Растворимость его при этом уменьшается. Двойные соли отличаются лучшей растворимостью в воде, чем соответствующие им алкалоиды. Кофеин-бензоат натрия легко растворим, аминофиллин - растворим в воде. Водные растворы двойных солей имеют щелочную реакцию. Кофеин-бензоат натрия умеренно растворим, а аминофиллин мало растворим в этаноле. Практически нерастворим в эфире и хлороформе кофеин-бензоат натрия.
Испытание на подлинность и чистоту. Для испытания на подлинность производных ксантина используют реакции окисления, осаждения, комплексообразования. Общей реакцией, рекомендуемой для испытания подлинности производных ксантина, является мурексидная проба. Она основана на разрушении молекулы пурина при нагревании с окислителем (пероксидом водорода, бромной водой, азотной кислотой и т.д.) до образования смеси метилированных производных аллоксана и диалуровой кислоты. Взаимодействуя между собой, они образуют метилированные производные аллоксантина, которые под действием избытка раствора аммиака приобретают пурпурно-красное окрашивание. Окраска обусловлена появлением аммонийной соли тетраметилпурпуровой кислоты.
Кофеин дает мурексидную пробу по схеме:
Аналогичная схема лежит в основе мурексидной пробы на теофиллин, теобромин и другие производные пурина. Пурпурно-красное окрашивание исчезает при добавлении нескольких капель гидроксида натрия.
Идентифицировать производные ксантина и двойные соли пуриновых алкалоидов можно по ИК-спектрам поглощения в области 4000-400 см -1 . Этот метод ФС рекомендуют для подтверждения подлинности кофеина, теофиллина.
Подлинность производных ксантина устанавливают УФ-спектрофотометрическим методом. УФ-спектр раствора кофеина в 0,1 М растворе хлороводородной кислоты в области 250-300 нм имеет максимум светопоглощения при 273 нм. В той же области (270-273 нм) находится максимум светопоглощения у водных растворов кофеина-бензоата натрия, теофиллина и теобромина.
Идентифицировать производные ксантина, являющиеся третичными основаниями, можно с помощью осадительных (общеалкалоидных) реактивов. Кофеин с 0,1% раствором танина образует белые осадки танатов, растворимые в избытке реактива. Раствор кофеина в горячей воде при добавлении 0,1 М раствора иода остается прозрачным, но при добавлении нескольких капель хлороводородной кислоты образуется бурый осадок, растворимый в избытке раствора гидроксида натрия:
Теофиллин образует в этих условиях темно-коричневый осадок.
В отличие от кофеина теобромин и теофиллин обладают кислотными свойствами за счет наличия ионов водорода имидных групп в положении 1 или 7. Поэтому они образуют соли с различными катионами (кобальта, меди, ртути, серебра), что используется для идентификации. Их вначале превращают в натриевые соли, действуя раствором гидроксида натрия. В качестве реактива, позволяющего отличать друг от друга кофеин, теофиллин и теобромин, используют раствор хлорида кобальта. Теобромин образует осадок серовато-голубого цвета, который выпадает после появления быстро исчезающего фиолетового окрашивания:
|
Соль теобромината серебра при нагревании на водяной бане до 60°С образует коричневую желатинообразную массу.
Серебряная соль теофиллина представляет полупрозрачный студенистый осадок, разжижающийся при нагревании и вновь застывающий при охлаждении:
Теофиллин в отличие от других пуриновых алкалоидов под действием щелочного раствора нитропруссида натрия приобретает характерное зеленое окрашивание, исчезающее после добавления избытка кислоты.
Теофиллин после щелочного гидролиза (в 30%-ном растворе гидроксида натрия при нагревании) превращается в теофиллидин, который вступает во взаимодействие с солью диазония, образуя азокраситель красного цвета:
Общей для кофеина, теобромина и теофиллина является реакция с хлоридом ртути (II). Образуется белый кристаллический осадок, представляющий собой комплексное соединение, включающее оба вещества в эквимолекулярном соотношении, например, у кофеина C 8 Hi 0 N 4 O2 HgCb- Поэтому данная реакция использована и для их косвенного комплексонометрического определения.
Пуриновое ядро в молекулах двойных солей обнаруживают с помощью мурексидной пробы. Кофеин из подщелоченного водного раствора кофеина-бензоата натрия извлекают хлороформом. Хлороформ отгоняют, остаток сушат (при 80°С) и устанавливают температуру плавления кофеина (234-237°С). Присутствие кофеина в кофеина-бензоате натрия подтверждают также положительной реакцией с иодом в присутствии хлороводородной кислоты (образование периодида). Для испытания подлинности двойных солей пуриновых алкалоидов ФС рекомендует обнаруживать ион натрия и бензоат-ион в кофеине-бензоате натрия. Этилендиамин в аминофиллине открывают с помощью раствора сульфата меди (фиолетовое окрашивание).
Подлинность аминофиллина можно установить путем осаждения теофиллина из водного раствора (полученного при нагревании) с помощью хлороводородной кислоты. Промытый и высушенный теофиллин должен иметь температуру плавления 269-274°С. Из фильтрата с помощью бензоилхлорида в щелочной среде осаждают дибензоилэтилендиамин:
Осадок отфильтровывают, промывают водой, перекристаллизовывают из этанола, промывают, сушат. Его температура плавления должна быть 250-251 °С.
Испытания на чистоту производных ксантина и их двойных солей выполняют, устанавливая допустимые пределы примесей посторонних алкалоидов. При испытании кофеина примеси других алкалоидов обнаруживают с помощью реактива Майера, который не дает положительной реакции с самим кофеином. В теофиллине регламентируется содержание примесей других пуриновых оснований, а в теобромине - примеси кофеина. Обнаружение указанных примесей в теофиллине и теобромине обусловлено некоторым различием кислотных свойств, так как рК а теобромина и теофиллина соответственно равны 9,9 и 8,8. Благодаря этому теофиллин в отличие от теобромина растворяется в растворе аммиака.
Наряду с использованием указанных химических свойств, основным методом, применяемым для обнаружения посторонних примесей, в т.ч. иных пуриновых алкалоидов в производных ксантина является ТСХ. Испытания выполняют на пластинках Силуфол УФ-254 или пластинках, покрытых слоем силикагеля F 2 54-Хроматографируют восходящим методом в системах растворителей различного состава. Детектируют, как правило, в УФ-свете при длине волны 254 нм и оценивают содержание примесей по величине и интенсивности пятен на хроматограммах, сравнивая их со свидетелями. Кофеин, согласно требованиям ФС, может содержать примеси теобромина и теофиллина (не более 0,5%). Суммарное содержание примесей в аминофиллине - не более 0,5%.
Количественное определение. Для количественного определения производных ксантина и их двойных солей используют особенности кислотно-основных свойств.
Кофеин в водных растворах проявляет очень слабые основные свойства, практически его растворы имеют нейтральную реакцию. С минеральными кислотами кофеин солей не образует (они сразу же гидролизуются). Поэтому метод нейтрализации в водных растворах для кофеина неприменим. В неводной среде (хлороформ, уксусный ангидрид, бензол) кофеин проявляет выраженные основные свойства и его можно оттитровать хлорной кислотой (индикатор кристаллический фиолетовый).
Кофеин и теобромин имеют электронодонорную метильную группу в положении 7, благодаря чему усиливается отрицательный заряд атома азота в положении 9. Кофеин кроме того имеет две метальные группы в пиримидиновом кольце. В связи с этим наблюдается увеличение отрицательных зарядов в циклах молекулы, а следовательно, у атома азота в положении 9 заряд у кофеина наибольший. Вот почему основные свойства у всех трех алкалоидов обусловлены наличием атома азота в положении 9, причем кофеин наиболее сильное основание, а теофиллин - наиболее слабое. Процесс титрования кофеина в неводной среде (смесь хлороформа и уксусного ангидрида) протекает по следующей схеме:
|
|
При количественном определении по ФС теобромина в качестве неводного растворителя используют муравьиную кислоту и уксусный ангидрид (1:10), индикатором служит раствор судана III.
Теофиллин, теобромин обладают амфотерными свойствами. Но ни по кислотным, ни по основным свойствам их титрование в водной среде невозможно, так как эти свойства очень слабы.
Способность кофеина и теобромина образовывать периодиды в кислой среде использована для обратного иодометрического определения. Избыток титрованного раствора иода, содержащего иодид калия, осаждает из раствора кофеин в виде периодида (уравнение реакций см. выше). Иодометрическое определение используют (ФС) для количественного определения кофеина в кофеине-бензоате натрия. Титрантом служит 0,1 М раствор иода. Периодид кофеина осаждают, осадок отделяют, пропуская смесь через вату в сухую колбу. В аликвотной части фильтрата определяют избыток титранта с помощью 0,1 М раствора тиосульфата натрия (индикатор крахмал). Параллельно проводят контрольный опыт.
Для количественного определения кофеина в смесях используют гравиметрический метод, основанный на его извлечении с помощью хлороформа.
Бензоат натрия в кофеине-бензоате натрия определяют нейтрализацией 0,5 М раствором хлороводородной кислоты в присутствии смешанного индикатора (растворы метилового оранжевого и метиленового синего в соотношении 1:1):
Для извлечения выделяющейся бензойной кислоты определение проводят в присутствии эфира. Кофеин-бензоат натрия должен содержать 38-40% кофеина и 58-62% бензоата натрия.
Кофеин, теобромин и теофиллин можно количественно определить периметрическим методом. Избыток сульфата церия, используемого в качестве титранта, при нагревании окисляет их в кислой среде до образования аллоксанов (1,3-диметилаллоксан образуется при окислении кофеина, 3-метилаллоксан - при окислении теобромина). На примере кофеина процесс можно представить следующим образом:
Избыток сульфата церия устанавливают иодометрическим методом после добавления 10%-ного раствора иодида калия и хлороформа. В качестве титранта используют тиосульфат натрия.
Для количественного определения теобромина и теофиллина используют сочетание аргентометрии и кислотно-основного титрования (метод косвенной нейтрализации). Метод основан на образовании солей серебра и выделении эквивалентного количества азотной кислоты. Ее титруют 0,1 М раствором гидроксида натрия (индикатор феноловый красный):
Известны различные варианты такого определения. Один из них (прямой) основан на потенциометрическом титровании выделившейся кислоты, другой (обратный) - на определении избытка титрованного раствора нитрата серебра по Фольгарду.
С целью исключения расхода нитрата серебра разработан способ количественного определения теофиллина, основанный на его взаимодействии с нитратом кадмия. Электронное строение катионов кадмия и серебра сходно. В результате реакции одна молекула нитрата кадмия взаимодействует с двумя молекулами теофиллина, замещая атом водорода в положении 7 имидазольного цикла. Происходит выделение двух молекул азотной кислоты, которую оттитровывают 0,1 М раствором гидроксида натрия (индикатор феноловый красный). Образующийся вблизи точки эквивалентности белый осадок не мешает титрованию.
Количественное определение теофиллина в аминофиллине выполняют после нагревания (для удаления этилендиамина) в течение 2,5 ч при 125-130°С, используя метод косвенной нейтрализации. Этилендиамин в отдельной навеске титруют 0,1 М раствором хлороводородной кислоты в присутствии индикатора метилового оранжевого:
Аминофиллин должен содержать 80-85% теофиллина и 14-18% этилендиамина.
Теофиллин в аминофиллине можно определить аргентометрическим методом с использованием в качестве индикатора амидопирина. Освобождающаяся при титровании азотная кислота нейтрализуется этилендиамином и не мешает титрованию. В эквивалентной точке раствор приобретает синеватое окрашивание.
Предложен экспресс-метод определения теофиллина в аминофиллине в смеси растворителей диметилформамид - вода с помощью титранта - 0,1 М водного раствора гидроксида натрия (индикатор тимоловый синий). В этой среде кислотные свойства теофиллина усиливаются настолько, что становится возможным его титрование как кислоты. Содержание воды в точке эквивалентности достигает 20-25% и не оказывает влияния на результаты титрования.
Алкалиметрический метод определения теофиллина и аминофиллина основан на образовании натриевой соли теофиллина. В качестве растворителя используют этанол (при нагревании на водяной бане). Раствор охлаждают и титруют 0,1 М раствором гидроксида натрия (индикатор тимолфталеин).
Спектрофотометрическое определение кофеина и кофеина-бензоата натрия выполняют, используя в качестве растворителя воду (272 нм), теобромина и теофиллина - 0,1 М раствор гидроксида натрия (272 нм). Описаны также фотоколориметрические и фототурбидиметрические методики определения пуриновых алкалоидов в лекарственных формах. Содержание теофиллина в аминофиллине определяют фотоколориметрическим методом на основе цветной реакции с нитропруссидом натрия и гексацианоферратом (III) калия. Для фотометрического определения этилендиамина в аминофиллине в качестве реактива используют нингидрин.
Хранение и применение. Производные ксантина и их двойные соли хранят по списку Б, в хорошо укупоренной таре. Теофиллин предохраняют от действия света. Учитывая способность аминофиллина поглощать углекислый газ из воздуха, его необходимо хранить в заполненной доверху таре, предохраняя от действия света и влаги. Кофеин-бензоат натрия хранят в сухом, защищенном от света месте при температуре не выше +25°С.
Кофеин и кофеин-бензоат натрия применяют внутрь по 0,05-0,1 г 2-3 раза в день в качестве стимулятора центральной нервной системы, кардиотонического средства, при спазмах сосудов. Последние исследования показали, что кофеин может предохранять организм от вредного воздействия радиации. Кофеин-бензоат натрия лучше растворим в воде, поэтому его можно использовать в виде растворов для инъекций.
Теобромин и теофиллин применяют в качестве спазмолитических (сосудорасширяющих, бронхорасширяющих) и диуретических средств. Назначают теобромин по 0,25-0,5 г, а теофиллин по 0,1-0,2 г. Аминофиллин назначают при тех же показаниях, что и теофиллин. Хорошая растворимость в воде позволяет вводить его не только внутрь (0,1-0,15 г), но и внутримышечно (12%-ные и 24%-ные растворы), а также внутривенно (2,4%-ные растворы).