занятие №16

Задание на самоподготовку по теме анализ лекарственных средств из группы алифатических аминокислот и их производных

I. Мотивация цели.

Аминокислоты алифатического ряда представляют собой производные карбоновых кислот, в молекуле которых содержится одна или несколько аминогрупп. Участие аминокислот в жизненно важных процессах организма: построение белков, ферментов, гормонов, пептидов, в азотистом обмене – выделяет лекарственные средства, производные аминокислот в очень важную группу препаратов целенаправленного действия. Глютаминовая кислота – один из препаратов этой группы – участвует в азотистом обмене, ее способность к связыванию и обезвреживанию аммиака обуславливает применение этого препарата для лечения заболеваний ЦНС. Незаменимая аминокислота – метионин содержит подвижную метильную группу, и поэтому участвует в очень важном для организма процессе переметилирования.

Со способностью метионина отдавать его метильную группу связано его липотропное действие, поэтому его применяют для лечения и профилактики заболеваний печени.

Химические свойства аминокислот алифатического ряда определяются присутствием в молекуле карбоксильной, аминогруппы, тиогруппы и тиометильной группы. Все аминокислоты – амфотерные соединения, для идентификации которых используют их способность к образованию внутрикомплексных соединений с катионами металлов, окислению, декарбоксилированию и т.д. Провизору-аналитику необходимо знать физико-химические свойства лекарственных средств группы аминокислот, методы их анализа и сделать правильный вывод о качестве анализируемого препарата.

II. Цель самоподготовки.

В процессе самоподготовки студент должен изучить и знать:

1. Значение аминокислот и их производных как лекарственных средств.

2. Общую характеристику физических и химических свойств аминокислот.

3. Стереоизомерия в ряду лекарственных средств, производных аминокислот алифатического ряда, ее значение для доказательства подлинности и чистоты.

4. Общие и частные реакции идентификации и методы количественного определения препаратов изучаемой группы: кислоты глютаминовой, аминалона, метионина, цистеина, ацетилцистеина, тетацина-кальция, пеницилламина.

5. Условия хранения и применение препаратов этой группы.

III. Исходный уровень знаний.

Для усвоения материала темы студент должен знать изученные ранее разделы:

• Физические и химические свойства аминокислот алифатического ряда;

• Теоретические основы методов количественного определения: метод Къельдаля, алкалиметрия, йодометрия, кислотно-основное титрование в неводных средах.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ИСХОДНОГО УРОВНЯ.

Кислота глютаминовая, аминалон, метионин, цистеин, ацетилцистеин, тетацин-кальций, пеницилламин:

• Источники и способы получения;

• Структурные формулы, латинские и химические названия;

• Физические свойства изучаемых препаратов;

• Реакции идентификации по ФС;

• Определение физических констант, стереоизомерия в ряду аминокислот;

• Определение степени чистоты;

• Методы количественного определения;

• Условия хранения и применение.

Iy. План изучения темы.

1. Биологическая активность аминокислот алифатического ряда во взаимосвязи с химическими свойствами.

2. Источники и способы получения кислоты глютаминовой, аминалона, метионина, цистеина, ацетилцистеина.

3. Структурные формулы, латинские и химические названия перечисленных выше препаратов.

4. Реакции идентификации кислот глютаминовой и аминалона.

5. Методы определения температуры плавления и удельного вращения кислоты глютаминовой как показателя подлинности и чистоты.

6. Определение примесей посторонних аминокислот в глютаминовой кислоте и других препаратах группы аминокислот.

7. Методы количественного определения кислоты глютаминовой и аминалона.

8. Описание физических свойств метионина.

9. Реакции подлинности по ГФ.

10. Методы определения недопустимых примесей цианидов, солей аммония, мышьяка.

11. Методы количественного определения метионина.

12. Условия хранения кислоты глютаминовой, метионина, аминалона. Применение.

13. Описание физических свойств цистеина и ацетилцистеина.

14. Реакция обнаружения серы в молекуле цистеина, ацетилцистеина.

15. Количественное определение цистеина и ацетилцистеина.

16. Условия хранения цистеина и ацетилцистеина. Применение.

17. Способ получения, методы контроля качества, условия хранения и применение тетацина-кальция и пеницилламина.

Y. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

ОСНОВНАЯ.

1. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. Учебное пособие.– М. МЕДпресс-информ 2008, стр. 202-207.

2. Фармацевтическая химия. Учебное пособие под ред. Арзамасцева А.П. – ГЭОТАР– МЕД, 2004, стр.136-149.

3. Материалы лекций.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ.

1. Чупак-Белоусов В.В. Фармацевтическая химия. Курс лекций. Книга первая - 3 курс. – М.: Издательство БИНОМ, 2012. с. 112-123.

2. Максютина М.П. и др. Методы анализа лекарств. Киев, 1984, с.11 – 16, 169 – 173.

3. Р.Полюдек-Фабини, Т.Бейрих. Органический анализ, Л., 1981, с.138, 170.

4. Руководство к лабораторным занятиям по фарм. химии под ред. Арзамасцева А.П., М., 1995, с.147 – 151.

YI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

1. Написать общую формулу аминокислот алифатического ряда. Чем обусловлен амфотерный характер аминокислот. Написать структурную формулу биполярного иона и диссоциацию его в кислой и щелочной среде.

2. Написать схему окисления аминокислот нитритом натрия в кислой среде.

3. Написать общую схему окисления аминокислот алифатического ряда.

4. Напишите уравнение реакции взаимодействия аминокислот алифатического ряда с формальдегидом, назовите продукт реакции. В чем заключается значение этой реакции для фармацевтического анализа.

5. Написать общую схему реакции взаимодействия аминокислот с солями меди, указать окраску продукта реакции..

6. Напишите структурную формулу, химическое и латинское название кислоты глютаминовой. Дайте описание препарата по ГФ.

7. Укажите источники получения глютаминовой кислоты.

8. Назовите физические константы, определяемые для доказательства подлинности и чистоты кислоты глютаминовой.

9. Укажите вид изомерии, характерный для  - аминокислот алифатического ряда. На примере формулы глютаминовой кислоты, покажите, чем он обусловлен.

10. Укажите особенность определения температуры плавления кислоты глютаминовой. В чем ее причина. Напишите формулу вещества, образующегося при нагревании и назовите его.

11. Назовите общегрупповую реакцию для аминокислот алифатического ряда. Напишите ее для глютаминовой кислоты. Назовите стадии реакции, промежуточные и конечный продукт.

12. Назовите реакцию отличия глютаминовой кислоты от других аминокислот. Напишите ее схему, укажите эффект.

13. Назовите два фармакопейных метода количественного определения глютаминовой кислоты..

14. Напишите уравнение реакции количественного определения глютаминовой кислоты алкалиметрически по методике ГФ. Укажите индикатор, сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.

15. Напишите уравнения реакций, соответствующие формольному титрованию по Серенсену глютаминовой кислоты. Сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.

16. Укажите условия хранения и применение глютаминовой кислоты.

17. Напишите структурную формулу, химическое и латинское название аминалона. Дайте его описание по ФС. Укажите условия хранения и применение.

18. Опишите способ доказательства подлинности аминалона по ФС.

19. Назовите метод количественного определения аминалона по ФС. Напишите соответствующие уравнения реакций. Назовите титрант, растворитель, индикатор.

20. Напишите структурную формулу, химическое и латинское название метионина. Дайте описание по ГФ..

21. Напишите реакции, доказывающие амфотерный характер метионина.

22. Назовите фармакопейные реакции подлинности метионина. Выделите среди них общегрупповую реакцию, напишите ее схему.

23. Назовите реакцию обнаружения тиометильной группы метионина. Напишите схемы реакций, укажите эффект.

24. Метионин дает положительную реакцию с солями меди. Напишите схему реакции, укажите эффект.

25. Назовите два метода количественного определения, предусмотренных ФС для метионина.

26. Напишите реакции количественного определения метионина йодометрическим титрованием. Назовите вещества, в среде которых проводят растворение и титрование метионина.

27. Метионин можно количественно определить прямым алкалиметрическим титрованием. Напишите уравнение реакции. Укажите среду, индикатор, сделайте расчет молярной массы эквивалента и титра.

28. Укажите условия хранения и применения метионина.

29. Напишите структурные формулы, химические и латинские названия цистеина и ацетилцистеина. Дайте описание этих препаратов по ФС.

30. Назовите исходное вещество для получения цистеина. Напишите реакцию получения ацетилцистеина из цистеина.

31. Перечислите реакции подлинности на цистеин по ФС, укажите их эффект. Укажите функциональные группы в молекуле цистеина, которые доказываются каждой из этих реакций.

32. Перечислите реакции подлинности ацетилцистеина по ФС. Назовите функциональные группы, присутствие которых доказывается этими реакциями. Напишите схемы реакций, доказывающих наличие остатка уксусной кислоты в молекуле.

33. Назовите метод анализа, используемый для обнаружения примесей посторонних аминокислот в препаратах цистеин и ацетилцистеин.

34. Назовите общий метод количественного определения цистеина и ацетилцистеина. Напишите уравнения реакций, укажите среду, метод фиксации точки эквивалентности.

35. Дайте описание условий хранения и применение препаратов цистеин и ацетилцистеин.

36. Напишите структурную формулу и латинское название препарата «Пеницилламин».

37. Назовите химическое свойство пеницилламина, на котором основано его применение при отравлениях солями тяжелых металлов. Напишите соответствующую реакцию при взаимодействии с солями свинца.

38. Напишите структурную формулу, химическое и латинское название препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций». Напишите реакцию его получения, дайте описание по ФС.

39. Опишите метод обнаружения неорганических ионов в препарате «тетацин-кальций». Напишите уравнения соответствующих реакций, укажите их эффект.

40. Опишите метод обнаружения остатка ЭДТУК в препарате «тетацин-кальций». Напишите соответствующие реакции, укажите эффект.

41. Назовите метод количественного определения препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций». Укажите среду, индикатор, титрант. Напишите уравнения реакций.

42. Укажите условия хранения и применения препарата «Раствор тетацина-кальция 10% для инъекций».

YII. ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ САМОПОДГОТОВКИ ЗАДАНИЕ.

1. Обоснуйте метод количественного определения цистеина, напишите уравнения реакций, выведите молярную массу эквивалента, рассчитайте титр и дайте заключение о качестве анализируемого вещества по количественному содержанию (содержание цистеина должно быть не менее 98,5%), если методика ФС и результаты следующие: около 0,25 г вещества (точная навеска) растворяют в 20 мл 20,0% раствора калия йодида в колбе с притертой пробкой. Охлаждают раствор в ледяной бане, до 3ºС. Прибавляют 15 мл 1 моль/л раствора кислоты хлористоводородной, 25 мл 0,1 моль/л раствора йода и оставляют на 20 мин. в темном месте в ледяной бане. Избыток 0,1 моль/л раствора йода оттитровывают 0,1 моль/л раствором натрия тиосульфата (индикатор-крахмал). М.м. цистеина 121,22.

2. Обоснуйте метод количественного определения кислоты глютаминовой, напишите уравнения реакций, выведите молярную массу эквивалента, рассчитайте титр и ориентировочный объем титранта с учетом состава лекарственной формы и методики определения.