Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащих алкалоиды производные пурина(кофеин, кофеин-бензоат натрия, теофиллин, теобромин, эуфиллин, дипрофиллин и др.)

«Анализ лекарственных препаратов и лекарственных форм, содержащих алкалоиды производные пурина(кофеин, кофеин-бензоат натрия, теофиллин, теобромин, эуфиллин, дипрофиллин и др.» Содержание Введение….……3 Алкалоиды. Общая характеристика… 4 Пурин. Общая характеристика….6 Пуриновые алкалоиды… 7 -Кофеин(Coffeinum) и Кофеин-бензоат натрия(Coffeinum-natrii benzoas) 7 -

Теобромин(Theobrominum)….… 8 -Теофиллин(Theofillinum) и Эуфиллин(Eufillinum)…9 -Дипрофиллин(Diprofillinum)… 10 -Пентоксифиллин (Pentoxifyllinum)…10 Способы получения пуриновых производных… 11 Методы качественного определения пуриновых алкалоидов… 13 - Общие способы идентификации…13 - Частные способы идентификации….15

Методы количественного определения пуриновых алкалоидов………… 20 Заключение…23 Список используемой литературы… 24 Введение. С пуриновыми алкалоидами человек сталкивается ежедневно. Редко кто из нас утром не выпивает чашку чая или кофе. После выпитой чашки чая или кофе – поднимается настроение, происходит прилив жизненных сил.

Это объясняется стимулирующим действием кофеина на ЦНС и сердечно – сосудистую систему. В медицине препараты кофеина применяются при отравлениях наркотиками и другими ядами, а так же как средства стимулирующие ЦНС и сердечно – сосудистую систему. Недавние исследования (опыты на мышах) показали, что кофеин может предохранять животный организм от вредного воздействия ионизирующих излучений.

Предполагается, что кофеин связывает свободные радикалы, которые образуются при облучении и повреждают здоровые клетки. В будущем на основе кофеина, возможно, будет создание новых радиопротекторных средств. Теобромин и теофиллин используют в клинике при спазмах сосудов головного мозга, коронарной недостаточности и застойных явлениях сердечной и почечной этиологии. Все три алкалоида могут применяться как мочегонные средства.

Сейчас ведутся исследования и разработки новых комплексных препаратов, содержащих пуриновые алкалоиды, для лечения заболеваний сердечно – сосудистой и центральной нервной систем. Естественно что и поиск путей анализа для новых веществ является одной из важнейших задач. Алкалоиды. Общая характеристика. Алкалоиды – это природные азотсодержащие соединения основного характера, образующиеся в растительных организмах. Основные свойства, характерные для этих соединений, обусловили

их название: alcaleidos – подобный щелочи (арабское alkali – щелочь, греческое eidos – подобный). Название «алкалоиды» было предложено Мейснером в 1819 году для вещества, выделенного из семян сабадиллы и имевшего основной характер. Алкалоидоносные растения составляют примерно 10% всей мировой флоры. Считается, что выделено не менее 5000 (по другим данным около 10 000) индивидуальных алкалоидов. Структура 800 подтверждена полным синтезом. Профессор

В.С.Соколов разделил все семейства, имеющие в своем составе алкалоидоносные виды, на 3 группы: I. Высокоалкалоидоносные – 20% и более родов семейства имеют алкалоидоносные виды растений. II. Среднеалкалоидоносные – от 10 до 20% родов соответственно. III. Малоалкалоидоносные – от 1 до 10% родов. Алкалоиды могут содержаться во всем растении (во всех его частях) или образовываться и накапливаться только в какой-либо одной или нескольких определенных

частях. Иногда они могут перемещаться в растении, транспорт их, как правило, осуществляется по сосудам ксилемы. Фактические данные о локализации алкалоидов по частям растения имеют большое значение для определения сырьевых объектов заготовки. Подавляющее большинство алкалоидов после выделения их из сырья представляют собой твердые кристаллические или аморфные нелетучие вещества. Они бесцветны, но встречаются и окрашенные (берберин – алкалоид желтого цвета), без запаха, обычно

горького вкуса. Алкалоиды – оптически активные соединения. Незначительное количество алкалоидов – жидкие вещества с сильным неприятным запахом (никотин, конин и др.), перегоняющиеся с водяным паром. Поскольку алкалоиды являются основаниями, они образуют соли с кислотами, присутствующими в растениях. Алкалоиды – основания в своей основной массе в воде не растворимы или трудно растворимы. Однако имеются алкалоиды, которые и в форме оснований хорошо растворимы в воде

(кодеин, кофеин, эфедрин). Алкалоиды – основания легко растворимы в органических растворителях. Соли же алкалоидов нерастворимы в органических растворителях (кроме спирта). Являясь слабыми основаниями, алкалоиды образуют соли, которые легко разлагаются под влиянием едких щелочей, аммиака, а иногда карбонатов и окиси магния, при этом выделяются свободные основания алкалоидов. Пурин. Общая характеристика. Пурином называется гетероциклическая система(9H-имидазо [4,5-d] пиримидин),

состоящая из аннелированных пиримидинового и имидазольного колец. Молекулярная масса 120,11; бесцветные кристаллы; температура плавления 216-217°С; легко возгоняется в вакууме; хорошо растворим в воде, горячем этаноле, бензоле, толуоле, плохо- в ацетоне, диэтиловом эфире, этилацетате, хлороформе. Устойчив к нагреванию в водных растворах кислот и щелочей, а также действию окислителей (горячая HNO3 и др.). Пурин амфотерен (рКа 2,39 и 9,93).

Образует соли с HBr, HNO3 (т. пл. 205 °С), пикриновой кислотой (т. пл. 208 °С), некоторыми металлами (по атому водорода имидазольного кольца). С бромом образует неустойчивый комплекс. Для пурина характерна прототропная таутомерия: Значение производных пурина заключается в том, что соответствующие им, а также пиримидиновым азотистым основаниям – урацилу, тимину и цитозину, фрагменты входят в состав молекул нуклеиновых кислот.

Кроме того, некоторые производные пурина являются алкалоидами. К производным пурина относятся: кофеин, кофеин-бензоат натрия, теобромин, теофиллин, эуфиллин, дипрофиллин, ксантинола никотинат, рибоксин, аденозинтрифосфорная кислота, меркаптопурин, азитноприн, аллопуринол, этимизол. Пуриновые алкалоиды Кофеин(Coffeinum) и Кофеин-бензоат натрия(Coffeinum-natrii benzoas) Кофеин 3-метилксантин впервые открыт

Рунге в 1819 году. Он содержится (до 2%) в зернах кофе (Coffea Arabica), семейство мареновых – Rubiaceae, листьях чая (Thea sinensis), семейство чайные – Theaceae и в других растениях (в основном семейства стеркулиевых – Sterculiaceae). В небольших количествах в чае содержится теофиллин, который был открыт Косселем в 1889 году. «Coffeinum - кофеин - Это три-метил-ксантин.

В чистом виде получают Из какао, кофе, чая. Доза высшая, чем «деци», Возбуждает сильно сердце, Увеличивая в нём Систолический объём, Повышает диурез. Пробуждает Ц.Н.С.» Этот немудреный стишок помогал студентам запомнить самое главное о кофеине. Знать, что кофеин именно триметилксантин, нужно, дабы отличить его от теофиллина и теобромина, которые тоже содержатся в чае и какао, но являются диметилксантинами.

Отсутствие одной метильной группы резко сказывается на активности вещества. Разницы в действии между кофеином и кофеин-бензоат натрием нет, но натрий-бензойная соль быстрее всасывается в стенку кишечника и быстрее выделяется из организма. Чистый кофеин составляет 40 процентов от общего веса соли. Лекарственные формы: таблетки, растворы для инъекций.

Теобромин(Theobrominum) Теобромин 3,7-Диметилксантин (от латинского названия какао - Theobroma cacao) - алкалоид пуринового ряда, изомерен теофиллину. Бесцветные кристаллы горького вкуса, нерастворимые в воде. Впервые выделен А. А. Воскресенским в 1841 г. из семян какао. Точный состав и гомология с кофеином была установлена

Глассоном в 1847 г. Синтетически был получен Фишером в 1882 г. Кроме какао, где теобромин (1,5 %) содержится вместе с кофеином, он находится также в небольших количествах в орехах кола и в некоторых видах падубовых. По фармакологическим свойствам, показаниям и противопоказаниям к применению аналогичны кофеину; лучше растворяется в воде и быстрее выделяется из организма, чем кофеин. Лекарственные формы: порошок, таблетки. Теофиллин(Theofillinum) и

Эуфиллин(Eufillinum). Теофиллин 1,3-диметилксантин- гетероциклический алкалоид растительного происхождения, ингибитор фосфодиэстераз, содержится в камелии китайской, из которого готовят чай, в падубе парагвайском (мате), в какао. Впервые он был извлечен именно из чайных листьев. Однако само его название никак не связано с чаем. Первая часть слова - «тео» - возникла вовсе не от латинского «теа» - чай, а от греческого «теос» - бог.

Поскольку «фило» по-гречески «люблю», то название вещества можно было бы, очевидно, перевести как «любимец богов». Эуфиллин представляет собой этилендиаминовую соль теофиллина. Лекарственные формы: порошок, таблетки, суппозитории, раствор для инъекций. Дипрофиллин(Diprofillinum) Дипрофиллин 7-(2,3-диоксипропил)-теофиллин - прпроизводное теофиллина, содержащее у атома азота в положении 7 ксантинового бицикла 2,3-дигидроксипропильный заместитель.

Лекарственные формы: таблетки, раствор для инъекций, суппозитории. Пентоксифиллин (Pentoxifyllinum) Пентоксифиллин 3,7-дигидро-3,7-диметил-1-(5-оксогексил) -1Н-пурин-2,6-дион – производное пурина, вазодилатирующее средство. Формы выпуска: драже, капсулы, концентрат для приготовления раствора для внутривенного и внутриартериального введения, концентрат для приготовления раствора для инфузий, раствор для внутрисосудистого введения, таблетки, таблетки покрытые кишечнорастворимой оболочкой.

Способы получения пуриновых производных Различают получение экстракций из растений и синтетически. Пуриновые алкалоиды присутствуют в таких растениях семейства чайных, мареновых и др. Но так как эти растения не произрастают в средних широтах, то более актуальными и насущными являются синтетические методы. К тому же синтетические способы получения пуриновых алкалоидов отличаются более высокой экономичностью и доступностью исходного сырья.

Таким сырьем является мочевая кислота. Мочевая кислота – одно из ключевых соединений в синтезе производных пурина – выполняет в организме птиц и рептилий ту же роль, что и мочевина у млекопитающих – в виде этого соединения удаляется избыток азота. Мочевая кислота вырабатывается также и в организме человека, а ее соли (ураты) откладываются в виде камней в суставах (подагра) и в почках (мочекаменная болезнь) при нарушениях в обмене веществ. Виды синтеза пурина: 1.

Конденсация 4,5-диаминопиримидинов с карбоновыми кислотами. 2. Конденсация 4,5-диокспиримидинов с мочевиной. Мочевую кислоту извлекают водой из экскрементов птиц (гуано), где ее количество достигает 25% или предварительно синтезируют термической конденсацией двух молекул мочевины с ацеталем (110°С). Мочевая кислота может быть так же синтезирована из барбитуровой кислоты (синтез Фишера) 3. Присоединение цианатов или изоцианатов к 5-амино-2,4,6-триокспиримидину с

последующей циклизацией образующегося карбамида при нагревании в кислой среде 4. Конденсация амида 5-амино-1-метилимидазол-4-карбоновой кислоты с муравьиной кислотой. Методы качественного определения пуриновых алкалоидов Общие способы идентификации 1. Мурексидная проба. Общегрупповая реакция на пурины, основанная на окислительно-гибролитическом разложении веществ группы ксантина до производных пиримидина.

Для проведения реакции препарат нагревают на водяной бане с окислителем(H2O2, Br2, HNO3) в кислой сореде. Затем добавляют раствор аммиака – появляется пурпурно-красное окрашивание. На примере мочевой кислоты: Для мочевой кислоты нагревание производят с концентрированной азотной кислотой. В случае метилированных производных ксантина вместо азотной кислоты применяют раствор перекиси водорода в солянокислой среде. 2. Электрофильное замещение после щелочного гидролиза.

При значении pH свыше 9 происходит разложение кофеина до кофеиндикарбоновой кислоты, которая разлагается до кофеидина и соответствующего карбоната. В сернокислой среде кофеин может разлогаться до муравьиной кислоты. Теофиллидин, полученный в такой же реакции с теофиллином, может быть идентифицирован по образованию азокрасителя. 3. Реакция с реактивом Вагнера. При нагревании в 0,5-1,0 мл воды, прибавляют 1-2 капли раствора йода 0,1 моль/л, 1-2 капли разведенной хлористоводородной кислоты и наблюдают оранжево-красный

или кирпично-красный осадок. 4. Реакция с танином. К навеске препарата прибавляют по каплям 0,1% раствор танина и наблюдают беловатый или желтоватый аморфный осадок, растворимый в избытке реактива. 5. Реакция с хлоридом ртути(II). Общая для кофеина, теобромина, теофиллина реакция с хлоридом ртути(II); образуется белый кристаллический осадок, представляющий собой комплексное соединение, включающее оба вещества в эквимолярном соотношении.

6. ТСХ Частные способы идентификации 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. Кофеин-бензоат натрия: 1. Остаток бензойной кислоты в кофеин-бензоате натрия определяют по осадку телесного

цвета в реакции с хлоридом железа(III). 2. Препарат подкисляют уксусной кислотой, если нужно, фильтруют, прибавляют цинк-уранил-ацетат – образуется желтый кристаллический осадок. 3. Препарат внесенный в пламя, окрашевает его в желтый цвет. Теобромин: 1. Реакция его натриевой соли, полученной при взаимодействии щелочи с избытком теобромина (используется фильтрат) с раствором CоCl2 - появляется быстро исчезающее интенсивное фиолетовое окрашивание

и образуется осадок серовато - голубого цвета: 2. Реакция натриевой соли теобромина с раствором AgNО3 – образуется коричневая густая желатинообразная масса (серебрянная соль), которая разжижается при нагревании до 60-80°С и снова застывает при охлаждении. Теофиллин: 1. Со щелочным раствором нитропруссида натрия - образуется зеленое окрашивание, исчезающее при добавлении избытка кислоты. 2. С 2,6-дихлорхинонхлоримидом в боратном буферном растворе буферном

растворе образует мероцианиновый краситель интенсивно-голубого цвета: 3. Реакция с CoCl2(см. теобромин) Эуфиллин: 1. Реагирует с раствором сульфата меди с образованием красно-фиолетового комплекса(реакция на этилендиамин). Дипрофиллин: 1. При кипячении препарата с раствором едкого натра наблюдают выделение аммиак, окрашивающий красную лакмусовую бумажку в синий цвет. 2. Препарат и бисульфат калия помещают в пробирку, накрывают фильтровальной

бумагой, смоченной свежеприготовленным раствором нитропруссида натрия и каплей пиперидина и нагревают; появляется синее пятно, переходящее в розовое при добавлении 2-3 капель 1 н. раствора едкого натра. Методы количественного определения пуриновых алкалоидов 1. Кислотно-основное титрование в неводной среде. Препараты-основания и соли оснований определяют в среде уксусного ангидрида(кофеин) или смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида(ксантинола никотинат).

Титрант – 0,1М раствор хлорной кислоты. Обладающие кислотными центрами теобромин, теофиллин растворяют в протофильных растворителях(диметилформамид, пиридин, бутиламин) и титруют растворами метилатов натрия или калия. 2. Косвенный метод нейтрализации. При взаимодействии теобромина и теофиллина с раствором нитрата серебра образуется эквивалентное препаратам количество азотной кислоты, которую титруют стандартным раствором гидроксида натрия: 3. Кислотно-основное титрование в водной среде.

Кофеин-бензоат натрия определяют по остатку бензоата натрия титрованием стандартным раствором хлороводородной кислоты в присутствии эфира. Эуфиллин за счет остатка этилендиамина определяют раствором хлороводородной кислоты. 4. Аргентометрия(обратный способ). К раствору теофиллина или теобромина добавляют аммиак и фиксированный избыток титрованного раствора нитрата серебра – образуется нерастворимая серебряная соль. Осадок отфильтровывают и определяют в нем избыток серебра титрованием со стандартным раствором роданида

аммония(индикатор – железоаммониевые квасцы). 5. Йодометрия. Применяется для определения кофеина и кофеин-бензоат натрия за счет образования осадка перйодида кофеина в кислой среде(кофеин*HI*I4), который отфильтровывают и в фильтрате определяют избыток йода. 6. Метод Кельдаля(определение азота) для дипрофиллина. 7. Весовой метод. Используют для определения кофеина в лекарственных формах заводского приготовления.

Кофеин извлекают в щелочной среде хлороформом; хлороформ отгоняют; остаток высушивают и взвешивают. 8. Физико-химические методы(УФ-спектрофотометрия, ГЖХ и ВЭЖХ) применяют для количественного определения препаратов группы пурина в лекарственных формах заводского приготовления. Метод рефрактометрии применяют для анализа растворов кофеин-бензоата натрия в условиях аптеки. 9. Цериметрия. Кофеин, теобромин и теофиллин можно количественно определить по избытку

сульфата церия, используемого в качестве титранта, при нагревании окисляет их в кислой среде до оброзования аллоксанов. Избыток сульфата церия устанавливают йодометрическим методом после добавления 10% раствора йодида калия и хлороформа. В качестве титранта используют тиосульфат натрия. Заключение. Природными источниками пуриновых алкалоидов служат тропические растения: чай китайский, кофейное дерево, дерево кола и др. Из сырья, получаемого от этих растений, производят продукты, которые

используются (в быту) для приготовления тонизирующих напитков. Для медицинских целей, в настоящее время, пуриновые алкалоиды получают синтетическим и полусинтетическим методами. Поэтому значение растений, как источников алкалоидов, снизилось. Пуриновые алкалоиды служат сырьем для получения синтетических препаратов на их основе. На данный момент известно достаточно большое количество методов качественного и количественного определения,

но не все из них внесены в фармакопею. Поиск новых методов, совершенствование существующих и их регламентация являются обязательными пунктами совершенствования фармацевтической отрасли. Список используемой литературы: 1. Фармацевтическая химия: учебное пособие / Под ред. А.П. Арзамасцева. –М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004 – 640с. 2. Фармацевтическая химия. Издание второе. В.Г. Беликов –

М.: МЕДпресс-информ, 2008. 3. Государственная фармакопея СССР, 10-е издание - М 1968. 4. Машковский Д.М. лекарственные средства: В 2-х т. М.: Медицина, 1998. 5. Пассет Б.В. Производные пурина. М.: ГЭОТАР МЕД, 2002.