Синтетическое получение витаминов группы В
Введение термина "витамин" Функом. Производные оксиметилпиридина, получение азокрасителя с различными диазосоединениями. Идентификация третичной аминогруппы. Витамины пиримидинтиазолового ряда и их производные. Соли тиамина, его фосфорные эфиры.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.05.2012 |
Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Обзор литературы
- 1.1 Производные оксиметилпиридина (витамины группы В6)
- 1.1.1 Классификация витаминов группы В6
- 1.1.2 Pyridoxini hydrochloridum
- 1.2 Получение азокрасителя с различными диазосоединениями
- 2. Идентификация третичной аминогруппы
- 2.1 С кремневольфрамовой (реактив Бертрана) и фосфорноволфрамовой (реактив Шейблера) гетерополикислотами; они образуют белые осадки кремневольфрамата и фосфоровольфрамата пиридоксина
- 2.2 Витамины пиримидинтиазолового ряда и их производные
- 2.2.1 Соли тиамина
- 2.2.2 Классификация витаминов пиримидинового ряда
- 3. Фосфорные эфиры тиамина и его производных
- 4. Экспериментальная разработка и совершенствование способов определения лекарственных веществ
- Заключение
- Список литературы
Введение
Термин "витамин" (буквально "амин жизни") предложен Функом, выделившим фракцию из водного экстракта рисовых отрубей, обладающую выраженными основными свойствами (1911-1912). В 1934 г. Вильяме из 1 т рисовых отрубей выделил несколько граммов витамина В12 а в 1936 г. доказал его строение.
Витамин B6 (пиридоксин) используется прежде всего как стимулятор в обмене веществ. Он является коферментом белков, которые участвуют в переработке аминокислот и регулируют усвоение белка. Пиридоксин принимает участие в производстве кровяных телец и их красящего пигмента - гемоглобина и участвует в равномерном снабжении клеток глюкозой.
Витамин B1. В организме в результате процессов фосфорилирования превращается в кокарбоксилазу, которая является коферментом многих ферментных реакций.
Играет важную роль в углеводном, белковом и жировом обмене, а также в процессах проведения нервного возбуждения в синапсах. Защищает мембраны клеток от токсического воздействия продуктов перекисного окисления.
Тиамин является двукислотным основанием и поэтому образует 2 рода солей - хлориды и гидрохлориды (бромиды и гидробромиды). Фосфотиамин и кокарбоксилаза - сложные эфиры тиамина и фосфорной кислоты, т.е. коферменты.
Эти препараты - белые порошки с характерным запахом, хорошо растворимы в воде, имеют кислую реакцию среды (как соли слабых органических оснований с сильными минеральными кислотами).
витамин тиамин производное оксиметилпиридин
1. Обзор литературы
1.1 Производные оксиметилпиридина (витамины группы В6)
В основе молекулы этой группы витаминов лежит пиридиновый цикл:
Основной представитель - витамин В6, который объединяет собой группу трёх родственных соединений, которые широко распространены в природе: пиридоксин, пиридоксамин, пиридоксаль. Эти вещества близки между собой по химической структуре и могут взаимно превращаться одно в другое:
Получение
Процесс превращения может идти в обратном направлении
Основным лекарственным веществом витаминов группы В6 является пиридоксина гидрохлорид. Сравнительно несложная химическая структура позволила осуществить синтез пиридоксина из алифатических соединений. Известно много различных вариантов синтеза. Наиболее эффективный из них основан на циклизации N-формил-D,L-аланина в производное оксазола, последующей его циклоконденсации с эфиром 1,4-бутендионовой кислоты. Полученный бицикл в кислой среде расщепляется и дегидратируется в производное пиридина, которое гидрируют до пиридоксина:
Применяют также фосфорный эфир пиридоксина - пиридоксаль фосфат, являющийся коферментной формой пиридоксина.
Основная биологическая функция пиридоксиновых витаминов в животном организме - они в составе коферментов выполняют роль катализаторов важнейших процессов азотного обмена.
При участии витамина В6 в организме осуществляются различные превращения аминокислот. Установлено, что в организме главным образом действуют продукты превращения пиридоксола: пиридоксаль и пиридоксамин, поэтому пиридоксол является провитамином витамина В6.
Витамин В6 был получен впервые в кристаллическом виде из дрожжей в 1937 году.
Витамины группы В6 термостабильны и устойчивы к кислотам и щелочам, но неустойчивы к окислителям. Свет способствует процессам окисления, что следует учитывать при их хранении. [13]
1.1.1 Классификация витаминов группы В6
1. Pyridoxini Hydrohloride - Пиридоксина гидрохлорид:
2-метил-3-окси-4,5-ди- (оксиметил) - пиридина гидрохлорид
2. Pyridoxalphosphate - Пиридоксальфосфат:
5-фосфорный эфир (2-метил-3-окси-4-формил) - 5-оксиметилпиридина моногидрат
Светло-желтый кристаллический порошок. Неустойчив на свету. Мало растворим в воде, практически нерастворим в спирте.
Является коферментной формой витамина В 6 (пиридоксина). Препарат обладает свойствами витамина В 6. Отличается тем, что оказывает быстрый терапевтический эффект и может применяться в случаях, когда нарушено фосфорилирование пиридоксина и он не дает терапевтического эффекта.
Отличительная реакция от пиридоксина с реактивом на альдегидную группу (фенилгидрозина гидрохлорид)
Образуется желтый хлопьевидный осадок.
Аналогичный препарат выпускается за рубежом под названиями: Aderomine, Аderохаl, Соdесarboxylase, Руridoxal и др.
Показания к применению такие же, как для пиридоксина, включая состояния, резистентные к действию последнего. Отмечается высокая эффективность пиридоксальфосфата при кожных заболеваниях (крапивница, экзема, нейродермиты, псориаз). [3]
1.1.2 Pyridoxini hydrochloridum
Пиридоксина гидрохлорид
2-метил-3-окси-4,5-ди- (оксиметил) - пиридоксина гидрохлорид
Описание.
Белый мелкокристаллический порошок без запаха, горько-кислого вкуса.
Физические свойства
Растворимость. Пиридоксина гидрохлорид трудно растворим в этаноле, легко растворим в воде, практически нерастворим в эфире.
Температура плавления.Т. пл = 203-2060С (с розложением). Скорость подъема температуры 50С в минуту.
Химические методы установления подлинности
Химические свойства витамина обусловлены, с одной стороны, свойствами пиридинового цикла, с другой - свойствами имеющихся в пиридиновом ядре заместителей. Так, третичный азот в молекуле обусловливает реакции осаждения пиридоксина гидрохлорида комплексными кислотами - фосфорновольфрамовой и кремневольфрамовой кислотами, реактивом Драгендорфа и другими общеалкалоидными реактивами.
1. Фенольный гидроксил подтверждается реакциями:
1.1 с раствором FeCl3 (красное окрашивание, исчезающее при добавлении нескольких капель разведённой серной кислоты
Методика.0,01г препарата растворяют в 10мл воды очищенной. К 0,1мл этого раствора прибавляют несколько капель хлорида окисного железа; появляется красное окрашивание. [5]
+ FeCl3
1.2 с 2,6-дихлорхинонхлоримидом (образуется индофеноловый краситель голубого цвета).
Этот реактив реагирует лишь с теми фенолами, у которых n-положение является незамещённым:
В присутствии борной кислоты образование индофенольного красителя не происходит, так как пиридоксин связывается в боратный комплекс:
1.2 Получение азокрасителя с различными диазосоединениями
А.М. Алиевым предложен способ идентификации и определение пиридоксина с помощью реакции образования азокрасителя. В качестве реактива использована стабилизированная хлоридом цинка соль диазония. Образование металлокомплекса пиридоксина с азокрасителем происходит по схеме:
2. Идентификация третичной аминогруппы
2.1 С кремневольфрамовой (реактив Бертрана) и фосфорноволфрамовой (реактив Шейблера) гетерополикислотами; они образуют белые осадки кремневольфрамата и фосфоровольфрамата пиридоксина
Реакция на хлорид-ион.
0,01-0,02 г препарата растворяют в 20 каплях воды, прибавляют разведенной азотной кислоты и раствора нитрата серебра. Образуется белый творожистый осадок, растворяемый в растворе аммиака:
HCl + AgNO3 AgCl + HNO3
AgCl + 2NH3*H2O [Ag(NH3)2]Cl +2H2O
Испытания на чистоту
ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ТСХ), вариант хроматографии, основанный на различии в скорости перемещения компонентов смеси в плоском тонком слое (толщина 0,1-0,5 мм) сорбента при их движении в потоке подвижной фазы (элюента). Последняя представляет собой, как правило, жидкость, однако осуществлен и газовый вариант ТСХ. В качестве сорбентов используют мелкозернистые силикагель, Аl2О3, целлюлозу, крахмал, полиамид, иониты и другие. Суспензиями этих сорбентов покрывают пластинки из стекла, фольги или пластика.
Элюентами служат обычно смеси органическими растворителей, водных растворов кислот, солей, комплексообразующих и других веществ. В зависимости от выбора хроматографичь системы (состава подвижной и неподвижной фаз) в разделении веществ основную роль могут играть процессы адсорбции, экстракции, ионного обмена, комплексообразования.
В зависимости от положения пластинки и направления потока элюента различают восходящую, нисходящую и горизонтальную ТСХ. По технике работы выделяют фронтальный анализ (когда подвижной фазой служит анализируемая смесь) и обычно используемый элюционный вариант.
После завершения процесса пластинку вынимают из камеры, высушивают и обнаруживают разделенные зоны по собственной окраске или после опрыскивания их растворами реагентов, образующих окрашенные или флуоресцирующие пятна с компонентами разделяемой смеси. [4]
· Пиридоксин устанавливают методом ТСХ (на пластинках Силуфол УФ-254) наличие примеси пиридоксаля (не более 1%).
Прозрачность и цветность
Раствор 0,5 г препарата в 5мл воды должен быль прозрачным и бесцветным.
Кислотность.2,5-3,2 (1% водный раствор).
Потерят в массе при высушивании.
Около 0,5г препарата (точная навеска) сушат при температуре 100-1050С до постоянной массы. Потеря в массе не должна превышать 0,5%
Сульфатная зола и тяжелые металлы
Сульфатная зола из 0,5г препарата не должна превышать 0,1% и должна выдерживать испытания на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).
Количественное определение.
1способ. Метод неводного титрования.
Основное преимущество этого метода заключается прежде всего в том, что он позволяет титровать с достаточной четкостью не только сильные кислоты и основания, но также слабые, очень слабые кислоты, основания, их соли и многокомпонентные смеси часто без их предварительного разделения. Так, этот метод позволяет определять физиологически активную часть в солях алкалоидов. Кроме того, методом неводного титрования можно определять вещества, плохо растворимые в воде. Нахождение точки конца титрования в неводных средах может осуществляться индикаторным, потенциометрическим, "кондуктометрическим, амперометрическим и другим методами.
К преимуществам этого метода относится также и то, что титрование можно проводить как бесцветных, так и окрашенных растворов. Метод неводного титрования дает более точные результаты по сравнению с точностью титрования водных растворов, так как вследствие небольшого, как правило, поверхностного натяжения органических растворителей размеры капель неводных жидкостей меньше размеров капель водных растворов.
В теории неводного титрования большое значение имеет влияние характера растворителя и природы растворенного вещества на взаимодействие между ионами и молекулами растворителя и растворенного в нем вещества.
Характер растворителя особенно сказывается на кислотно-основных свойствах растворенного вещества. [2]
Методика
Около 0,15г препарата (точная навеска) растворяют в 20мл безводной уксусной кислоты при слабом нагревании. Раствор охлаждают, прибавляют 5мл ацетата окисной ртути и титруют 0,1н. раствором хлорной кислоты до появления изумругно-зеленого окрашивания (индикатор-кристаллический фиолетовый).
Параллельно проводят контрольный опыт.
1мл 0,1н. раствора хлорной кислоты соответствует 0,02056г пиридоксина хлорида, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 99,0%.
Содержание пиридоксина хлорида в % вычислить по формуле:
(Vк-Vo) KT100
Х= a
Vo - объём NaOH, пошедшего на титрование анализируемой пробы, мл
Vк - объем NaOH, пошедшего на титрование контрольного опыта, мл
K - поправочный коэффициент
T - 0,02056г/мл
a - объём препарата, взятый для исследования, мл
2 способ. Заключается в нейтрализации связанной хлороводородной кислоты.
Нейтрализации метод - объемный (титриметрический) метод определения концентрации кислот (ацидиметрия) и щелочей (алкалиметрия) в растворах.
В основе метода нейтрализации лежит использование реакции нейтрализации, т.е. соединения водородных и гидроксильных ионов: Н+ + ОН - =Н20.
При определении концентрации кислоты к точно отмеренному пипеткой объему исследуемого раствора постепенно приливают из бюретки рабочий раствор щелочи (обычно NaOH) известной концентрации, пока не изменится окраска индикатора, предварительно добавленного к титруемому раствору. Объем рабочего раствора, пошедший на взаимодействие с кислотой, отсчитывают по шкале бюретки. Определение концентрации щелочи производят аналогичным путем, только в качестве рабочего раствора в этом случае используют раствор кислоты (обычно HCl). Концентрацию кислоты или щелочи вычисляют по формуле:
где V и Vp - объемы, а Н и Hp - нормальные концентрации анализируемого и рабочего растворов соответственно.
Методика.
Около 0,1г препарата (точная новеска) растворяют в воде в мерной колбе емкостью 50мл и доводят объем раствора до метки. К 20мл полученного раствора прибавляют 2-3капли раствора бромтимолового синего и титруют из микробюретки 0,1н. раствором едкого натра до первого появления голубой окраски.
1мл 0,1н. раствора едкого насра соответствуют 0,003545 г Cl, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 17,1% и не более 17,35%.
Содержание кислоты хлороводородной в % вычислить по формуле:
VKT100
Х= a
V - объём NaOH, пошедшего на титрование, мл
K - поправочный коэффициент
T - 0,003545 г/мл
a - объём препарата, взятый для исследования, мл [12]
Биологическая роль
Описание
Витамин B6 (пиридоксин) используется прежде всего как стимулятор в обмене веществ. Он является коферментом белков, которые участвуют в переработке аминокислот и регулируют усвоение белка. Пиридоксин принимает участие в производстве кровяных телец и их красящего пигмента - гемоглобина и участвует в равномерном снабжении клеток глюкозой.
Первые признаки нехватки пиридоксина
· повышенная утомляемость;
· депрессивное состояние;
· выпадение волос;
· трещины в уголках рта;
· нарушение кровообращения;
· онемение конечностей;
· артрит;
· мышечная слабость.
Рекомендации по применению витамина B6
Осторожно следует назначать пиридоксин при тяжелых поражениях печени, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, ишемической болезни сердца. Потребность в витамине B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) повышена у больных, особенно, лихорадящих и инфекционных. По данным ряда авторов, пиридоксиновая недостаточность отмечается у большинства больных коронарным атеросклерозом. В связи с тем, что фтивазид и тубазид являются антагонистами витамина B6, больные туберкулезом при лечении этими препаратами нуждаются в повышенном обеспечении витамином B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин). Противозачаточные таблетки, антибиотики и курение увеличивают потребность организма в витамине B6.
Витамин B6 и нервная система
Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) помогает эффективно использовать глюкозу в клетке, предохраняя организм от резких колебаний уровня глюкозы в крови, при которых из надпочечников выбрасывается адреналин и резко повышается уровень сахара в крови. Психофизиологи считают, что частые проявления агрессивности - это подсознательный механизм, интуитивный способ человека путем выброса адреналина увеличить доступность для клеток энергетического материала. Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) улучшает метаболизм в тканях мозга, так как является главным катализатором обмена аминокислот, синтеза большинства нейромедиаторов нервной системы. Таким образом, витамин B6 повышает работоспособность мозга, способствует улучшению памяти и настроения. Поэтому нормальное распределение глюкозы с помощью витамина B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) оказывает благоприятное действие на центральную и периферическую нервные системы, повышает умственную, физическую работоспособность, укрепляет нервную систему. Недостаточность витамина B6 приводит к нарушению глютаминового обмена, в результате чего возникают нарушения со стороны центральной нервной системы (судороги и др.). Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) оказывает регулирующее влияние на нервную систему, в частности на трофическую иннервацию. При тепловой обработке продуктов значительная часть витамина теряется.
Биологические функции пиридоксина
· принимает участие в образовании эритроцитов;
· участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы;
· необходим для белкового обмена и трансаминирования аминокислот;
· принимает участие в обмене жиров;
· оказывает гипохолестеринемический эффект;
· оказывает липотропный эффект, достаточное количество пиридоксина необходимо для нормального функционирования печени.
Источники
Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) содержится во многих продуктах. Особенно много витамина B6 содержится в зерновых ростках, в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, моркови, цветной и белокочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах. Витамин B6 содержится также в мясных и молочных продуктах, рыбе, печени, яйцах, крупах и бобовых. Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) синтезируется в организме кишечной микрофлорой.
Суточная потребность в витамине B6 (пиридоксине)
Суточная потребность в витамине B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) у взрослого человека равна 1,1-5 мг, для беременных и кормящих женщин - 2-2,2 мг, для детей первого года жизни - 0,3-0,6 мг.
Гипервитаминоз
Развивается при длительном употреблении в больших дозах. Характеризуется снижением содержания белка в мышечной ткани и внутренних органах. На ранних стадиях могут появиться высыпания на коже, помутнение сознания и головокружение, судороги. Лечение: ограничение препарата, симптоматическое.
Синонимы:
· Адермин,
· Бецилан,
· Бедоксин,
· Бенадон,
· Гексабеталин,
· Гексабион,
· Гексавибекс,
· Пиривитол,
· Пиридобене и др.
Форма выпуска.
Порошок; таблетки с риской по 0,002 г в упаковке по 50 штук для детей; таблетки с риской по 0,01 г в упаковке по 50 штук; ампулы по 1 мл в упаковке по 10 штук 1% раствора, 2,5% раствора и 5% раствора.
Пиридоксина гидрохлорид также входит в состав препаратов гепастерил-А, гепастерил-Б, липостабил, магне Бб, пернексин эликсир, эссенциале и др.
Условия хранения. В прохладном, защищенном от света месте.
2.2 Витамины пиримидинтиазолового ряда и их производные
2.2.1 Соли тиамина
Основу химической структуры тиамины составляют два гетероцикла - пиридин и тиазол:
Они связаны между собой в молекуле метиленовой группой, поэтому тиамин относят пиримидинтиазоловым или пиримидилметилтиазолиевым витаминам.
Тиамин содержится в отрубях хлебных злаков (особенно в рисовых отрубях), дрожжах.
Один из путей синтеза пиримидинового цикла основан на конденсации ацетамидина и цис-формы б-ацетооксиметилен-в-этоксипропионитрила:
Тиазоловый цикл синтезируют из тиоформамида и бромацетопропилацетата:
Связывают пиримидиновую и тиазоловую части в одну молекулу сплавлением полученных продуктов при 100-1200С либо нагревают в органическом растворителе, например в бутиловом спирте:
2.2.2 Классификация витаминов пиримидинового ряда
1. Соли тиамина
Thiamine Bromide-Тиамина бромид:
Thiamine Chloride-Тиамина хлорид:
Тиамимн (витамин B1; старое название - аневрин) - водорастворимый витамин, соединение, отвечающее формуле C12H17N4OS. Бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, нерастворимое в спирте. Разрушается при нагревании.
Известный как витамин B1 тиамин играет важную роль в процессах метаболизма углеводов и жиров. Вещество необходимо для нормального протекания процессов роста и развития и помогает поддерживать надлежащую работу сердца, нервной и пищеварительной систем. Тиамин, являясь водорастворимым соединением, не запасается в организме и не обладает токсическими свойствами.
3. Фосфорные эфиры тиамина и его производных
Monophosphothiamine-фосфотиамин:
Описание. Белый кристаллический порошок кислого вкуса со слабым характерным запахом.
Растворимость. Легко растворим в воде, практически нерастворим в спирте.
Препарат Фосфотиамин (Фосфотиамин) является фосфорным эфиром тиамина и по основным свойствам не отличается от других синтетических препаратов витамина В 1. По сравнению с тианина хлоридом и тиамина бромидом больше депонируется в тканях организма, в меньшей степени разрушается ферментом тиаминазой, легче переходит в активную форму - кокарбоксилазу, несколько менее токсичен.
Применяют в качестве лечебного средства при невритах, полиневритах (в том числе не связанных с В 1 - витаминной недостаточностью), при астенических состояниях, в качестве дополнительного средства при хронической недостаточности кровообращения, при хронических гастритах, сопровождающихся нарушениями двигательной и секреторной функций желудка, и при других заболеваниях, если показано применение тиамина.
Принимают внутрь по 0,01 г (при необходимости до 0,0З г) 3 - 4 раза в день (после еды). Курс лечения обычно 3 - 4 нед.
Возможные побочные явления и противопоказания к применению такие же, как для тиамина.
Форма выпуска: таблетки по 0,01 и 0,03 г в банках по 20; 50 или 100 штук.
Хранение: в сухом, защищенном от света месте.
Cocarboxylase Hydrochloride - кокарбоксилазы гидрохлорид
Кофермент, образующийся в организме из тиамина. Оказывает метаболическое действие, активирует тканевой обмен. В организме фосфорилируется с образованием моно-, ди - и трифосфорных эфиров; кокарбоксилаза входит в состав ферментов, катализирующих карбоксилирование и декарбоксилирование кетокислот, пировиноградной кислоты, способствует образованию ацетил-коферемента А, что определяет ее участие в углеводном обмене. Участие в пентозном цикле опосредованно способствует синтезу нуклеиновых кислот, белков и липидов. Улучшает усвоение глюкозы, трофику нервной ткани, способствует нормализации функций ССС.
Дефицит кокарбоксилазы вызывает повышение уровня пировиноградной и молочной кислот в крови, что приводит к ацидозу и ацидотической коме.
Показания:
В составе комбинированной терапии: метаболический ацидоз, ацидоз при гипергликемической коме, ацидоз при дыхательной и легочно-сердечной недостаточности; ХСН, ИБС, предынфарктное состояние, инфаркт миокарда, постинфарктный кардиосклероз; печеночная и/или почечная недостаточность, острый и хронический алкоголизм, отравления, интоксикация сердечными гликозидами и барбитуратами, инфекционные болезни (дифтерия, скарлатина, брюшной тиф, паратифы), невралгия, рассеянный склероз, периферические невриты.
У детей в период новорожденности: перинатальная гипоксическая энцефалопатия, дыхательная недостаточность, пневмония, сепсис, гипоксия, ацидоз.
Benfotiamine-Бенфотиамин
Бенфотиамин практически нерастворим в воде и этаноле, но растворим в 1% -ном растворе гидроксида натрия. Фосфотиамин и кокарбоксилазы гидрохлорид, являясь солями неорганических кислот, легко растворимы в воде, но практически нерастворимы в этаноле, а фосфотиамин - и в хлороформе.
Наиболее объективная идентификация, позволяющая не только далать групповую оценку, но и отличить друг от дpyгa тиамин. кокарбоксилазу. фосфотиамин и бенфотиамин, может быть достигнута с помощью ИК-спектроскопии. ИК-спектры - этих лекарственных веществ характеризуются наличием семи основных полос в области 3500-2500 см-1, причем у тиамина хлорида и тиамина бромида они существенно различаются по интенсивности, а фосфорные эфиры имеют свои характерные полосы.
Для подтверждения подлинности используют также УФ-спсктры. Раствор бенфотиамина в фосфатном буферном растворе (рН 4,9-5,1) в области 210-380 нм имеет максимум поглощения при 244 им. минимум - при 225 нм и точки перегиба в пределах 262 и 273 нм. Волный 0.002% раствор кокарбоксилазы гилрохлорида должен иметь максимум поглощения при 246 нм и плечо в интервале 255-268 нм.
Подлинность подтверждают также с помощью реакции на органически связанный фосфор, на фосфат - и хлорид-ионы. реакции образования тиохрома.
Общее испытание подлинности основано на обнаружении фосфора, содержащегося в молекулах. Фосфотиамин дает положительную реакцию на фосфат-ионы после растворения в разведенной азотной кислоте. Бенфотиамин и кокарбоксилазы гидрохлорид (сложные эфиры фосфорной кислоты) предварительно гидролизуют кипячением а течение 5 мин и концентрированной азотной кислоте до образования фосфат-ионов. В качестве реактива на фосфат-ионы используют раствор молибдата аммония, с которым образуется желтый кристаллический осадок:
НэР04 + 12 (NH4) 2MoO4 + 21HNO3 - > (NH4) 3P04 * 12Mo03 + 2INH4NO3 + 12Н2О
Подлинность кокарбоксилазы гидрохлорида в фосфотиамина подтверждают, обнаруживая тиамин по реакции образования тиохрома. Эта же химическая реакция лежит в основе установления подлинности бенфотиамина, однако ее выполняют после предварительного нагреваия раствора в течение 20 мин на кипящей водяной бане. Кокарбоксилаэы гидрохлорид даст положительную реакцию на хлориды.
Основными испытаниями на наличие специфических примесей яатяется установление содержания тиамина и дифо - сфорного эфнрп тиамина в фосфотиамине (не более 0,5%) и наличия фосфотиамина в кокарбоксилазе и бенфотиамина (соответственно 3 и 1%).
Количественное определение бенфотиамина и фосфотиамина выполняют спектрофотометрическим методом. В качестве растворителя используют фосфатный буферный раствор с рН 4.9-5,1 для определения бенфотиамина (при 244 им) и тот же буферный раствор с рН 6,95-7,05 для определения фосфотиамина (при 268 им).
Содержание кокарбоксилазы гидрохлорида устанавливают путем нейтрализации связанной хлороводородной кислоты 0,1 М раствором гидроксила натрия (индикатор тимолфталеин). Процесс титрования основан на химической реакции:
Хранят бенфотиамин и фосфотиамин в сухом, защищенном от света месте, при комнатной температуре. Кокарбоксилазы гидрохлорид (порошок для инъекций) фасуют по 0,05 г в ампулы, которые запаивают и хранят в защищенном от света месте при температуре не выше +5° С. Предельный срок хранения один год. Применяют фосфотиамин и бенфотиамин как аналоги тиамина, более стойкие, чем он, к действию тиаминазы. Выпускают в виде таблеток бенфотиамин - по 0,025 г, а фосфотиамин - по 0,01 г Кокарбоксилазу, являющуюся коферментом тиамина. [1]
Thiamine Bromide (Тиамина бромид)
Описание.
Белый или белый со слегка желтоватым оттенком порошок со слабым характерным запахом.
Физические свойства
Растворимость. Легко растворим в воде и метиловом спирте, трудно растворим в этиловом спирте, практически нерастворим в эфире.
Химические методы установления подлинности
Специфическая общегрупповая реакция подлинности тиамина и его препаратов - образование тиохрома. Сущность испытания заключается в постепенном окислении тиамина в щелочной среде (всего затрачивается 3 эквивалента щелочи) с образованием трицикличе-ского производного тиамина (тиохрома), способного давать синюю флюоресценцию в среде бутанола или изоамилового спирта при УФ-облучении.
Методика.0,05 г препарата растворяют в 25 мл воды. К 5 мл раствора приливают 1 мл раствора феррицианида калия, 1 мл раствора едкого натра, 5 мл бутилового или изоамилового спирта, хорошо встряхивают и дают отстояться. В верхнем слое возникает наблюдаемая в ультрафиолетовом свете синяя флюоресценция, исчезающая при подкислении и вновь возникающая при подщелачивании раствора.
Реакция идет в несколько стадий. [4]
На 1-й стадии происходит частичная нейтрализация препарата, как соли галогеноводородной кислоты (1-й эквивалент щелочи):
На 2-й стадии образовавшийся тиамина хлорид нейтрализуется (2-м эквивалентом щелочи) как соль четвертичного аммониевого основания до тиамина гидроксида:
Образовавшийся тиамина гидроксид изомеризуется в псевдооснование тиамина:
При действии 3-го эквивалента щелочи происходит раскрытие тиазолового кольца с образованием тиольной формы тиамина, которая при дегидратации превращается в циклическую форму тиаминтиола.
Окисление последнего приводит к образованию тиохрома:
Тиохром образуют также фосфотиамин и кокарбоксилаза, но не бенфотиамин. [7]
Как соли азотистых оснований препараты тиамина взаимодействуют с общеалкалоидными осадительными реактивами (реактивы Вагнера, Драгендорфа, Майера, гетерополикислотами - кремневоль-фрамовой, пикриновой, танином и др.) с образованием характерно окрашенных осадков.
Как и другие третичные амины, тиамин на водяной бане с уксусным ангидридом и кристаллами уксусной кислоты приобретает красное окрашивание. При пиролизе тиамина вследствие наличия в его молекуле первичной аминогруппы происходит конденсация:
Реакция на бромид-ион с раствором сульфата меди, появляется черный осадок:
2Br - + CuSO4 + H2SO4 CuBr2 + 2SO42-
Испытания на чистоту
Прозрачность и цветность раствора. Раствор 0,6 г препарата в 10 мл воды должен быть бесцветным и по мутности не должен превышать эталон № 4.
Кислотность. рН 2,7-3,4 (6% водный раствор, потеншометрически).
Сульфаты.10 мл раствора препарата 1: 50 должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,05% в препарате).
Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 г препарата не должна превышать 0,1% и должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате) [5]
Методы количественного определения
Химическая структура лекарственных веществ, производных витамина В1, позволяет применить различные методы их химического и физикохимического количественного определения:
1) кислотно-основное титрование (в водной и неводной средах);
2) осадительное титрование (аргентометрия);
3) физико-химические методики (спектрофотометрические, ФЭК, нефелометрические);
4) гравиметрия.
кислотно-основное титрование
1. В водной среде основано на нейтрализации гидробромида, и последующим аргентомитрическим титрованием суммы бромид-ионов:
2. В неводной среде. В качестве растворителя используют муравьиную кислоту, безводную уксусную кислоту (5: 65), титрантом служит хлорная кислота 0,1М.
Титруют в присутствии ацетата ртути (II) устанавливая эквивалентную точку потенциометрически со стеклянным и коломельным электродом:
Известен меркуриметрический метод определения солей тиамина в азотнокислой среде с индикатором дифенилкарба - зидом или дифен илкарбазоном. Титрантом служит 0,1 М раствор нитрата ртути (II):
Гравиметрия.
Около 0,05 г препарата (точная навеска) растворяют в 100 мл воды, прибавляют 4 мл концентрированной соляной кислоты, быстро нагревают до кипения, к кипящему раствору приливают по каплям 4 мл 10% раствора кремневольфрамовой кислоты и кипятят 4-5 минут. Образовавшийся осадок отфильтровывают при разрежении на предварительно высушенный до постоянного веса стеклянный фильтр № 4 диаметром 2-4 см. Осадок промывают на фильтре 50 мл горячей разбавленной (1: 20) соляной кислоты, 10 мл воды и ацетоном дважды по 5 мл. Фильтр с осадком высушивают до постоянного веса при 100-105°, охлаждают в эксикаторе над пяти - окисью фосфора и взвешивают. Вес осадка, умноженный на 0,25, соответствует количеству Ci2Hi7BrN4OS НВг V2H2O, которого в препарате должно быть не менее 98,0%.
+2SiO2* 12WO3
*2SiO2*12WO3
Хранение. Соли тиамина хранят в герметически закрытой таре, предохраняющей от действия света, без контакта с металлами. Недопустимость такого контакта обусловлена возможностью постепенного разл ожения тиамина до дигидротиамина:
Биологическое значение
Тиамина бромид - препарат витамина В1. В организме человека витамин В1 (тиамин) не образуется и поступает только в готовом виде с пищей. Наиболее богаты этим витамином зерна злаков, дрожжи, печень, почки.
В организме тиамин превращается в кокарбоксилазу, которая участвует в образовании ряда ферментов, регулирующих углеводный обмен и процессы освобождения энергии из углеводов. Последнее особенно важно для деятельности интенсивно функционирующих систем организма: нервной, сердечно-сосудистой, мышечной. Кроме того, тиамин оказывает влияние на обмен белков, регуляцию водного баланса и способствует выработке медиатора нервной системы - ацетилхолина.
Суточная потребность взрослого человека в тиамине составляет 2-2,5 мг.
Возникновению В1-гиповитаминоза способствуют длительная углеводная диета и состояния, связанные с нарушением усвоения тиамина или с повышенной потребностью в нем (беременность, инфекционные заболевания, сахарный диабет, хронический алкоголизм и др.). Признаки В1-гиповитаминоза проявляются головной болью, повышенной утомляемостью, бессонницей, нарушением чувствительности кожи и другими расстройствами со стороны нервной системы. Помимо этого, наблюдаются одышка, сердцебиение, мышечная слабость, снижение аппетита, запоры.
Авитаминоз В1 (болезнь бйри-бйри) протекает с поражениями нервных стволов (полиневриты), параличами, поражениями сердца, отеками и истощением.
Помимо использования для лечения и профилактики гипо - и авитаминоза, тиамина бромид применяется в терапии ряда заболеваний: радикулита, невралгий, невритов и полиневритов. Лечебный эффект отмечается при назначении этого препарата при некоторых болезнях сердца, спазмах периферических сосудов, а также при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Формы выпуска: таблетки и драже по 0,00258 г, таблетки по 0,00645 и 0,0129 г, ампулы по 1 мл 3 % и 6 % раствора. [11]
4. Экспериментальная разработка и совершенствование способов определения лекарственных веществ
Изучены химико-аналитические характеристики ионных ассоциатов сульфофталеиновых красителей (бромтимоловый синий, бромкрезоловый зелёный, бромфеноловый синий, бромкрезоловый пурпурный) и азореагентов (тропеолин 00, метиловый оранжевый) с антиаритмическими препаратами (амиодарон, этмозин, этацизин, атенолол, метопролол). Рассчитаны молярные коэффициенты поглощения ионных ассоциатов (е=6700-23500). Рассчитаны константы экстракции некоторых ионных пар.
Применимость того или иного красителя в качестве аналитического реагента для экстракционно-фотометрического определения органических оснований зависит от гидрофобности красителя и основания. Так оптимальными реагентами на высокогидрофобные органические основания являются низкогидрофобные красители, поскольку только с ними фотометрическая реакция воспроизводима. Для низкогидрофобных оснований оптимальными являются высокогидрофобные красители.
Изучена корреляция между параметрами удерживания и содержанием органического модификатора (ацетонитрил, метанол), значением рН, концентрацией буферного раствора, и наличия ион-парных реагентов при ВЭЖХ-анализе производных пурина (аденин, аденозин, аллопуринол, АТФ, ацикловир, гуанин, гуанозин, кофеин, ксантинола никотинат, рибоксин, теобромин, теофиллина, пентоксифиллин), пиримидина (тиамина, метилурацил, рибавирин, урацил, уридин, урациларабинозид, 5-фторурацил, циклоцитидин, цитарабин, цитидин, цитозин, ЦМФ, цоЦМФ) и пирокатехина (бутаминофен, 3,5-дитретбутилпирокатехина, 4-третбутилпирокатехин, пирокатехин) на сорбентах Сепарон ODS и Нуклеосил С-18. Установлено, что удерживание перечисленных выше веществ закономерно уменьшается при увеличении содержания органического модификатора и значениях рН подвижной фазы, при которой вещества будут находиться в ионизированной форме. Концентрация буферного раствора и вид сорбента вносят незначительный вклад в удерживание производных пурина, пиримидина и пирокатехина.
Проведены исследования по изучению хроматографического поведения данных соединений в различных системах бинарных растворителей в тонких слоях силикагеля. Изучено влияние значения рН на величину Rf. Разделение проводили на пластинах "Силуфол-УФ 254" (Чехия) и "Сорбфил-УФ 254" (Россия). В качестве подвижной фазы (ПФ) были использованы бинарные смеси воды и органических растворителей (ацетон, этанол, тетрагидрофуран).
На основании изученных закономерностей сорбции разработаны методики количественного определения противогерпетических лекарственных веществ (ацикловира, бутаминофена и рибавирина) в составе мазевой лекарственной формы и противоопухолевого лекарственного препарата (цитарабин) в растворе для инъекций методом обращенно-фазовой ВЭЖХ и УФ-спектрофотометрии. [8]
Заключение
При недостаточности витамина B6 возникают дистрофические изменения в клетках различных органов, особенно пищеварительной и нервной систем, кожи; у детей раннего возраста наблюдается задержка роста.
Суточная потребность в витамине B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) у взрослого человека равна 1,1-5 мг, для беременных и кормящих женщин - 2-2,2 мг, для детей первого года жизни - 0,3-0,6 мг.
Недостаток тиамина ведет к нарушению углеводного обмена, а затем и к другим нарушениям метаболизма (в мышечных тканях накапливаются пировиноградная и молочная кислота), функции нервной системы (проявляются полиневритом и мышечной слабостью), к заболеванию бери-бери, парезам, параличам, кожной патологии.
Применяют препараты тиамина при невритах, невралгиях, радикулите, кожных заболеваниях, а также для профилактики и лечения авитаминоза В1.
Потребность человека в тиамине составляет примерно 1 мг в день.
Препараты витамина В1: тиамина бромид (хлорид) и его коферментные формы - кокарбоксилазы гидрохлорид, фосфотиамин и бенфотиамин.
В настоящее время препараты тиамина получают синтетически.
И также совершенствуются методы его определения.
Список литературы
1. Х государственная фармакопея СССР 10-издания, Издательство "медицина"-Москва 1968г. - 1010с.
2. ХI государственная фармакопея СССР, выпск 1,2-издательство "медицина" - Москва 1989г. - 332с,337с.
3. ХII государственная фармакопея РФ, часть 1Москва 2007г. - 697с.
4. Арзамасцев А.П. - Фармацевтическая химия, Москва-2004г. - 640с.
5. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия, Москва-2007г. - 624с.
6. Глущенко Н.Н., Плетенева Т.В. - Фармацевтическая химия, Москва-2004г. - 384с.
7. Крыжановский, С.А. Современные лекарственные препараты / С.А. Крыжановский, М.Б. Вититнова. М.: Рипол-классик, 2000. - 1040 с.
8. Моисеев, Д.В. Использование метода ВЭЖХ в биофармацевтических исследованиях лекарственных веществ, производных пиримидина / Д.В. Моисеев, С.И. Марченко // Хим. фарм. журнал. - 2002. - Т.41. - № 1. - С.26-32.
9. Методическое пособие по фармацевтической химии для студентов IV курса по теме "Производные пиридина и пиперидина" г. Энгельс 2009 год-120с.
10. 10. Ярыгиной Т.И., доцентами Перевозчиковой Г.Г., Саттаровой О.Е., Визгуновой О.Л., Кирилловой Р.В., Бобровской О.В. /Фармацевтический анализ по функциональным группам и общие титриметрические методы анализа/ - Пермь - 2004 г. - 175с.
11. www.medkurs.ru
12. www.xumuk.ru
13. http://www.folium.ru/ru/journals/chem/index. htm
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Производные, химия имидазола. Получение, строение, химические свойства имидазола. Неконденсированные и конденсированные производные имидазола. Пуриновые основания. Производные тиазола. Производные пенициллина.
курсовая работа [624,6 K], добавлен 29.05.2004Характеристика витаминов, история открытия, классификация. Характеристика витаминов пиримидино-тиазолового ряда. Общая характеристика их свойств, методик идентификации и количественного определения. Исследование раствора тиамина хлорида 5% для инъекций.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 21.08.2011Описание витамина В1, история его получения, химическая формула, источники, производные. Роль тиамина в процессах метаболизма углеводов, жиров и протеинов; его действие на функции мозга, циркуляцию крови. Симптомы гиповитаминоза и гипервитаминоза.
презентация [423,5 K], добавлен 12.05.2016Ацильные соединения - производные карбоновых кислот, содержащие ацильную группу. Свойства кислот обусловлены наличием в них карбоксильной группы, состоящей из гидроксильной и карбонильной групп. Способы получения и реакции ангидридов карбоновых кислот.
реферат [174,1 K], добавлен 03.02.2009Изучение химической структуры и свойств водорастворимых витаминов - витаминов групп В (В1, В2, В3, В5, В6, В12) витамин Н, витамин С, и др. Их химическая природа и особенности влияния на обмен веществ. Профилактика гиповитаминоза и источники поступления.
реферат [42,0 K], добавлен 22.06.2010История открытия витаминов. Роль и значение витаминов в питании человека. Потребность в витаминах (авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз). Классификация витаминов. Содержание витаминов в пищевых продуктах. Промышленное производство витаминов.
курсовая работа [58,6 K], добавлен 24.05.2002Производные изоксазола, их свойства, использование в синтезе природных соединений и аналогов. Стереоконтроль в нитрилоксидном синтезе изоксазолов и 2-изоксазолинов. Реакции модификации производных изоксазола. Восстановительное расщепление изоксазолов.
курсовая работа [43,0 K], добавлен 15.11.2008Одноосновные карбоновые кислоты. Общие способы получения. Двухосновные кислоты, химические свойства. Пиролиз щавелевой и малоновой кислот. Двухосновные непредельные кислоты. Окисление оксикислот. Пиролиз винной кислоты. Сложные эфиры. Получение жиров.
учебное пособие [568,9 K], добавлен 05.02.2009Витамины - низкомолекулярные органические вещества различной химической структуры, обладающие разнообразным спектром физиологического действия. Биологическая роль витаминов и их классификация. Изучение структуры и свойств жирорастворимых витаминов.
реферат [42,0 K], добавлен 22.06.2010Жиры, определение, физико-химические свойства. Липиды, важнейшие классы липидов. Липопротеиды. Животные жиры, состав и свойства, получение, роль в питании. Масла растительные. Производные жиров: мыла, классификация, получение. Жировой обмен.
курсовая работа [530,2 K], добавлен 13.04.2007