Cинтез, властивості та застосування пероксидних похідних заміщених бензойних кислот у фармацевтичному аналізі

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА ФАРМАЦЕВТИЧНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

АНТОНЕНКО ОЛЬГА ВАСИЛІВНА

УДК 54.057:547.582.3:543.257.5

CИНТЕЗ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ПЕРОКСИДНИХ ПОХІДНИХ ЗАМІЩЕНИХ БЕНЗОЙНИХ КИСЛОТ У ФАРМАЦЕВТИЧНОМУ АНАЛІЗІ

15.00.02 -фармацевтична хімія та фармакогнозія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фармацевтичних наук

Харків-2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі неорганічної хімії Національної фармацевтичної академії України,

Міністерство охорони здоров'я України.

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, доцент БЛАЖЕЄВСЬКИЙ Микола Євстахійович Національна фармацевтична академія України, доцент кафедри фізичної і колоїдної хімії

Офіційні опоненти: доктор фармацевтичних наук, професор БЕЗУГЛИЙ Петро Овксентійович Національна фармацевтична академія України, завідувач кафедри фармацевтичної хімії доктор хімічних наук, старший науковий співробітник ЛЕВІН Михайло Григорович Державний науковий центр лікарських засобів, провідний науковий співробітник лабораторії хроматографії

Провідна установа: Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л.Шупика, кафедра фармацевтичної хімії та фармакогнозії.

Захист відбудеться “22” лютого 2002 року о 1000 годині на засіданні спеціалізованної вченої ради Д 64.605.01 при Національній фармацевтичній академії України за адресою: 61002, м. Харків, вул. Пушкінська, 53.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національної фармацевтичної академії України (61168, м. Харків, вул. Блюхера, 4).

Автореферат розісланий “18” січня 2002 р

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради І.С.Гриценко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Пошук біологічно активних речовин (БАР) та створення на їх основі ефективних лікарських засобів є важливим завданням фармацевтичної науки. Поряд із цим не менш актуальною задачею убачається вдосконалення уже існуючих або опрацювання нових аналітичних методик контролю якості лікарських препаратів.

У цьому плані значний інтерес виявляють пероксидні похідні бензойних кислот, які характеризуються високою оксидаційною здатністю та вираженими протимікробними властивостями (пероксид бензоїлу у препараті Oxy 5 та ін.). Цікаво дослідити уведення пероксидної групи в молекулу речовини, яка виявляє протигрибкову дію, з метою посилення останньої. Водночас порівняно висока оксидаційна здатність пероксидних сполук нерідко вдало поєднується із вибірковостю їх дії щодо відновників. Це дозволяє значно розширити коло близьких за властивостями препаратів, які можна одночасно визначати за реакцією окиснення в складних лікарських сумішах. Безумовно, що подальше вивчення реакційної здатності пероксидних сполук заміщених бензойних кислот сприятиме подальшому розвитку теоретичних уявлень про механізм перекисного окиснення органічних речовин взагалі, а також вияву причинного звязку між структурою та протимікробною активністю їх зокрема.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана згідно плану науково-дослідних робіт Національної фармацевтичної академії України з проблеми МОЗ України (номер державної реєстрації 0198U007011).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - одержання заміщених пербензойних кислот і симетричних заміщених пероксидів бензоїлу з відповідними замісниками у бензольному ядрі, вивчення їх реакційної здатності щодо тіоловмісних амінокислот, а також специфічної біологічної активності з метою опрацювання нових селективних аналітичних методик та протимікробних засобів поверхневої дії.

Для досягнення мети були поставлені такі задачі:

1.Здійснити синтез пероксидних похідних бензойної кислоти - симетричних заміщених пероксиду бензоїлу та пербензойних кислот з метил-, хлор- і змішаними хлор-, нітро- замісниками в бензольному ядрі.

2.Вивчити основні фізико-хімічні властивості одержаних сполук.

3.Методом молекулярної механіки і квантової хімії розрахувати деякі характеристики молекул синтезованих речовин (теплоти утворення, дипольні моменти, стабільні конформації, відносні заряди атомів кисню пероксидного угрупування).

4.Провести скринінг протимікробної активності одержаних сполук і встановити зв'язок між структурою та протимікробною активністю. Відібрати найбільш перспективні сполуки для поглиблених біологічних досліджень.

5. Здійснити вибір серед синтезованих пероксидів заміщених пербензойної кислоти аналітичного реагента на тіоловмісні сполуки.

6. Розробити методики кількісного визначення ацетилцистеїну, цистеїну і аскорбінової кислоти у субстанціях, а також сумісного визначення цистеїну (ацетилцистеїну) і аскорбінової кислоти в комбінованих формах екстемпорального та заводського виготовлення методом окисно-відновного титрування пербензойною кислотою

Об'єкт дослідження - пероксидні похідні заміщених бензойної кислоти.

Предмет дослідження - пербензойні кислоти, симетричні заміщені пероксиди бензоїлу з 4-метил, 2,4-дихлор-, змішаними хлор-, нітро-замісниками у бензольному ядрі.

Методи дослідження - органічний синтез досліджуваних речовин з використанням реакцій ацилювання, пергідролізу та ін.; інструментальні методи дослідження органічних сполук: УФ-, ІЧ-спектроскопія, квантовохімічний напівемпіричний метод АМ-1, хроматографія в тонкому шарі сорбента, стандартні методики дослідження протимікробної дії речовин, метод амперометричного титрування оксидиметричним реагентом; аналіз та узагальнення результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Синтезовані нові 2-хлор, 4-нітро,- 2-хлор, 5-нітро-симетрично заміщені пероксиди бензоїлу, 2-хлор, 4-нітро-, 2-хлор, 5-нітропербензойні кислоти, підтверджена їх будова, досліджені основні фізико-хімічні властивості.

Вперше в порівняльному аспекті вивчена протимікробна активність симетричних заміщених пероксидів бензоїлу та пербензойних кислот з метил-, хлор- і змішаними хлор-, нітро- замісниками в бензольному ядрі.

Вперше запропонована пербензойна кислота як оксидиметричний реагент на тіоловмісні амінокислоти і аскорбінову кислоту.

Розроблені нові методики кількісного визначення ацетилцистеїну, цистеїну, аскорбінової кислоти в їх лікарських формах методом амперометричного титрування пербензойною кислотою.

Запропоновані методики селективного визначення цистеїну (або ацетилцистеїну) і аскорбінової кислоти в комбінованих лікарських формах, які дозволяють послідовно визначати обидва компоненти в одній частині проби з достовірною точністю. Перевагами новоопрацьованих методик перед існуючими є високі чутливість, вибірковість і простота виконання, можливість аналізу забарвлених та мутних розчинів.

Практичне значення одержаних результатів. В порівняльному аспекті різними відомими та модифікованими методами здійснений синтез пероксидних похідних заміщених бензойних кислот. Одержаний експериментальний матеріал має значення для вибору того чи іншого методу синтезу пероксидних похідних заміщених бензойної кислоти, а також встановлення взаємозв'язку між їх структурою та специфічною біологічною активністю.

Як аналітичний реагент на тіоловмісні амінокислоти і аскорбінову кислоту запропонована пербензойна кислота.

Запропонований пероксид 4-метилбензоїлу як перспективний протигрибковий засіб поверхневої дії; опублікований інформаційний лист на спосіб застосування пероксиду 4-метилбензоїлу і розроблений проект тимчасової фармакопейної статті на субстанцію.

Запропоновані нові методики амперометричного визначення цистеїну (або ацетилцистеїну) та аскорбінової кислоти в індивідуальних та комбінованих лікарських формах заводського і екстемпорального виготовлення. Опубліковані два інформаційних листи з методиками аналізу лікарських форм ацетилцистеїну: АЦЦ-100 та АЦЦ-200 для впровадження в практику роботи контрольно-аналітичних та науково-дослідних лабораторій.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведений пошук та здійснений аналіз літературних даних відносно синтезу, застосування в медицині та фармацевтичному аналізі пероксидних похідних заміщених бензойної кислоти, аналізу лікарських форм цистеїну та ацетилцистеїну; виконана експериментальна синтетична та аналітична частина роботи, а також розробка ТФС; оброблені, систематизовані та проаналізовані результати синтетичних, фізико-хімічних, мікробіологічних досліджень. В наукових працях, опублікованих зі співавторами М.Є.Блажеєвським та Є.Я.Левітіним, Р.Г.Клюєвою, Н.М.Шульгою, А.Ю.Волянським особистий внесок здобувача полягає у виконанні синтезу досліджуваних речовин, дослідженні їх фізико-хімічних властивостей, виконанні аналізу цистеїну, ацетилцистеїну та аскорбінової кислоти в індивідуальних та комбінованих лікарських формах.

Апробація результатів дисертації. Основний зміст дисертаційної роботи доповідався на науково-практичній конференції, присвяченій 75-річчю Української фармацевтичної академії “Досягнення сучасної фармації - в медичну практику” (Харків, 1996); на науково-практичній конференції, присвяченій 30-річчю фармацевтичного факультету Курського медичного університету “Достижения современной фармацевтической науки и практики на рубеже ХХІ века” (Курск, 1997); на V національному з'їзді фармацевтів України (Харків, 1999).

Публікації. Основний зміст роботи відображений в 9 наукових працях, в тому числі 3 статті, 3 інформаційних листа, 3 тези доповідей.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, огляду літератури (розділ 1), двох розділів експериментальної частини, висновків, списку літературних джерел, додатків. Загальний об'єм дисертації складає 126 сторінок. Робота ілюстрована формулами, 9 схемами, 17 рисунками і 21 таблицями. Перелік використаних джерел містить 133 найменувань, з них 51 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Синтез та будова пероксидних похідних заміщених бензойних кислот

У світовій медичній практиці боротьба з інфекційними захворюваннями посідає одне з перших місць. Несприятливий екологічний стан довкілля, наслідком якого стало зниження імунітету та епідемія СНІДУ, зростання кількості мікроорганізмів, стійких до дії антибіотиків, збільшення числа грибкової інфекції, як наслідок безконтрольної антибіотикотерапії - всі ці чинники обумовлюють актуальність розробки нових протимікробних засобів з нетрадиційним механізмом дії. У спробі розв'язати це питання ми звернули увагу на пероксидні похідні бензойної кислоти. Сама бензойна кислота має виражену бактеріостатичну дію, в той час як пероксидна група здатна значно посилити її протимікробну активність. Поєднавши хлор- , нітробензойні кислоти з пероксидом водню, можна створити речовину, яка буде не тільки більш активна за препарат порівняння - пероксид бензоїлу, а й стабільніша за нього. В теперішній час пероксид бензоїлу є субстанцією препаратів групи “Охy”, які використовуються для лікування акне, себореї, виразок нижніх кінцівок різної етіології. Разом з тим, висока реакційна здатність пероксидних похідних заміщених бензойних кислот може бути використана в фармацевтичному аналізі, оскільки електроноакцепторні замісники мають суттєво стабілізувати молекулу, а відтак, створити умови для їх широкого застосування в практиці як аналітичних реагентів.

Заміщені похідні пероксиду бензоїлу одержували реакцією ацилювання пероксиду водню в лужному середовищі хлорангідридами відповідних карбонових кислот за схемою 1:

Схема 1

2: а R = R1 =R2 = H; б R = R2 = H, R1 = CH3; в R = R1 = Cl, R2 = H; г R = Cl, R1 = H, R2 = NO2; д R = Cl, R1 = NO2, R2 = H.

Синтез похідних пербензойної кислоти проводили головним чином двома способами:

реакцією хлорангідриду відповідної карбонової кислоти із значним надлишком пероксиду водню в сильно лужному середовищі (надлишок лугу попереджує розклад пероксикислоти, що утворюється в результаті реакції і діє як каталізатор процесу; ізопропанол забезпечує гомогенність системи);

реакцією омилення заміщених пероксидів ацилів метилатом натрію в безводному середовищі одержують пероксикислоти після підкислення реакційної суміші.(див. схему 2).

Схема 2

3: а R = R1 =R2 = H; б R = R2 = H, R1 = CH3; в R = R1 = Cl, R2 = H; г R = Cl, R1 = H, R2 = NO2; д R = Cl, R1 = NO2, R2 = H.

Перший метод (А) за технологічністю, простотою виконання та виходами кінцевого продукту більш зручний, ніж другий (Б), і тому може бути рекомендований для промислового синтезу заміщених пербензойних кислот.

Усі синтезовані сполуки є кристалічними речовинами білого кольору. Сполуки 2.г, 2.д, 3.г, 3.д - світло-жовтого кольору. Розчинні в ацетоні, діоксані, диметилформаміді, етилацетаті, хлороформі, мало розчинні у воді. Похідні пербензойної кислоти розчиняються в розчинах лугів, що відрізняє їх від заміщених пероксидів ацилів. Будову синтезованих пероксикислот та пероксидів ацилів підтверджено за допомогою ІЧ- та УФ-спектроскопії.

Напівемпіричним методом АМ-1 досліджені особливості внутрішнього обертання і відносної стабільності конформерів молекул похідних пербензойної кислоти і пероксиду бензоїлу. Виявлені найбільш стабільні конформації цих сполук, для них розраховані такі макро- та мікроскопічні характеристики як теплоти утворення і дипольні моменти. Показано, що найбільш вірогідними для похідних пербензойної кислоти є конформації, в яких пероксидний фрагмент може знаходитися як в цис-, так і в транс-формі. Тоді як для похідних пероксиду бензоїлу найбільш вірогідні тільки конформації, в яких пероксидний фрагмент знаходиться в транс-формі.

На основі аналізу молекулярних (ван-дер-ваальсових) поверхонь, розподілу електростатичного потенціалу і загальної зарядової густини молекул показано, що доступність пероксидного зв'язку помітно вища для цис-форми (рис.1) в порівнянні до транс-форми. Зроблено припущення про можливість внутрішньомолекулярного зв'язку в цис-формах похідних пербензойної кислоти і його роль в підвищенні реакційної здатності цис-форм у порівнянні з трансоїдними формами.

Рис.1 Молекулярний електростатичний потенціал пербензойної кислоти в ctt -конформації

Показано, що сполуки в цис- і транс-формах мають різні макроскопічні характеристики - теплоти утворення, дипольний момент.

Виходячи з технологічності одержання пероксидних похідних бензойних кислот, найкращої розчинності у воді, достатньої тривкості водних розчинів та високої окиснювальної здатності, зроблений висновок про перспективність застосування пербензойної кислоти як нового аналітичного реагента. Таким чином, водний розчин пербензойної кислоти концентрацією 0,01 моль/л вперше запропонований як оксидиметричний титрант для кількісного визначення лікарських препаратів.

За данними результатів протимікробних досліджень встановлено, що усі синтезовані сполуки виявляють протимікробну активність щодо стандартного набору мікроорганізмів. Заміщені пероксиди ацилів (сполуки 2.б-2.д) та пербензойні кислоти (сполуки 3.а-3.д) за своєю протимікробною дією не поступаються пероксиду бензоїлу (сполука 2.а), який був обраний як препарат порівняння. В той же час при дії на Candida albicans активність сполук 2.б, 3.б у два рази перевищує активність пероксиду бензоїлу. При цьому сполука 2.б толерантніша щодо природної мікрофлори людини (Escherihia coli) і справляє вищу бактерицидну дію стосовно стафілококової інфекції, яка, як правило, супроводжує грибкову патологію.

Як і передбачалося, протимікробна дія пероксикарбонових кислот у більшості випадків виявилася вищою, ніж у пероксидів ацилів з відповідними замісниками. В окремих випадках їх ефективність була рівною, рідше -- нижчою. Можливо, їх дія на мікроорганізми в даному випадку пояснюється не тільки вищою оксидаційною здатністю, але й іншими чинниками, наприклад, зниженням активності в умовах дослідження їх протимікробної дії (рН 7,2-7,4).

2. Амперометричне визначення цистеїну, ацетилцистеїну і аскорбінової кислоти пербензойною кислотою

2.1 Аналіз лікарських форм, що містять цистеїн

В лікарській практиці широко застосовуються комбіновані лікарські форми. Зокрема, в офтальмології часто призначають екстемпоральні очні краплі цистеїну разом з аскорбіновою кислотою, йодидом калію та рибофлавіном. Це значно утруднює виконання аналізу компонентів суміші класичними методами нейтралізації, йодато- та йодометрії.

Нами пропонується аналіз крапель зазначеного складу виконувати методом амперометричного титрування з використанням як титранта пербензойної кислоти концентрацією 0,01 моль/л. Кінцеву точку титрування реєстрували за струмом відновлення пербензойної кислоти на платиновому індикаторному електроді при потенціалі поляризації +0,2 В (Нас. к. е.)

Експериментально встановлено, що в розчинах 0,05 М сульфатної кислоти цистеїн виявляє інертність по відношенню до пербензойної кислоти, в той час як аскорбінова кислота в цих умовах стехіометрично оксидується до дегідроаскорбінової кислоти. В помірно кислих розчинах в присутності йодиду калію спостерігається більш глибоке окиснення цистеїну пербензойною кислотою з утворенням відповідної цистеїнсульфінової кислоти: на 1 моль цистеїну витрачається 2 моль пербензойної кислоти (див. схему 3). Таким чином, стає можливим послідовне визначення аскорбінової кислоти і цистеїну в суміші прямим титруванням стандартним розчином пербензойної кислоти методом амперометричного титрування.

Схема 3

Про природу продуктів реакції судили за даними стехіометрії. Спеціальними окремими дослідами показано, що цистин, як можливий проміжний продукт реакції окиснення, виявляє повну хімічну інертність до пербензойної кислоти. Одержані результати дають підставу вважати цистеїнсульфінову кислоту кінцевим продуктом реакції окиснення цистеїну пербензойною кислотою в умовах виконання аналізу.

Аналізували очні краплі з цистеїном відомого складу (штучно виготовлені суміші). Для аналізу обрані очні краплі, які часто готують екстемпорально в умовах аптеки і потребують розробки методик аналізу.

Очні краплі №1 Rp: Розчину цистеїну 1% -5 мл. Очні краплі № 2 Rp: Цистеїну 0,06 Ніпагіну 0,02 Борної кислоти 0,4 Аскорбінової кислоти 0,04 Води дистильованої до 20 мл Очні краплі № 3 (“Віцеїн”): Rp: Розчину натрієвої солі АТФ 1% - 0,5 Калію йодиду 1,5 Магнію хлориду 0,3 Цистеїну 0,2 Кислоти глутамінової 0,1 Глікоколу 0,1 Тіаміну броміду 0,02 Кислоти нікотинової 0,02 Ізотонічного розчину натрію хлориду 0,9% до 100 мл

На рис. 2 показані криві амперометричного титрування цистеїну і аскорбінової кислоти в розчині очних крапель.

Рис.2. Криві послідовного титрування аскорбінової кислоти і цистеїну в очних краплях (№ 2) методом амперометричного титрування.

На рис. 2. перша ділянка кривої отримана при титруванні аскорбінової кислоти, друга при наступному визначенні цистеїну. Після того, як була встановлена точка стехіометричності в реакції оксидації аскорбінової кислоти, розчин нейтралізували до рН 6,0 і продовжували титрування.

Результати аналізу очних крапель з цистеїном наведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Результати титрування очних крапель цистеїну

№ п/п Аналізована лікарська форма Аналізо-вана речовина Молярна маса еквіваленту Інтервал досліджу-ваних концентрацій Метрологічні характеристики

1. Очні краплі №1 цистеїн 5-10 мг Х=0,05035±±4,5ЧЧ10-4г Sx=1,6ЧЧ10-4г ee%=±±0,90; dd%=+0,72*

2. Очні краплі №2 Аскорбі-нова кислота 2-4 мг Х=0,04025±±8,3ЧЧ10-4г Sx=2,9ЧЧ10-4г ee%=±±2,05; dd%=+0,575*

цистеїн 1,5-3 мг Х=0,0603±±1,1ЧЧ10-4г Sx=4,1ЧЧ10-4г ee%=±±1,91; dd%=+0,46*

3. Очні краплі №3 цистеїн 1-2 мг Х=0,2010±±2,2ЧЧ10-3г Sx=8,0ЧЧ10-4г ee%=±±1,11; dd%=+0,48*

*Примітка: аналізували штучно виготовлені краплі з точно відомим складом

Як видно, застосування пербензойної кислоти як генератора йоду in situ дає можливість підвищити чутливість аналізу майже на порядок за рахунок зниження концентрації титранта, що зробити у відомих методах аналізу неможливо.

2.2 Аналіз лікарських форм, що містять ацетилцистеїн

Розчини ацетилцистеїну нестабільні внаслідок окиснення киснем повітря. Для запобігання цього в його лікарські форми додають аскорбінову кислоту, яка перша вступає в реакцію з окисниками і, таким чином, виявляє стабілізуючу антиоксидантну дію по відношенню до ацетилцистеїну.

В помірно кислому середовищі (рН 6,0-6,5) ацетилцистеїн реагує з пербензойною кислотою напряму у співвідношенні 1:1, продуктом реакції, продуктом реакції, ми вважаємо, є ацетилцистеїнсульфенова кислота. Така стехіометрія спостерігається і в присутності йодиду калію в діапазоні рН від помірно кислого до сильно кислого(рН 1,2-6,5), де співтитрантом виступає йод, генерований in situ. Експериментально встановлено, що оптимальним фоном є 0,05 М розчин сульфатної кислоти, оскільки при цьому спостерігається найбільш виражений злам кривої залежності сили струму від об'єму титранта.

У кислому середовищі (рН 1,2) реакція ацетилцистеїну безпосередньо з пербензойною кислотою кінетично загальмована. Таким чином, при прямому титруванні суміші в кислому середовищі (рН 1,2) відбувається окиснення тільки аскорбінової кислоти (на 1 моль аскорбінової кислоти витрачається 1 моль пербензойної кислоти). Після додавання малих кількостей йодиду калію впродовж подальшого титрування розчином пербензойної кислоти в результаті утворення оборотної системи I3-/І- і (або) ІО3-/І- спостерігається подальша стехіометрична витрата титранта на реакцію з ацетилцистеїном (на 1 моль АЦЦ витрачається 1 моль ПБК). Струм в гальванічному колі знову перестає змінюватися, доки увесь АЦЦ не буде окиснений. На цьому принципі і грунтується запропонований нами метод послідовного визначення відразу обох компонентів - АЦЦ і аскорбінової кислоти в лікарській формі методом амперометричного титрування. Реакція ацетилцистеїну з пербензойною кислотою наведена в схемі 4, реакція з аскорбіновою кислотою аналогічна наведеній в схемі 3.

Схема 4

Таблиця 2

Результати титрування лікарських форм ацетилцистеїну

№ п/п Аналізована лікарська форма Аналізована речовина Молярна маса еквіваленту Інтервал досліджу-ваних концент-рацій Метрологічні характеристики

1. АЦЦ-200 Ацетилцистеїн 2-4 мг x = 0,20025 ±± ±±8,8 . 10-4 г Sx = 3,15 . 10-4г ee = ±± 0,44%; dd = + 0,125%

2. АЦЦ-100 Аскорбінова кислота 0,25-0,50 мг x = 0,01235 ±± ±±3,9 .10-4г Sx = 1,4 . 10-4г ee = ±± 3,18%; dd = - 1,12 %

Ацетилцистеїн 2-4 мг x = 0,10005 ±± ±±3,9 .10-3 г Sx = 1,4 . 10-4г ee = ±± 0,39%; dd = + 0,06%

2.3 Визначення аскорбінової кислоти в лікарських формах пербензойною кислотою

Запропонований нами метод аналізу цистеїну, ацетилцистеїну в присутності аскорбінової кислоти пербензойною кислотою методом амперометрії можна використовувати також для аналізу власне аскорбінової кислоти. Це особливо актуально у випадку необхідності аналізу ін'єкційних лікарських форм та пігулок з малим вмістом аскорбінової кислоти, в аналізі очних крапель, малий об'єм яких не дозволяє взяти аліквоту, необхідну для аналізу класичними титриметричними методами. Можливе застосування цього методу при аналізі настоянок рослинної сировини, продуктів харчування - соків, безалкогольних напоїв та концентратів.

Ми апробовували цей метод в аналізі пігулок аскорбінової кислоти по 0,025, розчину аскорбінової кислоти 5%-2,0 в ампулах та комбінованих очних краплях з різним вмістом аскорбінової кислоти. Вітамінні очні краплі часто містять рибофлавін, жовте забарвлення якого робить неможливим застосування індикаторних методів аналізу. Присутність йодиду калію заважає в більшості випадків аналізу оксидиметричними методами.

Аналіз проводили на фоні 0,05 М розчину сульфатної кислоти (рН 1,2), в присутності надлишку йодиду калію. Реакція, за якою визначали аскорбінову кислоту, аналогічна наведеній в схемі 3.

Аналізували очні краплі з аскорбіновою кислотою відомого складу (штучно виготовлені суміші) а також пігулки аскорбінової кислоти 0,025 та розчин аскорбінової кислоти 5%-2мл в ампулах.

Очні краплі №4 Rp: Кислоти аскорбінової 0,02 Натрію гідрокарбонату 0,01 Калію йодиду 0,3 Р-ну рібофлавіну 0,02% до 10 мл Очні краплі №5 Rp: Тіаміну броміду 0,05 Аскорбінової кислоти 0,05 Калію йодиду 0,3 Р-ну рібофлавіну 0,02% до 10 мл

Очні краплі №6 Rp: Аскорбінової кислота 0,01 Нікотинової кислоти 0,02 Калію йодиду 0,2 Глюкози 0,5 Р-ну рібофлавіну 0,02% до 10 мл

Результати аналізу наведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Результати титрування лікарських форм аскорбінової кислоти

№ п/п Аналізована лікарська форма Аналізована речовина Молярна маса еквіваленту Інтервал досліджува-них концентрацій Метрологічні характеристики

Як видно з наведених результатів, методики відрізняються вибірковістю, в усіх випадках відсутня систематична помилка, що свідчить про достатню селективність запропонованої методики.

ВИСНОВКИ

1. Синтезовані нові пероксидні похідні бензойної кислоти - пероксиди бензоїлу та пероксибензойні кислоти з відповідними метил-, хлор-, та комбінованими хлор- нітро- замісниками в бензольному кільці.

2. Сучасними фізико-хімічними методами дослідження (ІЧ-, УФ- спектроскопія, тонкошарова хроматографія, метод квантової хімії та молекулярної механіки) систематично вивчені фізико-хімічні властивості синтезованих заміщених пероксидів ацилів та відповідних пероксибензойних кислот.

3. На основі даних технологічності синтезу, фізико-хімічних властивостей та відносних зарядів атомів кисню пероксидного угрупування та внутрішньомолекулярних водневих зв'язків, розрахованих методом АМ-1 здійснений вибір сполук, перспективних для застосування як оксидиметричного реагента.

4. Вперше в порівняльному аспекті вивчена протимікробна активність пероксидів ацилів та пероксибензойних кислот з відповідними замісниками у бензольному кільці. Показано, що пероксибензойні кислоти більш активні, ніж пероксиди бензоїлів з аналогічними замісниками в бензольному кільці.

5. Виявлено, що пероксид 4-метилбензоїлу та 4-метилпероксибензойна кислота при дії на Candida albicans більш активний, ніж пероксид бензоїлу (препарат порівняння) у два рази. Пероксид 4-метилбензоїлу визначений як перспективна сполука для створення нового вітчизняного протигрибкового препарату.

6. Розроблені нові методики кількісного визначення ацетилцистеїну, цистеїну та аскорбінової кислоти в субстанціях та індивідуальних лікарських формах методом амперометричного титрування за реакцією з новим оксидиметричним реагентом - пербензойною кислотою у водному середовищі.

7. Розроблена принципово нова методика послідовного кількісного визначення ацетилцистеїну і аскорбінової кислоти в лікарській формі.

8. Розроблена принципово нова методика послідовного кількісного визначення цистеїну і аскорбінової кислоти в лікарській формі. Запропоновані методики дозволяють одночасно визначати ацетилцистеїн і аскорбінову кислоту, а також цистеїн та аскорбінову кислоту в одному аліквотному об'ємі розчину проби, що істотно відрізняє їх від дотепер відомих методик за селективністю і дозволяє проводити аналіз у мутних та забарвлених розчинах.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Застосування пероксиду бензоїлу в дерматології. Антимікробна активність пероксидних похідних заміщених бензойних кислот / О.В.Антоненко, Є.Я Левітін, М.Є Блажеєвський, Н.М. Шульга, А.Ю.Волянський // Вісник фармації - 1999.- № 2(20) - с. 50-52.

2. Блажеєвський М.Є., Антоненко О.В., Клюєва Р.Г. Визначення цистеїну й аскорбінової кислоти в очних краплях методом амперометричного титрування пербензойною кислотою // Фармац. журн.- 1999. - № 5.- С. 55-60.

3. Блажеєвський М.Є., Антоненко О.В., Клюєва Р.Г. Амперометричне визначення аскорбінової кислоти і ацетилцистеїну з пербензойною кислотою // Фармац. журн.- 2000. -№ 1 .- С. 82-85.

4. Спосіб застосування пероксиду параметилбензоїлу як протимікробного засобу: Інформ. лист / Уклад. О.В.Антоненко, Є.Я.Левітін, М.Є.Блажеєвський, Н.М.Шульга, А.Ю.Волянський, НФАУ.- Харків, 2000.- 2с.

5. Методика амперометричного визначення ацетилцистеїну пербензойною кислотою в пігулках АЦЦ-200: Інформ. лист / Уклад. М.Є.Блажеєвський, О.В.Антоненко, Р.Г.Клюєва, НФАУ. - Харків, 2000. - 2с.

6. Методика амперометричного визначення ацетилцистеїну і аскорбінової кислоти пербензойною кислотою в грануляті АЦЦ-100: Інформ. лист / Уклад. М.Є.Блажеєвський, О.В.Антоненко, Р.Г.Клюєва, НФАУ. - Харків, 2000. -2с.

7. Блажеєвський М.Є., Левітін Є.Я., Антоненко О.В. Синтез та протигрибкова дія пероксидних похідних заміщених ароматичних карбонових кислот //Досягнення сучасної фармації в медичну практику.-.матеріали науково-практичної конференції, присвяченої 75-річчю Української фармацевтичної академії. - Харків, 1996. - С.18-19.

8. Левитин Е.Я., Блажеевский Н.Е., Антоненко О.В. Перспективы создания новых противогрибковых средств на основе пероксидных производных замещенных ароматических карбоновых кислот // Достижения современной фармацевтической науки и практики на рубеже ХХI века.- Сборник научных трудов, посвященный 30-летию фармацевтического факультета Курского государственного медицинского университета. - Курск, 1997. - С.200.

9. Антоненко О.В., Блажеєвський М.Є. Амперометричне визначення цистеїну та N-ацетилцистеїну за реакцією з пербензойною кислотою // Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті: Матеріали V нац. з'їзду фармац. України. - Х., 1999. - С. 472-473.

Антоненко О.В. “Cинтез, властивості та застосування пероксидних похідних заміщених бензойних кислот у фармацевтичному аналізі”. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.02 - фармацевтична хімія та фармакогнозія. Нацональна фармацевтична академія України, Харків, 2001.

Здійснено синтез пероксибензойних кислот та пероксидів ацилів з відповідними хлор-, метил-, та змішаними хлор- нітро-замісниками в бензольному ядрі. Структура одержаних сполук доведена даними ІЧ-, УФ-спектрів, комп'ютерних розрахунків. Досліджена протимікробна активність синтезованих сполук. Для поглиблених біологічних досліджень рекомендовано пероксид 4-метилбензоїлу. дослідження фізико-хімічне реагент

На основі фізико-хімічних досліджень підтверджених комп'ютерними розрахунками теоретично обгрунтовано та впроваджено новий оксидиметричний реагент - пербензойну кислоту. Опрацьовано методики визначення цистеїну, ацетилцистеїну, аскорбінової кислоти а також послідовного визначення ацетилцистеїну і аскорбінової кислоти та цистеїну і аскорбінової кислоти в індивідуальних та комбінованих лікарських формах.

Ключові слова: пероксиди, заміщені бензойні кислоти, синтез, протимікробна активність, аналіз, амперометрія.

Антоненко О.В. “Cинтез, свойства и применение пероксидных производных замещенных бензойных кислот в фармацевтическом анализе”. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.02 - фармацевтическая химия и фармакогнозия. Национальная фармацевтическая академия Украины, Харьков, 2001.

Диссертация посвящена синтезу и изучению химических, фармакологических свойств неизученных в химическом и фармакологическом отношениях пероксидных производных бензойных кислот - пероксидов ацилов и пероксибензойных кислот с соответствующими заместителями в бензольном ядре.

Замещенные производные пероксида бензоила получали реакцией ацилирования пероксида водорода в щелочной среде хлорангидридами соответствующих кислот. Синтез производных пербензойной кислоты проводили двумя способами: реакцией хлорангидрида соответствующей карбоновой кислоты со значительным избытком пероксида водорода в сильно щелочной среде (избыток щелочи предупреждает разложение пероксикислоты, получаемой в результате реакции, изопропанол обеспечивает гомогенность реакционной среды) с последующим подкислением продукта реакции; и реакцией омыления замещенного пероксида ацила метилатом натрия после подкисления реакционной среды. Первый метод более удобен по своим технологическим качествам, простоте выполнения, доступности сырья и выходам конечного продукта и может быть рекомендован для синтеза замещенных производных пероксибензойных кислот.

Методами молекулярной механики и квантовой химии исследованы особенности внутреннего вращения и относительной стабильности конформеров производных пербензойной кислоты и пероксида бензоила. На основании анализа молекулярных (ван-дер-ваальсовых) поверхностей, распределения электростатического потенциала и общей зарядовой плотности молекул показано, что наибольшая реакционная способность производных пероксибензойной кислоты по сравнению с производными пероксида бензоила, а также более высокая реакционная способность пербензойной кислоты по сравнению с ее замещенными производными есть результат более высокой доступности пероксидной связи для атакующего агента в реакциях с участием этих соединений, вызванная внутримолекулярной водородной связью. Эти данные, а также технологичность синтеза и физико-химические свойства позволили выбрать в качестве рекомендуемого аналитического реагента из числа синтезированных пероксибензойных кислот, именно пербензойную кислоту.

В сравнительном аспекте изучена противомикробная активность синтезированных соединений. Показана более высокая активность пероксибензойных кислот по сравнению с пероксидами ацилов с соответствующими заместителями в бензольном кольце. Производные с заместителем в параположении показали значительную активность в отношении Candida albicans. Для создания отечественного противогрибкового препарата поверхностного действия более перспективен пероксид 4-метилбензоила.

Пербензойная кислота реагирует с цистеином и ацетилцистеином в обычних условиях стехиометрично, что создает возможность определения этих веществ с помощью вышеназванного реактива. Для выполнения определения выбран метод амперометрического титрования, который позволяет производить определения разбавленных, мутных растворов, не требует дорогого и громоздкого оборудования. Для измерения собирали гальваническую цепь с переносом ионов и использовали солевой мостик, заполненный насыщенным раствором KNO3,силу тока цепи измеряли цифровым микроамперметром В7-35 с точностью 0,1 мкА. Титрование проводили при +0,2 В (насыщенный каломелевый электрод). Титрантом служил 0,005-0,01 М раствор пербензойной кислоты, концентрацию которого устанавливали методом йодометрии. Определение проводили на фоне 0,05 М раствора H2SO4, при котором наблюдается наиболее выраженный излом кривой зависимости тока от объема титранта. Апробированы методики определения цистеина, ацетилцистина в лекарственных формах, а также последовательного определния аскорбиновой кислоты и цистеина и аскорбиновой кислоты и ацетилцистеина в комбинированных лекарственных формах одним титрантом в одной аликвоте. Также предложена методика определения аскорбиновой кислоты в комбинированных лекарственных формах, которые содержат другие восстановители, окрашенных, в которых определение аскорбиновой кислоты традициоными методами затруднено. Предложенные методики определения выгодно отличаются от принятых в фармацевтическом анализе тем, что позволяют определять вещества в небольшой аликвоте последовательно одним титрантом. Значительным преимуществом данных методик является быстрота выполнения, точность измерения, возможность автоматизации процесса при выполнении серийных анализов. Относительная ошибка определенй входит в допустимые нормы отклонений. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки определения.

Ключевые слова: пероксиды, замещенные бензойные кислоты, синтез, противомикробная активность, анализ, амперометрия.

Antonenko O.V. “Synthesis, properties and application of peroxide derivatives of benzoic acids substituents in pharmaceutical analysis”.- Manuscript.

The thesis for Master Degree in Pharmacy in speciality 15.00.02 - Pharmaceutical Chemistry and Pharmaccognosy. Ukrainian National Academy of Pharmacy. Kharkiv, 2001

The synthesis of peroxybenzoic acids and acyles peroxides with the corresponding chlor-, methyl-and mixed chlor-nitro-substituents in benzene ring has been performed. The structure of the compounds obtained has been proved by IR, UV- spectra data computer calculations. Antimicrobial activity of the synthesized compounds has been investigated. Peroxide of n-methylbenzoil has been recommended for further, profound pharmacological studies.

A new oxidimetric reagent, perbenzoic acid, has been theoretically substantiated and introduced on the basisof computer calculations. The methods for determination of cycteine, acetylcysteine, ascorbic acid have been worked out, as well as acetylcysteine and ascorbic acid, cysteine and ascorbic acid in individual and combined medicinal forms.

Key words peroxides, benzoic acide substituents, synthesis, antimicrobial activity, analysis, amperometry.

Размещено на Allbest.ru