Хіміко-токсикологічний аналіз синтетичних "лікарських" отрут основного характеру

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекція

на тему: "ХІМІКО-ТОКСИКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ СИНТЕТИЧНИХ "ЛІКАРСЬКИХ" ОТРУТ ОСНОВНОГО ХАРАКТЕРУ"

План

1. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних 1,4-бенздіазепіну

2. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних п-амінобензойної кислоти

1. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних 1,4-бенздіазепіну

Похідні 1,4-бенздіазепіну відносяться до транквілізаторів, до речовин заспокійливої дії. Найбільшу хіміко-токсикологічну зацікавленість представляють препарат RRR Диазепам (сибазон)-Cl-сн4H Нитразепам (радедорм)-NO-H-HОксазепам (тизепам)-Cl-H-OH.

Фізико-хімічні властивості хлордіазепоксида (хлозепід, еленіум).

1,4-бенздіазепіни є слабкими основами. Основність сполук збільшується при наявності основних заступників. Так, хлордіазепоксид дає стійкі солі із сильними кислотами, виступаючи в якості однокислотного лугу. При введенні в ядро 1,4-бенздіазепінів різних груп (-NO₂, -ОН) основність сполук знижується.

1,2-дигідропохідні 1,4-бенздіазепину (оксазепам, нітрозепам) проявляють також слабокислі властивості за рахунок наявності в молекулі амідної групи.

Введення заступників в положення 1 і 3 знижує основність сполук, в основному, за рахунок стеричного екранування атому азоту в 4-м положені й затруднює його протонізацію.

Похідні 1,4-бенздіазепину - кристалічні речовини білого або ясно-жовтого кольору. У воді добре розчинний хпордіазепоксид, діазепам і оксазепам розчинні в спирті і хлороформі. Нітразепам практично не розчинний в етиловому спирті і хлороформі. Найбільш висока розчинність похідних 1,4-бенздіазепину спостерігається в апротонних розчинниках -диметилформаміді, диметилсульфоксиді.

Застосування. Похідні 1,4-бенздіазепіну проявляють заспокійливу дію на ЦНС, володіють протисудорожною активністю, сприяють нормалізації сну, зменшують почуття страху, підсилюють дію снодійніх і анальгетичних речовин.

Препарати застосовуються при лікуванні невротичних станів, неврозах, міозитах, шизофренії, епілепсії, депресивних станах, при безсонні на ґрунті нервового розладу, при шкірних захворюваннях, що супроводжуються сверблячкою й ін.

Токсична дія. Вибіркова токсична дія - психотропне, нейротоксичне чи зубумовлене гальмуванням ЦНС, ослабленням процесів збудження підкіркових утворень, гальмуванням нейронів спинного мозку і таламуса (центральна міорелаксація).

При прийомі терапевтичних доз можливі ускладнення: розлади травлення, серцево-судинні, нервово-психічні збудження, алергійні реакції.

Легкий ступінь отруєння характеризується млявістю, загальмованістю, сонливістю, розширенням зіниць, зниженням м'язового тонусу.

При отруєнні середньої ваги зазначені вище симптоми більш виражені, а також спостерігаються гіперемія обличчя, сухість шкіри, тахікардія. У ряді випадків відзначається ейфорія, м'язова гіпотонія.

Важка форма отруєння характеризується спутаністю свідомості, появою клонічних судорог, галюцінаторного синдрому. Смерть настає в зв'язку з дихальною і серцево-судинною недостатністю - судинний колапс, зупинка дихання, набряк легень.

Смертельна доза хлордіазепоксиду 1-2 г. Токсична концентрація в крові - 5-20 мг/л, смертельна - більш 50 мг/л.

Поводження в організмі. Препарати всмоктуються в шлунку і тонкому кишковику. Механізм всмоктування - проста дифузія. Потрапляючи в кров, похідні 1,4-бенздіазепіну на 80-95 % зв'язуються з білками плазми.

Максимальна концентрація в крові при введенні через рот досягається через 2-5 годин після введення терапевтичних доз препаратів. Далі концентрація їх у крові зберігається протягом 2-х годин на одному рівні, після чого починає повільно знижуватися.

Найбільший вміст похідних 1,4-бенздіазепіну відзначається в РКТ, тканинах мозку, печінки і нирках.

Метаболізм препаратів протікає в печінці.

Виводяться бенздіазепіни, в основному нирками у вигляді нативних сполук метаболітів.

Направлений хіміко-токсикологічний аналіз на похідні 1,4-бенздіазепіну проводять відповідно до схеми:

Об'єкти дослідження - шлунок і тонкий кишковик із вмістом, головний мозок, печінка, нирки, кров, сеча.

Аналіз біологічного матеріалу на похідні 1,4-бенздіазепіну і їх метаболіти виконується за 2-ма напрямками:

1 напрямок - за продуктами гідролізу 2-амінобензофенонами (метод Б.Н. Ізотова).

2 напрямок - за вмістом в об'єктах дослідження нативних сполук разом з метаболітами.

Переваги дослідження похідних 1,4-бенздіазепину по продуктах гідролізу - 2-амінобензофенонам складається в можливості сумарно визначити нативние сполуки і метаболіти. При проведенні аналізу по 1 напрямку йому надається від'ємне судово-хімічне значення. При позитивному результаті необхідно продовжувати дослідження по 2 напрямку (по нативній сполуці і метаболітам), що дозволяє більш точно встановити природу отрути (особливо при наявності хлордіазепоксиду й оксазепаму, що мають ряд загальних метаболітів і гідролизуются до 2-аміно-5-хлорбензофенона).

Ізолювання по 1 напрямку (метод Б.Н. Ізотова) проводиться після деструкції гомогенізату органа 6 М розчином хлористоводневої кислоти. В результаті гідролізу об'єкта в колбі зі зворотним холодильником на гліцериновій бані (t 140-145°С) протягом 60 хвилин відбувається руйнування зв'язку білок - отрута і розрив азепінового циклу нативних отрут з утворенням бензофенонів.

Гідролізат очищують центрифугуванням і фільтруванням. Враховуючи, що бензофенони характеризуються основними властивостями, їх переводять в іонізований стан при підлужуванні водної фази розчином NaOH і екстрагують сумішшю хлороформ-пентанол (9:1)

Ізолювання по 1 напрямку може проводитися полярними розчинниками (за методами А.А. Васильєвої - водою, підкисленою оксалатною кислотою, Стаса-Отто - спиртом, підкисленим оксалатною кислотою).

Похідні 1,4-бенздіазепину екстрагують хлороформом з водної фази при рН 2-4 і рН 9-10 (або сорбують на полімерних сорбентах з наступним елююванням хлороформом). Після видалення opганічної фази залишок розчиняють у 6 М НCl і проводять гідроліз при 120⁰ С 20хв.

Рис. Схема кислотного гідролізу похідних 1,4-бенздіазепіну

1) хлордиазепоксид 2-аміно-5-хлорбензофенон

2) б-амінокислота метиламін

Рис. Оксазепам 2-аміно-5-хлорбензофенон

3) оксиамінокислота

Рис. Нітразепам 2-аміно-5-нітро 6ензофенон

4) диазепам 2-метиламіно-5-хлорбензофенон

ТСХ-скрннінг. I етап - у загальній системі розчинників хлороформ-диоксан-ацетон-25 % розчин аміаку (45:47,5:5:2,5), сорбент - силікагель КСК. Виявлення бензофенонів проводиться по власному жовтому забарвленню плям; по реакції утворення азобарвників (2-амінобензофенони) з в-нафтолом (оранжеві плями) або з N-б-нафтилетилендиаміном (рожево-бузкові плями). Бензофенони (Rf 0,63-0,70) із сорбенту елюють бензолом.

II етап - у окремій системі розчинників хлороформ-етанол (20:1); сорбент - основний окис алюмінію; (Rf 0,60-0,63) елюент - бензол.

Очищення від співекстрактивних домішок проводяться методами тонкошарової хроматографії, електрофорезу, гель-хроматографії, екстракційним методом.

Для виявлення бензофенонів використовують:

Реакції забарвлення - утворення азобарвника.

Рис. 2-амінобензофенон сіль диазонію

Рис. в-нафтол N-б-нафтилетилендиамін (реактив Браттона-Маршалла)

Оранжевий забарвлення розчину рожево-бузковий забарвлення розчину. Реакції чутливі, не специфічні.

УФ-спектри бензофенонів - при рН < 5 лmax 265 нм; при рН > 7 лmax 235, 390 нм.

Кількісна оцінка бензофенонів проводиться фотометрично у видимій області спектра, в УФ-області спектра, екстракційно-фотометричними з кислотними барвниками.

Хроматографічні методи ГРХ і ВЕРХ застосовуються для ідентифікації і кількісного аналізу продуктів гідролізу похідних 1,4-бенздіазепіну в біологічних витяжках після очищення від домішок.

Ізолювання по 2 напрямку проводитися полярними розчинниками (загальні методи). Після екстракції хлороформом бенздіазепінів і їхніх метаболітів з підкисленої і підлужної водних фаз проводять ТСХ-скринінг у загальній системі розчинників (для речовин основного характеру); проявник - реактив Драгендорфа по Муньє (оранжево-коричневі плями з Rf 0,63-0,77).

Речовини елюють розчинниками метанол-25 % розчин аміаку (9:1) і хроматографірують у приватних системах розчинників - хлороформ-етанол (20:1). Після прояву плям реактивом Драгендорфа ідентифікують нативні речовини, порівнюючи їх з "свідками" з наступним елююванням отрут (елюент - метанол-25 % розчин аміаку (9:1) і проведенням підтверджуючих досліджень.

Хімічні методи. Реакції осадження. Через наявність в молекулах третинних атомів азоту похідні 1,4-бендіазепіну утворюють осади з загальноалкалоїдними осаджувальними реактивами Драгендорфа, Бушарда, пікриновою кислотою, сіллю Рейнеке й ін.

Реакції забарвлення на метаболіти (продукти гідролізу) -2-аміно-бензофенони, утворені при гідролізі хлордиазепоксиду, нітразепаму, оксазепаму дають реакцію азосполучення, за винятком 2-метиламіно-бензофенону, утвореного при гідролізі диазепаму.

Фізико-хімічні методи. УФ-спектрометрія.

В електронних спектрах похідних 1,4-бендіазепіну є 3 смуги поглинання з л_max в областях:

1. 200-215 нм.

2. 220-240 нм.

3. 290-330 нм. токсикологічна бенздіазепін амінобензойна застосування

Дві перші смуги відповідають збудженню ароматичних хромофорів. Третю довгохвильову смугу відносять до азометинового зв'язку, спряженого з бензогрупою. За характером поглинання в Уф-області 1,4-бенздіазепіни відносяться до сполук, абсорбція яких змінюється від величини значень рН:

* в кислому середовищі - за рахунок протонування атома азоту в 1 (в хлордиазепоксиду) і 4 (1,2-дигідропохідні 1,4-бендіазепіну - нітразепам, оксазепам, діазепам);

* в лужному середовищі в молекулі 1,2-дигідропохідних 1,4-бендіазепіну спостерігається зміна хромофорної системи (збільшення сполучення за рахунок лактим-лактамної таутомерії азометинового зв'язку в положенні 1,2-нітразепам, оксазепам).

Дослідження за нативною сполукою і метаболітам дає можливість провести ідентифікацію похідних 1,4-бендіазепіну всередині групи і підтвердити результати аналізу по бензофенонам.

2. Застосування, токсикологічна характеристика, методи виділення з біологічного матеріалу і методи аналізу похідних п-амінобензойної кислоти

Похідні n-амінобензойної кислоти (новокаїн, новокаїнамід, дикаїн й ін.), широко застосовувані в медичній практиці, характеризуються токсичними ефектами, що зумовлює їх хіміко-токсикологічне значення.

Фізико-хімічні властивості. Препарати мають основні властивості. Значення величин рКа 4,6 (аміногрупа) і 9,24 (третинний атом азоту).

У медицині використовуються солі похідних ПАБК, білі або жовтуваті кристалічні порошки, розчинні у воді, етанолі, погано розчинні в хлороформі і нерозчинні в диетиловому ефірі.

Оптимально екстрагуються основи похідних ПАБК із водних розчинів органічними розчинниками (диетиловий ефір, хлороформ) при рН 11.

Застосування. Лікарські засоби - новокаїнамід, новокаїн, дикаїн дають місцевоанестезуючу дію.

Новокаїн після всмоктування в кров понижує збудливість периферичних холінореактивних систем, при цьому спостерігається зменшення спазмів гладкої мускулатури, зниження збудливості м'язу серця і деяких відділів головного мозку.

Дикаїн застосовується для анестезії гортані при інтубації при бронхографії, в офтальмології.

Новокаїнамід характеризується здатністю знижувати збудливість і провідність серцевого м'язу і застосовується в якості антиаритмічного засобу.

Токсична дія. Препарати характеризуються нервово-психічними і серцево-судинними розладами.

У терапевтичних дозах препарати викликають алергійні ускладнення (шкірні висипання), запаморочення, диспепсичні явища, набряк шкіри, слизових оболонок, бронхоспазм.

У токсичних дозах препарати викликають збудження, a потім параліч центральної нервової системи. Клінічна картина характеризується психомоторним збудженням, тоніко-клонічними судорогами, втратою свідомості, зниженням артеріального тиску, брадикардією.

По токсичності дикаїн перевершує новокаїн (летальна доза - 1 г) і новокаїнамід (летальна доза - 1,5 г).

Поведінка в організмі. Новокаїн застосовується в основному у вигляді ін'єкцій. Потрапляючи в кров, він швидко гідролізується до п-амінобензойної кислоти і диетиламіноетанолу, які є фізіологічно активними речовинами.

Тільки 2 % дози введеного внутрівенно новокаїну виводиться в незмінному вигляді протягом перших 24 годин, 90 % дози виводиться у вигляді п-амінобензойної кислоти, яка виявляється в крові частково у вільній, частково в кон'югованій формі.

Диетиламіноетанолу у вільному вигляді виводиться близько 33 %, інша кількість метаболізує далі.

Дикаїн в організмі метаболізує з утворенням п-амінобеної кислоти.

Новокиинамид при оральном уведенні швидко, майже цілком абсорбує з трав'яного тракту. Максимальна концентрація сполуки в плазмі людини виявляється через 15-60 хвилин після введення.

Тільки 14 % від загального вмісту новокаїнаміду в крові знаходиться в зв'язаному стані з альбумінами. Тому він у великих кількостях може бути виявлений в інших органах і тканинах, 50-60 % від введеної кількості новокаїнаміду виводиться із сечею за 24 години в незмінному стані. Основним метаболітом є N-ацетилновокаїнамід, який фармакологічно активний і може бути присутнім у плазмі в більш високих концентраціях, ніж нативна сполука.

2-10 % новокаїнаміду метаболюють до п-амінобензойної кислоти, яка виявляється як у вільній, так і кон'югованій формі.

п-амінобензоїлглюкуронід

Направлений хіміко-токсикологічний аналіз на похідні ПАБК проводять за схемою:

Об'єкти дослідження - печінка, нирки, кров, сеча.

Ізолювання препаратів, похідних п-амінобензойної кислоти з біологічних об'єктів (тканин органів) проводиться водою, подкисленою до рН 2-3 хлористоводневою кислотою, при цьому солі препаратів добре розчиняються у воді. З водної фази препарати у вигляді основ екстрагуються хлороформом при рН 11 (підлужнення водної фази проводять розчином NaOH). Домішки залишаються у водній фазі.

При проведенні ТСХ-скринінгу похідні п-амінобензойної кислоти на I етапі - у загальній системі розчинників для речовин основного характеру - виявляються в 3-й зоні (Rf = 0,63-0,83). Після елюювання препаратів системою розчинників - метанол-25 % розчин аміаку (9:1) проводять ТСХ-скринінг на II етапі - в окремій системі - хлороформ-етанол (20:1), сорбент - основний окис алюмінію. Для проявки препаратів використовують реактив Драгендорфа по Муньє (оранжево-коричневі плями) або ідентифікують по реакції азосполучення з в-нафтолом (оранжеві плями).

Після елюювання при необхідності використовують сполучення ТСХ-методу і екстракційного методу для очищення екстракту від домішок і проводять підтверджуючі дослідження.

1. Реакції осадження - із загальалкалоїдними осаджувальними реактивами, в результаті чого утворюються кристалічні або аморфні осади. Реакції високочутливі, неспецифічні.

2. Мікрокристалоскопічні реакції - високочутливі, специфічні:

* З реактивом Драгендорфа - кристали у вигляді тонких голок, зібрані в пучки (новокаїн) або ромбовидні пластинки (новокаїнамід);

* З розчином бромистого золота кристали у вигляді пластинок і голок (новокаїн);

* З розчином хлорної платини - щільні розетки (новокаїнамід),

* З розчином нітриту натрію - призми, роздвоєні на кінцях (дикаїн).

3. Реакції забарвлення:

* Реакція Кручен-Морена - оранжево-жовтий колір розчину (новокаїн), жовто-коричневий колір розчину (новокаїнамід); криваво-червоний колір розчину (дикаїн). Реакція неспецифічна.

Реакція утворення азобарвника - для новокаїну і новокаїнаміду - з в-нафтолом (червоно-оранжеве забарвлення) або з N-б-нафтилетилендіаміном (рожево-бузкове забарвлення).

Для підтвердження наявності похідних п-амінобензойної кислоти використовуються фізико-хімічні методи - УФ- і ІЧ-спектрометрія, ТСХ, ГРХ, ВЕРХ-методи.

УФ-спектри похідних п-амінобензойної кислоти характеризуються наявністю трьох максимумів поглинання в розчині сульфатної кислоти 228-230, 272-281, 279-312 нм.

Кількісне визначення проводиться спектральними і хроматографічними методами.

Размещено на Allbest.ru