Фармацевтическая химия антибиотиков – производных бетта-лактамидов тиазолидина и дигидротиазина (пенициллинов и цефалоспоринов)
Характеристика антибиотиков, их классификация по разным признакам. Обзор антибиотиков – производных бетта-лактамидов тиазолидина и дигидротиазина (пенициллинов и цефалоспоринов). Описание их свойств, методик идентификации и количественного определения.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.08.2011 |
| Размер файла | 2,2 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.
Точку эквивалентности устанавливают потенциометрическим методом.
Для количественного определения цефалоспориновых антибиотиков используют меркуриметрический метод. Описана методика спектрофотометрического определения цефалексина и других цефалоспоринов, основанная на образовании окрашенных комплексов с ионом меди (II) и измерении светопоглощения при рН 6,55 в области 640--675 нм. Реактивом служит ацетат меди (II).
3.6 Хранение и применение цефалоспоринов
Препараты цефалоспоринов хранят по списку Б, в сухом защищенном от света месте при комнатной температуре. Цефалексин выпускают в капсулах по 0,25 г.
Цефалоспорины обладают более широким, чем пенициллины, спектром антибактериального действия в отношении грам положительных и грамотрицательных кокковых микроорганизмов, спирохет, сибиреязвенных палочек.
Натриевые соли цефалоспоринов применяют внутримышечно, реже внутривенно и внутриплеврально при острых и хронических заболеваниях дыхательных органов, мочевых путей, половых органов, при послеоперационных и других инфекциях. Ряд цефалоспоринов (цефалоглицин, цефалексин) эффективны при пероральном применении.
4. Экспериментальная часть
4.1 Методика исследования
Бензилпенициллина натриевая соль
Benzylpenicillinum Natricum
C16H17N2NaО4S
Бензилпенициллина натриевая соль является солью бензилпенициллиновой кислоты, продуцируемой Pйnicillium notatum или другими родственными организмами, или получаемой другими методами и обладающей антимикробным действием.
Содержание C16H17N2NaО4S не менее 90% и содержание суммы пени- циллинов в препарате не менее 96%.
При определении активности биологическим методом общая активность препарата (сумма пенициллинов) не менее 96%. Теоретическая активность натриевой соли бензилпенициллина 1670 ЕД/мг. 0,0005988 мг химически чистой натриевой соли бензилпенициллина соответствует одной единице действия (ЕД).
Точность определения должна быть такова, чтобы доверительные пределы при Р=95% отклонялись от среднего значения не более чем на ±5% .
Средняя величина найденной активности должна быть не менее 1600 EД/мг.
Описание. Белый мелкокристаллический порошок горького вкуса, слегка гигроскопичен. Легко разрушается при действии кислот, щелочей и окислителей, при нагревании в водных растворах, а также при действии пенициллиназы. Медленно разрушается при хранении в раствора при комнатной температуре.
Растворимость. Очень легко растворим в воде, растворим в этиловом и метиловом спиртах.
Подлинность. Несколько кристаллов препарата помещают на предметное стекло или в фарфоровую чашку, прибавляют 1 каплю раствора, состоящего из 1 мл 1Н раствора гидроксиламина гидрохлорида и 0,3 мл 1Н раствора едкого натра. Через 2--3 минуты к смеси прибавляют 1 каплю 1Н раствора уксусной кислоты, тщательно перемешивают, затем прибавляют 1 каплю раствора нитрата меди; выпадает осадок зеленого цвета.
1 мл раствора препарат подкисляют разведенной уксусной кислотой, если необходимо, фильтруют, затем прибавляют 0,5 мл раствора цинк-уранил-ацетата; образуется желтый кристаллический осадок.
Препарат, внесенный в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет (реакция на натрий).
Прозрачность и цветность раствора. 3% раствор препарата в воде для инъекций должен быть бесцветным и прозрачным в течение 24 часов при температуре не выше 10°.
Удельное вращение не менее +270° (2% раствор препарата в свеже- прокипяченной и охлажденной воде).
Показатель поглощения. Оптическая плотность 0,18% свежеприготовленного раствора препарата в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 280 нм не более 0,18. Разность между оптическими плотностями при длинах волн 263 нм и 280 нм не менее 0,72.
Кислотность или щелочность. рН 5,5--7,5 (2% водный раствор, потенциометрически).
Потеря в весе при высушивании. Около 2 г препарата (точная навеска) сушат при 100--105° до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 1%.
Испытание на токсичность. Тест-доза 5000 ЕД в объеме 0,5 мл воды, внутривенно. Срок наблюдения 24 часа.
Испытание на пирогенность. Тест-доза 5000 ЕД в 1 мл воды на 1 кг, внутривенно. Препарат, предназначенный для наружного применения, не подвергается испытанию на пирогенность.
Испытание на стерильность. Препарат должен быть стерильным.
Количественное определение.
Сумма пенициллинов. Около 0,06 г препарата (точная навеска) растворяют в воде в мерной колбе емкостью 100 мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. 5 мл раствора переносят в коническую колбу с притертой пробкой емкостью 250 мл, прибавляют 2 мл 1Н раствора едкого натра и оставляют на 20 минут. После этого к смеси прибавляют 2 мл 1Н раствора соляной кислоты, 5 мл 0,3М раствора ацетатного буфера (рН 4,50±0,05), 20 мл 0,01Н раствора йода и оставляют на 20 минут в темном месте. Избыток йода титруют 0,01Н раствором тиосульфата натрия до слабо желтого цвета, затем прибавляют раствор крахмала и титруют до обесцвечивания.
В контрольную колбу переносят 5 мл раствора пенициллина, прибавляют 5 мл 0,3М раствора ацетатного буфера (рН 4,50±0,05), 20 мл 0,01Н раствора йода, оставляют на 20 минут в темном месте, после чего избыток йода титруют 0,01 н. раствором тиосульфата натрия, как описано выше.
Разность в объемах между титрованиями соответствует содержанию суммы пенициллинов в препарате.
Один мг стандартного препарата натриевой соли бензилпенициллина соответствует 1,045 мг суммы пенициллинов, в пересчете на бензилпенициллина калиевую соль.
Бензилпенициллин. Около 0,06--0,12 г препарата (точная навеска) вносят в центрифужную пробирку и растворяют в 2 мл воды.
К полученному раствору прибавляют 2 мл амилацетата (реактив №1) и 0,5 мл раствора фосфорной кислоты. Пробирку закрывают и энергично встряхивают в течение 15 секунд, после чего центрифугируют 20--25 секунд. Слой амилацетата отбирают пастеровской пипеткой как можно полнее и фильтруют в сосалку--пробирку, погруженную в ванну со льдом, через стеклянный фильтр №4, в который предварительно добавляют 0,1 г измельченного в порошок безводного сульфата натрия.
В предварительно взвешенную плоскодонную колбу емкостью 5 мл вносят 1 мл ацетона (реактив №2), 0,5 мл смеси N-этилпиперидина с амилацетатом (реактив №3) и 1 мл амилацетатного фильтрата. Содержимое колбы тщательно перемешивают колбу помещают в широкий бюкс, закрывают крышкой и оставляют стоять в холодильнике 2 часа.
Выпавший осадок N-этилпиперидиновой соли бензилненициллина переносят во взвешенный фильтр.
Колбочку с частично оставшимся осадком и осадок на фильтре промывают 1 мл ацетона, затем высушивают в вакуум-эксикаторе при комнатной температуре в течение 1--2 часов до постоянного веса. 1 г осадка соответствует 0,8322 г калиевой соли бензилпенициллина.
Термостабильность. При нагревании препарата в течение 17 часов при 170° допускается снижение содержания суммы пенициллинов не более чем на 10%.
Упаковка. Во флаконы, герметически закрытые резиновыми пробками, обжатыми алюминиевыми колпачками, по 125 000 ЕД, 250 000 ЕД, 500 000 ЕД и 1 000 000 ЕД. Каждый флакон должен содержать не менее 90% и не более 110% количества ЕД, указанных на этикетке.
4.2 Результаты исследования
|
Название и лекарственная форма препарата |
Показатель |
№ п/п |
Методика исследования |
Результат |
|
|
Бензилпенициллина натриевая соль |
Подлинность |
1 |
Несколько кристаллов препарата помещают на предметное стекло или в фарфоровую чашку, прибавляют 1 каплю раствора, состоящего из 1 мл 1Н раствора гидроксиламина гидрохлорида и 0,3 мл 1Н раствора едкого натра. Через 2--3 минуты к смеси прибавляют 1 каплю 1Н раствора уксусной кислоты, тщательно перемешивают, затем прибавляют 1 каплю раствора нитрата меди; выпадает осадок зеленого цвета. |
Соответствует |
|
|
Бензилпенициллина натриевая соль |
Подлинность |
2 |
Препарат, внесенный в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет (реакция на натрий). |
Соответствует |
|
|
Бензилпенициллина натриевая соль |
Прозрачность и цветность |
3 |
3% раствор препарата в воде для инъекций должен быть бесцветным и прозрачным в течение 24 часов при температуре не выше 10°. |
Соответствует |
|
|
Бензилпенициллина натриевая соль |
Оптическая плотность |
4 |
Оптическая плотность 0,18% свежеприготовленного раствора препарата в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 280 нм не более 0,18. Разность между оптическими плотностями при длинах волн 263 нм и 280 нм не менее 0,72. |
Соответствует |
|
|
Бензилпенициллина натриевая соль |
Потеря веса при высуши-вании |
5 |
Около 2 г препарата (точная навеска) сушат при 100--105° до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 1%. |
Соответствует |
Выводы
В 1942 г. появился термин «антибиотик», которым стали обозначать образуемые различными микроорганизмами химические вещества, способные подавлять размножение и вызывать гибель определенных бактерий. Более полным является определение антибиотиков как высокоактивных метаболических продуктов микроорганизмов, избирательно подавляющих рост различных бактерий и некоторых опухолей. Наряду с микроорганизмами некоторые растения (чеснок, лук и др.) также образуют антибактериальные вещества, называемые фитонцидами.
Появление термина «антибиотик» было связано с получением и внедрением в лечебную практику нового химиотерапевтического препарата пенициллина, активность которого в отношении патогенных (гноеродных) кокков и некоторых других бактерий значительно превосходила действие сульфаниламидов.
Антибиотики классифицируют и характеризуют по происхождению, химическому составу, механизмам ингибирующего действия на микробные клетки, антимикробным спектрам, частоте возникновения антибиотико-резистентных форм бактерий. Антибиотические вещества образуют некоторые бактерии, многие актиномицеты и грибы.
По химическому составу антибиотики подразделяют на несколько групп.
Бета-лактамные антибиотики, или бета-лактамы, азотсодержащие гетероциклические соединения с бета-лактамным кольцом. К ним относится группа пенициллина, включающая природный антибиотик бензилпенициллин и полусинтетические пенициллины (метициллин, оксациллин, ампициллин, карбенициллин и др.), и группа цефалоспорина (цефалоридин, цефалексин, цефамандол, цефурексим, кефзол, мандал, кефлор и др.).
Тетрациклин и его полусинтетические производные: окситетрациклин, хлортетрациклин, морфоциклин, метациклин, диоксициклин, вибромицин. Они состоят из четырех конденсированных бензольных колец с разными радикалами.
Аминогликозиды, к которым относятся группа стрептомицина (стрептомицина сульфат и его производные, состоящие из трех частей: стрептидина, стрептозы, N-метилглюкозамина) и аминогликозидные антибиотики, содержащие дезоксистрептамин: неомицин, моножицин, канамицин, амикацин, пентамицин, тобрамицин и др.
Макролиды - соединения, содержащие макроциклическое лактонное кольцо (эритромицин, олеандомицин).
Левомицетин, представляющий собой синтетическое вещество, «дентичное природному антибиотику хлорамфениколу, в состав которого входит нитрофенил, дихлорацетамин и пропандиол.
Рифамицины, к которым относятся природный антибиотик рифамицин и его полусинтетическое производное рифампицин. Они имеют своеобразную сложную химическую структуру, в которую входит макроциклическое кольцо.
Полиеновые антибиотики - нистатин, леворин, амфотерицин В, имеющие несколько сопряженных двойных связей - (СН=СН)-.
Наряду с перечисленными, имеются антибиотики другого химического состава, которые реже используются в лечебной практике. По механизму антимикробного действия антибиотики в значительной мере отличаются друг от друга. «Мишенью» для их ингибирующего действия служит одна или несколько биохимических реакций необходимых для синтеза и функционирования определенных морфологических компонентов или органелл микробной клетки: клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, рибосом, нуклеоида.
Антибиотики оказывают на микроорганизмы, главным образом на бактерии, бактериостатическое или бактерицидное действие, которое определяется in vitro. Большинство антибиотиков (бензилпенициллин и его полусинтетические производные, все цефалоспорины, аминогликозиды, рифамицины) обладает бактерицидным действием. Некоторые антибиотики (левомицетин, тетрациклин, макролиды) оказывают на чувствительные к ним бактерии бактериостатическое действие.
По антимикробному спектру антибиотики подразделяют на две группы: узкого и широкого спектра действия. К антибиотикам узкого спектра относится бензилпенициллин, оказывающий губительное действие только на гноеродные кокки, некоторые грамположительные бактерии и спирохеты. В эту же группу входят полиеновые антибиотики нистатин, леворин, амфотерицин В, обладающие антимикробным действием только в отношении некоторых грибов и простейших.
Антибиотики с широким спектром действия обладают антибактериальной активностью в отношении многих грамположительных и грамотрицательных бактерий. Некоторые из них эффективны в отношении риккетсий, хламидий, микоплазм и др. К антибиотикам широкого спектра действия относятся цефалоспорины третьего поколения, тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды, макролиды, рифампицин.
Одной из реакций определения подлинности пенициллинов является щелочной гидролиз в присутствии гидроксиламина с последующим образованием окрашенных гидроксаматов меди или железа.
Подлинность отдельных препаратов пенициллинов устанавливают, используя УФ- и ИК-спектрофотометрию.
Все препараты являются оптически активными, поэтому для определения их подлинности можно использовать поляриметрию. Таким образом, пенициллины могут быть идентифицированы по удельному вращению поляризованного света.
Отличить препараты пенициллинов можно по различной окраске ауриновых красителей, образующихся при взаимодействии с хромотроповой кислотой продуктов распада замещенной пенициллоиновой кислоты -- замещенной пенальдиновой кислоты.
В зависимости от заместителя в молекуле пенициллина меняется окраска красителя. Соли щелочных металлов бензилпенициллина дают коричневую окраску, новокаиновая соль бензилпенициллина -- красно-коричневую, а феноксиметилпенициллин -- сине-фиолетовую.
Для количественного определения суммы пенициллинов применяют обратное йодометрическое титрование продуктов их щелочного гидролиза.
Количественное определение бензилпенициллина проводят гравиметрическим методом по соли с N-этилпиперидином.
Присутствие бета-лактамного кольца в молекулах цефалоспоринов позволяет использовать для идентификации окрашенные гидроксаматы ионов d-элементов.
Цефалексин может быть обнаружен аналогично алифатическим аминокислотам реакцией с нингидрином или по реакции комплексообразования с ионами меди (II).
При действии смеси 80 % серной кислоты и 1 % азотной кислоты можно наблюдать в случае цефалексина желтое окрашивание, а цефалотина (натриевой соли) -- оливково-зеленое, переходящее в красно-коричневое.
Присутствие примесей и остаточных количеств растворителей проводят методом ГЖХ.
Для количественного определения продукты щелочного гидролиза цефалоспоринов окисляют раствором йода.
Проанализированный препарат бензилпенициллина натриевой соли по показателям идентификации соответствуют требованиям нормативно-технической документации.
Список использованной литературы
1. Фармацевтична хімія. Підручник для студентів вищ. фармац. начальних закладів і фарм. фак. вищих мед. навчальних закладів III-IV рівня акредитації / За заг. ред. П.О. Безуглого. - Вінниця: Нова книга, 2008. - 560 с.
2. Арзамасцев А.П. Фармакопейный анализ - М.: Медицина, 1971.
3. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 частях. Часть 1. Общая фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов и фак. мед. ин-тов. -- М.: Высш. шк., 1993. - 432 с.
4. Глущенко Н.Н. Фармацевтическая химия: Учебник для студ. сред. проф. учеб. заведений / Н.Н. Глущенко, Т.В. Плетенева, В.А. Попков; Под ред. Т.В. Плетеневой. -- М.: Издательский центр «Академия», 2004. -- 384 с.
5. Драго Р. Физические методы в химии - М.: Мир, 1981
6. Кольтгоф И.М., Стенгер В.А. Объемный анализ В 2 томах - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1950
7. Коренман И.М. Фотометрический анализ - М.: Химия, 1970
8. Коростелев П.П, Фотометрический и комплексометрический анализ в металлургии - М.: Металлургия, 1984, 272 с.
9. Логинова Н.В., Полозов Г.И. Введение в фармацевтическую химию: Учеб. пособие - Мн.: БГУ, 2003.-250 с.
10. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтическая химия. -- М.: Медицина, 1985.-- 480 с.
11. Мискнджьян С.П. Кравченюк Л.П. Полярография лекарственных препаратов. - К.: Вища школа, 1976. 232 с
12. Фармацевтическая химия: Учеб. пособие / Под ред. Л.П. Арзамасцева. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 640 с.
13. Фармацевтический анализ лекарственных средств / Под общей редакцией В.А. Шаповаловой - Харьков: ИМП «Рубикон», 1995
14. Фармацевтичний аналіз: Навч. посіб. для студ. вищ. фармац. навч. закл. III--IV рівнів акредитації/П.О. Безуглий, В.О. Грудько, С.Г. Леонова та ін.; За ред. П.О. Безуглого,-- X.: Вид-во НФАУ; Золоті сторінки, 2001.-- 240 с.
15. Халецкий A.M. Фармацевтическая химия - Ленинград: Медицина, 1966
16. Эшворт М.Р. Титриметрические методы анализа органических соединений кн.1,2 - М.: Химия, 1972
Размещено на Allbest
Подобные документы
Понятие, строение и особенности грибных антибиотиков. Типы природных пенициллинов. Антибиотики, растворяющие клеточную мембрану. Действие на бактерии и организм. Механизм действия противогрибковых антибиотиков из группы нистатина, леворина, амфотерицина.
реферат [120,8 K], добавлен 23.04.2014Характеристика 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 21.08.2011Химиотерапевтические средства: антибиотики, их применение в медицине. Общая физико-химическая характеристика, фармакопейные свойства пенициллинов; промышленный синтез. Методики количественного определения ампициллина в готовых лекарственных формах.
дипломная работа [411,4 K], добавлен 20.02.2011Антибиотики как одни из наиболее эффективных средств борьбы с жизненно опасными инфекционными заболеваниями. Локальная концентрация антибиотика в патологическом очаге. Взаимодействие анионов антибиотиков с распределенным зарядом тканей организма.
автореферат [28,6 K], добавлен 23.03.2009Общая характеристика лекарственных средств, производных барбитуровой кислоты. Химическое строение таблеток бензонала и порошка тиопентала натрия. Хроматографический анализ производных барбитуровой кислоты. Реакции идентификации лекарственных средств.
курсовая работа [830,6 K], добавлен 13.10.2017Препараты фенотиазинового ряда, характеристика, токсикологическое значение и метаболизм. Изолирование производных фенотиазина из биологического материала. Качественное обнаружение производных фенотиазина в экстракте и их количественное определение.
реферат [29,7 K], добавлен 07.06.2011Фенотиазины как исторически первый класс антипсихотических средств, по своей химической структуре представляющие трициклические молекулы, их классификация и типы. Связь "структура-действие". Фармацевтический анализ фенотиазина и его производных.
реферат [401,3 K], добавлен 10.05.2011Изучение физических и химических свойств карбоновых кислот. Анализ реакции нуклеофильного замещения в ряду производных. Характеристика общей схемы механизма в присутствии катализатора. Обзор циклического, ароматического и гетероциклического ряда кислот.
реферат [314,0 K], добавлен 19.12.2011Применение антибиотиков в пищевой промышленности, антимикробное действие. Пенициллины, цефалоспорины и монобактамы. Антибиотики, механизм действия которых основан на нарушении цитоплазматической мембраны. Основа молекулярной структуры аминогликозидов.
реферат [1,1 M], добавлен 02.07.2014Общая характеристика плутония, анализ физических и химических свойств данного элемента. Ядерные свойства и получение, особенности функционирования в растворах. Аналитическая химия: методы очистки, выделения и идентификации исследуемого элемента.
презентация [1,9 M], добавлен 17.09.2015
