Pharmaceutical chemistry

1. КАФЕДРА
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Лекция:
http://pharmchem.nuph.edu.ua
Слайд 1
- . . .Автор лекции доц Абу Шарк А И
Лекарственные вещества,Лекарственные вещества,
производные элементовпроизводные элементов
IVIV ии VV групп периодическойгрупп периодической системысистемы
Д.И. МенделееваД.И. Менделеева

2. Информационные источники
1. Державна фармакопея України. – 1-е вид. – Х.: РІРЕГ, 2001. – 556 с.
2. Державна фармакопея України. – 1-е вид. Доповнення 1. – Х.: РІРЕГ, 2004. – 494 с.
3. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск I. – М.: Медицина, 1987. –
334 с.
2. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск II. – М.: Медицина, 1989. –
398 с.
3. Государственная фармакопея СССР. X издание. – М.: Медицина, 1968. – 1079 с.
4. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. /Под ред.
А.П. Арзамасцева. – М.: Медицина, 1987. – 303 с. 7. Н. П. Максютина, Ф. Е. Каган, Л.
А. Кириченко и Ф. А. Митченко. Методы анализа лекарств. – К.: Здоров’я, 1984. – 224
с.
5. От субстанции к лекарству: Учеб. пособие/ П. А. Безуглый, В. В. Болотов, И. С.
Грищенко и др.; Под ред. В. П. Черных. – Харьков: Изд-во НФаУ: Под ред. В. П.
Черных. – Харьков: Изд-во НФаУ:Золотые страницы, 2005 – 1244.
6. Функциональный анализ органических лекарственных веществ /А. И. Сливкин, Н. П.
Садчикова: под. ред. академика РАМН, проф. А. П. Арзамасцева. – Воронеж:
Воронежский государственный университет, 2007. – 426 с.
7. Фармацевтичний аналіз: Навч посіб. для студ. вищ. фармац. навч. закл. ІІІ–IV рівнів
акредитації / П. О. Безуглий, В. О. Грудько, С. Г. Леонова та ін.; За ред. П. О. Безуглого.
– Х.: Вид-во НФаУ; Золоті сторінки, 2001. – 240 с.
Слайд 2

3. 3
Слайд 3
ПланПлан
Лекарственные вещества - производные элементовЛекарственные вещества - производные элементов
III-IV группыIII-IV группы
периодической системы Д. И. Менделеевапериодической системы Д. И. Менделеева
1. Неорганические лекарственные средства, содержащие
углерод: уголь активированный, натрия гидрокарбонат.
2. Неорганические лекарственные средства, содержащие
бор: кислота борная, натрия тетраборат.
3. Неорганические лекарственные средства, содержащие
алюминия: гидроксид алюминия.

4. Неорганические лекарственные средства, которые
содержат углерод
Среди неорганических соединений углерода в медицинской
практике применяются активированный уголь и натрия
гидрокарбонат.
УГОЛЬ АКТИВИРОВАННЫЙ (CARBO activatus)
CHARCOAL, ACTIVATED
Уголь активированный получают из растительного сырья с
использованием подходящего процесса карбонизации, что
обеспечивает высокую адсорбционную активность субстанции.
СВОЙСТВА
Описание. Легкий порошок черного цвета, свободный от
посторонних включений.
Растворимость. Практически не растворим во всех обычных
растворителях. 4
Слайд 4

5. ИНДЕТИФИКАЦИЯ
1. Субстанция, нагретая докрасна, сгорает
медленно, без пламени.
2. Субстанция должна соответствовать
требованиям адсорбционной активности.
5
Слайд 5

6. 6
Адсорбционная активностьАдсорбционная активность
В присутствии феназона, калия бромида и кислоты
хлористоводородной. Титрантом является калия бромат,
которым оттитровывают феназон, который не адсорбировался
на угле активированном.
Индикатор - метиловый красный.
s=3s=3
Титрують до зникнення червоного забарвлення.
KBrO3 + 5KBr + 6HCl 3Br2 + 6KCl + 3H2O
N
N
O
CH3
CH3
C6H5
+ Br2
N
N
O
CH3
CH3
C6H5
Br
+ HBr
Слайд 6

7. Паралелльно проводят контрольный опыт.
Количество феназона,
которое абсорбируется в
100 г субстанции,
вычисляют по формуле:
В 100 г угля активированного, в пересчете на сухое вещество,
имеет адсорбироваться не менее 40 г феназона.
В 100 г угля активированного, в пересчете на сухое вещество,
имеет адсорбироваться не менее 40 г феназона.
Потеря в массе при высушивании - не более 15%.
3KBrOфеназонуC sМ 0,0167 3 188,2
Т г / мл 0,009428
1000 1000
× × × ×
= = =
Мк
п
T V 100 0,009428 25 100
2,353
V 10
× × × ×
= =
Слайд 7
m
ba )(353,2 −⋅
m
ba )(353,2 −⋅
m
ba )(353,2 −⋅
m
ba )(353,2 −⋅
а – VKBrO3
в контрольном опыте, мл
b - VKBrO3 в основном опыте, мл
m – масса навески, г

8. Хранение.
•В закупоренной таре, в сухом месте.
Применение.
•При диспепсии, пищевых интоксикациях,
отравлении алкалоидами, солями тяжелых
металлов.
8
Слайд

9. НАТРИЯ ГИДРОКАРБОНАТ (ГФУ)
Natrii hydrogenocarbonas
SODIUM HYDROGEN CARBONATE
NaHCONaHCO33
M.м. 84,0
ПОЛУЧЕНИЕПОЛУЧЕНИЕ
Методом Сольве (аммиачным):
NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + ↓NaHCO3
Натрия гидрокарбонат содержит не менее 99.0% и не более 101.0%NaHCO3
СВОЙСТВАСВОЙСТВА
Описание. Кристаллический порошок белого цвета.
Растворимость. Растворим в воде, практически не растворим в
96% спирте. (Нагрев сухой субстанции или ее раствора приводит к
постепенному превращению в натрия карбонат). 9
Слайд 9

10. 1. К раствору субстанции добавляют раствор
фенолфталеина → бледно-розовое
окрашивание. При нагревании полученного
раствора выделяются пузырьки газа и раствор
окрашивается в красный цвет.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
to
10
Слайд 10

11. 2. реакция на карбонаты иреакция на карбонаты и
а) при добавлении к субстанции кислоты уксусной
разведенной наблюдается бурное выделение
пузырьков газа без цвета и запаха, дальше пробирку
осторожно нагревают и пропускают газ,
выделяющийся через раствор бария гидроксида -
образуется белый осадок, растворяющийся при
добавлении избытка кислоты хлористоводородной:
HCO3
−
+ CH3COOH CO2↑ + CH3COO−
+ H2O
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3↓ + H2O
BaCO3↓ + 2HCl BaCl2 + CO2↑ + H2O
гидрокарбонатыгидрокарбонаты::
11
Слайд 11

12. b) Реакция взаимодействия с раствором MgSOMgSO44
COCO33
2-2-
дают белый осадок без кипячениядают белый осадок без кипячения
12
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
t°
4Na2CO3 + 4MgSO4 + 4H2O
3MgCO3 ⋅ Mg(OH)2 ⋅ 3H2O↓ + 4Na2SO4 + CO2↑
2HCO3
-
+ MgSO4 Mg(HCO3)2 + SO4
2-
Mg(HCO3)2 MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
t°
белый осадокбелый осадок
Слайд 12

13. с) К раствору субстанции добавляют
раствор фенолфталеина → появляется
бледно - розовый цвет
карбонаты дают красную
окраску растворов
13
Слайд 13

14. 3. Реакция (а) на натрий
а) + калия карбонат → и нагревают до кипения; осадок не
образуется → добавляют раствор калия пироантимоната
и нагревают до кипения, затем охлаждают в ледяной воде и,
если необходимо, потирают внутренние стенки пробирки
стеклянной палочкой; образуется густой осадок белого
цвета.
NaHCO3 + K[Sb(OH)6]
Na[Sb(OH)6]↓ + KHCO3
14
Слайд 14

15. NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑
m
ТКV
X HCl 100
(%)
⋅⋅⋅
=
млг
мМsСм
T
NaHCOHCl
NaHCOHCl /
1000
.. 3
3/
⋅⋅
=
Ацидиметрия, прямое титрование
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Титрант - 1 М раствор HCl
Индикатор - раствор метилового оранжевого
ss = 1= 1
15
Слайд 15

16. Зберігання. У закупореній тарі.
Применение. Антацидное
средство при повышенной
кислотности желудочного сока.
Натрия гидрокарбонат в
растворе для инъекций (solutio
natrii hydrocarbonatis pro
injectionibus) - применяется при
ацидозах различного происхож-
дения (при инфекциях, интоксика-
циях, заболеваниях почек), морская
болезнь. 16
Слайд 16

17. BORIC ACID НН33ВОВО33 М.м. 61,8
Получение
Кислоту борную получают разложением буры
КИСЛОТА БОРНАЯ (ГФУ)
Acidum boricum
CaB4O7 ⋅ 4H2O + 2HCl + H2O 4H3BO3 + CaCl2
17
борокальцита горячим раствором HCl
Na2B4O7 ⋅ 10H2O + 2HCl 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O
или
Слайд 17

18. СВОЙСТВА
Описание.
Кристаллический порошок или кристаллы
белого цвета, или бесцветные, блестящие,
жирные на ощупь пластинки.
Растворимость.
Растворимый в воде, 96% спирте, легко
растворимый в кипящей воде Р и глицерине
(85%).
18
Слайд 18

19. ИДЕНТИФИКАЦИЯ
1. Субстанцию осторожно нагревая,
растворяют в метаноле, добавляют кислоту
серную и раствор поджигают → пламя имеет
зеленую кайму.
H3BO3 + 3CH3OH →
→ 3H2O + B
H3CO
OCH3
H3CO
19борно – метиловый эфир
Слайд 19

20. 2. Раствор субстанции является кислотой:
•К 10 мл испытуемого раствора добавляют
0,1 мл раствора индикатора
20
Слайд 20

21. Нефармакопейные реакции
Куркумовая бумагу окрашивается в розовый
или буровато-красный цвет, после
смачивания раствором аммиака →
зеленовато - черный:
21
B OH
HO
HO
boric acid
Борна кислота
CH
C
C C
H
HO
C
H
O
C
H
C
H
5-hydroxy-1,7-bis(4-hydroxy-3-
methoxyphenyl)hepta-1,4,6-trien-3-one
Куркумін
OH
OH
OCH3
OCH3
+
HCl
CH
C
C C
H
O
C
H
O
C
H
C
H
OH
OH
OCH3
OCH3
B
HO
HO
Розоціанін
Слайд 21
Борная кислота
Куркумин
Розоцианин

22. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Алкалиметрия.
Раствор субстанции титруют раствором натрия гидроксида в
присутствии маннита до появлению розового окрашивания,
используя в качестве индикатора раствор фенолфталеина:
H3BO3 + NaOH NaBO2 + 2H2O
NaBO2 + 2H2O H3BO3 + NaOH
22
Маннит добавляют потому, что при титровании борной
кислоты натрия гидроксидом образуется натрия метаборат,
который в результате гидролиза дает щелочную среду и
индикатор изменит свою окраску до момента эквивалентности.
Добавление маннита усиливает кислые свойства борной
кислоты.
Слайд 22

23. s=1s=1
23
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
O
O
HO
HO
OH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
HO
O
O
OH
OH
HO
B
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
OH
OH
HO
HO
B OH
HO
HO
H+ + NaOH+
_
OH
2
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
O
O
HO
HO
OH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
HO
O
O
OH
OH
HO
B
Na+
+ H2O
_
Слайд 23

24. где:
СМ
– молярная концентрация титрованного раствора, моль/л;
Мм – молекулярная масса исследуемого вещества, г/моль;
s – определенное из уравнения реакции стехиометрическое
соотношение - количество молей исследуемого вещества,
реагирующего с одним молем титранта.
Титр натрия гидроксида по кислотой
борной рассчитывают по формуле:
3 3
3 3
1000
× ×
=
С NaOH H BO
NaOH / H BO
м s М .м.
Tг / мл
Слайд 24

25. Расчет количественного содержания кислоты борной в
процентах проводят по формуле:
где:
V - объем 1 М раствора натрия гидроксида, мл;
К – коэффициент поправки 1 М раствора натрия
гидроксида, мл;
Т - титр 1 М раствора натрия гидроксида по кислоте
борной, г/мл;
mн - масса навески кислоты борной, г.
3 3
100NaOH
н
VК Т
X(%)H BO
m
× × ×
=
Слайд 25

26. 26
Хранение.
В закупоренной таре.
Применение.
Антисептическое средство, наружно в виде
водных растворов (2 - 4%) для полоскания
рта, горла, промывания глаз, а также в виде
мази (5 - 10%) и в присыпках при
заболеваниях кожи.
Слайд 26

27. НАТРИЯ ТЕТРАБОРАТ (ГФУ)
Воrах
BORAX Na2B4O7 10H2O⋅
Получение
На раствор борокальциту действуют горячим
раствором соды:
Кальция карбонат отфильтровывают и из
холодного раствора выкристаллизовывают
натрия тетраборат.
CaB4O7 + Na2CO3 → Na2B4O7 + CaCO3↓
27
Слайд 27

28. СВОЙСТВА
Описание. Кристаллический порошок белого
цвета, или бесцветные кристаллы, или
кристаллическая масса. Выветривается на
воздухе.
Растворимость. Растворим в воде Р, очень
легко растворим в кипящей воде Р, легко
растворим в глицерине Р. 28
Слайд 28

29. ИДЕНТИФИКАЦИЯ
1. К раствора субстанции добавляют кислоту
серную:
Далее + метанол → поджигают →
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → 4H3BO3 + Na2SO4
пламя имеет зеленую кайму 29
H3BO3 + 3CH3OH →
→ 3H2O + B
H3CO
OCH3
H3CO
Слайд 29

30. 2. К раствору субстанции добавляют раствор
фенолфталеина → появляется красный цвет.
При добавлении глицерина (85%) окраска
исчезает.
H2C
HC
H2C
OH
OH
OH
+ 2
H2C
HC
H2C
OH
O
O
CH2
CH
CH2
HO
O
O
B
H+
+ Na+
H3BO3
Na2B4O7 + 7H2O 4H3BO3 + 2NaOH
H2C
HC
H2C
OH
O
O
CH2
CH
CH2
HO
O
O
B
+ 7H2O
−
−
+ NaOH
30
Слайд 30

31. 3. реакции на натрий:
а) с раствором калия пироантимоната (калия
гексагидроксостибиата (V)) - образуется белый осадок:
Na2B4O7 + K[Sb(OH)6] → ↓Na[Sb(OH)6] + K2B4O7
b) с раствором реактива метоксифенилуксусной
кислоты - образуется объемный белый
кристаллический осадок:
с) соль натрия, смоченная кислотой
хлористоводородной разведенной и внесена в
бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет.
Na2B4O7 + C6H5 C
H
COO-
[N+
(CH3)4]
OCH3
C6H5 C
H
COONa↓ + [N(CH3)4]2B4O7
OCH3
31
Слайд 31

32. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
1. Алкалиметрия, прямое титрование:
В присутствии раствора маннита, индикатор - раствор
фенолфталеина.
Титрант 1 М раствор натрия гидроксида до повторного
появления розового окрашивания. 32
Na2B4O7 + 7H2O 4H3BO3 + 2NaOH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
O
O
HO
HO
OH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
HO
O
O
OH
OH
HO
B
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
OH
OH
HO
HO
B OH
HO
HO
H+ + NaOH+
_
OH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
OH
O
O
HO
HO
OH
CH2
CH
CH
CH
CH
CH2
HO
O
O
OH
OH
HO
B
Na+
+ H2O
_
2
s=1/2s=1/2
Слайд 32

33. Титр натрия гидроксида по натрия
тетраборату рассчитывают по формуле:
2 4 7
2 4 7
1000
С × ×
=
NaOH Na B O
NaOH / Na B O
м s М .м.
Tг / мл
Слайд 33
где:
СМ
– молярная концентрация титрованного раствора, моль/л;
Мм – молекулярная масса исследуемого вещества, г/моль;
s – определенное из уравнения реакции стехиометрическое
соотношение - количество молей исследуемого вещества,
реагирующего с одним молем титранта.

34. Расчет количественного содержания натрия
тетрабората в процентах проводят по формуле:
где:
V - объем 1 М раствора натрия гидроксида, мл;
К - коэффициент поправки 1 М раствора натрия гидроксида, мл;
Т - титр 1 М раствора натрия гидроксида по натрия
тетраборату, г/мл;
mн - масса навески натрия тетрабората, г.
m
ТКV
X NaOH 100
(%)
⋅⋅⋅
=
Слайд 34

35. 2. Ацидиметрия, прямое титрование, индикатор
- метиловый оранжевый
Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O →
→ 4H3BO3 + 2NaCl
ss = 1/2= 1/2
35
Слайд 35

36. Титр кислоты хлористоводородной по
натрия тетраборату рассчитывают по
формуле:
млг
мМsСм
T
OBNasHCl
OBNasHCl /
1000
.. 742
742/
⋅⋅
=
Слайд 36
где:
СМ
– молярная концентрация титрованного раствора, моль/л;
Мм – молекулярная масса исследуемого вещества, г/моль;
s – определенное из уравнения реакции стехиометрическое
соотношение - количество молей исследуемого вещества,
реагирующего с одним молем титранта.

37. Расчет количественного содержания натрия
тетрабората в процентах проводят по формуле:
2 4 7
100VК Т
X(%)Na B O
m
× × ×
=
Слайд 37
где:
V - объем 1 М раствора кислоты хлористоводородной, мл;
К - коэффициент поправки 1 М раствора кислоты
хлористоводородной, мл;
Т - титр 1 М раствора кислоты хлористоводородной по натрия
тетраборату, г/мл;
mн - масса навески натрия тетрабората, г.

38. Хранение.
В закупоренной таре.
Применение.
Внешне как антисептик.
Иногда внутрь при лечении больных
эпилепсией (особенно детей).
38
Слайд 38

39. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ АЛЮМИНИЯ
Алюминий (от лат. Alumen - квасцы) - один из
самых распространенных элементов земной коры,
где его содержание составляет 8,8%; имеет
амфотерный характер.
В медицинской практике применяется гидроксид
алюминия.
39
Слайд 39

40. Алюминия гидроксид
(Aluminii hydroxydum)
Algeldratum*
Свойства.
Белый рыхлый аморфный порошок. Практически
нерастворимый в воде, растворим при нагревании в
разбавленных кислотах и растворах щелочей с
образованием прозрачного или слабомутного раствора.
AlAl((OHOH))33
Добування
Al2(SO4)3 + 6NH4OH → 2Al(OH)3↓ + (NH4)2SO4
60°
Cабо
2KAl(SO4)2 + 6NH4OH → 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 3(NH4)2SO4
40
Слайд 40

41. ИДЕНТИФИКАЦИЯ
1. Субстанция дает характерные реакции на алюминий.
К раствору субстанции добавляют HCl разведенную и
тиоацетамидный реактив → осадок не образуется.
Al3+
+ 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3Na+
Al(OH)3↓ + 3NaOH → Na3[Al(OH)6]
Na3[Al(OH)6] + 3NH4Cl → Al(OH)3↓ + 3NaCl + 3NH4OH
Далее + каплями раствор NaOH
разведенный → образуется гелеобразный
белый осадок, который растворяется при
последующем добавлении раствора NaOH
разведенного. К полученному раствору
постепенно добавляют раствор NH4OH
→ снова образуется гелеобразный
белый осадок.
41
Слайд 41

42. 2. При прокаливании вещества с раствором кобальта
нитрата образуется кобальта алюминат ─
тенаровая синь
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
2Co(NO3)2 2CoO +4NO2 + O2
Al2O3 + CoO Co(AlO2)2
t°
t°
t°
42
Слайд 42

43. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
1. Гравиметрия
Гравиметрический метод количественного
анализа (весовой анализ) основывается на
точном измерении массы исследуемого
вещества или компонента смеси, выделенных
в химически чистом виде или в виде
химических соединений точно известного
состава.
2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O
43
Слайд 43

44. Расчет количественного определения ведут
по формуле:
100гр.ф.
н
m F
X%
m
× ×
=
где:
mгр.ф. – масса гравиметрической формы;
mн – масса навески алюминия гидроксида;
F – гравиметрический фактор, равный соотношению
молярной массы определяемого вещества,
определяющие, к молярной массе гравиметрической
формы (алюминия гидроксида). 44
речовини що визначається
вагової форми
М .м.
F
М .м.
=
Слайд 44
определяемого вещества
весовой формы

45. 2. Комплексонометрия, обратное титрование в
присутствии растворов аммония ацетата и
кислоты уксусной разведенной.
К исследуемому веществу добавляют избыток
0.1 М раствора натрия эдетата:
45
CH2
CH2
N
N
CH2COO
CH2COO
CH2COO
CH2COONa
AlAl3+
+
CH2
CH2
N
N
CH2COONa
CH2COOH
CH2COOH
CH2COONa
+ Na+
+ 2H+
CH3COOH
CH3COONH4
Слайд 45

46.  избыток натрия эдетата оттитровывают 0.1 М
раствором цинка сульфата:
46
CH2
CH2
N
N
CH2COONa
CH2COO
CH2COO
CH2COONa
Zn
Zn2+
+
CH2
CH2
N
N
CH2COONa
CH2COOH
CH2COOH
CH2COONa
+ 2H+
CH3COOH
CH3COONH4
Слайд 46

47. Индикатор - свежеприготовленный раствор
дитизона
Титруют до перехода зеленовато-синего окрашивания
раствора в красновато-фиолетовое.
NN
NHNH
CS
NN
Zn
NN
CS
2
+
Zn+
CH3COOH
CH3COONH4
+ 2H
+
( )4 4
100NaNa
ЕДТА ZnSO ZnSOЕДТА
н
VК V К Т
X(%)
m
× − × × ×
=
3
3
1000
/
Na Al(OH)
Na
ЕДТА
ЕДТА Al(OH)
См s М .м.
Tг / мл
× ×
=
ss= 1= 1
47
Слайд 47

48. Хранение.
В закупоренной таре.
Применение.
Как адсорбирующее, обволакивающее и
антацидное средство; наружно - для присыпок.
Является одной из составных частей препарата
"Альмагель".
48
Слайд 48

49. Выводы
Слайд 49
1. Ознакомились с методами получения, особенностями
реакций идентификации и количественного определения
лекарственных средств, содержащих углерод.
2. Ознакомились с методами получения, особенностями
реакций идентификации и количественного определения
лекарственных средств, содержащих бор.
3. Ознакомились с методами получения, особенностями
реакций идентификации и количественного определения
лекарственных средств, содержащих алюминий.
4. Рассмотрели фармакологическую активность
лекарственных препаратов, содержащих углерод, бор и
алюминий.