Pharmaceutical chemistry

1. КАФЕДРА
ФАРМАЦЕВТИЧНОЇ ХІМІЇ
Лекція:
http://pharmchem.nuph.edu.ua
Автор лекції - доц. Абу Шарк А.І.
Слайд 1

2. Інформаційні джерела
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. План
Лікарські речовини, які містять нітроген:
 Азоту закис (нітрогену (І) оксид)
 Натрію нітрит
 Амоніаку розчин концентрований
Лікарські засоби, які містять арсен та бісмут
 Миш’яковистий ангідрид (Арсену (ІІІ)
оксид)
 Бісмуту нітрат основний
Слайд 3

4. Лікарські речовини, що містять азот
НАТРІЮ НІТРИТ (NATRII NITRIS)
SODIUM NITRITE (Natrii nitris)
NaNO2
Добування
NaNO3 + Pb → PbO + NaNO2
Отримують шляхом відновлення натрію нітрату
свинцем. Після відповідного очищення отриманого
натрію нітриту від можливих домішок (хлориди,
сульфати, важкі метали, миш'як) і доведення їх до
норми допустимої межі, препарат допускається до
вживання.
Слайд 4

5. 1. Реакції на натрій:
а) + калію карбонат → і нагрівають до кипіння; осад
не утворюється → додають розчин калію
піроантимонату і нагрівають до кипіння, потім
охолоджують у льодяній воді і, якщо необхідно,
потирають внутрішні стінки пробірки скляною
паличкою; утворюється густий осад білого кольору.
NaNO2 + K[Sb(OH)6] 
→ Na[Sb(OH)6] + KNO2
Слайд 5

6. б) з розчином реактиву метоксифенілоцтової
кислоти – утворюється об’ємний білий
кристалічний осад:
білий
NaNO2 + C6H5 C
H
COO-
[N+
(CH3)4
OCH3
C6H5 C
H
COONa + [N(CH3)4NO2
OCH3
Слайд 6

7. 2. Реакції на нітрит-іон:
А. З дифеніламіном у присутності кислоти сульфатної
концентрованої:
NN
N
H
NO2
H2SO4
HSO4
2+
-
+
-
к.
H
синє забарвлення
Слайд 7

8. В. З кислотами утворюються жовто-бурі пари:
2NaNO2 +H2SO4 →↑NO2 + ↑ NO + Na2SO4 + H2O
С. З антипірином у кислому середовищі утворюється
нітрозоантипірин смарагдово-зеленого кольору:
N
N
O
CH3
CH3
N
N
O
CH3
CH3
NaNO2
HCl
ON
Слайд 8

9. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ
1. Цериметрія; індикатор – крохмаль, титрують до
зникнення синього забарвлення.
s = 1/2
NaNO2 + 2Ce(SO4)2 + H2O →
→ NaNO3 + Ce2(SO4)3 + H2SO4
2KI + 2Ce(SO4)2 → I2 + Ce2(SO4)3 + K2SO4
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
Слайд 9

10. де:
СМ – молярна концентрація титрованого розчину, моль/л;
Мм – молекулярна маса досліджуваної речовини, г/моль;
s – визначене з рівняння реакції стехіометричне
співвідношення – кількість молей досліджуваної речовини,
що реагує з одним молем титранту.
Титр церію сульфату за натрію нітритом розраховують за
формулою:
1000
.. 224
224
)(
/)(
sмМСм
Т
NaNOSOCe
NaNOSOCe


Слайд 10

11. Розрахунок кількісного вмісту натрію нітриту
проводять за формулою:
де:
V2 - об’єм 1 М розчину натрію тіосульфату, витраченого на
титрування в контрольному досліді, мл;
V1 - об’єм 1 М розчину натрію гідроксиду, витраченого на
тирування натрію нітриту, мл;
К- коефіцієнти поправки;
Т - титр 1 М розчину кислоти хлористоводневої за аміаком,
г/мл;
Vмк - об’єм мірної колби, мл;
Vп - об’єм піпетки, мл;
mн - маса наважки натрію нітриту, г.
2 1 100мк
н п
(V V ) K T V
X%
m V
    


Слайд 11

12. Нефармакопейний метод
2. Перманганатометрія (зворотне титрування)
індикатор – крохмаль
5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 →
→ K2SO4 + 2MnSO4 + 5NaNO3 + 3H2O
2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 →
→ 6K2SO4 + 5I2 + 2MnSO4 + 8H2O
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
1000
.. 24
24 /
sмМСм
Т
NaNOKMnO
NaNOKMnO


s = 2,5
2 2 3 2 2 3
100Na S O к.д. Na S O о. мк
п
(V V ) K T V
X%
m V
    


Слайд 12

13. Зберігання. У щільно закупорених
склянках темного скла в
захищеному від світла місці.
Застосування. Спазмолітичний
засіб, антидот при отруєнні
ціанідами.
Слайд 13

14. Амоніак отримують взаємодією азоту з воднем
при підвищеній температурі й тиску в присут-
ності каталізатора:
Отриманий амоніак розчиняють у воді.
АМІАКУ РОЗЧИН КОНЦЕНТРОВАНИЙ (ДФУ)
Ammoniae solutio concentrata
AMMONIA SOLUTION, CONCENTRATED
NH4OH
Добування
N2 + 3H2 → 2NH3
ВЛАСТИВОСТІ
Опис. Прозора, безбарвна, дуже лужна рідина.
Розчинність. Змішується з водою і 96% спиртом.
Слайд 14

15. ІДЕНТИФІКАЦІЯ
1. Відносна густина.
2. Субстанція повинна мати сильнолужну
реакцію:
До 10 мл випробовуваного розчину додають
0.1 мл розчину індикатора.
Від 0,892 до 0,910
Сильнолужна > 10
Фенолфталеїновий
папір
Червоний
Тимоловий синій Фіолетово-
синій
Слайд 15

16. 3. Реакція на іон амонію:
Субстанцію розводять водой, пропускають
повітря і одержану газову суміш спрямовують на
поверхню розчину, що містить 0.1 М кислоту
хлористоводневу і розчин метилового червоного
→ червоне забарвлення розчину переходить у
жовте. До одержаного розчину додають розчин
натрію кобальтинітриту → утворюється
жовтий осад.
NH3 + HCl → NH4Cl
2NH4Cl + Na3[Co(NO2)6]  (NH4)2Na[Co(NO2)6] + 2NaCl
Слайд 16

17. Нефармакопейна реакція
При піднесенні до лікарського засобу скляної
палички, змоченої розчином кислоти
хлористоводневої, утворюється білий дим:
NH3 + НCl → NH4Cl
Слайд 17

18. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ
Ацидиметрія, зворотне титрування
NH4OH + HCl  NH4Cl + H2O
HCl + NaOH  NaCl + H2O
Розчин кислоти хлористоводневої поміщають у колбу
зі скляною притертою пробкою, точно зважують, +
субстанцію і повторно зважують. Одержаний розчин
титрують розчином натрію гідроксиду до переходу
забарвлення від червоного до жовтого, використовуючи
як індикатор розчин метилового червоного.
s = 1
m
TКVКV
X NaOHNaOHHClHCl 100)(
%


1000
s.. 3
3/


NHHCl
NHHCl
мМСм
Т
Слайд 18

19. Зберігання. У закупореній тарі при
температурі не вище 20°C.
Застосування. 10 % розчин моніаку
застосовують як засіб швидкої
допомоги для збудження дихання і
виведення хворого зі стану
непритомності.
Слайд 19

20. Лікарські засоби, які містять
арсен та бісмут
МИШ’ЯКОВИСТИЙ АНГІДРИД
Арсену (ІІІ) оксид
(Acidum arsenicosum anhydricum)
As2O3
Добування
2As2S3 + 9O2 → 2As2O3↓ + 6SO2↑
2FeAsS + 5O2 → As2O3 + 2SO2 + Fe2O3
Слайд 20

21. ВЛАСТИВОСТІ
Важкі білі скловидні або фарфороподібні
шматки, часто шаруватої будови, з раковистим
зламом, або важкий білий порошок.
Дуже повільно розчиняється у воді (68–80
частинах), легкорозчинний в розчинах кислот,
гідроксидів та карбонатів лужних металів,
гліцерині:
Слайд 21

22. ІДЕНТИФІКАЦІЯ
1. Реакція на арсен (ІІІ).
Випробовуваний розчин нагрівають на водяній
бані з рівним об'ємом реактиву гіпофосфіту →
утворюється коричневий осад:
NaH2PO2 + HCl H3PO2 + NaCl
As2O3 + 3H3PO2 2As + 3H3PO3
Слайд 22

23. As2O3 +6HCl 2AsCl3 + 3H2O
2AsCl3 + 3Na2S As2S3 + 6NaCl
As2S3 + 6NH4OH (NH4)3AsO3 + (NH4)3AsS3 + 3H2O
2. До розчину субстанції додають кислоту
хлористоводневу розведену і розчин натрію
сульфіду → жовтий осад, нерозчинний у
кислоті хлористоводневій концентрованій,
розчинний у розчині аміаку.
Слайд 23

24. 3. До розчину лікарської речовини додають
розчин аргентуму нітрату – утворюється
жовтий осад, розчинний у розчинах кислоти
нітратної та амонію гідроксиду:
Na3AsO3 + 3AgNO3 → Ag3AsO3↓ + 3NaNO3
Ag3AsO3 + 6NH4OH → [Ag(NH3)2]3AsO3 + 6H2O
Слайд 24

25. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ
1. Йодометрія, індикатор – крохмаль; s = 1/2.
Титрують у присутності натрію гідрокарбонату
для запобігання або оборотності реакції.
m
ТКV
X
I 100
(%) 2


As2O3 + 2I2 + 2H2O As2O5 + 4HI
HI + NaHCO3 NaI + CO2 + H2O
2 32
As O2 3
I2
AI s OСм М м
Т
1000
s. . 

Слайд 25

26. 2. Броматометрія, пряме титрування з
контрольним дослідом, індикатор – метиловий
червоний. У точці еквівалентності відбувається
знебарвлення індикатора:
33
100KBrO к.д.KBrO д.
н
(V V ) K T
X%
m
   

s = 3/2
2 3
2
3
3
3
1000
s
As O
KBr As OO
KBrO
См Мм
Т
 

3As2O3 + 3H2SO4  3As2(SO4)3 + 3H2O
3As2(SO4)3 + 2KBrO3 + 18H2O →
→ 6H3AsO4 + 2KBr + 9H2SO4
5KBr + KBrO3 + 3H2SO4 → 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O
Слайд 26

27. Зберігання.
У закупореній тарі.
Застосування.
Використовується зовнішньо в
стоматології, дерматології та
внутрішньо при недокрів’ї, неврастенії.
Слайд 27

28. БІСМУТУ НІТРАТ ОСНОВНИЙ
(Bismuthi subnitras)
Хімічний склад бісмуту нітрату основного
непостійний. Це суміш речовин:
Bi OH
HO
O2NO
Bi
O OH
Bi
O ONO2 BiO
ONO2
BiO
OH
, ,,
Слайд 28

29. Добування
Bi2O3 + 3C → 2Bi + 3CO
Bi + 4HNO3 → Bi(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Водні розчини бісмуту нітрату гідролізуються у
киплячій воді з утворенням нерозчинної солі
бісмуту нітрату основного:
- HNO3
- HNO3
- HNO3 - HNO3
H2O
H2O
Bi ONO2
ONO2
ONO2
Bi ONO2
ONO2
OH
Bi
O
ONO2
Bi OH
ONO2
OH
Bi
O
OH
Слайд 29

30. ВЛАСТИВОСТІ
Білий аморфний або дрібнокристалічний
порошок; практично нерозчинний у воді, спирті,
розчинний у розчинах кислот хлористоводневої
та нітратної.
Змочений у воді порошок забарвлює синій
лакмусовий папір у червоний колір (pH<7).
Слайд 30

31. ІДЕНТИФІКАЦІЯ
1. З розчином калію йодиду – утворюється
чорний осад, розчинний у надлишку реактиву:
Bi(NO3)3+ 3KI BiI3 + 3KNO3
BiI3+ KI K[BiI4]
померанчовий розчин
Слайд 31

32. 2. Реакція (b) на бісмут.
Субстанцію розчиняють у кислоті азотній розведеній .
Розчин кип'ятять, охолоджують. До 5 мл одержаного
розчину додають розчин 100 г/л тіосечовини →
з'являється жовтувато-оранжеве забарвлення або
утворюється оранжевий осад.
Потім додають розчин 25 г/л натрію фториду →
розчин не знебарвлюється протягом 30 хв.
Bi(NO3)3  3(NH2)2CS [Bi((NH2)2CS)3](NO3)3
Слайд 32

33. Нефармакопейні реакції:
1. На бісмут -
- субстанцію розчиняють у кислоті
хлористоводневій розведеній. Одержаний
розчин кип'ятять, охолоджують, додають
воду → утворюється білий або світло-
жовтий осад, колір якого після додавання від
0.05 мл до 0.1 мл розчину натрію сульфіду
змінюється на коричневий.
2Bi(NO3)3 + 3Na2S → Bi2S3↓ + 6NaNO3
Слайд 33

34. 2. При прожарюванні лікарської речовини
утворюються жовто-бурі пари та залишок
яскраво-жовтого кольору:
O Bi O Bi
OH
ONO2
2
t°
2Bi2O3 + 2NO + 1/2O2 +H2O
Слайд 34

35. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ
Комплексонометрія - пряме титрування
розчином натрію едетату, індикатор –
ксиленоловий оранжевий
блідо-рожево-фіолетовийжовтий
SO3
H
OHCH3
CH2
O
CH2
CH3
N
N
CH2
CH2
CH2
CH2
COOH
COOH
COOH
COOH
SO3
H
OCH3
CH2
O
CH2
CH3
N
N
CH2
CH2
CH2
CH2
COOH
COO
COO
COOH
Bi
HNO3
+ Bi3+
Bi3+
+ H2Ind  BiInd + 3H+
Слайд 35

36. CH2
CH2
N
CH2COOH
CH2COOH
N
CH2
COONa
CH2COONa
CH2
CH2
N
CH2
COO
CH2
COO
N
CH2COO
CH2COONa
Bi
CH2
CH2
N
CH2COOH
CH2
COOH
N
CH2
COONa
CH2COONa
CH2
CH2 N
CH2
COO
CH2COO
N
CH2COO
CH2
COONa
Bi
H+
+ H3Ind + Na+
+ Bi3+
HNO3
+ Bi.Ind
+ 2H+ + Na+
Слайд 36

37. Слайд 37

38. Висновки
Слайд 38
1. Ознайомились з методами добування,
особливостями реакцій ідентифікації та кількісного
визначення лікарських засобів, які містять
нітроген.
2. Ознайомились з методами добування,
особливостями реакцій ідентифікації та кількісного
визначення лікарських засобів, які містять арсен
та бісмут.
3. Розглянули фармакологічну активність лікарських
препаратів, які містять нітроген, арсен та бісмут.