Теоретическая часть занятия.

Значение изучения темы.

В фармацевтическом анализе важное место занимает установление подлинности лекарственных веществ на основе их химической структуры. Развитие навыков фармацевтического анализа у студента обязательно предполагает достаточно глубокое знание основ органической и аналитической химии по целому ряду разделов и умение студентов правильно применять эти знания.

Важность изучения данной темы заключается в том, что она формирует у студента мировоззрение общего подхода анализа лекарственных средств по их химической структуре. При изучении этой темы студент впервые знакомится с элементами функционального анализа лекарственных веществ. Знание свойств функциональных групп и основ функционального анализа дает возможность предсказать способы испытаний любого органического лекарственного вещества, поскольку они имеют универсальный характер. Так как лекарственные вещества это, как правило, вещества полифункциональной природы, то при испытании на подлинность выполняют реакции на несколько функциональных групп, что позволяет надежно идентифицировать исследуемое соединение.

Изучение данной темы формирует высокий профессиональный уровень мышления, воспитывает чувство ответственности за качество лекарственных средств в деле своевременной и квалифицированной помощи населению.

ЛИТЕРАТУРА:

Основная:

1. Аксенова Э.Н., Андрианова О.П., Арзамасцев А.П. и др. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. – М.: Медицина, 1995. – 320 с.

2. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2-х частях.- Пятигорск, 2003. – 720 с.

3. Государственная фармакопея СССР XI издание. – М.: Медицина, 1987 (выпуск 1), 1989 (выпуск 2).

4. Фармацевтическая химия: Учебное пособие/ Под ред. А.П. Арзамасцева. – М.: ГЭОТАР-МЕД,2004. – 640 с.

Дополнительная:

1. Дудко, В.В. Анализ лекарственных веществ по функциональным группам/ В.В. Дудко, Л.А. Тихонова. – Томск, СГМУ, 2001. – 160 с.

2. Кулешова М.И., Гусева Л.Н., Сивицкая О.К. Пособие по качественному анализу лекарств. – М.: Медицина, 1980.

3. Максютина Н.П., Каган Ф.Е., Кириченко Л.А. и др. Методы анализа лекарств. – Киев: Здоровье, 1984. – 244 с.

4. Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия. – М.: Медицина, 1976. – Т. 1,2. – 826 с.

5. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. – Ленинград: Химия, 1981.

6. Шрайнер Р. Идентификация органических соединений. – М.: Мир,1983. – 703 с.

7. Ульям У.Дж. Определение анионов. – М.: Химия, 1982. – 622 с.

 

План занятия:

1. Проверка присутствующих …………………………………………… 3 мин

2. Постановка темы, цели и задачи занятия……………………………. 5 мин

3. Методические указания студентам о ходе выполнения практической лабораторной работы…………….…………………………………… 10 мин

4. Выполнение студентами практической работы……………… ….. 127 мин

5. Приведение рабочего места в порядок ………………………… …… 5 мин

6. Оформление протокола, защита работы у преподавателя…………. 30 мин

__________________________________________________________________

Итого: 180 мин.

 

Теоретическая часть занятия.

Прежде чем приступить к подготовке к практическому занятию, студент должен повторить:

1. Разделы аналитической химии, посвященные реакциям обнаружения анионов и катионов.

2. Номенклатуру органических соединений (ИЮПАК).

3. Разделы органической химии, посвященные реакциям взаимодействия основных классов органических соединений.

 

Введение.

При анализе неорганических лекарственных веществ в большинстве случаев приходится иметь дело с водными растворами электролитов, поэтому анализ сводится не к определению растворенного вещества в целом, а к определению отдельных ионов (катионов и анионов).

Большинство органических соединений не являются электролитами, поэтому для их анализа не могут быть применены реакции ионного типа. Исключения составляют соли органических кислот, которые диссоциируют в водных растворах и могут определяться реакциями на соответствующие анионы и катионы (например, калия ацетат, кальция глюконат, натрия салицилат, натрия цитрат, натрия бензоат и др.)

Для идентификации большинства органических лекарственных веществ применяют специфические реакции, основанные на химических свойствах функциональных групп, содержащихся в молекулах этих веществ.

Часто в состав молекулы органических веществ входят, кроме углерода и водорода и, другие элементы: кислород, азот, сера, хлор, бром, йод, фосфор. Для открытия этих элементов в органическом соединении последнее подвергают минерализации, чтобы перевести азот, серу, галогены и другие элементы в неорганические соединения, которые затем определяют обычными методами качественного органического анализа.

Для минерализации органических веществ используют различные методы: сжигание, окисление, сплавление со щелочными металлами и щелочами. В результате сплавления органического соединения, например, со щелочью (едким натром) сера превращается в сульфид натрия, азот в цианид натрия, галогены, соответственно, в хлорид, бромид, йодид натрия и т.д. В полученных неорганических соединениях указанные выше элементы определяются обычными аналитическими реакциями.

Вопросы для самоподготовки.

1. Дайте определение функциональной группе, принятой в органической химии. Приведите примеры известных Вам функциональных групп.

2. Что такое «Функциональная группа» с точки зрения фармацевтического анализа? Почему в анализе по функциональным группам в ряде случаев удобно выделить понятие «Фрагмент молекулы»? Назовите известные Вам фрагменты молекул.

3. Какие типы химических реакций применяют для фармацевтического функционального анализа органических лекарственных веществ?

4. Как в фармацевтическом анализе используются реакции элиминирования или гидролиза? Приведите примеры функциональных групп.

5. Какие реакции характерны для двойной связи (С=С)? Как они используются для идентификации?

6. Какие кислородсодержащие функциональные группы Вам известны? Охарактеризуйте их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.

7. Какие реакции характерны для соединений, содержащих спиртовый и фенольный гидроксил? Как данные реакции используются в фармацевтическом анализе?

8. Перечислите важнейшие азотсодержащие функциональные группы. Какими общими химическими свойствами они обладают?

9. Какие общие реакции характерны для соединений основного характера и их солей? Какие реактивы относятся к группе «общеосадительных»?

10. Какие функциональные группы в молекуле лекарственных веществ могут быть идентифицированы с помощью реакции азосочетания? Приведите примеры.

11. Назовите серусодержащие функциональные группы. Какими реакциями можно обнаружить ковалентно-связанную серу в лекарственных веществах?

12. Как используется в фармацевтическом анализе реакция образования солей и комплексных соединений? Приведите примеры.

13. Какие классы органических соединений можно идентифицировать с помощью гидроксамовой реакции? Укажите условия проведения и области применения данной реакции.

14. Приведите примеры использования реакции нитрозирования в функциональном анализе.

15. Объясните особенности химических свойств веществ, содержащих имидную и сульфамидную группы на основе электронного строения. Какие реакции используются для идентификации этих функциональных групп?

16. Какие методы перевода ковалентно-связанных галогенов в ионное состояние Вам известны? Объясните их выбор при анализе различных лекарственных веществ, содержащих ковалентно-связанный галоген.

Практическая часть занятия.

Каждый студент получает у преподавателя для анализа лекарственные вещества. Приводит формулу, описывает вещество, сравнивая показатели качества с ГФ ХI и выполняет реакции подлинности. В отчете следует привести методику выполнения анализа и уравнения химических реакций.

 

I вариант	II вариант	III вариант	IV вариант	V вариант
ü салицилат натрия ü натрия нитрит ü висмута нитрат основной ü камфора ü кальция хлорид	ü бензокаин ü кальция лактат ü калия йодид ü тимол ü раствор формальдегида	ü дифенгидрамина г/хл (димедрол) ü борная кислота ü бензоат натрия ü калия ацетат ü магния сульфат ü сульфацил-натрий ü железа (II) сульфат	ü этиловый спирт ü прокаин ü натрия цитрат ü цинка сульфат ü резорцин	ü глицерин ü кальция глюконат ü натрия карбонат ü натрия гидрокарбонат ü калия бромид ü аммония хлорид ü ПАСК-натрия

 

Список лекарственных веществ и анализируемых катионов и анионов, функциональных групп, вынесенных на практическое занятие:

Эфиры простые: Дифенгидра-мина гидрохлорид (Димедрол)	Бензоаты: Бензоат натрия	Лактаты: Кальция лактат Железа лактат	Глюконаты: Кальция глюконат	Сложные эфиры: Ацетилсали-циловая кислота Бензокаин
Амины: Бензокаин Прокаин ПАСК – Na Сульфацил- натрий	Спиртовый гидроксил: Этиловый спирт Глицерин	Альдегидная группа: Раствор формальдегида	Карбоновые кислоты: Бензойная кислота Салициловая кислота	Бензоаты: Бензойная кислота Натрия бензоат
Ацетаты: Калия ацетат	Цитраты: Натрия цитрат для иньекций	Кетоны: Камфора	Карбонаты: Натрия карбонат Натрия гидрокарбонат	Соли аммония: Аммония хлорид
Салицилаты: Натрия салицилат Салициловая кислота	Бораты: Борная кислота Тетраборат натрия	Нитраты и нитриты: Нитрит натрия Висмута нитрат основной	Соли цинка: Цинка сульфат Цинка хлорид	Соли магния: Магния сульфат
Йодиды: Калия йодид Натрия йодид	Хлориды: Натрия хлорид Кальция хлорид Калия хлорид	Бромиды: Натрия бромид Калия бромид	Фенолы: Резорцин Тимол Салициловая кислота	Соли висмута: Висмута нитрат основной

Аммоний

 

А. 1 мл раствора соли аммония (0,002-0,006 г иона аммония) нагревают с 0,5 мл раствора едкого натра; выделяется аммиак, обнаруживаемый по запаху и по посинению влажной красной лакмусовой бумаги.

NH₄⁺ + NaOH → NH₃ ↑ + H₂O

Б. (УИРС). К капле раствора соли аммония добавляют 1-2 капли реактива Несслера (смесь комплексной соли K₂[HgI₄] и КОН), образуется красно-бурый осадок.

Следует иметь в виду, что получаемый осадок растворим в солях аммония, поэтому реактив Несслера нужно брать в избытке.

 

Ацетаты.

А. 2 мл раствора ацетата (0,02-0,06 г иона ацетата) нагревают с равным количеством концентрированной серной кислоты и 0,5 мл 95% спирта; ощущается запах этилацетата.

Б. К 2 мл нейтрального раствора ацетата (0,02-0,06 г иона ацетата) прибавляют 0,2 мл раствора хлорида окисного железа; появляется красно - бурое окрашивание, исчезающее при прибавлении разведенных минеральных кислот.

Fe⁺³ + 3CH₃COO^- + 2 H₂O → Fe(CH₃COO)(OH)₂ + 2CH₃COOH

 

Бензоаты.

 

К 2 мл нейтрального раствора бензоата (0,01-0,02 г иона бензоата) прибавляют 0,2 мл раствора хлорида окисного железа; образуется розовато-желтый осадок, растворимый в эфире.

Бромиды.

 

А. К 1 мл раствора бромида (0,002-0,03 г иона бромида) прибавляют 1 мл разведенной хлористоводородной кислоты, 0,5 мл раствора хлорамина, 1 мл хлороформа и взбалтывают; хлороформный слой окрашивается в желто - бурый цвет.

Б. К 2 мл раствора бромида (0,002-0,01 г иона бромида) прибавляют 0,5 мл разведенной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется желтоватый творожистый осадок, нерастворимый в разведенной азотной кислоте и трудно растворимый в растворе аммиака.

Ag⁺ + Br ^- → AgBr↓

AgBr + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]Br + 2H₂O

 

Висмут.

 

А. Препараты висмута (около 0,05 г иона висмута) взбалтывают с 3 мл разведенной хлористоводородной кислоты и фильтруют. К фильтрату прибавляют 1 мл раствора сульфида натрия или сероводорода; образуется коричневато - черный осадок, растворимый при прибавлении равного объема концентрированной азотной кислоты.

2Bi⁺³ + 3S^-2 → Bi₂S₃↓

 

Б. Препараты висмута (около 0,05 г иона висмута) взбалтывают с 5 мл разведенной серной кислоты и фильтруют. К фильтрату прибавляют 2 капли раствора йодида калия; образуется черный осадок, растворимый в избытке реактива с образованием раствора желтовато - оранжевого цвета.

Bi⁺³ + 3J^- → BiJ₃↓

BiJ₃ + J^- → [BiJ4]^-

 

Железо закисное (Fe⁺²).

 

А. К 2 мл раствора соли закисного железа (около 0,02 г иона железа) прибавляют 0,5 мл разведенной хлористоводородной кислоты и 1 мл раствора феррицианида калия; образуется синий осадок.

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓

 

Б. К раствору соли закисного железа (около 0,02 г иона железа) прибавляют раствор сульфида аммония; образуется черный осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

Fe⁺² + S^-2 → FeS↓

FeS + HCl → FeCl₂ +H₂S↑

 

Железо окисное (Fe⁺³).

 

А. К 2 мл раствора соли окисного железа (около 0,001 г иона железа) прибавляют 0,5 мл разведенной хлористоводородной кислоты и 1-2 капли раствора ферроцианида калия; образуется синий осадок.

4Fe³⁺ +3[Fe(CN)₆]^4-→ Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓

 

Б. К 2 мл раствора соли окисного железа (около 0,001 г иона железа) прибавляют 0,5 мл разведенной хлористоводородной кислоты и 1-2 капли раствора роданида аммония; появляется красное окрашивание.

Fe³⁺ + 3SCN⁻ → Fe(SCN)₃

 

В. К раствору соли окисного железа (около 0,001 г иона железа) прибавляют раствор сульфида аммония; образуется черный осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

2 Fe⁺³ + 3 S^-2 → Fe₂S₃↓

 

Йодиды.

 

А. К 2 мл раствора йодида (0,003-0,02 г иона йодида) прибавляют 0,2 мл разведенной серной кислоты, 0,2 мл раствора нитрита натрия или раствора хлорида окисного железа и 2 мл хлороформа; при взбалтывании хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет.

2J^- + 2Fe⁺³ → J₂ +2Fe⁺²

KJ + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄→ J₂ + 2NO↑ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ +2H₂O

 

Б. К 2 мл раствора йодида (0,002-0,01 г иона йодида) прибавляют 0,5 мл разведенной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется желтый творожистый осадок, нерастворимый в разведенной азотной кислоте и растворе аммиака.

Ag⁺ + J^- → AgJ↓

 

В. При нагревании 0,1 г препарата с 1 мл концентрированной серной кислоты выделяются фиолетовые пары йода.

Калий.

 

А. К 2 мл раствора соли калия (0,01-0,02 г иона калия) прибавляют 1 мл раствора винной кислоты, 1 мл раствора ацетата натрия, 0,5 мл 95% спирта и встряхивают; постепенно образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах и растворах едких щелочей.

Б. К 2 мл раствора соли калия (0,005-0,01 г иона калия), предварительно прокаленной для удаления солей аммония, прибавляют 0,5 мл разведенной уксусной кислоты и 0,5 мл раствора кобальтинитрита натрия; образуется желтый кристаллический осадок.

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] → 2NaCl + K₂ Na[Co(NO₂)₆]↓

 

В. Соль калия, внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в фиолетовый цвет или при рассматривании через синее стекло - в пурпурно - красный.

 

Кальций.

 

А. К 1 мл раствора соли кальция (0,002-0,02 г иона кальция) прибавляют 1 мл раствора оксалата аммония; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенной уксусной кислоте и растворе аммиака, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

Б. Соль кальция, смоченная хлористоводородной кислотой и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в кирпично-красный цвет.

 

Карбонаты (гидрокарбонаты).

 

А. К 0,2 г карбоната (гидрокарбоната) или к 2 мл раствора карбоната (гидрокарбоната) (1:10) прибавляют 0,5 мл разведенной кислоты; выделяется углекислый газ, который образует белый осадок при пропускании через известковую воду.

CO₃^-2 + 2 H⁺ → CO₂ ↑+ H₂O

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ ↑+ H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

Б. К 2 мл раствора карбоната (1:10) прибавляют 5 капель насыщенного раствора сульфата магния; образуется белый осадок.

Na₂CO₃ + 4MgSO₄ + 4H₂O → 3MgCO₃ ^. Mg(OH)₂ ^. 3H₂O↓ + 4Na₂SO₄ +CO₂ ↑

 

Растворы гидрокарбонатов образует такой же осадок только при кипячении смеси.

2NaHCO₃ + H₂O → Na₂CO₃ + CO₂ ↑+ 2H₂O

 

В. Раствор карбоната (1:10) при прибавлении 1 капли раствора фенолфталеина окрашивается в красный цвет (отличие от гидрокарбонатов).

 

Магний.

 

К 1 мл раствора соли магния (0,002-0,005 г иона магния) прибавляют 1 мл раствора хлорида аммония, 1 мл раствора аммиака и 0,5 мл раствора фосфата натрия; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах и уксусной кислоте.

Mg²⁺ + HPO₄^2- + NH₄OH → Mg NH₄PO₄ ↓+ Н₂О

Натрий.

 

А. 1 мл раствора соли натрия (0,01-0,03 г иона натрия) подкисляют разведенной уксусной кислотой, если необходимо, фильтруют, затем прибавляют 0,5 мл раствора цинк-уранилацетата; образуется желтый кристаллический осадок.

Na⁺ + Zn[(UO₂)₃(CH₃COOH)₈] + CH₃COOH + 2H₂O→

NaZn[(UO₂)₃(CH₃COOH)₉] ^. 6H₂O↓ + H⁺

 

Б. Соль натрия, смоченная хлористоводородной кислотой и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет.

В. (УИРС) К 5-6 капель раствора соли натрия, прибавляют такой же объем раствора дигидроантимоната калия KH₂SbO₄ и потирают о стенки пробирки стеклянной палочкой. Реакцию надо вести на холоде. Выпадет белый осадок.

 

NaCl + KH₂SbO₄ → NaH₂SbO4 + KCl

 

При проведении опыта следует иметь в виду, что концентрация натрия должна быть достаточно высокой, поэтому разбавленные растворы упаривают; среда должна быть нейтральной или слабощелочной, т.к. кислоты разлагают дигидроантимонат калия KH₂SbO₄ с образованием аморфного осадка метасурьмяной кислоты HSbO₃.

 

 

Нитраты.

 

А. К препарату (около 0,001 г иона нитрата) прибавляют 2 капли раствора дифениламина; появляется синее окрашивание.

Б. К препарату (0,002-0,005 г иона нитрата) прибавляют по 2-3 капли воды и концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и нагревают; выделяются бурые пары двуокиси азота.

2NaNO₃ + _конц.H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HNO₃

_конц.HNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + NO₂ ↑+ H₂O

 

В. Нитраты (около 0,002 г иона нитрата) не обесцвечивают раствор перманганата калия, подкисленный разведенной серной кислотой (отличие от нитритов).

5 NO₂^- + 2MnO₄^- + 6H⁺ → 5 NO₃^- + 2Mn⁺² + 3 H₂O

Нитриты.

 

А. К препарату (около 0,001 г иона нитрита) прибавляют 2 капли раствора дифениламина; появляется синее окрашивание.

Б. К препарату (около 0,03 г иона нитрита) прибавляют 1 мл разведенной серной кислоты; выделяются желто - бурые пары (отличие от нитратов).

2NaNO₂ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 HNO₂

3HNO₂ → HNO₃ + 2NO↑ +H₂O

2NO +O₂ → 2NO₂ ↑

 

В. Несколько кристаллов антипирина растворяют в фарфоровой чашке в 2 каплях разведенной хлористоводородной кислоты, прибавляют 2 капли раствора нитрита (около 0,001 г иона нитрита); появляется зеленое окрашивание (отличие от нитратов).

Салицилаты.

 

К 2 мл нейтрального раствора салицилата (0,002-0,01 г иона салицилата) прибавляют 2 капли раствора хлорида окисного железа; появляется сине - фиолетовое или красно - фиолетовое окрашивание, которое сохраняется при прибавлении небольшого количества разведенной уксусной кислоты, но исчезает при прибавлении разведенной хлористоводородной кислоты. При этом образуется белый кристаллический осадок салициловой кислоты.

Сульфаты.

 

К 2 мл раствора сульфата (0,005-0,05 г иона сульфата) прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенных минеральных кислотах.

Ba⁺² + SO₄^-2 → BaSO₄↓

Тартраты.

А. К 1 мл раствора тартрата (около 0,02 г иона тартрата) прибавляют кристаллик хлорида калия, 0,5 мл 95% спирта; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах и растворах едких щелочей.

NaHC₄H₄O₆ + KCl → KHC₄H₄O₆ ↓ + NaCl

KHC₄H₄O₆ + HCl → C₄H₆O₆ + KCl

KHC₄H₄O₆ + NaOH → KNaC₄H₄O₆ + H₂O

 

Б. 0,25 мл раствора тартрата (около 0,005 г иона тартрата) нагревают с 1 мл концентрированной серной кислоты и несколькими кристаллами резорцина; через 15-30 секунд появляется вишнево-красное окрашивание.

Фосфаты.

А. К 1 мл раствора фосфата (0,01-0,03 г иона фосфата), нейтрализованного до рН около 7,0, прибавляют несколько капель раствора нитрата серебра; образуется желтый осадок, растворимый в разведенной азотной кислоте и растворе аммиака.

PO₄⁺³ + 3Ag⁺ → Ag₃PO₄↓

Ag₃PO₄ + 3HNO₃ → 3AgNO₃ + H₃PO₄

Ag₃PO₄ + 6NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]₃PO₄ + 6H₂O

 

Б. К 1 мл раствора фосфата (0,01-0,03 г иона фосфата) прибавляют 1 мл раствора хлорида аммония, 1 мл раствора аммиака и 0,5 мл раствора сульфата магния; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

Mg²⁺ + HPO₄^2- + NH₄OH → Mg NH₄PO₄ ↓+ Н₂О

 

В. К 1 мл раствора фосфата (0,01-0,03 г иона фосфата) в разведенной азотной кислоте прибавляют 2 мл раствора молибдата аммония и нагревают; образуется желтый кристаллический осадок, растворимый в растворе аммиака.

H₃PO₄ + 12(NH₄)MoO₄ + 21HNO₃ → (NH₄)₃PO₄ ^. 12MoO₃↓ +

21NH₄NO₃ + 12 H₂O

 

Хлориды.

 

К 2 мл раствора хлорида (0,002-0,01 г иона хлорида) прибавляют 0,5 мл разведенной азотной кислоты и 0,5 мл раствора нитрата серебра; образуется белый творожистый осадок, нерастворимый в разведенной азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака. Для солей органических оснований испытание растворимости образовавшегося осадка хлорида серебра проводят после отфильтровывания и промывания осадка водой.

Ag⁺ + Cl^-→ AgBr↓

AgCl + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

Цинк.

 

А. К 2 мл нейтрального раствора соли цинка (0,005-0,02 г иона цинка) прибавляют 0,5 мл раствора сульфида натрия или сероводорода; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенной уксусной кислоте и легко растворимый в разведенной хлористоводородной кислоте.

Zn⁺² + S^-2 → ZnS ↓

ZnS + 2HCl → ZnCl₂ + H₂S↑

 

Б. К 2 мл раствора соли цинка (0,005-0,02 иона цинка) прибавляют 0,5 мл раствора ферроцианида калия; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенной хлористоводородной кислоте.

3Zn⁺² + 2K⁺ +2[Fe(CN)₆]^-4 → K₂Zn₃[Fe(CN)6]₂↓

 

Цитраты.

 

А. К 1 мл нейтрального раствора цитрата (0,002-0,01 г иона цитрата) прибавляют 1 мл раствора хлорида кальция; раствор остается прозрачным; при кипячении образуется белый осадок, растворимый в разведенной хлористоводородной кислоте.

Б. К препарату (0,001-0,002 г иона цитрата) прибавляют 0,5 мл уксусного ангидрида, пиридина и нагревают; через 20-40 сек. появляется красное окрашивание.

 

Бораты (ВО₃ ^-3 и В₂О₇^-2).

1. Куркумовая бумага, смоченная раствором кислоты борной или буры (1:10) и несколькими каплями кислоты хлористоводородной, окрашивается при высушивании в розовый или буровато-красный цвет, переходящий от смачивания раствором аммиака, в зеленовато-черный.

куркумин

розоцианин

 

2. 0,1г препарата растворяют в фарфоровой чашке в 0,5мл концентрированной серной кислоты, прибавляют 5 мл спирта, перемешивают и поджигают. Смесь горит пламенем с зеленой каймой.

 

Лактаты.

0,1г препарата растворяют в 2 мл воды, подкисляют разведенной серной кислотой, прибавляют раствор перманганата калия до красно-фиолетового окрашивания и нагревают, обнаруживается запах ацетальдегида.

 

Глюконаты.

К раствору препарата (1:50) прибавляют несколько капель раствор хлорида окисного железа. Наблюдается светло-зеленое окрашивание.

 

Реакция на кетонную группу.

1. Реакция с 2,4-динитрофенилгидразином. 0,05г препарата (например, камфоры или бромкамфоры) растворяют в 9 мл спирта и прибавляют 1мл раствора 2,4-динитрофенилгидразина. Образуется оранжево-красный осадок.

 

2. Реакция с раствором сульфата фенилгидразина. 1мг препарата растворяют в 1мл этилового спирта, добавляют 5мл раствора сульфата фенилгидразина и нагревают на водяной бане, через некоторое время появляется желтое окрашивание и выпадает осадок.

 

Простые эфиры.

Реакция образования оксониевых солей. На предметное стекло наносят 3-4 капли конц. серной кислоты и прибавляют 0,02г препарата (например, димедрол), появляется ярко-желтое окрашивание, постепенно переходящее в кирпично-красное (оксониевая соль). От прибавления нескольких капель воды, окраска исчезает (разрушение оксониевой соли).

оксониевая соль

Сложные эфиры.

1. Реакция гидролиза (омыление). 0, 5г препарата (например, ацетилсалициловой кислоты) кипятят в течение 3 мин с 5мл раствора едкого натра, затем охлаждают и подкисляют разведенной серной кислотой, выделяется белый кристаллический осадок и ощущается запах уксусной кислоты.

Надосадочную жидкость сливают в другую пробирку и добавляют 2мл 95% спирта и 2 мл концентрированной серной кислоты, при этом ощущается запах этилацетата.

 

2. Гидроксамовая реакция. Около 0,005 г препарата растворяют в 2-5 мл воды, прибавляют 1-2 мл раствора гидроксиламина гидрохлорида и 1 мл 1М раствора натрия гидроксида, встряхивают и оставляют стоять на 5мин. Затем добавляют 2 мл разведенной соляной кислоты, встряхивают и приливают 0,5мл 10% раствора хлорида окисного железа, появляется красно-бурое или вишневое окрашивание.

 

Значение изучения темы.

В фармацевтическом анализе важное место занимает установление подлинности лекарственных веществ на основе их химической структуры. Развитие навыков фармацевтического анализа у студента обязательно предполагает достаточно глубокое знание основ органической и аналитической химии по целому ряду разделов и умение студентов правильно применять эти знания.

Важность изучения данной темы заключается в том, что она формирует у студента мировоззрение общего подхода анализа лекарственных средств по их химической структуре. При изучении этой темы студент впервые знакомится с элементами функционального анализа лекарственных веществ. Знание свойств функциональных групп и основ функционального анализа дает возможность предсказать способы испытаний любого органического лекарственного вещества, поскольку они имеют универсальный характер. Так как лекарственные вещества это, как правило, вещества полифункциональной природы, то при испытании на подлинность выполняют реакции на несколько функциональных групп, что позволяет надежно идентифицировать исследуемое соединение.

Изучение данной темы формирует высокий профессиональный уровень мышления, воспитывает чувство ответственности за качество лекарственных средств в деле своевременной и квалифицированной помощи населению.

ЛИТЕРАТУРА:

Основная:

1. Аксенова Э.Н., Андрианова О.П., Арзамасцев А.П. и др. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. – М.: Медицина, 1995. – 320 с.

2. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2-х частях.- Пятигорск, 2003. – 720 с.

3. Государственная фармакопея СССР XI издание. – М.: Медицина, 1987 (выпуск 1), 1989 (выпуск 2).

4. Фармацевтическая химия: Учебное пособие/ Под ред. А.П. Арзамасцева. – М.: ГЭОТАР-МЕД,2004. – 640 с.

Дополнительная:

1. Дудко, В.В. Анализ лекарственных веществ по функциональным группам/ В.В. Дудко, Л.А. Тихонова. – Томск, СГМУ, 2001. – 160 с.

2. Кулешова М.И., Гусева Л.Н., Сивицкая О.К. Пособие по качественному анализу лекарств. – М.: Медицина, 1980.

3. Максютина Н.П., Каган Ф.Е., Кириченко Л.А. и др. Методы анализа лекарств. – Киев: Здоровье, 1984. – 244 с.

4. Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия. – М.: Медицина, 1976. – Т. 1,2. – 826 с.

5. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. – Ленинград: Химия, 1981.

6. Шрайнер Р. Идентификация органических соединений. – М.: Мир,1983. – 703 с.

7. Ульям У.Дж. Определение анионов. – М.: Химия, 1982. – 622 с.

 

План занятия:

1. Проверка присутствующих …………………………………………… 3 мин

2. Постановка темы, цели и задачи занятия……………………………. 5 мин

3. Методические указания студентам о ходе выполнения практической лабораторной работы…………….…………………………………… 10 мин

4. Выполнение студентами практической работы……………… ….. 127 мин

5. Приведение рабочего места в порядок ………………………… …… 5 мин

6. Оформление протокола, защита работы у преподавателя…………. 30 мин

__________________________________________________________________

Итого: 180 мин.

 

Теоретическая часть занятия.

Прежде чем приступить к подготовке к практическому занятию, студент должен повторить:

1. Разделы аналитической химии, посвященные реакциям обнаружения анионов и катионов.

2. Номенклатуру органических соединений (ИЮПАК).

3. Разделы органической химии, посвященные реакциям взаимодействия основных классов органических соединений.

 

Введение.

При анализе неорганических лекарственных веществ в большинстве случаев приходится иметь дело с водными растворами электролитов, поэтому анализ сводится не к определению растворенного вещества в целом, а к определению отдельных ионов (катионов и анионов).

Большинство органических соединений не являются электролитами, поэтому для их анализа не могут быть применены реакции ионного типа. Исключения составляют соли органических кислот, которые диссоциируют в водных растворах и могут определяться реакциями на соответствующие анионы и катионы (например, калия ацетат, кальция глюконат, натрия салицилат, натрия цитрат, натрия бензоат и др.)

Для идентификации большинства органических лекарственных веществ применяют специфические реакции, основанные на химических свойствах функциональных групп, содержащихся в молекулах этих веществ.

Часто в состав молекулы органических веществ входят, кроме углерода и водорода и, другие элементы: кислород, азот, сера, хлор, бром, йод, фосфор. Для открытия этих элементов в органическом соединении последнее подвергают минерализации, чтобы перевести азот, серу, галогены и другие элементы в неорганические соединения, которые затем определяют обычными методами качественного органического анализа.

Для минерализации органических веществ используют различные методы: сжигание, окисление, сплавление со щелочными металлами и щелочами. В результате сплавления органического соединения, например, со щелочью (едким натром) сера превращается в сульфид натрия, азот в цианид натрия, галогены, соответственно, в хлорид, бромид, йодид натрия и т.д. В полученных неорганических соединениях указанные выше элементы определяются обычными аналитическими реакциями.

Вопросы для самоподготовки.

1. Дайте определение функциональной группе, принятой в органической химии. Приведите примеры известных Вам функциональных групп.

2. Что такое «Функциональная группа» с точки зрения фармацевтического анализа? Почему в анализе по функциональным группам в ряде случаев удобно выделить понятие «Фрагмент молекулы»? Назовите известные Вам фрагменты молекул.

3. Какие типы химических реакций применяют для фармацевтического функционального анализа органических лекарственных веществ?

4. Как в фармацевтическом анализе используются реакции элиминирования или гидролиза? Приведите примеры функциональных групп.

5. Какие реакции характерны для двойной связи (С=С)? Как они используются для идентификации?

6. Какие кислородсодержащие функциональные группы Вам известны? Охарактеризуйте их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.

7. Какие реакции характерны для соединений, содержащих спиртовый и фенольный гидроксил? Как данные реакции используются в фармацевтическом анализе?

8. Перечислите важнейшие азотсодержащие функциональные группы. Какими общими химическими свойствами они обладают?

9. Какие общие реакции характерны для соединений основного характера и их солей? Какие реактивы относятся к группе «общеосадительных»?

10. Какие функциональные группы в молекуле лекарственных веществ могут быть идентифицированы с помощью реакции азосочетания? Приведите примеры.

11. Назовите серусодержащие функциональные группы. Какими реакциями можно обнаружить ковалентно-связанную серу в лекарственных веществах?

12. Как используется в фармацевтическом анализе реакция образования солей и комплексных соединений? Приведите примеры.

13. Какие классы органических соединений можно идентифицировать с помощью гидроксамовой реакции? Укажите условия проведения и области применения данной реакции.

14. Приведите примеры использования реакции нитрозирования в функциональном анализе.

15. Объясните особенности химических свойств веществ, содержащих имидную и сульфамидную группы на основе электронного строения. Какие реакции используются для идентификации этих функциональных групп?

16. Какие методы перевода ковалентно-связанных галогенов в ионное состояние Вам известны? Объясните их выбор пр