Книга: Развитие, становление и основные аспекты фармации

Таким же образом анализируются бромсодержащие органические вещества (бромизовал). Образовавшийся при кипячении в растворе щелочи ион брома окисляют хлорамином до свободного брома, который окрашивает слой хлороформа в желто-бурый цвет.

Реакции десульфирования. Используют для анализа производных п- метан -сульфата натрия и производных сульфоната натрия. Производные л-метан-сульфата натрия (стрептоцид растворимый, анальгин) при нагревании в присутствии минеральных кислот разлагаются с образованием диоксида серы и формальдегида, которые выявляют по характерному запаху. Сульфонаты (викасол) в этих условиях образуют диоксид серы.

Реакции конденсации карбонильных соединений. Используют для идентификации лекарственных веществ, содержащих в молекуле аминогруппу, альдегидную и кетогруппу. При взаимодействии альдегидов с первичными аминами в кислой среде происходит конденсация с образованием оснований Шиффа. Эти соединения обычно имеют желтую, красную или оранжевую окраску. Реакцию используют для обнаружения сульфаниламидов и других первичных ароматических аминов, применяя в качестве реактивов 4-диметиламинобензальде-гид, коричный и другие альдегиды. Реакция образования окрашенных оснований Шиффа лежит в основе лигниновой пробы на первичные ароматические амины.

Для выявления кетопроизводных используют реакции образования гидразонов и реакции получения кетоксимов. Кетоны, вступая в реакции конденсации с различными гидразинами (фенилгидразин; 2,4-динитрофенилгидразин), образуют гидразоны, а взаимодействуя с гидроксиламином — кетоксимы. И те, и другие представляют собой бесцветные или слегка окрашенные устойчивые соединения, нерастворимые в воде, со стабильной температурой плавления. Это позволяет использовать их для установления подлинности таких ке-тонов, как камфора, бромкамфора, а также стероидных соединений, содержащих в молекуле кетогруппу.

В фармацевтическом анализе используют также процесс, обратный конденсации, в результате которого образуются альдегиды и кетоны. Последние затем обнаруживают по характерному запаху или с помощью цветных реакций (фтивазид и др.)

Реакции окислительной конденсации. Процесс окислительного расщепления и образования азометинового красителя лежит в основе нингидриновой реакции. При нагревании с нингидрином (трикето-гидринденгидрат) растворов аминокислот, иминокислот, пептонов, полипептидов, первичных и вторичных алифатических аминов возникает окрашивание. Наиболее широко эту реакцию используют для идентификации и фотоколориметрического определения а- и р-ами-нокислот, в присутствии которых появляется темно-синяя окраска, обусловленная образованием замещенной соли дикетогидриндили-дендикетогидрамина — продукта конденсации избытка нингидрина и восстановленного нингидрина с аммиаком, выделившимся при окислении испытуемой аминокислоты. Следует заметить, что появляющаяся окраска присуща не одному соединению, а нескольким окрашенным веществам в зависимости от химической структуры исходной аминокислоты. Однако во всех случаях образуются фиолетового цвета бис-1,3-дикетоинденил. С помощью нингидриновой реакции определяют глутаминовую, аминокапроновую аминокислоты, фени-бут, аминалон, метионин, сарколизин, дийодтирозин и др.

Кроме аминокислот и их производных, нингидрин в слабощелочной среде образует окрашенные как и в случае алифатических аминокислот сине-фиолетовые продукты реакции с метазоном и эфедрином. Положительную реакцию в этих условиях дают также рибофлавин (зеленое окрашивание), изониазид (нестойкое красное), эуфиллин (красно-фиолетовое).

Похожа по химизму с нингидриновой реакцией мурексидная проба, основанная на окислении молекулы пурина с образованием метилированных производных аллоксантина. Последующее воздействие раствором аммиака приводит к образованию аммонийной соли метилированного производного пурпуровой кислоты, окрашенного в пурпурно-красный цвет. Мурексидную пробу используют для испытания подлинности производных пурина (кофеин, теобромин, теофиллин и др.).

Альдегиды, спирты, органические кислоты, ангидриды кислот, барбитураты образуют окрашенные продукты конденсации с фенолами. Процесс конденсации лежит в основе цветной реакции формальдегида с салициловой и хромотроповой кислотами.

В этих цветных реакциях последовательно происходят процессы конденсации, а затем окисления с образованием окрашенных соединений парахиноидной структуры (ауриновый краситель). Концентрированная серная кислота оказывает дегидратирующее действие в реакции конденсации и, кроме того, является окислителем при образовании хиноидного соединения. Эту цветную реакцию применяют для обнаружения формальдегида, выделяющегося при окислении метилового спирта, а также при гидролизе некоторых лекарственных веществ (никодин, метазид, гексамидин и др.).

К этому же типу можно отнести реакцию резорцина с фталевым ангидридом, сопровождающуюся образованием флуоресцеина. Реакция образования ауринового красителя лежит в основе взаимодействия гексаметилентетрамина с фенолами в присутствии концентрированной серной кислоты. Этот реактив образует окрашенные соединения и с ментолом, терпингидратом, промедолом (красное), а также с производными бензиновой кислоты — амизилом, бензацином, метацином (сине-зеленое) и этакридином (зеленое). Вместе с тем производные дифенилуксусной и дифенилпропионовой кислот (апрофен, спазмолитик) в этих условиях не дают положительной реакции.

Рад лекарственных веществ, содержащих в молекуле фенильный радикал (промедол, фенобарбитал), подвергается формальдегидом и концентрированной серной кислотой окислительной конденсации. При осторожном наслаивании на раствор формальдегида в концентрированной серной кислоте раствора препарата на границе слоев появляется кольцо красного цвета (проба Ле Розена).

Ароматические альдегиды образуют окрашенные продукты с соединениями, содержащими в молекуле активную метиленовую группу (камфора).

С помощью ванилина можно обнаружить наличие индольного цикла в молекуле (стрихнин, резерпин).

Реакции этерификации, ацилирования и гидролиза. Для выявления веществ, содержащих в молекуле спиртовой (фенольный) гидроксил или карбоксильную группу, используют реакцию этерификации, а для идентификации сложных эфиров — обратный процесс — гидролиз (омыление). Этерификация протекает в присутствии дегидратирующих веществ (концентрированная серная кислота), а гидролиз — в кислой или щелочной среде. Аналогичный процесс лежит в основе идентификации простых эфиров. Применение в анализе находит и реакция ацилирования (особенно ацетилирования) аминопроизводных и обратный процесс — гидролиз ацильных производных. Образовавшиеся в результате этих реакций сложные эфиры, ацильные производные и продукты гидролиза могут иметь характерный запах, стабильную температуру плавления или другие константы, подтверждающие подлинность лекарственного вещества. Реакции этерификации, которые сопровождаются образованием этилацетата, имеющего характерный запах, применяют, например, для идентификации производных этилового спирта или уксусной кислоты (калия ацетат).

Чаще для испытания подлинности используют процесс гидролиза эфиров и ацильных производных (парацетамол, фенацетин и др.). Концентрированную серную кислоту применяют для гидролиза простых эфиров (кодеин, хинин, котарнина хлорид). Гидролиз простых арилалифатических эфиров (димедрол) основан на дезалкилирова-нии при нагревании в присутствии минеральных кислот.

Для идентификации сложных эфиров салициловой кислоты (ацетилсалициловой кислоты, метилсалицилата, фенилсалицилата) проводят гидролиз и в кислой, и в щелочной средах. Образовавшиеся продукты гидролиза идентифицируют с помощью цветных реакций, органолептически (по запаху) или по температуре плавления. Сложные эфиры арилалифатических кислот определяют путем щелочного гидролиза с последующим установлением температуры плавления выделенных кислот. Сложные эфиры азотной кислоты (нитроглицерин, эринит) образуют при гидролизе нитраты, которые затем и обнаруживают, используя в качестве реактива дифениламин. Иногда для выявления сложных эфиров их в начале подвергают гидролизу, а затем проводят этерификацию образовавшейся органической кислоты спиртом (амилнитрит, кислота ацетилсалициловая) или, наоборот, выделившегося спирта кислотой (мепротан). Возможен также вариант, когда полученные при гидролизе двойного эфира (кокаин) спирт и кислота взаимодействуют между собой с образованием сложного эфира. Его обнаруживают по характерному запаху или по температуре плавления.

Для веществ, содержащих в молекуле сложноэфирную, лактонную или лектамную группы, общим способом испытаний является гидроксамовая реакция. Если процесс гидролиза сложных эфиров выполнять в щелочной среде в присутствии гидроксиламина, то образуются гидроксамовые кислоты, которые взаимодействуют с солями металлов, ионов железа (III), и в зависимости от рН среды образуют различные по составу и окраске продукты реакции (красно-бурая, вишне во-красная, красно-фиолетовая). Особенно часто эту реакцию применяют для идентификации сложных эфиров (салициловой кислоты — фенилсалицилат, метилсалицилат, л-аминобензой-ной кислоты, алифатических и других кислот), содержащих сложную эфирную группу, алкалоидов (атропин, кокаин), стероидных гормонов (кортизона ацетат, тестостерона пропионат и др.), высших жирных кислот, коллагенов, пептидных связей в белках. Дают эту реакцию также амиды (бромизовал, фенацетин, парацетамол, нитразепам) и имиды (барбитураты, бемегрид, фенсукцинимид).

С гидроксиланом легко реагируют сложные эфиры, значительно медленнее в сильнощелочной среде и при повышенной температуре — амиды и имиды. Также в щелочной среде вступают в эту реакцию лактоны (пилокарпин и сердечные гликозиды с лактоновым циклом). Для образования окрашенных комплексов наряду с солями железа (III) используют соли меди (II), реже другие катионы металлов. Синтетические и природные пенициллины, содержащие р-лактамный цикл, образуют гидроксамат меди при рН 7,0, цефалоспорины при рН 6,0 в присутствии никеля. Образование устойчивых красно-фиолетовых комплексов гидроксамовых кислот с солями железа (III) в кислой среде (рН 1,5—3,0) с максимумом светопоглощения в области 470—540 нм использовано для фотометрического определения большинства указанных лекарственных веществ. При выборе условий выполнения анализа важное значение имеют не только химическая структура препарата, но и природа растворителя, рН среды, температура.

Реакция разложения аминов и аминопроизводных. Некоторые соли четвертичных аммониевых оснований при нагревании до плавления выделяют триметиламин, другие (ацетилхолин-хлорид) разлагаются с его выделением под действием щелочей. Амиды ароматических, гетероциклических кислот при нагревании в растворах едких щелочей (гидроксидов) разлагаются с образованием аммиака или соответствующего алкил- или диалкиламина, которые регистрируют по характерному запаху. Этот процесс лежит в основе испытаний подлинности амида салициловой, диэтиламида никотиновой и других кислот. Производные уретана под действием щелочей образуют спирт, аммиак и карбонат натрия (прозерин, пармидин, мепротан).

Вещества, содержащие в молекуле уреидную группу, гидролизу-ются в кислой и в щелочной средах по общей схеме. Для испытания подлинности циклических и ациклических уреидов, алкилуреидов сульфокислот, производных гуанидина и семикарбазона используют реакцию гидролиза в щелочной среде. При этом образуется аммиак, который обнаруживают по запаху или изменению окраски влажной красной лакмусовой бумаги. Мочевина, образующая под действием щелочей производные гуанидина, разлагается до аммиака и карбоната натрия. Если на продукты щелочного гидролиза подействовать избытком минеральной кислоты, то наблюдается выделение газа (диоксид углерода). Продукты гидролиза ациклических и циклических уреидов при этом нейтрализуются с образованием соответствующей жирной кислоты, которую обнаруживают по запаху.

Амиды сульфаниловой кислоты идентифицируют реакцией пиролитического расщепления (пиролиза) плавлением порошка лекарственного вещества в пробирке. При этом выделяется аммиак (или другие газы), придающий веществу характерную окраску. Реакцию разложения нагреванием в присутствии карбоната натрия используют для обнаружения некоторых производных пиридин карбоновых кислот и их амидов. Образуется пиридин, определяемый по запаху.

Реакции окисления-восстановления. Лежащие в основе многих химических реакций, эти реакции используют для испытания подлинности лекарственных веществ. Реакцию гидрирования нитросоединений (металлическим цинком в присутствии соляной кислоты) применяют для получения аминов и последующего образования из них окрашенных диазо- и азосоединений. Процесс гидрирования, основанный на присоединении водорода по месту двойной связи, можно использовать для идентификации непредельных соединений. Препараты, содержащие в молекуле непредельные связи (сферофизи-набензоат, карбокромен, нистатин, амфотерицин В), под действием окислителей (перманганат калия) подвергаются окислительной гидратации. Происходит обесцвечивание раствора перманганата калия.

Препараты, содержащие в молекуле хинонную группу (викасол), под действием восстановителей (цинковая пыль в присутствии минеральных кислот) гидрируются до образования фенольных групп.

Реакцию окисления спиртов до альдегидов используют для идентификации веществ, содержащих первичную спиртовую группу. Вторичные спирты при окислении образуют кетоны.

В фармацевтическом анализе широко используют реакцию окисления альдегидов до кислот.

Восстановительные свойства производных альдегидов (формальдегид, хлоралгидрат, цитраль, глюкоза), изоникотиновой кислоты (изониазид, салюзид), стероидных гормонов, содержащих в молекуле а-кетольную группу, антибиотиков тетрациклинового ряда и стрептомицина устанавливают с помощью реакции образования «серебряного зеркала», а также реактивами Фелинга и Несслера. Реакция «серебряного зеркала» основана на восстановлении серебра из его солей в аммиачном растворе. Реактив Фелинга представляет собой смесь двух приготавливаемых отдельно растворов: раствора сульфата меди и раствора, содержащего соль винной кислоты (сеньетова соль) и гидроксид натрия. При смешивании этих растворов с альдегидами после нагревания образуется вначале желтый осадок гидроксида меди (I), а затем красный осадок оксида меди. Процесс окисления лежит в основе реакции «серебряного зеркала» и реактива Фелинга для обнаружения а-кетольной группы в стероидных соединениях (кортизона ацетат, гидрокортизон, преднизолон, ДОКСА). Действие реактива Несслера основано на восстановлении ртути в щелочной среде.

Восстановительные свойства альдегидов можно использовать для испытания подлинности неорганических лекарственных веществ (соединения ртути, серебра).

Вещества, содержащие в молекуле гидразиновую группу (изониазид, апрессин), окисляются под действием раствора сульфата меди и аммиачного раствора нитрата серебра. Под действием минеральных кислот а-гидроксикарбоновой кислоты адреналина гидротартрат, натрия цитрат, кальция лактат, ациклидин, платифиллина гидротартрат разлагаются.

Многие лекарственные вещества претерпевают химические изменения под действием окислителей. Окрашенные продукты окисления образуют гетероциклические соединения, производные пиразо-лона и фенотиазина; алкалоиды, производные бензилизохинолина (папаверин), фенантрена (морфин, кодеин, апоморфин), индола (резерпин). Процесс окисления использован в мурексидной (тауриновые алкалоиды) и таллейохинной (хинин) пробах. В основе испытаний подлинности гормонов, имеющих в молекуле фенольный гидроксил, а также препаратов ряда витаминов лежит процесс окисления. В качестве окислителей используют галогены (раствор йода, бромную воду) или вещества, легко отщепляющие галогены (хлора-мины, гипохлориты), а также растворы пероксида водорода, перман-ганата калия, солей церия и др.

Реакции образования солей и комплексных соединений. Эти реакции с использованием неорганических солей железа (III), меди (II), серебра, кобальта, ртути (II), кадмия, свинца, сурьмы широко используют для испытания подлинности карбоновых кислот (в том числе аминокислот, оксикислот), производных барбитуровой кислоты, спиртов, фенолов, сульфаниламидов, некоторых алкалоидов, гормонов, антибиотиков. Соответствующие соли или комплексные соединения образуются за счет наличия в молекулах карбоксильной группы, вторичной аминогруппы и спиртового гидроксила. Образование из органических кислот солей и комплексных соединений происходит по общей схеме, алифатические амины вступают в реакцию комплексообразования. Реакции на натриевые, калиевые, кальциевые соли, соли органических кислот, в том числе сульфаниламидов, витаминов, антибиотиков и др., выполняют так же, как и при испытании неорганических лекарственных веществ. Для идентификации используют реакцию нейтрализации натриевых (калиевых) солей органических кислот (бензойной, салициловой и др.). Выделившиеся в воде нерастворимые кислоты осаждаются, затем их идентифицируют по температуре плавления или цветными реакциями с ионами тяжелых металлов.

В фармацевтическом анализе широко применяется хлорид железа (III). Взаимодействуя с фенолами, он образует комплексные ионы феноксидов (фенолятов) железа. Они в зависимости от присутствия в молекуле тех или иных функциональных групп могут иметь различную химическую структуру. Феноксиды железа окрашены в синий или фиолетовый цвет (фенол, резорцин и др.). Установлено, что наличие карбонильной и некоторых других групп в ортоположении к фенольному гидроксилу обусловливает фиолетовую окраску испытуемого вещества, в параположении — желтую или красную; метазамещенные фенолы не образуют окрашенных соединений (тимол).

Окрашивающиеся соединения с хлоридом железа (III) образуют лекарственные вещества, содержащие в своей молекуле фенольный гидроксил: производные я-аминофенола, сложные эфиры салициловой кислоты и производные салициламида с незамещенным феноль-ным гидроксилом, оксипиридиновые витамины и витамины группы флавоноидов, производные 8-оксихинолина, 4-окси кумарина, препараты гормонов, являющихся производными аминофенолов, антибиотики тетрациклинового ряда, продукт щелочного гидролиза стрептомицина — мальтол и ряд других веществ.

Соли тяжелых металлов используют в качестве реактивов для обнаружения органических кислот различной химической структуры: лимонной, бензойной, цинхониновой; аминокислот, и-аминосалициловой и др.

Вещества, содержащие в молекуле меркаптогруппу (цистеин, мер-казолил, меркаптопурин), образуют с солями тяжелых металлов нерастворимые в воде меркаптиды, которые под действием растворов едких щелочей гидролизуются с образованием сульфидов. Последние можно обнаружить с помощью цветных реакций, используя в качестве реактивов нитропруссид натрия или ацетат свинца.

Препараты, содержащие в молекуле сульфогруппы (хиниофон, сигенин, диазолин), взаимодействуя с ионами бария, образуют осадки.

Ионы железа (III), серебра, меди (II), кобальта позволяют подтвердить наличие амидной группы в молекулах сульфаниламидов, барбитуратов, пуринов. Соли меди (II) в нейтральной среде дают комплексные соединения с сульфаниламидами. Подобные комплексы с сульфаниламидами образуют и ионы других тяжелых металлов. Различие в растворимости и окраске позволяет идентифицировать получаемые продукты.

Препараты, молекула которых включает циклическую уреидную группу (барбитураты, производные пурина), с солями тяжелых металлов в присутствии гидроксида натрия образуют комплексные окрашенные соединения (сине-фиолетовые с солями кобальта и кальция; голубые до сиреневых с солями меди). Кроме того, соли тяжелых металлов позволяют выявлять некоторые алкалоиды (цитизин), витамины (рибофлавин, фолиевую и никотиновую кислоты, витамины группы А и D).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26