Количественное определение. Нитрофурал (фурацилин) Строение и свойства Физические свойства фурацилина

Пятигорский медико-фармацевтический институт ФИЛ ГБОУ ВПО ВОЛГГМУ МЗ РФ Кафедра фармацевтической химии Курсовая работа По фармацевтической химии на тему: «Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа фурацилина 0,002 с раствором кислоты борной 2% 10мл.» Исполнитель: студент 527 группы Мехоношин И.И. Руководитель: Макарова А.Н.

Пятигорск, 2013

Содержание ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. Общая характеристика фурацилина……… 1.1. Общая характеристика фурацилина.…… 1.2.Получение и физические свойства фурацилина….. 1.3. Способы идентификации фурацилина….. 1.4. Способы количественного определения фурацилина…. 1.5. Фармакологическое действие, применение в медицине и хранение лекарственных препаратов фурацилина…… ГЛАВА 2. Разработка способов анализа лекарственного средства фурацилина с натрия хлоридом….. 2.1. Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа ингредиентов лекарственного средства по показателю «Специфичность»……….. 2.2. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателю «Линейность»……………. 2.3. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателю «Правильность»……….. 2.4. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателю «Прецизионность»……..

ВЫВОД…………………………….

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………

Введение Первые сведения о синтетическом получении фурановых веществ появились ещё в начале XIX века, то есть на заре органической химии как самостоятельной науки. Однако только со второй половины XIX столетия, со времени появления и упрочения структурной теории А. М. Бутлерова и установления на её основе химической структуры пятичленных гетероциклов, создались необходимые предпосылки для обособления химии фурановых соединений как производных одного из этих родоначальных циклов - фурана. Исторически первым в ряду фурановых соединений, был синтез в 1818 г. пирослизевой кислоты при пирогенетическом разложении слизевой кислоты. Образовавшийся при этом побочно жидкий продукт исследован не был, что отсрочило открытие фурана более чем на 50 лет. Затем следует случайное открытие фурфурола Доберейнером в 1832 году, при попытке осуществить синтез муравьиной кислоты из крахмала и сахара действием серной кислоты и двуокиси марганца. Фурфурол был получен вновь в 1840 году при обработке овсяной муки серной кислотой, причем, в количествах, достаточных для исследований, и Стенхоуз сумел определить его важнейшие свойства и вывести эмпирическую формулу. К тому же времени (1845 г.) относится получение фурфурола из отрубей и появление сохранившегося до наших дней названия этого вещества - фурфурол, которое должно было выразить источник его получения и внешние признаки (furfur - отруби, oleum - масло). От этого названия впоследствии было выведено общепринятое ныне наименование основного гетероцикла (фурфуран, фуран) и всех его производных. В течение 60 лет в медицинской практике и ветеринарии для лечения бактериальных и некоторых протозойных инфекций применяются препараты производные 5-нитрофурана. Противомикробная активность этого класса химических соединений была впервые установлена в 1944г. M . Dood , W . Stillman и сразу привлекла внимание медиков. Исследования показали, что среди многочисленных производных фурана, изучавшихся с конца 18 столетия, противомикробными свойствами характеризуются только соединения, содержащие (NO 2 -группу) строго в положение 5-ого фуранового цикла. Для применения в медицинской практике в 50-60-х годах был предложен ряд различных производные 5-нитрофурана. Затем, в связи с введением в клиническую практику большого числа высокоэффективных химиотерапевтических препаратов в других классах химических веществ, которые превышали по степени активности нитрофураны и имели ряд преимуществ по фармакокинетическим и токсикологическим характеристикам интерес к препаратам рассматриваемой группы снизился. Тем не менее до сих пор нитрофураны применяются в медицинской практике.

Глава 1. Общая характеристика фурацилина. 1.1. Общая характеристика фурацилина.

Основу химической структуры лекарственных средств, производных фурана, составляет пятичленный кислородсодержащий гетероцикл. В медицинской практике используют ЛС производные 5-нитрофурфурола (фурфураля, 2-фу-ранкарбальдегида):

К ЛС этой группы относятся фурацилин, фурадонин, фуразолидон, фура-гин. ЛС этой группы впервые были получены в Англии в 1940-х гг. при утилизации фурфурола. В нашей стране были синтезированы фурацилин, фурадонин,фуразолидон. Лекарственные препараты - производные 5-нитрофурфурола - антибактериальные средства широкого спектра действия в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, некоторых крупных вирусов, трихомонад, лямблий. В зависимости от характера заместителя наблюдаются некоторые различия в спектре их антибактериального действия. Например, фурацилин влияет на грамотрицательные и грамположительные бактерии. Фуразолидон наиболее эффективен в отношении грамотрицательных бактерий, а также трихомонад и лямблий. Фурадонин и фурагин наиболее эффективны при инфекциях мочевых путей. Особенности действия препаратов определяют показания к применению и способы использования отдельных препаратов. В основе механизма антибактериальной активности ЛС производных фурана лежит нарушение синтеза ДНК и белка микробных клеток. При этом - N0 2 -rpynna восстанавливается до аминогруппы -NH 2 .

1.2. Получение и физические свойства фурацилина. Фурацилин (фурацин, нитрофуран, нитрофуразон, 5-нитрофурфурилиденсемикарбазон) C 6 H 6 O 4 N 4.

Представляет собой жёлтый или зеленовато-желтый кристаллический порошок, без запаха, горький на вкус. Плавится при температуре 227-232°С с разложением. Фурацилин очень мало растворим в воде (1:4200) , мало растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире, растворим в щелочах. Раствор имеет жёлтую или бесцветную окраску. Водные растворы при длительном хранении теряют антимикробную активность. Исходным продуктом для синтеза всех препаратов нитрофуранового ряда является весьма доступное вещество- фурфурол, получаемый из отходов различных сельскохозяйственных продуктов (кукурузные кочерыжки, подсолнечная лузга). Получение фурацилина основано на нитровании фурфурола в смеси уксусного ангидрида и уксусной кислоты. Образовавшийся при этом 5-нитрофурфуролдиацетат гидролизуют и полученный 5-нитрофурфурол конденсируют с солянокислым семикарбазидом:

1.3. Способы идентификации фурацилина. Для испытания подлинности используют ИК-спектры производных нитрофурана. Их спрессовывают в виде таблеток с бромидом калия и снимают спектры в области 1900-1700 см -1 . ИК-спектры должны полностью совпадать с ИК-спектрами ГСО. ИК-спектр фурацилина имеют полосы поглощения при 971, 1020, 1205, 1250, 1587, 1784 см -1 . Химические реакции, используемые для идентификации фурацилина.Подлинность фурацилина устанавливают по цветной реакции с водным раствором гидроксида натрия. Нитрофурал при использовании разбавленных растворов щелочей образует ацисоль, окрашенную в оранжево-красный цвет: При нагревании фурацилина в растворах гидроксидов щелочных металлов происходит разрыв фуранового цикла и образует карбонат натрия, гидразин и аммиак. Последний обнаруживают по изменению окраски влажной красной лакмусовой бумаги:

Характерные цветные реакции, позволяющие отличать друг от друга производные 5-нитрофурана, дает спиртовый раствор гидроксида калия в сочетании с ацетоном: нитрофурал приобретает темно-красное окрашивание. Фурацилин также идентифицируют с помощью общей реакции образования 2,4-динитро- фенилгидразона (температура плавления 273°С). Он выпадает в осадок при кипячении раствора лекарственного вещества в диметилформамиде с насыщенным раствором 2,4-динитрофенилгидразина и 2 М раствора хлороводородной кислоты. Раствор нитрофурала в диметилформамиде после добавления свежеприготовленного 1%-ного раствора нитропруссида натрия и 1 М раствора гидроксида натрия дает красное окрашивание. Производные нитрофурана образуют в слабощелочной среде окрашенные нерастворимые комплексные соединения с солями серебра, меди, кобальта и других тяжелых металлов. При добавлении к раствору нитрофурантоина (в смеси диметилформамида и воды) 1%-ного раствора сульфата меди (II), нескольких капель пиридина и 3 мл хлороформа после встряхивания хлороформный слой приобретает зеленое окрашивание. Комплексные соединения нитрофурала и фуразолидона в этих условиях не извлекаются хлороформом. Окислительно-восстановительные реакции (образования «серебряного зеркала», с реактивом Фелинга) могут быть выполнены после щелочного гидролиза, сопровождающегося образованием альдегидов. 1.4. Способы количественного определения фурацилина. Количественное определение проявляющего восстановительные свойства нитрофурала выполняют йодометрическим методом , основанным на окислении йодом в щелочной среде (для улучшения растворимости к навеске прибавляют хлорид натрия и смесь подогревают). Титрованный раствор йода в щелочной среде образует гипойодит: Гипойодит окисляет нитрофурал до 5-нитрофурфурола:
После окончания процесса окисления фурацилина раствор подкисляют и титруют выделившийся избыток йода тиосульфатом натрия:
Известен способ определения нитрофурала броматометрическим методом , основанным на окислении гидразиновой группы в присутствии концентрированных кислот при температуре 80-90°С:
Фуразидин-калий количественно определяют ацидиметрически, титруя 0,01 М раствором хлороводородной кислоты (индикатор бромтимоловый синий). Для установления подлинности и количественного определения нитрофурала используют УФ-спектры его 0,0006% - ных растворов в смеси диметилформамида с водой (1:50). Максимумы поглощения такого раствора в области 245-450 нм находятся при 260 и 375 нм, а минимум - при 306 нм. Максимумы второй полосы поглощения (365-375 нм) более специфичны хм производных 5-нитрофурана, т. к. обусловлены наличием различных электронодонорных групп в положении 2 фурановдго цикла. Количественное спектрофотометрическое определение выполняют при 375 нм и рассчитывают содержание с использованием стандартного образца нитрофурала. Растворителем для УФ-спектрофотометрического определения может служить 50%-ный раствор серной кислоты, в котором нитрофурал, имеет максимум поглощения при 227 нм. Также количественное определение нитрофурала, можно проводить фотоколориметрическим методом , основанным на использовании цветных реакций с едкой щелочью в различных растворителях. 1.5. Фармакологическое действие, применение в медицине и хранение лекарственных препаратов фурацилина. Фармакологическое действие . Является антибактериальным веществом, действующим на различные грамположительные и грамотрицательные бактерии (стафилококки, стрептококки, дизентерийная палочка, кишечная палочка, сальмонелла паратифа, возбудитель газовой гангрены и др.) Применяют для лечения и предупреждения гнойно-воспалительных процессах, при пролежнях и язвах, ожогах II и III степени, для подготовки гранулирующей поверхности к пересадкам кожи и к вторичному шву орошают рану водным раствором фурацилина и накладывают влажные повязки; при остеомиелите после операции промывают полость водным раствором фурацилина и накладывают влажную повязку; при эмпиемах плевры отсасывают гной и промывают плевральную полость с последующим введением в полость 20 - 100 мл водного раствора фурацилина. При анаэробной инфекции, помимо обычного хирургического вмешательства, рану обрабатывают фурацилином, при хронических гнойных отитах применяют в виде капель спиртовой раствор фурацилина. Кроме того, препарат назначают при фурункулах наружного слухового прохода и эмпиемах околоносовых пазух; для промывания верхнечелюстной (гайморовой) и других околоносовых пазух используют водный раствор фурацилина; при конъюнктивитах и скрофулезных заболеваниях глаз, в конъюнктивальный мешок закапывают водный раствор фурацилина; при блефаритах края век смазывают фурацилиновой мазью, и внутрь для лечения бактериальной дизентерии. Формы выпуска препарата :

Аэрозоль.

Раствор для наружного применения 0,02% (водный).

Раствор для наружного применения 0,066%(спиртовой).

Таблетки по 0,02 г. для приготовления раствора для наружного применения.
Таблетки по 0,1 г. для приёма внутрь. Условия хранения . Производные 5-нитрофурана хранят по списку Б в прохладном месте в хорошо укупоренной таре. Предохраняющей от действия света и влаги.

ГЛАВА 2. Разработка способов анализа лекарственного средства фурацилина с борной кислотой 2.1. Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа ингредиентов лекарственного средства по показателю «Специфичность». Под специфичностью методики следует понимать способность достоверно определять анализируемое соединение в присутствии других компонентов образца. Для определения специфичности, мы готовим 3 модельных смеси: 1) оба ингредиента по прописи; 2) только первый ингредиент по прописи; 3) только второй ингредиент по прописи. Далее была проведена валидационная оценка качественного анализа каждого из ингредиентов лекарственного средства по показателю «специфичность». Для установления специфичности следует убедится в отсутствии положительного эффекта реакции на сопутствующие вещества.

Методика качественного анализа фурацилина : К 0,5 мл исследуемого раствора прибавляют 2 капли раствора натрия гидрооксида-появляется оранжево красное окрашивание

Методика качественного анализа кислоты борной : Выпаривают досуха 5 капель лекарственного средства, прибавляют 1 мл спирта 95% и поджигают. Пламя окрашивается в зеленый цвет.

В модельной смеси №1, где содержатся оба ингредиента по прописи (фурацилин и кислота борная) с помощью качественных реакций доказывают подлинность каждого компонента лекарственного средства. В модельной смеси №2, содержащей только фурацилин с помощью качественных реакций на второй компонент (кислота борная) подтверждают отсутствие аналитического эффекта у первого компонента. В модельной смеси №3, содержащей только кислота борная с помощью качественных реакций на первый компонент (фурацилин) подтверждают отсутствие аналитического эффекта у второго компонента. Таким образом, согласно проведенным исследованиям, доказана специфичность методик идентификации фурацилина и борной кислоты в лекарственном средстве.

Методика количественного определения фурацилина :

Раствор фурацилина 0,02% ,1 мл исследуемого раствора вносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, приливают 20 мл воды,5 мл 1 М раствора натрия гидроксида, доводят объем раствора водой до метки, перемешивают и через

20 мин измеряют оптическую плотность раствора (Ах) на спектрофотометре при длине волны около 440 нм. Толщина слоя раствора в кювете-10 мм, раствор сравнения-вода.

Параллельно проводят аналогичное определение оптической плотности, используя 1 мл 0,02% (0,0002 г/мл) раствора РСО фурацилина (Аст). Содержание фурацилина (Х) в процентах вычисляют по формуле

Х=

Кислота борная . К 0,5 мл лекарственного средства прибавляют 3 мл нейтрализованного по фенолфталеину глицерина и титруют при взбалтывании 0,1 М раствором натрия гидроксида до розового окрашивания

1 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида соответствует 0,006183 г кислоты борной.

В модельной смеси №1, где содержатся оба ингредиента по прописи (фурацилин и кислота борная) с помощью количественных реакций определяем два компонента В модельной смеси №2, содержащей только фурацилин с помощью количественной реакций на второй компонент (кислота борная) доказываем отсутствие влияния первого компонента на анализ В модельной смеси №3, содержащей только кислота борная с помощью количественной реакции на первый компонент (фурацилин) подтверждают отсутствие влияния второго компонента на анализ. Вывод: Определили валидационную оценку по показателю специфичность

2.2. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателю «Линейность». Линейность методики – это наличие прямой пропорциональной зависимости аналитического сигнала от концентрации или количества определяемого вещества в анализируемой пробе. Линейность выражается уравнением у = ax + b . Это уравнение называют линейной регрессией. Параметр b градуировочной функции характеризует отрезок, отсекаемый на оси ординат и соответствующий значению холостого опыта, а коэффициент a характеризует наклон градуировочной кривой и является отражением чувствительности методики. Если при проведении контрольного опыта, титрант не расходуется, то градуировочный график принимает форму прямой, выходящей из начала координат, и имеющей тангенс угла наклона равный 1. Основной характеристикой линейности является коэффициент корреляции-мера взаимосвязи измеренных явлений. Коэффициент корреляции (обозначается «r») рассчитывается по специальной формуле:

Для аналитических целей можно использовать только ту методику, для которой зависимость функции от аргумента коррелируется с коэффициентом r, который должен быть ≥ 0,99.

Для проверки линейности брали 5 экспериментальных точек. Использовали точные навески фурацилина (0,02 г) помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 10 мл диметилформамида, охлаждают,доводят объем раствора водой до метки перемешивают и готовили из них растворы таким образом, чтобы концентрация фурацилина в растворах составляла 0,0004%, 0,0003%, 0,0004%, 0,0005%, 0,0006%. Измеряли оптическую плотность каждого раствора на спектрофотометре при длине волны 375 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали - воду очищенную. Таблица 1 - Результаты измерения оптической плотности.

V мл
C %

Концентрация фурацилина в растворе %

По полученным данным строили градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации.

Рисунок 1- Градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации фурацилина. По полученным данным рассчитывали коэффициент уравнения линейности и коэффициент корреляции. y = 606 x + 0,0046 r = 0,9863 Заключение : Для данной выборки значение коэффициента корреляции составил 0,9963. Это позволяет утверждать о наличии линейной зависимости оптической плотности от концентрации.

2.3. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина и кислоты борной по показателю «Правильность». Правильность аналитической методики называется степень близости экспериментальных результатов к истинному значению во всей области измерений. Главным фактором, определяющим правильность, является значение систематической погрешности. Для определения правильности мы готовим 3 образца: - первый (низкой концентрации) - второй (средней концентрации) - третий (высокой концентрации) Раствор А1. Точные навески фурацилина (0,01 г) и кислоты борной (1,0 г) помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 30 мл воды при нагревании, после охлаждения доводили водой до метки. Раствор А2. Точные навески фурацилина (0,02 г) и кислоты борной (2,0 г) помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 30 мл воды при нагревании, после охлаждения доводили водой до метки. Раствор А 3 . Точные навески фурацилина (0,03 г) и кислоты борной (3,0) помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 30 мл воды при нагревании, после охлаждения доводили водой до метки. Далее проводили три параллельных определения каждого модельного образца. Для оценки полученных результатов наиболее простым и наглядным критерием служит открываемость (R ), которая вычисляется по формуле:

R = × 100% ; Статистическая обработка результатов анализа представлена в таблице 2.

Таблица 2- Результаты установления методики количественного определения по показателю «правильность»

		Найдено, г



2(средний)
2(средний)
2(средний)
3(верхний)
3(верхний)
3(верхний)

SD = = = 0,92;

T = = 2,14.

Табличный коэффициент по ГФXI = 2,306. Так как экспериментальный критерий Стьюдента = 2,14 ˂ табличного, методика является правильной и не содержит систематических ошибок.

2.4. Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателю «Прецизионность» Прецизионность (воспроизводимость) – это характеристика случайного рассеяния. По существу это мера суммы случайных ошибок. При установлении прецизионности следует иметь в виду, что данная характеристика бывает 3-х уровней: - повторяемость (сходимость); - промежуточная прецизионность (внутрилабораторная воспроизводимость); - межлабораторная воспроизводимость. Для целей фармацевтического анализа достаточно только первого уровня. При установлении повторяемости проводят не менее 6 параллельных определений, затем вычисляют величину стандартного отклонения (SD) и относительного отклонения (RSD). Следует отметить, что ни один нормативный документ не устанавливает нижнюю границу прецизионности и она определяется используемым методом анализа: SD = ; RSD = × 100%. Методика количественного определения. Для определения прецизионности готовим модельный раствор фурацилина с кислотой борной №2. Для этого взяли точные навески фурацилина (0,02 г) и борной кислоты (0,9 г) поместили в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворили в 30 мл воды при нагревании, после охлаждения довели водой до метки. Провели три параллельных титрования на трех уровнях концентраций (9 определений). Определение №1. Провели три параллельных титрования, отмеривая каждый раз по 1 мл ЛП. Определение №2. Провели три параллельных титрования, отмеривая каждый раз по 2 мл ЛП. Определение №3. Провели три параллельных титрования, отмеривая каждый раз по 3 мл ЛП. Расчет содержания кислоты борной (г) проводят по следующей формуле: ; Все полученные данные вносим в таблицу №3. Таблица 3- Результаты установления методики количественного определения по показателю «прецизионность».

Производные нитрофурана

1. 3-х членные.
этиленоксид	этиленсульфид	этиленимин
2. 5-членные.
фуран	тиофен	пиррол
3. 5-членные с несколькими гетероатомами.
пиразол	имидазол	1,3-тиазол	тиазолидин	оксазол-1,3
1,2,3-оксадиазол	1,3,7-тиадиазол	1,2,4-тиадиазол	1,2,3,4-тетразол
4. 6-членные.
α-пиран	g-пиран	тетра-гидропиран	пиридин	пиперидин
5. 6-членные с несколькими гетероатомами.
пиридазин	пиримидин	пиразин	пиперазин	1,3,5-триазин	диоксин
тиазин	оксазин	морфолин
7. 7-членные.
азепин	1,2-диазепин

Подлинность :

1. В качестве групповой реакции на нитрофурановую группировку в молекулах данных соединений характерна реакция с растворами щелочей. Характер окраски зависит от строения заместителя в положении 2. У некоторых соединений она появляется лишь в сильно щелочной среде или при нагревании, у других – на холоду. Предполагают, что окраска обуславливается раскрытием фуранового цикла с образованием сильно окрашенного аниона:

2. Кроме того, для отличия одного препарат от другого рекомендуется реакция со спиртовым раствором щелочи в различных органических растворителях. Чаще всего берут ацетон или диметилформамид, в которых нитрофураны очень хорошо растворяются. В зависимости от концентрации испытуемого препарата в органическом растворителе и количества добавляемой щелочи окраски меняются в соответствии с характером каждого препарата.

3. Также групповая реакция – это образование аммиака при обработке их щелочных растворов цинковой пылью.

Na 2 CO 3 + HCl àCO 2

N 2 H 4 + N,N-диэтиламинобензальдегид à азокраситель (красный в H +).

4. Реакция серебряного зеркала.

2OH + восстановленная форма 2Ag¯ + окисленная форма - NH 4 + + 3NH 3 + H 2 O

5. С реактивом Фелинга:

Реактив – смесь равных объемов раствора Фелинга 1 (CuSO 4 + следов. H 2 SO 4 – прозрачная жидкость голубоватого цвета) и раствора Фелинга 2 (сеньетова соль – тартрат калия натрия в растворе щелочи).

Собственно реактив Фелинга – прозрачная жидкость ярко-синего цвета, комплекс соли меди (нижеприведенная формула – по Ильиной Татьяне Юрьевне; Трусов же Сергей Николаевич представляет себе комплекс меди с калия натрия тартратом несколько иначе – по его мнению, медь связывается по спиртовым гидроксилам только лишь с одной молекулой винной кислоты).

При добавлении альдегида и кипячении на водяной бане, выпадает осадок красно-бурого цвета.

Альдегид + комплекс Фелинга + KOH + 3NaOH CuOH + кислая Калиевая соль винной кислоты + кислая Натриевая соль винной кислоты + кислота из альдегида + 2H 2 O

2CuOH à Cu 2 O + H 2 O

Гидроксид меди 1 – желтоватого цвета, очень неустойчив и быстро разлагается до кирпично-красного оксида.

6. С реактивом Несслера:

RCHO + K 2 + 3KOH à Hg¯ + RCOOK + 4KI + 2H 2 O

7. В качестве специфичных реакций для препаратов нитрофуранового ряда можно использовать их способность образовывать в водных растворах окрашенные или малорастворимые комплексы с солями тяжелых металлов: СuSO 4 , AgNO 3 , Co(NO) 2 и др.

9. Можно использовать различные виды хроматографии и по значению Rf характеризовать каждый из препаратов.

Количественное определение :

1. Поскольку все препараты нитрофуранового ряда дают окрашенные растворы с растворами щелочей, в качестве общего метода из количественного определения можно применить колориметрические метода. Для этой цели из точной навески препарата готовят раствор, обрабатывают его 1н. раствором щелочи и через некоторое время измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре. В тех же условиях определяют удельный показатель поглощения стандартного образца препарата и затем рассчитывают процентное содержание препарата по соответствующей формуле. Таким методом ГФ10 рекомендует определять фурадонин и фуразолидон (ГФ10 стр. 322).

2. Для препаратов имеющих в своей молекуле гидразиновую группировку, способную окисляться, рекомендуется йодометрический метод (например, фурацилин).

Обратная йодометрия в щелочной среде. Выделяется NH 2 -NH 2 , реагирует с I 2 /OH -

2NaIO + N 2 H 4 à N 2 +NaI + 2H 2 O

NaI +NaIO изб + H 2 SO 4 + H 2 0 à I 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O

f=1/4. Аналогично для подобных препаратов можно применить и броматометрический метод.

3. По удельному показателю поглощения Е.

4. По стандартным растворам.

5. Методами хроматографии (ТСХ).

Применение : бактерицидные свойства широкого спектра действия фурацилин 1:5000 – полоскания промывание гнойных ран.

Хранение : в хорошо укупоренных банках из тёмного стекал, в прохладном, защищенном от света месте. По списку Б.

Furacilinum – Фурацилин.

5-Нитрофурфурола семикарбазон.

Описание : Желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический порошок горький на вкус.

Растворимость : Очень мало растворим в воде, мало - в спирте, растворим в щелочах.

Подлинность :

Фурацилин дает все реакции, характерные для препаратов нитрофуранового ряда (см. выше).

Для фурацилина описана реакция (нефармакопейная), отличающая его от всех других препаратов нитрофуранового ряда – это реакция с резорцином в солянокислой среде. При нагревании реакционной смеси и последующем подщелачивании наблюдается флуоресценция, которая усиливается при добавлении изоамилового спирта (химизм не надо).

Количественное определение :

Методом обратной йодометрии: навеску препарата растворяют воде при нагревании на водяной бане. Для лучшей растворимости добавляют натрия хлорид. Затем к определенному количеству данного раствора добавляют избыток титрованного раствора йода и 0,1 мл раствора NaOH.

Происходит окислительный распад гидразиновой группы до азота:

В щелочной среде йод может реагировать со щёлочью и давать гипойодиды:

I 2 + 2NaOH à NaI + NaIO + H 2 O

При добавлении серной кислоты выделяется йод, который вместе со взятым избытком титрованного раствора I 2 оттитровывается тиосульфатом натрия:

NaI +NaIO + H 2 SO 4 à I 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O

I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 à 2NaI + Na 2 S 4 O 6

Примеси :

ГФ10 допускает: хлориды, сульфаты, тяжелые металлы, и мышьяк в пределах эталона.

В препарате может быть примесь семикарбазида , которая определяется с раствором Фелинга. Поскольку эта примесь недопустимая в препарате, то при добавлении реактива Фелинга и нагревании не должен выпадать красный осадок закиси меди.

Хранение : список Б. В хорошо укупоренных банках темного стекла в прохладном, защищенном от света месте.

Применение : Назначают наружно для лечения и предупреждения гнойно-воспалительных процессов и внутрь для лечения бактериальной дизентерии.

Форма выпуска : порошок; таблетки по 0,1 г для приема внутрь и по 0,02 г для - приготовления раствора (для наружного применения), 0,2 % мазь.

Furadoninum (Фурадонин)

N- (5-Нитро-2-фурфурилиден)-1-аминогидантоин.

Описание : Желтый или оранжево-желтый кристаллический порошок, горький на вкус.

Растворимость : Практически нерастворим в воде и спирте.

Подлинность :

1. С раствором щёлочи наблюдается темно-красное окрашивание.

2. При растворении препарата в свежеприготовленном растворе диметилформамида появляется жёлтое окрашивание, которое при добавлении 2 капель 1 н. спиртового раствора КОН переходит в коричнево-жёлтое.

Количественное определение :

По ГФ10 определяют фотоэлектроколориметрически (ГФ10 стр.322).

Хранение : в сухом, защищенном от света месте.

Применение : Препарат эффективен при лечении инфекционных заболеваний мочевых путей. Показания: пиелит, пиелонефрит, цистит, уретрит. Его применяют также для предупреждения инфекций при урологических операциях, цистоскопии, катетеризации и т.п.

Форма выпуска : таблетки по 0,05 г, таблетки фурадонина, растворимые в кишечнике, по 0,1 г таблетки желтого цвета с оранжеватым или зеленоватым оттенком с риской; таблетки, растворимые в кишечнике, по 0,03 г для детей.

Furazolidonum (Фуразолидон)

N - (5- Нитро-2-фурфурилиден) - 3-аминооксазолидон-2.

Описание : Желтый или зеленовато-желтый порошок, без запаха, слабогорький на вкус.

Растворимость : Практически нерастворим в воде, очень мало - в спирте.

Подлинность .

Furacilinum – Фурацилин.

5-Нитрофурфурола семикарбазон.

Описание : Желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический порошок горький на вкус.

Растворимость : Очень мало растворим в воде, мало - в спирте, растворим в щелочах.

Подлинность :

Фурацилин дает все реакции, характерные для препаратов нитрофуранового ряда (см. выше).

Для фурацилина описана реакция (нефармакопейная), отличающая его от всех других препаратов нитрофуранового ряда - ϶ᴛᴏ реакция с резорцином в солянокислой среде. При нагревании реакционной смеси и последующем подщелачивании наблюдается флуоресценция, которая усиливается при добавлении изоамилового спирта (химизм не нужно).

Количественное определение :

Методом обратной йодометрии: навеску препарата растворяют воде при нагревании на водяной бане. Для лучшей растворимости добавляют натрия хлорид. Далее к определенному количеству данного раствора добавляют избыток титрованного раствора йода и 0,1 мл раствора NaOH.

Происходит окислительный распад гидразиновой группы до азота:

В щелочной среде йод может реагировать со щёлочью и давать гипойодиды:

I 2 + 2NaOH à NaI + NaIO + H 2 O

NaI +NaIO + H 2 SO 4 à I 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O

I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 à 2NaI + Na 2 S 4 O 6

Примеси :

ГФ10 допускает: хлориды, сульфаты, тяжелые металлы, и мышьяк в пределах эталона.

В препарате должна быть примесь семикарбазида , которая определяется с раствором Фелинга. Поскольку эта примесь недопустимая в препарате, то при добавлении реактива Фелинга и нагревании не должен выпадать красный осадок закиси меди.

Хранение : список Б. В хорошо укупоренных банках темного стекла в прохладном, защищенном от света месте.

Furadoninum (Фурадонин)

N- (5-Нитро-2-фурфурилиден)-1-аминогидантоин.

Описание : Желтый или оранжево-желтый кристаллический порошок, горький на вкус.

Растворимость

Подлинность :

1. С раствором щёлочи наблюдается темно-красное окрашивание.

2. При растворении препарата в свежеприготовленном растворе диметилформамида появляется жёлтое окрашивание, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ при добавлении 2 капель 1 н. спиртового раствора КОН переходит в коричнево-жёлтое.

Количественное определение :

По ГФ10 определяют фотоэлектроколориметрически (ГФ10 стр.322).

Хранение : в сухом, защищенном от света месте.

Furazolidonum (Фуразолидон)

N - (5- Нитро-2-фурфурилиден) - 3-аминооксазолидон-2.

Описание : Желтый или зеленовато-желтый порошок, без запаха, слабогорький на вкус.

Растворимость : Практически нерастворим в воде, очень мало - в спирте.

Подлинность :

1. При нагревании с раствором щёлочи наблюдается бурое окрашивание, что связано с наличием в молекуле фуразолидона легкогидролизуемого оксазолидонового цикла. Добавление щёлочи приводит к разрыву кольца с образованием растворимого в воде окрашенного соединения:

2. При растворении препарата в орᴦ. растворителях и добавлении спиртового раствора щёлочи появляется фиолетовое окрашивание. При изменении концентрации окраска меняется.

Количественное определение :

ГФ10 предписывает использовать метод фотоколориметрии (ГФ10 стр.322).

Хранение

Применение : Эффективен в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Вместе с тем, обладает противотрихомонадной активностью. Препарат также эффективен при лямблиозе. Из возбудителей кишечных инфекций наиболее чувствительны к фуразолидону возбудители дизентерии, брюшного тифа и паратифов. Относительно слабо влияет на возбудителей гнойной и анаэробной инфекций. Одной из положительных особенностей фуразолидона является то, что устойчивость к нему микроорганизмов развивается медленно.

Форма выпуска : таблетки по 0,05 г в упаковке по 20 штук.

Furaginum (Фурагин)

N-(5-Нитро-2-фурил)-аллилиденаминогидантоин.

Описание : Желтый или оранжево-желтый мелкокристаллический порошок, без запаха, горький на вкус.

Растворимость : Практически нерастворим в воде и спирте.

Хранение : список Б. В сухом, защищенном от света месте.

Применение : Применяют внутрь и местно. Внутрь назначают главным образом при заболеваниях мочевых путей (острые и хронические пиелонефриты, циститы, уретриты, инфекции после оперативных вмешательств на органах мочеполовой системы и др.).

Форма выпуска : порошок; таблетки по 0, 05 г в упаковке по 100 штук.

Furacilinum – Фурацилин. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Furacilinum – Фурацилин." 2017, 2018.

Инструкция

по приготовлению и контролю качества раствора фурацилина 0,02% для наружного применения в условиях аптек.

1. Характеристика готового продукта

Раствора фурацилина 0,02% для наружного применения.

Препарат представляет собой 0,02% раствор фурацилина в 0,9% растворе натрия хлорида.

Фурацилина 0,2 г.

Натрия хлорида 9,0 г.

Воды очищенной 1 л.

Желтая или зеленовато-желтая жидкость, без запаха.

Выпускают во флаконах разной вместимости, укупоренных резиновыми пробками под обкатку алюминиевыми колпачками.

Хранят препарат при комнатной температуре, срок хранения 1 месяц.

Растворы фурацилина применяют в качестве наружного антибактериального средства.

По качеству раствор должен соответствовать требованиям ГФХ ст. 295.

2. Характеристика сырья и материалов

Таблица 1

Наименование сырья, полупродуктов

Нормативно – техническая документация

Квалификация

I . Сырьё

Вода очищенная

Фурацилин

Натрия хлорид

II . Материалы

Марля медицинская

Вата медицинская

Бумага фильтровальная лабораторная

Бумага универсальная индикаторная

Ткани хлопчатобумажные бязевой группы

Бельтинг хлопчатобумажный

Шелковая туаль

Колпачки алюминиевые

Пробки резиновые

Пергамент

Флаконы стеклянные

Мерная посуда для приготовления растворов и др.

ГФ Х ст. 74

ГФ Х ст. 295

ГФ Х ст. 426

Гигроскопическая

Фильтровальный

Арт. 12008 100 % натурального шелка

3. Изложение технологического процесса

Технологический процесс производства раствора фурацилина состоит из 6 стадий:

1. Подготовительные работы

2. Приготовление раствора

3. Фильтрование и фасовка раствора

4. Стерилизация раствора

5. Контроль готовой продукции

6. Оформление

Стадия 1. Подготовительные работы

1.1. Подготовка помещения, персонала вспомогательного материала, оборудования, тароукупорочных средств проводят в соответствии с действующим приказом МЗ и СЗ ПМР.

Вспомогательный материал, сосуды для приготовления растворов, мерные колбы, цилиндры, воронки, стеклянные фильтры, тароукупорочные средства (сосуды резиновые пробки) обрабатывают и стерилизуют в соответствии с действующей «Инструкцией по приготовлению раствора для инъекций в аптеках».

Аллюминиевые колпачки выдерживают 15 мин 1-2% растворе моющих средств, подогретом до 70- 80°С, моют, затем раствор сливают, а колпачки промывают проточной водопроводной водой

Чистые колпачки сушат в биксах в воздушных стерилизаторах.

1.2 Подготовка сырья.

Для получения растворов фурацилина используют фурацилин соответствующий ГФ X ст. 295.

Брутто-формула фурацилина С6Н6N4О4 М.м. 198,14

Стадия 2. Приготовление раствора

Раствор фурацилина готовят массобъемным методом. В колбу из термостойкого стекла отмеривают 1000 мл. воды очищенной, добавляют 9,0 грамм натрия хлорида и 0,2 грамма фурацилина. Содержимое колбы нагревают до полного растворения фурацилина и процеживают во флакон.

Подлинность фурацилина.

1. К 1 мл. раствора препарата добавляют 3-4 капли раствора едкого натра; образуется оранжево-красное окрашивание.

2. К 1мл. препарата добавляют по 2 капли 96% этилового спирта, 10% раствора сульфата меди и 10% раствора едкого натра; образуется темно-красное окрашивание и осадок.

3. К 1 мл. препарата добавляют по 2 капли пергидроля и 30% раствора едкого натра; наблюдается бледно-желтое окрашивание.

4. К 1мл. препарата добавляют по 2 капли 96% этилового спирта и 5% раствора нитропруссида натрия; появляется красное окрашивание и осадок.

5. К 1 мл. препарата добавляют 2 капли реактива Несслера; образуется красно-коричневое окрашивание и осадок.

Количественное определение фурацилина.

К 2 мл. 0,01 моль/дм3 раствора йода прибавляют 2 капли 10% раствора едкого натра (до обесцвечивания йода) и 2 мл. раствора фурацилина 0,02%, перемешивают и оставляют на 2-3 минуты в темном месте. Затем к раствору прибавляют 2 мл. разведенной серной кислоты и выделившийся йод титруют 0,01 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия (индикатор – крахмал, который добавляют к концу титрования).

Параллельно в тех же условиях проводят титрование без фурацилина. Разность между количеством миллилитров 0,01 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, израсходованного на контрольное титрование, и испытуемого раствора умножают на 0,0247 и находят количество фурацилина в процентах.

1 мл. 0,01 моль/дм3 раствора йода соответствует 0,0004954 г. фурацилина.

Подлинность натрия хлорида.

1. На графитовую палочку, предварительно обработанную разведенной хлористоводородной кислотой, наносят испытуемую смесь и вводят бесцветное пламя горелки или спиртовки. При этом края пламени окрашиваются в желтый цвет (натрий-ион).

1. К 1 мл. препарата прибавляют 0,5 мл. разведённой азотной кислоты и 0,2-0,3 мл. раствора нитрата серебра; выпадает творожистый осадок растворимый в избытке аммиака (хлорид ион).

Количественное определение натрия хлорида.

1. К 1 мл. раствора прибавляют 2мл. воды, 1-4 капли раствора хромата калия и титруют 0,1 моль/дм3 раствором нитрата серебра до оранжево-желтого окрашивания.

1 мл. 0,1 моль/дм3 раствора нитрата серебра соответствует 0,00585 г. натрия хлорида.

Стадия 3. Фильтрование и фасовка раствора

3.1 Фильтрование, розлив, укупорка пробками, первичный контроль на отсутствие механических загрязнений.

При удовлетворительном результате анализа раствор фильтруют под давлением столба жидкости или при разряжении 0,15-0,25 кг/см2.

Для фильтрования используют шелковую туаль.

Фильтрование раствора сочетают с одновременным разливом его в подготовленные стерильные флаконы.

Флаконы укупоривают пробками и проводят первичный контроль раствора на отсутствие механических загрязнений в соответствии с действующей инструкцией по контролю растворов для инъекций, изготовленных в аптеках, на чистоту от механических загрязнений.

При обнаружении механических загрязнений раствор перефильтровывают.

Если раствор фильтруют в большую емкость, то далее его разливают в подготовленные стерильные флаконы, укупоривают стерильными пробками, после чего проводят первичный контроль на отсутствие механических загрязнений.

3.2. Укупорка алюминиевыми колпачками, маркировка.

Сосуды с раствором закрывают металлическими колпачками с помощью обкаточного приспособления, маркируют путем надписи, штамповки, используя жетоны и др., затем передают на стерилизацию.

Стадия 4. Стерилизация раствора

Раствор во флаконах стерилизуют в паровом стерилизаторе насыщенным водяным паром при избыточном давлении 0,11 МПа (1,1 кгс/см2) и температуре 120°С. Раствор во флаконах вместимостью до 100 мл стерилизуют в течение 8 мин, от 100 мл до 500 мл. – 12 мин.

Во избежание разрыва флаконов разгрузку автоклава следует производить не ранее чем через 20-30 мин после того, как давление внутри стерилизационной камеры станет равным нулю.

Стадия 5. Контроль готовой продукции

Раствор во флаконах контролируют на отсутствие механических загрязнений (см. п. 3.1.).

Откаждой серии 1 раствора через 2 ч после охлаждения отбирают раствор для контроля. Раствор анализируют на цветность, прозрачность, качественное и количественное содержание фурацилина в соответствии с методиками, изложенными в разделе «Стадия 2».

5.3. Бракераж.

Раствор во флаконе считают забракованным при несоответствии его физико-химическим показателям, содержании видимых механических загрязнений, не стерильности, нарушении герметичности укупорки, недостаточности объема заполнения флакона (с учетом требований п. 3.1.).

Стадия 6. Оформление

Флаконы с растворами оформляют согласно действующим правилам оформления лекарств в аптеках.

Техника безопасности

При приготовлении растворов для инъекций следует руководствоваться правилами но устройству, эксплуатации, технике (безопасности и производственной санитарии при работе в аптеках, и правилами по эксплуатации и технике безопасности при работе на автоклавах.

Государственный Университет Медицины и Фармации

им. Н. Тестемицану

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Лекарственные вещества, производные фурана

^ Методическое указание для студентов IV курса

КИШИНЭУ 2011

Введение
В настоящее время на долю гетероциклических соединений приходится более половины применяемых в медицине лекарственных веществ.

К числу таких веществ относятся лекарственные вещества, производные фурана:

Некоторые производные нитрофурана обладают антимикробной активностью и применяются для лечения инфекционных заболеваний.
Цель: Уметь анализировать качество лекарственных веществ, производных фурана во взаимосвязи с химической структурой, определяющей их получение, методы анализа, хранение и применение.
Целевые задачи

На основании литературных данных и аналитической нормативной документации (АНД) научиться анализировать лекарственные вещества изучаемых групп путем сравнительной оценки физических, физико-химических и химических свойств.
Уметь определять качество лекарственных веществ изучаемой темы в соответствии с требованиями AНД, с оформлением необходимой документации.

План изучения темы

На изучение темы отводится одно занятие.
Форма занятий

Самостоятельная подготовка к выполнению целевых задач;
Практическая лабораторная работа;
Итоговый контроль.

Информационный материал

Производные 5-нитрофурана

В медицинской практике применяются производные 5-нитрофурана (таблица 1) с общей формулой:

Таблица 1

Лекарственные средства, производные 5-нитрофурана

Описание, растворимость

Nitrofuralum

Nitrofuralul (Furacilină)

5-нитрофурфурола семикарбазон

Желтый или зеленовато-желтый мелко-кристаллический порошок без запаха.

Очень мало растворим в воде, мало растворим в 95% спирте, растворим в щелочах.

М r =198,14.

Nitrofurantoinum

Nitrofurantoină (Furadonină)

N-(5-нитро-2-фурфуралиден)-1-аминогидантоин

Желтый или оранжево-желтый мелкокристаллический порошок без запаха.

Очень мало растворим в воде, мало растворим в 95% спирте, мало растворим в ацетоне.

М r =256,18.

Furazolidonum

Furazolidonă

N-(5-нитро-2-фурфуралиден)-3-аминооксазолидон-2

Желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический порошок без запаха.

Практически нерастворим в воде и эфире, очень мало растворим в 95% спирте.

М r =225,16.

Физико-химические свойства

Производные нитрофурана являются желтыми с зеленоватым или оранжевым оттенками кристаллическими веществами, без запаха. Они очень мало растворимы или практически нерастворимы в воде и в этаноле, мало растворимы в диметилформамиде.

Нитрофурал (фурацилин) проявляет в растворах кислотные свойства (имидная группа) и лучше других препаратов растворяется в щелочах.

Для установления подлинности и количественного определения используют УФ-спектры в различных растворителях (этанол, диметилформамид и др.).

Химические свойства и методы анализа

Производные 5-нитрофурана являются веществами кислотного характера: нитрофурал (фурацилин) и нитрофурантоин (фурадонин) – NH-кислоты, фуразолидон – СН-кислота. Нитрогруппа как сильный электроно-акцептор повышает их кислотные свойства. У нитрофурала они обусловлены подвижным атомом водорода имидной группы. А у нитрофурантоина – кетоенольной и лактим-лактамной таутомерией в ядре гидантоина.

Подлинность препаратов, производных 5-нитрофурана устанавливают по цветной реакции с водным раствором натрия гидроксида. При взаимодействии с разбавленными растворами щелочей без нагревания образуются соли без деструкции фуранового цикла:

нитрофурал (фурацилин) оранжево-красное окрашивание
Нитрофурантоин (фурадонин) в разбавленных растворах щелочей при комнатной температуре образует в результате таутомерных превращений остатка гидантоина соль, окрашенную в темно-красный цвет:

нитрофурантоин (фурадонин) темно-красное окрашивание
Раствор фуразолидона в тех же условиях, но при нагревании, приобретает красно-бурое окрашивание за счет разрыва лактонного цикла и образования соли:

фуразолидон красно-бурое окрашивание
Фуразолидон и нитрофурантоин (фурадонин) можно отличить друг от друга по различной окраске продуктов взаимодействия растворов препаратов со спиртовыми растворами щелочей в среде неводных растворителей основного характера (диметилформамид - ДФА) (таблицы 2,3).
Таблица 2

^ Результаты реакции с водно-спиртовым раствором калия гидроксида

в неводной среде

^ Лекарственное вещество	Результаты взаимодействия с
^ Лекарственное вещество	растворителем - ДФА	ДФА и водно-спиртовым раствором KOH
Нитрофурантоин (фурадонин)	желтое окрашивание	коричнево-желтое окрашивание
Фуразолидон	желтое окрашивание	фиолетовое окрашивание, а на стенках пробирки синяя
Нитрофурал (фурацилин)	фиолетовое окрашивание	на стенках пробирки фиолетово-красное окрашивание

Таблица 3

^ Результаты взаимодействия производных 5-нитрофурана со спиртовым раствором калия гидроксида в сочетании с ацетоном

Количественное определение производных 5-нитрофурана можно проводить фотоколориметрическим методом, основанным на использовании цветных реакций препаратов с растворами щелочей.

Производные нитрофурана образуют окрашенные нерастворимые соединения с солями тяжелых металлов (AgNO 3 , CuSO 4 ,CoCl 2 и др.). В частности нитрофурал (фурацилин) с ионами серебра образует обильный красноватый осадок:

красный осадок
Гидролитическое расщепление. При жестком воздействии растворами щелочей у всех производных 5-нитрофурана происходит разрыв фуранового цикла. Другие превращения индивидуальны для каждого препарата в зависимости от характера заместителя. Например, при нагревании нитрофурала (фурацилина) в растворе щелочи образуется гидразин, натрия карбонат и аммиак, который обнаруживается по посинению влажной красной лакмусовой бумаги:

Образование гидразонов. Все производные 5-нитрофурана при взаимодействии с фенилгидразином или 2,4-нитрофенилгидразином дают соответствующие гидразоны, которые могут быть идентифицированы по температуре плавления. Так, при кипячении растворов препаратов в диметилформамиде с насыщенным раствором 2,4-динитрофенилгидразина и 2 моль/л раствором кислоты хлороводородной, образуется осадок с температурой плавления 273 0 С:

нитрофурантоин

5-нитро-2-фурфурилидин-фенилгидразон 1-аминогидантоин
Окислительно-восстановительные свойства. В результате щелочного гидролиза производных группы 5-нитрофурана образуется альдегид (5-нитрофурфурол) на который можно провести характерные окислительно-восстановительные реакции («серебряного зеркала», с реактивом Фелинга).

Продуктом гидролиза нитрофурала (фурацилин) является также гидразин – энергичный восстановитель:

Количественное определение

Восстановительные свойства нитрофурала используют для его количественного определения иодометрическим методом в щелочной среде (для улучшения растворимости к навеске прибавляют хлорид натрия и смесь подогревают). Титрованный раствор иода в щелочной среде образует гипоиодит:

Гипоиодит окисляет нитрофурал до 5-нитрофурфурола:

После окончания процесса окисления нитрофурала раствор подкисляют и титруют выделившийся избыток иода тиосульфатом натрия:

Нитрофурантоин и фуразолидон, проявляющие слабые основные свойства, количественно определяют методом неводного титрования в диметилформамиде. Титруют 0,1 М раствором метилата натрия (индикатор тимоловый синий).

Количественное определение нитрофурала, нитрофурантоина и фуразолидона можно проводить фотоколориметрическим методом, основанным на использовании цветных реакций с едкой щелочью в различных растворителях.
^ Механизм действия и применение производных 5-нитрофурана
Механизм действия производных 5-нитрофурана состоит в одновременной блокаде нескольких ферментных систем микробной клетки. Нитрофураны достаточно хорошо всасываются из ЖКТ; биодоступность их колеблется от 50 до 90-95%.
Нитрофурал (фурациллин) – местно, наружно. Наружно, в виде водного 0.02% (1:5000) или спиртового 0.066% (1:1500) растворов - орошают раны и накладывают влажные повязки.
Нитрофурантоин (фурадонин) – при бактериальных инфекциях мочевыводящих путей (пиелит, пиелонефрит, цистит, уретрит), профилактика инфекций при урологических операциях или обследовании (цистоскопия, катетеризация и т.п.).
Фуразолидон - дизентерия, паратифы, лямблиоз, пищевые токсикоинфекции; трихомонадные кольпит, уретрит ; инфицированные раны и ожоги.

Фуразолидон не применяется при лечении детей возрастом до 1 месяца.
Производные бензофурана

Б
ензофуран лежит в основе химической структуры – амиодарона и гризеофульвина (табл.4).

фуран бензофуран
Помимо бензофуранового ядра, в молекуле амиодарон имеется фенильный радикал с двумя атомами йода и две алифатические цепи. Основой химической структуры гризеофульвина является гетероциклическая система гризан:

гризан

Tabela 4

Лекарственные ещества, производные бензофурана

Латинское, румынское и химическое названия. Структурная формула

Описание, растворимость

Amiodaronum

A
miodaron (Cordaronum)
--кетона гидрохлорид

Белый или почти белый кристаллический порошок.

Т. пл. 159-163 0 С

^ Griseofulvinum Griseofulvină

7-хлор-2",4,6-триметокси-6"-метилгризен-2"-дион-3,4"

Белый или белый с кремоватым оттенком наимельчайший кристаллический порошок со слабым специфическим запахом.

Практически нерастворим в воде, мало растворим в спирте, ацетоне, легко растворим в диметлформамиде и метиленхлориле.

Т. пл. 218-224 0 С.

от +355 0 до +366 0 в пересчете на сухое вещество (1%-ный раствор в диметилформамиде)

М r =352,76

Для определение подлинности амиодарон и гризеофульвина используют ИК-спектроскопию и УФ-спектрофотометрию, а также методы ТСХ и ВЭЖХ.

Идентификацию препаратов проводят с применением химических методов, так раствор гризеофульвин в концентрированной кислоте серной под действием калия дихромата приобретает красное окрашивание.

В амиодароне определяют наличие хлорид-иона.

Количественное определение амиодарона выполняют методом нейтрализации. Навеску растворяют в смеси этанола и 0,01 М раствора кислоты хлороводородной. Титрование проводят потенциометрическим методом с использованием 0,1 М раствора натрия гидроксида. Объем титрант, пошедшего на титрование, устанавливают на потенциометрической кривой между двумя точками перегиба.

Количественное определение амиодарона и гризеофульвина можно выполнить методом ВЭЖХ. Спектрофотометрическим методом в среде безводного этанола можно определить количественное содержание гризеофульвина. Разработаны и другие методы.
^ Механизм действия и применение производных бензофурана

Амиодарон, в отличие от многих антиаритмических средств, обладает одновременно двойным механизмом действия: противоаритмическим и антиангинальным эффектами.

Применяют амиодарон внутрь при хронической ишемии сердца с синдромом стенокардии и нарушением сердечного ритма в виде таблеток по 0,2 г или вводят внутривенно 5%-ный раствор.

Механизм действия гризеофульвина полностью не раскрыт. Вызываемые гризеофульвином характерные морфологические изменения (скручивание, усиленное ветвление и искривление гифов), по-видимому, обусловлены нарушением синтеза клеточной стенки. В соответствии с современными представлениями противогрибковое действие препарата связано с подавлением репликаций ДНК и последующим угнетением клеточного деления дерматофитов.

Гризеофульвин, являющийся фунгицидным средством, назначают внутрь в таблетках по 0,125 г или наружно в виде 2,5%-ного линимента (суспензии) для лечения больных дерматомикозами, вызванными патогенными грибами.

^ Вопросы для самоподготовки студентов

Общая характеристика гетероциклических соединений. Принципы классификации.
Исторические и биохимические предпосылки создания лекарственных средств, производных гетероциклических соединений.
Методы получения лекарственных веществ, производных 5-нитрофурана.
Физические и химические (кислотно-основные, окислительно-восстановительные и др.) свойства производных 5-нитрофурана.
Методы анализа лекарственных веществ: нитрофурала (фурацилин), нитрофурантоина (фурадонин) и фуразолидона.
Методы анализа лекарственных веществ: амиодарона и гризеофульвина.
Механизмы действия, производных 5-нитрофурана и бензофурана.
Условия хранения и применение лекарственных веществ, производных 5-нитрофурана.

^ Практическая лабораторная работа
Задание 1 . Провести сравнительную оценку качества лекарственных веществ по показателям: „Описание” и „Растворимость”.

Данные оформить в виде таблицы и дать заключение о соответствии качества по данным показателям.

Примечание: Растворители применяются в соответствии с требованиями АНД.

Задание 2. Провести реакцию взаимодействия производных 5-нитрофурана с солями тяжелых металлов.

Методика . 0,05 г препарата растворяют в 8 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида (реакция среды должна быть нейтральной), разливают в 3 пробирки и добавляют по 2-3 капли растворов меди сульфата (1-я пробирка), кобальта хлорида (2-я пробирка) и серебра нитрата (3-я пробирка).

Полученные результаты оформляют в виде таблицы:

Задание 3. Провести определение подлинности лекарственных веществ группы 5-нитрофурана.

Нитрофурал (Фурацилин)

3.1.А . УФ-спектр раствора препарата, приготовленного для количественного определения в области от 245 нм до 450 нм имеет максимумы поглощения при 260 нм ±2 нм и минимум поглощения при 360 нм ±2 нм.

3.1.B. 0,01 г препарата растворяют в смеси 5 мл воды и 5 мл раствора натрия гидроксида; появляется оранжево-красное окрашивание. При нагревании полученного раствора выделяется аммиак, обнаруживаемый по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумаги, внесенной в пары кипящей жидкости.

^ 3.2. Нитрофурантоин (Фурадонин)

3.2.А. УФ-спектр раствора препарата, приготовленного для количественного определения, в области 220 нм и 400 нм имеет два максимума поглощения, при 266 нм и 367 нм.

должно быть от 1,36 до 1,42.

3.2.В. 0,01 г препарата растворяют в смеси 5 мл воды и 5 мл 30% раствора натрия гидроксида; появляется темно-красное окрашивание.

3.2.С. 0,01 г препарата растворяют в 3 мл предварительно перегнанного диметидформамида; появляется желтое окрашивание, которое после прибавления двух капель 1 моль/л раствора натрия гидроксида в 50% спирте переходит в коричнево-желтое.
3.3. Фуразолидон

3.3.А. 0,05 г препарата смешивают с 20 мл воды и 5 мл 30% раствора натрия гидроксида и нагревают; появляется бурое окрашивание.

3.3.В. 0,01 г препарата растворяют в 3 мл предварительно перегнанного диметилформамида; появляется желтое окрашивание. Прибавляют две капли 1 моль/л раствора натрия гидроксида в 50% спирте. Появляется фиолетовое окрашивание, но на смоченных этим раствором стенках пробирки окраска раствора синяя. 1 мл раствора разбавляют водой до 10 мл; появляется желтое окрашивание. После прибавления нескольких капель 1 моль/л раствора калия гидроксида в 50% спирте цвет раствора не меняется.
3.4. Гризеофульвин

3.4.А. 1 Каплю 1% раствора препарата в ацетоне наносят на фильтровальную бумагу и высушивают. При облучении ее ртутно-кварцевой лампой наблюдается голубовато-сиреневое свечение.

3.4.В. 5 мг препарат растворяют в 1 мл концентрированной кислоты серной и прибавляют 5 мг калия бихромата; раствор окрашивается в темно-красный цвет.

Задание 4. Провести количественное определение препаратов.
^ 4.1. Нитрофурал (фурацилин)

4.1.А. Иодометрическое определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 500 мл, прибавляют 4 г натрия хлорида, 300 мл воды и растворяют при нагревании до 70-80 0 С на водяной бане. Охлажденный раствор доводят водой до метки и перемешивают (раствор А). К 5 мл 0,01 моль/л раствора йода, помещенным в колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 0,1 мл раствора натрия гидроксида и 5 мл раствора А. Через 1-2 минуты к раствору прибавляют 2 мл разведенной серной кислоты и выделившийся йод титруют из микробюретки 0,01 моль/л раствором натрия тиосульфата (индикатор – крахмал).

Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл 0,01 моль/л раствора йода соответствует 0,0004954 г С 6 H 6 N 4 O 4 , которого в препарате должно быть не менее 97,5%.

4.1.В. Фотоколориметрическое определение. Около 0,02 г препарата (точная навеска) растворяют в 70-80 мл в мерной колбе вместимостью 100 мл при нагревании на водяной бане при 70-80 0 С. После охлаждения объем доводят водой до метки.

К 0,5 мл полученного раствора прибавляют 7,5 мл воды, 2 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида и перемешивают. Через 20 минут измеряют оптическую плотность полученного раствора (А x) на фотоколориметре при длине волны около 450 нм (синий светофильтр) в кювете с толщиной слоя 3 мм. Параллельно проводят реакцию с 0,5 мл 0,02% стандартного раствора фурацилина и измеряют оптическую плотность (А c т).

4.1.С. Спектрофотометрическое определение. Около 0,75 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл, растворяют в 30 мл диметилформамида. Доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. 5 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл. Доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность полученного раствора на спектрофотометре при длине волны 375 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

В качестве контрольного раствора используют воду.

Параллельно измеряют оптическую плотность стандартного образца нитрофурала.

где А, А ст – оптическая плотность исследуемого и стандартного растворов соответственно;

а, а ст – навеска препарата и стандарта, соответственно, г;

4.2.А. Фотоколориметрическое определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют около 50 мл воды и 2,5 мл 1 моль/л раствора натрия гидроксида, растворяют при перемешивании, доводят объем раствора водой до метки и хорошо перемешивают. 0,6 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора водой до метки и точно через 20 минут, считая с момента прибавления 1 моль/л раствора натрия гидроксида, определяют оптическую плотность полученного раствора на фотоэлектроколориметре в кювете с толщиной слоя 1 см и фиолетовым светофильтром с длиной волны около 360 нм. В качестве контрольного раствора используют воду.

– специфическая абсорбция (удельный показатель поглощения) стандартного образца, определенный в тех же условиях;

4.2.В. Неводное титрование . Около 0,4 г препарата (точная навеска) растворяют в смеси 10 мл диметилформамида и 10 мл диоксана. Добавляют 0,1 мл индикатора (раствор тимолового синего) в диметилформамиде и титруют 0,1 моль/л раствором лития (натрия) метоксида до зеленого окрашивания.

1 мл 0,1 моль/л раствора лития (натрия) метоксида соответствует 0,02382 г С 8 H 6 N 4 O 5 (нитрофурантоина), которого в препарате должно быть не менее 99% и не более 101,0%.

4.2.С. Спектрофотометрическое определение. Около 0,120 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 1000 мл, растворяют в 50 мл диметилформамида. Доводят объем раствора водой до метки. 5 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл. Доводят объем до метки раствором, содержащим 1,8% натрия ацетата и 0,14% безводной уксусной кислоты. Измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 367 нм.

В качестве контрольного раствора используют раствор натрия ацетата, указанного выше.

где А – оптическая плотность испытуемого раствора;

765 – специфическая абсорбция (удельный показатель поглощения) (А 1см 1%) стандартного образца нитрофурантоина;

а – навеска препарата в граммах.

4.3.А. Фотоколориметрическое определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 30 мл диметилформамида. После растворения препарата прибавляют 2 мл 0,05 моль/л спиртового раствора калия гидроксида, преремешивают, охлаждают до 20 0 С, доводят объем раствора диметилформамидом до метки и перемешивают. 0,6 мл полученного раствора помещают в мерной колбе вместимостью 100 мл, доводят объем раствора водой до метки и точно через 20 минут, считая с момента прибавления 0,05 моль/л спиртового раствора калия гидроксида, измеряют оптическую плотность полученного раствора на фотоэлектроколориметре в кювете с толщиной слоя 0,5 см и фиолетовым светофильтром с длиной волны около 360 нм.

В качестве контрольного раствора используют воду.

– удельный показатель поглощения стандартного образца фуразолидона, определенный в тех же условиях;

а – навеска препарата в граммах.

4.4. Гризеофульвин

4.4.А. Около 0,1 г препарата (точная навеска) растворяют в абсолютном спирте в мерной колбе вместимостью 200 мл, доводят объем раствора абсолютным спиртом до метки и перемешивают.

2 мл полученного раствора переносят в колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора до метки абсолютным спиртом, перемешивают и определяют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 291 нм в кювете с толщиной слоя 1 см.

Для гризеофульвина при длине волны 291 нм – 686.

Содержание С 17 Н 17 СlO 6 в пересчете на сухое вещество не менее 97,0%.
Примечание. Полученные результаты по заданиям 1-4 представить в таблице:

^ Названия лекарственных вещест на латинском, румынском языках; химическое название; структурная формула; описание; (для анализируемых веществ)	^ Определение подлинности лекарственных вещест: методика (условия проведения реакций, аналитиический эффект); химизм реакций (для анализируемых веществ)	^ Количественное определение: методика, химизм реакций для химических методов анализа или основные положения метода для физико-химических методов анализа; формула расчета количественного содержания активного вещества; оценка качества анализируемого веществана основанииполученных результатов

Итоговый контроль

Проверка теоретических знаний по вопросам самоподготовки и итоговым заданиям.
Проверка студентов о выполнении практической работы.

Итоговые задания

Напишите структурные формулы, латинское, румынское и химическое названия лекарственных веществ, производных 5-нитрофурана.
Охарактеризуйте физические и химические свойства препаратов производных 5-нитрофурана. Значение этих свойств в оценке их качества.
Приведите общую схему получения препаратов производных 5-нитрофурана. С какой целью проводят ацетилирование или образование оксимов перед нитрованием фурфурола.
Укажите аминопроизводные конденсируемые с 5-нитрофурфуролом при синтезе лекарственных веществ производных 5-нитрофурана.
Напишите структурные формулы нитрофурана, нитрофуратоина и фуразолидона. Укажите общие функциональные группы в их структуре.
Укажите структурные фрагменты обусловливающие окраску препаратов производных 5-нитрофурана.
Приведите химические свойства производных 5-нитрофурана лежащие в основе реакций со щелочами, солями тяжелых металлов.
Укажите, какие химические свойства лежат в основе йодометрического метода количественного определения нитрофурала (фурацилин). Рассчитайте фактор эквивалентности нитрофурала.
Рассчитайте объем 0,01 моль/л раствора натрия тиосульфата, израсходованного на титрование избытка 0,01 моль/л раствора йода по методике, описанной в п. 4.1.А., для количественного определения нитрофурала. Если навеска препарата – 0,1081 г, процентное содержание препарата – 99,8 %.
При количественном определении фурадонина по АНД (п. 4.2.А) установлено, что А = 0,466; А 1см 1% = 750; а= 0,1017 г. Установите, соответствует ли содержание (%) фурадонина требованиям АНД?

Литература

Конспект лекций.
Babilev F.V. Chimie farmaceutică, Chişinău: Universitas, 1994.- 675 р.
Farmacopea română. Ediţia X-a –Bucureşti: Editura medicală, 1993.-1315 p.
Matcovschi C., Safta V. Ghid farmacoterapeutic. – Ch.: “Vector V-N” SRL, (F.E.-P. «Tipografia centrală»), 2010. – 1296 p.
Беликов В.Г. Фармацевтическая химия.- М.: МЕДпресс-информ, 2007. – 624 с.
Вартанян Р.С. Синтез основных лекарственных средств. – М.:МИА, 2004. – 844 с.
Государственная фармакопея СССР: Вып. 1, ХI изд., – М.: Медицина, 1987. – 336 с.
Государственная фармакопея СССР: Вып. 2, ХI изд., – М.: Медицина, 1989. – 400 с.
Машковский М.Д. Лекарственные средста. – 15-е изд., – М.: ООО «Издательство

Новая Волна», 2005. – 1200 с.

Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. Под ред. Арзамасцева А.П. – М.: Медицина, 2001. – 384 с.
Фармацевтическая химия. Под ред. Арзамасцева А.П. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – 640 с.

Оборудование и реактивы по теме «Лекарственные вещества, производные фурана»
Лекарственные вещества: