Лекарственные средства - производные имидазола
Для пилокарпина характерна также геометрическая изомерия с существованием цис- и транс-изомеров. Изомеризация циспилокарпина, например под действием света, при нагревании, приводит к образованию неактивного транс-изомера - изопилокарпина:
В молекуле пилокарпина два центра основности. Более сильным является пиридиновый атом азота (рКВН+= 7,1) для замещенного пиррольного атома азота рКВН+ = 1,6.
Получение
Пилокарпин - природный алкалоид, содержащийся в растениях рода пилокарпус перистолистныйPilocarpus pennatifolius L. семейства рутовых - вечнозеленый кустарник или дерево высотой 3-4 м. В диком виде растет в Центральной и Юго-Восточной Бразилии, Северной Аргентине в подлеске тропических лесов. Другой вид - Pilocarpus jaborandi Holm. - кустарник, растущий в Северном и Северо-Восточном регионах Бразилии. В России в диком виде не встречается. Разводят в приморской зоне Аджарии и Абхазии.
Сырьем служат листья растений, в которых содержатся алкалоиды (0,2-0,3%), главными из которых являются пилокарпин, изопилокарпин, а также алкалоид пилокарпидин.
Синтез пилокарпина осуществлен в 1933 г. русскими учеными - Н.А. Преображенским под руководством академика А.Е. Чичибабина.
Механизмы действия и биотрансформация
Пилокарпин - противоглаукомное лекарственное средство. Оказывает м-холиномиметическое действие. Стимулирует мускариновые рецепторы гладкой мускулатуры, в том числе радужной оболочки глаза, пищеварительных, бронхиальных, рецепторы внешней секреции. Пилокарпин суживает зрачок и снижает внутриглазное давление. Вызывает спазм аккомодации.
Эффект от применения пилокарпина ослабляется (прекращается) холиномиметиками группы атропина. И поэтому назначают пилокарпин также для прекращения мидриатического действия после применения атропина, гоматропина, скополамина или других холинолитических веществ для расширения зрачка при офтальмологических исследованиях.
Действие пилокарпина непродолжительное. Это связано с быстрым гидролизом лактонного цикла с образованием неактивных метаболитов пилокарпина:
Для усиления устойчивости к ферментативному гидролизу был синтезирован карбаматный аналог пилокарпина, обладающий большей продолжительностью терапевтического действия:
Контроль качества
Контроль качества пилокарпина гидрохлорида основан на его химических и физико-химических свойствах.
Определение подлинности
Поляриметрия.Раствор ЛВ, приготовленный из 2,50 г фармацевтической субстанции и 47,50 мл воды очищенной, имеет удельное оптическое вращение [α]D20 от +89° до +93°.
ИК-спектрометрия.ИК-спектр тестируемого образца пилокарпина гидрохлорида сравнивают со спектром стандартного образца лекарственного вещества, используя диски с калия хлоридом.
Хроматография в тонком слое силикагеля.Подлинность пилокарпина устанавливают также методом ТСХ:
• испытуемый раствор.10 мг исследуемой субстанции растворяют в метаноле и доводят общий объем до 2 мл;
• раствор сравнения.10 мг стандартного образца пилокарпина гидрохлорида растворяют в метаноле и доводят общий объем до 2 мл.
На пластину, покрытую силикагелем, наносят 2 мкл каждого раствора. Пластину опускают в смесь органических растворителей - подвижную фазу (раствор аммиака, метанол, метиленхлорид в соотношении 1:14:85). После полного прекращения продвижения фронта растворителей пластину извлекают из камеры и высушивают в течение 10 мин при температуре 100-105 °С. Проявитель - калия йодовисмутат K[BiI4].
Пятна на хроматограмме, полученные с испытуемым раствором и раствором сравнения, должны быть равнозначны по размеру и расстоянию, пройденному от линии старта.
Химическая идентификация.На способности пилокарпина экстрагироваться в органический растворитель в составе комплексов - пероксидов хрома(VI), основан один из химических способов его идентификации. Интенсивное встряхивание смеси, состоящей из 0,05% растворов пилокарпина гидрохлорида, водорода пероксида, калия дихромата (1:300) и хлороформа в кислой среде, приводит к появлению фиолетового окрашивания слоя органического растворителя (бензол/ хлороформ/ метиленхлорид):
K2Cr2O7 + H2SO4 + 4H2O2 = 2[Cr(H2O)O(O2)] + 3H2O + K2SO4
Для идентификации пилокарпина используют также реакцию замещения лиганда с натрия нитропруссидом – динатриевой солью пентацианонитрозилферрата(П). При этом образуется окрашенный в вишневый цвет продукт:
При взаимодействии с реактивом Бушарда К[I3] пилокарпин образует осадок серебристо-коричневого цвета:
При действии на раствор пилокарпина гидрохлорида (1:20) раствором серебра нитрата в кислой среде образуется белый осадок AgCl (или опалесценция раствора):
При гидролизе лактонного цикла в присутствии солянокислого гидроксиламина с солью тяжелого металла в щелочной среде образуется окрашенный гидроксамат. Например, с солью железа(Ш) хлорида - гидроксамат железа сине-фиолетового цвета:
Испытания на чистоту.Водный раствор пилокарпина гидрохлорида (5%) должен быть прозрачным и по цветности не превышать интенсивность окраски эталона.
pH 3,5 до 4,5 (5% водный раствор).
Удельное вращение [α]D20 от +89° до +93°.
В фармацевтической субстанции пилокарпина гидрохлорида контролируют содержание родственных примесей методом жидкостной хроматографии.
Примесь железа - не более 10 ppm.
Потеря массы при высушивании - не более 0,5% для навески фармацевтической субстанции 1,000 г, высушенной при 100-105 °С.
Сульфатная зола - не более чем 0,1% на 1,0 г.
Количественное определение.Количественное определение пилокарпина гидрохлорида проводят титриметрическими методами: кислотно-основным и аргентометрическим титрованием.
Например, алкалиметрическое титрование ЛВ проводят, растворяя навеску фармацевтической субстанции 0,200 г в 50 мл спирта. Титруют 0,1 моль/л раствором NaOH, определяя конец титрования потенциометрически.
1 мл 0,1 моль/л раствора Na0H эквивалентен 24,47 мг C11H17ClN2O2.
Известен УФ-спектрофотометрический способ определения пилокарпина гидрохлорида, основанный на способности водного раствора поглощать свет с максимумом при 215 нм.
Бендазол
Строение и свойства
Бендазол (дибазол) - полициклическое соединение, в котором конденсированное бензимидазольное и бензольное ядра связаны метиленовой группой -СН2 (см. табл. 10.14). Кислотно-основные свойства бендазола определяются свойствами имидазольного ядра, содержащего пиррольный N1 (центр кислотности) и пиридиновый N3 (центр основности) атомы азота. Бендазол не образует устойчивых солей при взаимодействии с основаниями. Более выраженные основные свойства определяют его способность к образованию устойчивых солей, например с галогенводородными кислотами. Бендазола гидрохлорид является фармакопейным ЛВ.
Получение
Бендазол - синтетически полученное лекарственное средство. Синтез осуществлен под руководством советского ученого - химикаорганика, академика АН СССР А.Е. Порай-Кошица и фармаколога, академика АМН С.В. Аничкова. При сплавлении о-фенилендиамина с фенилуксусной кислотой и последующем гидрохлорировании промежуточного продукта образуется бендазол:
Механизмы действия
Бендазол - спазмолитическое лекарственное вещество, относится к числу миотропных вазодилататоров. Понижает тонус и уменьшает сократительную деятельность гладких мышц, т.е. оказывает сосудорасширяющее и спазмолитическое действие.
Для лечения гипертонической болезни используют в сочетании с другими ЛВ, например папаверином.
Контроль качества
Определение подлинности.Определение подлинности бендазола проводят методом ИК- и УФ-спектроскопии.
Реакцией с основаниями (с раствором Na0H или NH3 • H2O) можно выделить основную форму ЛВ из водного раствора бендазола гидрохлорида. Основание бендазола малорастворимо в воде и имеет характерную Тпл:
Эта реакция лежит в основе количественного алкалиметрического определения бендазола гидрохлорида. Титрование проводят этанольные растворы реагентов. Конец титрования определяют потенциометрически.
Образование осадка основания бендазола за счет увеличенной основности водных растворов при хранении в стеклянных флаконах может быть причиной их нестабильности. Инъекционные растворы стабилизируют 0,1 моль/л раствором HCl.
При добавлении к спиртовому раствору бендазола раствора серебра нитрата в присутствии концентрированного раствора аммиака образуется белый осадок серебряной соли бендазола:
Эта реакция также лежит в основе количественного определения бендазола гидрохлорида. После фильтрования и растворения осадка бендазола серебра в азотной кислоте ионы серебра определяют 0,1 моль/л раствором тиоцианата аммония с железоаммониевыми квасцами в качестве индикатора.
Как производное азотистого основания бендазол взаимодействует с общеалкалоидными осадительными реактивами, например с пикриновой кислотой (2,4,6-тринитрофенол):
Идентификацию ЛВ производят как по появлению желтого осадка пикрата бендазола, так и по его Т.
С реактивом Бушарда - раствор йода в калия йодиде - бендазол образует красновато-серебристый осадок:
Испытание на чистоту.При испытании на чистоту в фармацевтической субстанции бендазола контролируют примесь исходного вещества для синтеза - о-фенилендиамина. Ее обнаруживают окислением железа(Ш) хлоридом в сернокислой среде по появлению розового окрашивания.
Количественное определение.Количественное определение бендазола гидрохлорида проводят кислотно-основными, осадительными (см. выше), спектрометрическими методами. Методом одного стандарта определяют содержание бендазола гидрохлорида в спиртовом растворе с добавлением 0,1 моль/л раствора кислоты хлороводородной при аналитической длине волны 270 нм относительно раствора сравнения. Расчет ведут по формуле:
где Ах и Ast - поглощения раствором бендазола гидрохлорида с неизвестной концентрацией (Сх) и стандартного раствора (Cst).
Контрольные вопросы и задания
• Охарактеризуйте свойства имидазола на основе строения его молекулы.
• Чем обусловлена способность имидазола к межмолекулярной ассоциации? Как влияет это на свойства имидазола?
• Чем обусловлена способность производных имидазола к прототропной таутомерии? Запишите соответствующие равновесия.
• Почему инъекционные растворы бендазола гидрохлорида стабилизируют 0,1 моль/л раствором HCl? Ответ подтвердите уравнением реакции.
• Подлинность какого производного имидазола устанавливают по величине удельного вращения? Укажите асимметрические атомы углерода в молекуле. Напишите формулу для расчета концентрации при поляриметрическом анализе.
• Проведен качественный анализ лекарственной формы, изготовленной по приведенной ниже прописи. Для этого к 5 каплям раствора прибавили 2 капли разведенной серной кислоты, по 0,5 мл раствора пероксида водорода и хлороформа. В последнюю очередь добавили 1 каплю раствора дихромата калия и энергично взболтали. Водный слой окрасился в синий цвет. Присутствует ли пилокарпин в растворе?
Rp: Solutionis Pilocarpini hydrochloridi 1% - 10 ml Sterilisetur!
D.S. По 2 капли 2 раза в день в оба глаза.
Производные пиридина
ЛС, производные пиридина, относятся к следующим фармакологическим группам:
- витамины - пиридоксина гидрохлорид; кислота никотиновая (витамин РР), никотинамид;
- синтетические антибактериальные средства - изониазид, фтивазид и др.;
- стимуляторы дыхания - никетамид;
- антидепрессанты - ниаламид;
- психостимуляторы и ноотропы - пикамилон;
- сердечно-сосудистые средства - нифедипин (коринфар), амлодипин (нормодипин) и др.
Пиридин - бесцветная жидкость со специфическим запахом; смешивается во всех отношениях с водой. Обладает ароматическими свойствами. Характеризуется слабыми основными свойствами (рКBH+ = 5,20). С кислотами образует устойчивые соли катиона пиридиния: