Слайд 2
Цель лекции:
Изучить физико-химические и фармакологические свойства,
методы оценки качества лекарственных средств указанной группы во взаимосвязи
со структурой.
Слайд 3
План лекции:
План излагаемой лекции соответствует всем
разделам фармакопейной статьи.
Слайд 4
Пенициллины
Структурной основой природных и синтетических пенициллинов является
6-аминопенициллановая кислота, состоящая из тиазолидинового цикла (А) и лактамного
цикла (В):
Слайд 5
Специфическая биологическая активность обусловлена наличием тиазолидинового и лактамного
колец, а также заместителем в 6-ом положении.
Биосинтез природных пенициллинов
осуществляется отобранными промышленными штаммами плесени, инкубированными в питательной среде, содержащей аминокислоты, углеводы, жиры и обязательно предшественников для формирования радикала в 6-ом положении.
Слайд 6
Для выделения и очистки пенициллинов используют хроматографию, ионообменную
сорбцию.
Природные пенициллины имеют серьезный недостаток – они легко разрушаются
под действием фермента пенициллиназы (β-лактамазы). Это послужило предпосылкой для синтеза полусинтетических пенициллинов на основе 6-амино-пенициллановой кислоты (6-АПК), которую чаще всего ацилируют по аминогруппе в 6-ом положении.
Слайд 7
Природные пенициллины
Структурные формулы
1.Бензилпенициллина натриевая (калиевая) соль
Benzylpenicillinum
natrium (kalium)
Слайд 8
2.Бензилпенициллина новокаиновая соль
Benzylpenicillinum novocainum
Слайд 9
3.Бензатин-бензилпенициллин
Benzathinum Benzylpenicillinum
N,N’ - дибензилэтилендиаминовая соль бензилпенициллина
Слайд 10
4.Феноксиметилпенициллин
Phenoxymethylpenicillinum
Слайд 11
Полусинтетические пенициллины
1.Ампициллина тригидрат
Ampicillinum trihydratum
α-аминобензилпенициллин
Слайд 12
2.Оксациллина натриевая соль
Oxacillinum natrium
натриевой соли 3-фенил-5-метил-4-изоксазолилпенициллина моногидрат
Слайд 13
3.Карбенициллина динатриевая соль
Carbenicillinum dinatrium
динатриевая соль 6-(α-карбокси фенилацетамидо)пенициллановой кислоты
Слайд 14
4.Амоксициллин
Amoxicillinum trihydratum
α-амино-п-оксибензилпенициллин
Слайд 15
Физические свойства
Препараты – белые кристаллические порошки, без
запаха. Натриевые и калиевые соли слегка гигроскопичны, карбенициллина динатриевая
соль – гигроскопична.
Слайд 18
Определение подлинности
1. УФ – спектроскопия:
соли бензилпенициллина λ = 280-286 нм. феноксиметилпенициллин λmax= 268-274 нм, λmin = 272 нм; ампициллин λmax = 256, 261, 267, λmin = 255, 260, 266 нм
Слайд 19
Определение подлинности
2. ИК - спектроскопия
3. Удельное вращение
4. ВЭЖХ
5. ТСХ
Слайд 20
Общие реакции для группы β - лактамидов
Разрыв β–лактамного кольца – образование медной соли гидроксамовой
кислоты – осадок зеленого цвета.
NH2OH
NaOH
Слайд 22
C FeCl3 – образуется комплексная соль красного цвета
Слайд 23
Обнаружение азотистого основания
а) с насыщенным раствором
йода – коричневый осадок;
б) с реактивом Майера – белый осадок.
Слайд 24
Проба Лассеня для обнаружения N и S
Препарат прокаливают
с солями Na, фильтруют:
а) к части фильтрата добавляют FeSO4,
затем при подкислении приливают FeCl3. Образуется синий осадок – берлинская лазурь.
6NaCN + FeSO4 → Na4[Fe(CN)6] + Na2SO4;
3Na4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12NaCl
б) часть фильтрата нагревают с соляной кислотой, образуется H2S, который обнаруживается по почернению бумаги пропитанной Pb(CH3COO)2.
Слайд 25
Окислительная минерализация
а) сплавление со щелочью с образованием
S2- иона:
S2- + Pb2+ → PbS
или с нитропруссидом Na – красно-фиолетовое окрашивание Na4[Fe(CN)5NOS]
б) минерализация в концентрированной азотной кислоте (HNO3) до сульфат – иона:
SO42- + Ba2+ → BaSO4 ↓
Слайд 26
Реакция на СООН – группу:
образование комплексных солей с
Слайд 27
ампициллин – желтое окрашивание;
бензилпенициллин (Na, K) – желтый
осадок;
феноксиметилпенициллин – желто-зеленый осадок.
Слайд 28
Взаимодействие с реактивом Марки (формальдегид в концентрированной серной
кислоте).
Феноксиметилпенициллин + р-в Марки - красно-коричневое окрашивание (ауриновый краситель).
Реакция
идет без нагревания только для феноксиметилпенициллина.
H+
Препарат
гидролиз
H+
гидролиз
феноксиуксусная кислота
+
Слайд 29
Взаимодействие с реактивом Марки (формальдегид в концентрированной серной
кислоте).
Соли бензилпенициллина + р-в Марки - красно-коричневое окрашивание
Ампициллин +
р-в Марки - темно-желтое окрашивание
Амоксициллин + р-в Марки - темно-желтое окрашивание
Слайд 30
Частные реакции
1. Бензилпенициллина Na и K соли
Осаждение свободной
кислоты при добавлении соляной кислоты – белый осадок, растворимый
в избытке кислоты.
Слайд 31
HCl
HCl
гидролитическое
расщепление,
изомеризация
Слайд 33
Обнаружение катионов
Na и K
1) окраска пламени
2) с
кобальтинитритом Na на К+ - оранжево-желтый
осадок.
Слайд 34
Реакция Витали-Морена:
Препарат выпаривают в смеси с дымящей HNO3,
а затем прибавляют спиртовый раствор KOH и ацетон –
фиолетовое окрашивание.
Слайд 35
Выделение фенилуксусной кислоты после кипячения в 4% NaOH
и последующего добавления избытка разбавленной H2SO4 (по запаху)
Слайд 36
2. Бензилпенициллина
новокаиновая соль:
На новокаин – образование
азокрасителя с β-нафтолом
NaOH
HCl
β-нафтол
NaNO2
Слайд 37
3. Бициллин-I (бензатин-бензилпенициллин):
Обнаружение N,N – дибензилэтилендиамина.
После добавления NaOH и извлечения эфиром реакция с
пикриновой кислотой – желтые кристаллы.
Определяют tпл
Слайд 38
Окислительное разложение:
Препарат + NaOH + KMnO4 –
зеленое окрашивание
При нагревании появляется запах бензальдегида.
Действуют K2Cr2O7 и ледяной
CH3COOH – образуется золотисто-желтый осадок
Слайд 39
4. Ампициллина тригидрат:
с реактивом Фелинга – красно-фиолетовое окрашивание
(образование медных комплексов).
нагревание с нингидрином – вишневое окрашивание за
счет фениламиноуксусной кислоты.
Слайд 40
5. Карбенициллина натриевая соль:
реакция декарбоксилирования:
добавляют
Na2CO3 и фенолфталеин – розовое окрашивание, нагревают - окраска
фенолфталеина исчезает.
Слайд 41
6. Амоксициллин
Амоксициллин имеет свободный фенольный гидроксил и реагирует
с реактивом Миллона:
(р-р HNO3,содержащий NO2,NO3,Hg+2,Hg+)
Hg2+
HNO2
Слайд 42
Чистота:
кислотность или щелочность (рН = 5,5; 7,5);
потеря в
массе при высушивании;
испытания на токсичность, пирогенность, стерильность;
термостабильность – при
нагревании препарата до 1,5 часов при 1700С допускается снижение содержания суммы пенициллинов не более 10%;
Слайд 43
Чистота:
светопоглощающие примеси;
йодсорбирующие примеси не более 6% (обратная йодметрия);
остаточные
растворители - ГЖХ;
триметиламин, диметиланилин (ампициллин) – ГЖХ;
феноксиуксусная кислота (феноксиметилпенициллин)
- ВЭЖХ.
Слайд 44
Устойчивость бензилпенициллина
устойчив на холоду только в сухом
состоянии, при повышенной температуре в присутствии влаги, следов тяжелых
металлов в кислой и щелочной среде разлагается. Производные полиэтиленгиколя, ПАВ и других вспомогательные вещества снижают устойчивость. Наиболее устойчив при рН 6,0-7,0.
Слайд 45
Гидролиз и разложение:
В щелочной среде:
пенициллоиновая кислота
пениллоиновая кислота
-CO2
Слайд 46
В кислой среде:
Пенициллоиновая кислота разлагается до:
+
пенальдиновая кислота
пеницилламин
Слайд 47
В сильно кислых растворах рН
к-та + пенициламин
H+
H2O
-CO2
пенициллоальдегид
пеницилленовая кислота
Слайд 48
пениллоиновая кислота
пенилловая кислота
-CO2
-H2O
Слайд 49
Количественное определение
Состоит из двух этапов: определение суммы пенициллинов
и определение соответствующего препарата.
1. Обратная йодометрия (ГФХ)
продукты
последовательного щелочного, а затем кислотного гидролиза окисляют избытком стандартного раствора йода J2 при рН 4,5
Слайд 50
H+
пенициламин
пенальдиновая кислота
+
динатриевая соль пенициллоиновой кислоты
NaOH
Слайд 51
пенальдиновая кислота
пенициламин
пенициламиновая кислота
Избыток J2 оттитровывают тиосульфатом натрия Na2S2O3
+
I2
2 HI
+
6 HI
3 I2
Слайд 52
2. Меркуриметрический метод
после последовательного щелочного и кислотного гидролиза
титруют Hg(NO3)2
Точка эквивалентности регистрируется потенциометрически
НД (амоксициллин)
Hg(NO3)2
Hg(NO3)2
Слайд 53
определяют Na, K, новокаиновую соли
Бензилпенициллин извлекают амилацетатом и
осаждают в виде N-этилпиперидиновой соли.
3. Гравиметрический метод
Слайд 54
В новокаиновой соли бензилпенициллина новокаин определяют
обратной нейтрализацией. Новокаин извлекают хлороформом и титруют серной кислотой,
избыток которой оттитровывают NaOH. (МФ)
Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + 2NaOH
H2SO4
Или СФ в водно-метанольном растворе при λ 290 нм
Слайд 55
Определение бензатина после извлечения эфиром методом неводного титрования
2HClO4
СH3COOH
Растворитель – ледяная уксусная
кислота, индикатор – 1-нафтолбензеин
Слайд 56
Na - соль оксациллина, динатриевую соль карбенициллина определяют
методом обратной нейтрализации
NaOH
изб. NaOH + HCl → NaCl +
H2O
индикатор - фенолфталеин
Слайд 57
Спектрофотометрический метод (ФС, МФ)
а) Феноксиметилпенициллин в NaOH при
λ 269 нм
б) МФ – (препарат взаимодействует с раствором
имидазола и HgCl2 – образуется соль пеницилленовой кислоты R-S-HgCl) λ=325 нм
ФЭК
Слайд 58
Активность пенициллинов – метод диффузии в агар
1 ЕД
= 0,5988 мкг химически чистой Na-соли бензилпенициллина
Слайд 59
Применение: антибактериальные препараты.
Совместимость: пенициллины нельзя объединять с аминогликозидами
в одном шприце, т.к. образующиеся пенициллоиновые кислоты дают соли
с основными аминогликозидами
Хранение: в сухом месте при комнатной температуре, флаконы.
Слайд 60
Фармакокинетика: выводятся с мочой 90% в неизменном виде,
остальное в виде неактивных продуктов: пенициллоиновая кислота и диметилцистеин.
Феноксиметилпенициллин:
30-35% превращается в п-оксифеноксиметилпенициллин, в большей степени связывается с белками.
Слайд 61
Цефалоспорины
Структурная основа – конденсированная система, состоящая из
ß
– лактамного кольца и дигидротиазинового цикла
Слайд 62
Цефалоспорины являются производными 7-аминоцефалоспорановой кислоты и 7-аминодезацетоксицефалоспорановой кислоты.
Слайд 63
Получение:
природный цефалоспорин С – продукт жизнедеятельности плесневого гриба
Cephalosporium salmosynnematum. Цефалоспорин С – токсичен и малоэффективен и
является источником получения полусинтетических цефалоспоринов, а именно 7- аминоцефалоспорановой кислоты.
Слайд 64
Из пенициллинов с помощью химической трансформации можно получить
7 –аминодезацетоксицефалоспорановую кислоту.
[O]
7АДЦК
Слайд 65
Цефалексин (кефлекс)
Cefalexinum
7(α-D-фенилглициламин) –3-метил-3-цефем-4 карбоновая кислота
Слайд 66
Цефалотина натриевая соль
Cefalotinum natrium
Натриевая соль –7-(тиенилацетамидо) цефалоспорановой кислоты
Слайд 67
Описание: белые кристаллические порошки, практически не растворимы в
хлороформе и эфире. Цефалотина натриевая соль – легко растворима
в воде, мало растворим в этаноле. Цефалотин – трудно растворим в воде, практически не растворим в этаноле. Цефалексин – амфотерен (-NH2, -СООН).
Слайд 68
Идентификация
1.Спектрофотометрия в УФ и ИК областях.
λ
= 260 нм, 4000-400 см-1, ЯМР.
2.ТСХ.
3.Удельное вращение.
Слайд 69
4. Гидроксамовая проба
Cu(NO3)2
NH2OH
OH-
Слайд 70
5. Реакция с солями тяжелых металлов
Слайд 71
6. Цефалексин - на аминокислоту: нингидриновая проба и
реакция комплексообразования с ионами Cu2+ в среде уксусной кислоты
- после прибавления гидроксида натрия образуется оливково-зеленое окрашивание.
7. С реактивом Марки.
8. Со смесью 80% H2SO4 и 1% HNO3:
цефалексин – желтое окрашивание;
цефалотина натриевая соль – оливково-зеленое окрашивание.
9. Реакция на Na+.
10. Реакция на органически связанную S.
Слайд 72
Чистота:
примеси – ВЭЖХ;
наличие специфических примесей – ГЖХ.
Слайд 73
Количественное определение:
1. Обратная йодометрия: 1 эквивалент цефалоспорина требует
4 эквивалента J2.
2. Меркуриметрия.
3. Цефалоспорин – неводное титрование:
растворитель –
смесь муравьиной и ледяной уксусной кислот и ацетона;
титрант – диоксановый раствор HClO4;
точка эквивалентности регистрируется потенциометрически.
4. СФМ.
5. ВЭЖХ.
Слайд 75
Хранение: в хорошо укупоренной таре.
Применение: антибактериальные (грамположительные и
грамотрицательные микроорганизмы).
Слайд 76
Стабильность:
В сильнокислой среде – гидролиз 3 –ацетоксиметильной группы.
Слайд 77
В щелочной среде или под действием ß-лактамаз:
OH-
Ангидродезацетилцефалоспориновая кислота
Слайд 78
Ингибиторы ß- лактамаз.
Пенициллины и цефалоспорины ингибируются ß-лактамазами, для
увеличения их активности используют ингибиторы ß-лактамаз: клавулановую кислоту и
сульбактам.
Слайд 79
Выделяется определенными штаммами микроорганизмов, обладает слабой антибактериальной активностью,
но эффективно угнетает ß-лактамазы. В медицине часто применяется в
комбинации с амоксициллином.
Слайд 80
Калиевая соль клавулановой кислоты.
3-(2-оксилиден)-7-оксо-4-окса-1-азобицикло [3.2.0] гептан-2 карбоксилат калия
Слайд 81
Описание:
белый кристаллический порошок, гигроскопичен, легко растворим в
воде, мало растворим в этаноле, очень мало растворим в
ацетоне.
Слайд 82
Идентификация:
ИК-спектроскопия;
ВЭЖХ;
реакция на К+.
Слайд 83
Испытание на чистоту и количественное определение проводят методом
ВЭЖХ.
Стабильность: водные растворы разлагаются при рН 6,0-6,3.
Метаболизм: до 60%
препарата выводится с мочой в неизменном виде.
Слайд 84
Сульбактам
Sulbactamum
Сульбактам – сульфон пенициллановой кислоты.
1,1-диоксидпенициллановой кислоты.
Слайд 85
Описание:
белый кристаллический порошок, хорошо растворим в воде,
натриевая соль легко растворима в воде, кислотах, мало растворима
в ацетоне и хлороформе.
Слайд 86
Анализ аналогичен пенициллинам
Идентификация:
1. ТСХ
2. Обнаружение Na+
Чистота:
ВЭЖХ, прозрачность, цветность
Слайд 87
Количественное определение
1. Спектрофотометрия
2. ВЭЖХ
Хранение
в сухом, защищённом от света
месте
Слайд 88
Уназин
Unasyn
Уназин состоит из ампициллина натрия и сульбактама натрия
(2:1).