Презентация на тему: Группа веществ, изолируемых из биологического материала экстракцией и сорбцией

ЛЕКЦИЯ № 7 Группа веществ, изолируемых из биологического материала экстракцией и сорбцией (Продолжение). Производные барбитуровой кислоты. Небарбитуровые снотворные. Производные фенотиазина. Производные 1,4-бензодиазепина. Алкалоиды. Получение барбитуовой кислоты Общая формула барбитуратов где R1,R2,R3 - радикалы, содержащие от 1 до 7 атомов углерода. БАРБИТУРАТЫ В ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ

Классификация барбитуратов 5,5 -замещенные производные (двузамещенные) Барбитал R1 и R2-C2H5 Фенобарбитал R1 - С2Н5, R2 - С6Н5 Барбамил R1 -C2H5, Этаминал-натрий R1-C2H5, Бутобарбитал R - С2Н5, R2- C4Н9 2) N-замещенные барбитураты (трехзамещенные) 1. Гексенал R1 - СНз, , R3 - СН3 2. Бензонал R1 - C2H5, R2 - С6Н5, 3. Бензобамил R1-C2H5, , 3) Тиобарбитураты Тиопентал- натрий R1- C2H5,

Лактим-лактамная и кето-енольная таутомерия барбитуратов Химико-токсикологическое исследование Изолирование из объекта Очистка полученного извлечения Идентификация Количественное определение

Идентификация барбитуратов Химические методы: С солями кобальта в щелочной среде (образуется комплекс состава Co(NH3)6OHBarb2 красно-фиолетового цвета) 2. С солями меди в присутствии пиридина (образуется комплекс состава CuPyr2Barb2 красно-фиолетового цвета (тиобарбитураты – зеленого цвета) 3. С солями ртути в присутствии дифенилкарбазона (ДФК) (образуют комплексные соединения, окрашенные в сине-фиолетовый цвет) 4. Мурексидная проба (образуется розовое или красное окрашивание)

Микрокристаллоскопический анализ С хлорцинкйодом С железойодидным комплексом С меднойодидным комплексом Меднопиридиновым реактивом Выделение кислотной формы барбитурата Физико-химические методы анализа ТСХ и ВЭТСХ. Хроматографирование ведут на закрепленном слое силикагеля в системах растворителей: 1)хлороформ-ацетон (9:1) -для разделения N - замещенных и 5,5-замещенных производных, система является общей в скрининге лекарственных веществ кислого и нейтрального характера. 2)толуол - ацетон — этанол - 25% раствор аммиака (45:45:7,5:2,5) (применяется в экспресс- анализе интоксикаций) 3)хлороформ - н-бутанол - 25% раствор аммиака (70:40:5) – в качестве частной системы для разделения 5,5 -замещенных барбитуратов. Детектирование: дифенилкарбазоном (ДФК) и HgS04. В местах расположения барбитуратов возникают красно- или сине-фиолетовые пятна. Идентификация проводится по величине Rf (отношение длины пробега вещества к длине пробега растворителя по сравнению с метчиками). 2. Спектроскопическое исследование

Количественное определение барбитуратов 5,5-замещенные производных: 1.Имидная форма (рН=2) не абсорбирует в УФ области 2.Имидольная форма (рН=10) обладает характерным поглощением λmax=240 нм 3.Диимидольная форма обладает характерным поглощением λmax=255-260нм. Трехзамещенные производные: Имеют лишь одну ионизированную форму (имидольную), поэтому их поглощение не меняется с переходом от рН 10 к рН 13, и они обладают одним максимумом в щелочной среде при длине волны 245 нм. Тиобарбитураты: Имеют два максимума в кислом растворе (239 и 290 нм), в щелочном при рН=10 также два максимума (255 и 310 нм) и при рН 13 - один (310нм). Таким образом, УФ-спектроскопия дает возможность дифференцировать барбитураты в зависимости от типа замещения в пиримидиновом кольце на: 1.Двузамещенные (рН 2 - нет max, рН 10 - 240 нм, рН 13 -255-260 нм) 2.Трехзамещенные (рН 2 - нет max, рН 10 и рН 13 -245 нм) 3.Тиобарбитураты (рН 2 - 239 нм и 290 нм, рН 10 - 255 и 310 нм, рН 13 -310нм).

Количественное определение барбитуратов Рис. Спектр поглощения 5,5-дизамещенных барбитуратов при различных значениях pH I вариант – по разности абсорбций в щелочном - рН 10 и кислом - рН 2 растворах при λ=240 нм. II вариант – по разности адсорбций в щелочных – рН 13 и рН 10 растворах при λ=260 нм. I вариант DpH 10 = D10б-та + D10примесей, λ=240 нм DрН 2 = D2б-та + D2примесей, ΔD = DрН 10 - DpH2 = (D10б-та + D10примесей) - D2примесей, D10примесей = D2n ΔD = D10б-та II вариант D рН13 = D13б-та + Dn13 , λ=260 нм DpH 10= D10б-та + Dn10 ΔD = D рН13 - DpH 10 = (D13б-та + Dn13 )-( D10б-та + Dn10 ) Dn13 = D10n ΔD = D13б-та - D13б-та

Всасывание. Все барбитураты - слабые кислоты (рКа =7,2-8,0), при физиологическом значении рН легко всасываются в желудке и тонком кишечнике способом пассивной диффузии. Распределение. Барбитураты распределяются по тканям и биологическим жидкостям организма Факторы, влияющие на концентрацию барбитуратов в организме: 1.Степень ионизации молекул (при физиологическом значении рН) 2. Жирорастворимость (липофильность) - N-замещенные более липофильны. 3. Степень связывания с белками 4. Интенсивность кровотока и др. Метаболизм. 1).Окисление радикалов в 5-ом положении до спиртов, кислот и кетонов 2).Потеря радикала у атома N в случае 3-х замещенных производных и превращение их в дизамещенные производные: а) деметилирование гексенала б) дебензоилирование бензонала и бензобамила и превращение их в фенобарбитал и кислотную форму барбамила.соответственно. 3).Десульфирование тиобарбитуратов 4).Гидролиз (распад пиримидинового кольца) Выделение. Наиболее устойчивый – барбитал (на 65-85% выводится в неизменённом (нативном) состоянии с мочой). Барбамил, этаминал-Na, бутобарбитал почти полностью разрушаются в печени и выводится почками лишь в виде следов (10%). Гексенал и тиопентал полностью разрушаются в печени (при введении терапевтических доз) и выводятся в виде метаболитов. Токсикокинетика барбитуратов

Токсикодинамика (развитие отравлений) 4 клинических синдрома: Коматозное состояние и другие неврологические расстройства (оглушённость, сон, отсутствие рефлексов) Нарушение дыхания. Нарушение функции сердечно-сосудистой системы. Трофические расстройства и нарушение функций почек. Токсичность Смертельная доза барбитуратов - одномоментный прием 10 лечебных разовых доз каждого из препаратов или их смеси с различными индивидуальными различиями (фенобарбитал -2,0, этаминал-Na -1,0). Иногда доза достигает 4 и даже 6-10 г (барбитал).

АЛКАЛОИДЫ В ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ Алкалоиды - органические азотистые основания сложного состава, встречающиеся в растениях (реже в животных организмах) и обладающие сильным фармакологическим действием. Классификация алкалоидов: 1. Производные пиридина, пиперидина и хинолизидина (жидкие алкалоиды): а) моноциклические (кониин, ареколин) б) бициклические (анабазин, никотин) в) полициклические (пахикарпин) 2. Производные тропана (пиперидил-пирролидина): атропин, гиосциамин, скополамин, кокаин 3. Производные хинолина (α,β-бензопиридина): хинин 4. Производные изохинолина (β,γ-бензопиридина): (группа опийных алкалоидов): а) производные фенантренизохинолина (морфин, кодеин, дионин, апоморфин, героин) б) производные бензилизохинолина (папаверин, наркотин) 5. Производные индола (бензопиррола): стрихнин, бруцин, резерпин 6. Производные пурина: кофеин, теобромин, теофиллин 7. Производные 1-метилпирролизидина: саррацин, платифиллин 8. Ациклические алкалоиды: эфедрин 9. Алкалоиды стероидоподобного строения: вератрин 10.Алкалоиды неустановленного строения: аконитин

Химико-токсикологическое исследование на алкалоиды: 1.Изолирование алкалоидов из биологического объекта. 2.Очистка полученного извлечения от сопутствующих (балластных) веществ. 3.Идентификация алкалоидов. 4.Количественное определение. Идентификация выделенных алкалоидов План судебно-химического исследования: а) Общеалкалоидные осадительные реакции в качестве предварительных групповых проб. б) ТСХ-скрининг. в) Частные реакции на отдельные алкалоиды - реакции окрашивания и микрокристаллические реакции. г) Снимают спектральные характеристики алкалоидов в УФ и ИК- областях спектра. д) Для некоторых алкалоидов проводят фармакологические пробы.

Общеалкалоидные осадительные реактивы: 1. Реактивы, дающие с алкалоидами простые соли: - раствор таннина, пикриновая, пикролоновая и некоторые другие органические кислоты. 2. Реактивы, дающие с алкалоидами комплексные соединения. а) реактивы, содержащие в своем составе металлоиды: 1) I2/KI - реактив Бушарда-Вагнера 2)H3PO4 I2MoO3 - фосфорномолибденовая кислота (реактив Зонненшейна) 3)Н3РО4 12WO3 2Н2О- фосфорновольфрамовая кислота (реактив Шейблера) б) реактивы, содержащие в своем составе металлы: 1)ВiI3/KI - реактив Драгендорфа (К[ВiI4]) 2)CdI2/KI - реактив Марме (K2[CdI4]) 3)HgI2/KI- реактив Майера (K2[HgI4]) 4)H2[PtCl6] - платинохлористоводородная кислота 5)Н[АuСl4] - золотохлористоводородная кислота ТСХ-скрининг алкалоидов Хроматографирование ведут на закрепленном слое силикагеля в системах растворителей: -диоксан - хлороформ - ацетон - 25% раствор аммиака (47,5: 45: 5: 2,5) -толуол - ацетон - этанол - 25% раствор аммиака (45: 45: 7,5: 2,5) (в экспресс-анализе интоксикаций, вариант ВЭТСХ). Детектирование: реактивом Драгендорфа. В зонах расположения веществ появляются красно оранжевые пятна . Идентификация проводится по величине Rf (отношение длины пробега вещества к длине пробега растворителя по сравнению с метчиками).

Реакции окрашивания основаны на следующих процессах: а) отнятие воды (дегидратация) под действием концентрированной серной кислоты (вератрин, бруцин и др.) б) окисление алкалоидов (кофеин -мурексидная проба, хинин - таллейохинная проба) в) одновременное окисление и отнятие воды (реакция с дихроматом калия в присутствии концентрированной серной кислоты на стрихнин) г) конденсация с альдегидами (реактив Марки с опийными алкалоидами) Чаще всего для реакций окрашивания используются: 1.Конц. серная кислота 2.Конц. азотная кислота 3.Конц. серная кислота + конц. азотная кислота (реактив Эрдмана) 4.Конц. серная кислота + формальдегид (реактив Марки) 5.Конц. серная кислота + молибденовая кислота (реактив Фреде) 6.Конц. серная кислота + ванадиевая кислота (реактив Манделина) Реакции окрашивания выполняются с основаниями алкалоидов. Микрокристаллические реакции: а) с пикриновой кислотой, б) с пикролоновой кислотой, в) с платинохлористоводородной кислотой - H2PtCl6 г) с золотохлористоводородной кислотой - HAuCl4, д) с солями тяжелых металлов, е) с комплексными йодидами.

УФ – спектроскопия Производные пиридина имеют максимум при длине волны 260 нм, хинолина (изохинолина) - при 250, 290, 310 нм, индола - 260 (255) и 300 нм, пурина - 220, 260 и 270 нм. Фармакологические пробы При доказательстве атропина капают водный раствор испытуемого вещества в глаз кошки. При наличии атропина наблюдается характерное стойкое расширение зрачка. 2. Стрихнин и никотин, нанесенные на спинку лягушки, вызывают ее гибель в характерной позе («молящаяся лягушка» - стрихнин, «сидящая» - никотин). Количественное определение алкалоидов 1. Определение в УФ-области (200-400 нм) проводится по специфическому поглощению (абсорбции) самого алкалоида при наличии у него хромофорной системы. 2. Определение в видимой области (400-800 нм) основано на измерении абсорбции окрашенных комплексов алкалоидов с кислотными реагентами (пикриновой кислотой, тропеолином-00, метиловым оранжевым, бромфеноловым синим и т.п.). Окрашенные ионные ассоциаты могут быть экстрагированы из водной фазы органическим растворителем (экстракционно-фотометрическое определение). Окрашенные продукты могут быть получены также в реакциях окисления, восстановления, конденсации, азотосочетания и некоторых других.

КАЧЕСТВЕННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ НЕКОТОРЫХ АЛКАЛОИДОВ КОФЕИН, ТЕОБРОМИН 1. Общая реакция: образование мурексида: (пурпурно-фиолетовое окрашивание)

3. Реакция кофеина с раствором золотобромистоводородной кислоты (оранжево-красный цвет осадка) 4. Реакция теобромина с раствором йодвисмутата калия (игольчатые кристаллы темно-красного цвета, собранные в пучки) 2. Реакция кофеина с хлоридом окисной ртути: (длинные шелковистые, бесцветные иглообразные кристаллы)

ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИДИНА И ПИПЕРИДИНА КОНИИН, АРЕКОЛИН, НИКОТИН И АНАБАЗИН 1. Реакция образования йодвисмутов алкалоидов 2. Реакция получения сублимата хлоргидрата конина 3. Реакция образования пикрата ареколина и никотина 4. Реакция образования рейнеката никотина и анабазина

ПАХИКАРПИН Реакция с раствором йода в йодиде калия Реакция с роданидным комплексом кобальта Реакция с пикриновой кислотой Реакция с золотобромистоводородной кислотой Реакция окисления бромом (реакция Коча) Реакция на йодистоводородную кислоту

ПРОИЗВОДНЫЕ ТРОПАНА СКОПОЛАМИН Реакция Витали — Морена Реакция с солью Рейнеке Реакция образования бромоаурата

ПРОИЗВОДНЫЕ ТРОПАНА СКОПОЛАМИН Реакция Витали — Морена Реакция с солью Рейнеке Реакция образования бромоаурата

КОКАИН Реакция образования перманганата кокаина Реакция образования хлороплатината кокаина

ПРОИЗВОДНЫЕ ХИНОЛИНА ХИНИН Реакция флюоресценции Реакция образования таллейохина Реакция получения эритрохинина Реакция с раствором роданида аммония

ПРОИЗВОДНЫЕ ИЗОХИНОЛИНА МОРФИН Реакция с раствором формальдегида в концентрированной серной кислоте (реактив Марки) Реакция с раствором молибдата аммония в концентрированной серной кислоте (реактив Фреде) (NH4)Mo7O27 Реакция с ванадатом натрия в концентрированной серной кислоте (реактив Манделина) Реакция с хлоридом окисного железа Реакция, с раствором йодида кадмия. Реакция с солью Рейнеке Раствором хлорида окисной ртути

КОДЕИН, ЭТИЛМОРФИН, АПОМОРФИН Реакция кодеина с раствором йодида кадмия Реакция этилморфина с раствором хлорида окисной ртути Реакция Пеллагри на апоморфин

ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗИЛИЗОХИНОЛИНА ПАПАВЕРИН И НАРКОТИН ПАПАВЕРИН Реакция с цианидом натрия Реакция с раствором хлорида кадмия

НАРКОТИН Реакция с концентрированной серной кислотой Реакция с реактивом Эрдмана ПРОИЗВОДНЫЕ ИНДОЛА СТРИХНИН Реакция окисления бихроматом калия в концентрированной серной кислоте Реакция с ванадатом натрия в концентрированной серной кислоте Реакция с платино-хлористоводородной кислотой Реакция с раствором пикриновой кислоты