3 курс / Фармакология / Контроль_качества_и_безопасность_лекарственных_препаратов_Гармонов

Применение реакций диазотироваия и азосочетания для испытания подлинности раз- носторонне. Некоторые аминопроизводные гетероциклического ряда (например, этакри- дина лактат) образуют за счет диазотирования аминогруппы в положение 6 окрашенные в вишнево-красный цвет диазосоединения:

Диазотирование и последующие азосочетание широко используют для качественного анализа лекарственных препаратов, производных первичных ароматических аминов (про- изводных анилина, сульфаниламиламидов и др.), а также и для идентификации фенолов.

Для анализа фенолов используют диазореактив, представляющий соль диазония. Азо- соединения получают в две стадии. Первая из них – диаозотирование:

Ar – NH2 + NaNO2 + 2HCl → [Ar – N+≡ N]Cl– + NaCl + 2H2O

Диазотирование ведут в кислой среде.

Затем соли диазония образуют азосоединения с фенолами или аминами:

X

HO

+ H Cl

Ar NN X

Могут также образовываться бис- и тетразосоединения.

Процесс азосочетания обусловлен наличием в этих соединениях электронодонорных групп –OH и –NH2, создающих частичные отрицательные заряды в о- и п-положениях аро- матического ядра. В этих положениях происходит электрофильное замещение водорода катионом диазония. Фенолы и нафтолы вступают в азосочетание в ионизированной форме (в виде феноксид-ионов), а амины – в виде свободных оснований. Азосоединения с ами- нами солей не образуют. Азосочетание с фенолами и нафтолами наиболее благоприятно происходит в слабощелочной среде, а с аминами – в слабокислой.

62

Ниже приведены примеры использования реакций диазотирования и азосочетания для обнаружения аминогруппы в ароматическом кольце амидов сульфаниловой кислоты и их производных. При проведении данной реакции к щелочному раствору β-нафтола добав- ляют лекарственный препарат, обработанный соляной кислотой. Появляется вишнево- красное окрашивание:

SO2NHR

N N

HO

SO2NHR

В реакцию диазотирования с последующим азосочетанием вступают кроме сульфани- ламидов, производные п-аминосалициловой и п-аминобензойной кислоты:

этазол

натрия п-аминосалицилат

Для стрептоцида реакция азосочетания запишется следующим образом:

63

Антибиотик хлортетрациклина гидрохлорид (биомецин) идентифицируют посредст- вом реакции азосочетания с диазореактивом:

Реакцию диазотирования и азосочетания используют также для идентификации слож- ных эфиров фенолов, ароматических ацилированных аминов и нитропроизводных.

Если фенольный гидроксил связан в сложноэфирную группу или первичный аромати- ческий амин ацилирован (тримекаин, ксикаин), то предварительно проводят щелочной гидролиз:

O

Образовавшийся фенол или диамин сочетают с солями диазония. В качестве примера можно рассмотреть аналитические реакции левомицетина, для которого реакция диазоти- рования и азосочетания используется для обнаружения аминогруппы в ароматическом яд- ре:

64

4.4.3. Реакции галогенирования и дегалогенирования

Эти химические реакции широко применяют для количественного анализа непредель- ных соединений, спиртов, фенолов, ароматических аминов, галогенпроизводных и других ЛВ.

Используют галогенирование, происходящее по типу реакций присоединения и реак- ций замещения. Обнаружение и определение непредельных соединений основано на реак- циях присоединения брома (последний при этом обесцвечивается):

Br2

Br Br

Способ непригоден, если одновременно происходит реакция окисления или реакция замещения (например, в присутствии фенолов, енолов, аминов). К методам галогенирова- ния, происходящим по типу реакции замещения, может быть отнесена йодоформная про- ба, применяемая для идентификации этилового спирта и соединений, содержащих эток- сильную (анестезин) группу:

Образующийся йодоформ выпадает в виде желтого осадка с характерным запахом. Сам иодоформ можно определить в реакции с концентрированной серной кислотой:

При этом вначале раствор окрашивается в темно-фиолетовый цвет, затем начинают выделяться фиолетово-бурые пары йода.

Широко используют в фармацевтическом анализе реакции бромирования или иодиро- вания производных фенолов и ароматических аминов. Они протекают по типу реакций электрофильного замещения. Наличие в молекулах этих веществ заместителей первого рода (окси- и аминогрупп) обусловливает количественно происходящий процесс бромирования с образованием белого осадка трибромфенола или триброманилина по общей схеме:

3 B r2

+ 3 H B r

B r

65

Аналогично происходит процесс иодирования указанных производных. Если амино- группа или фенольный гидроксил ацилированы, то предварительно проводят процесс гид- ролиза (в кислой или щелочной среде). Если у фенола или анилина в о- или п-положении находятся радикалы, то образуются моно- или дигалогенпроизводные.

В реакции галогенирования вступают не только ароматические, но и гетероцикличе- ские соединения, содержащие фенольный гидроксил, в том числе витамины, антибиотики. Обнаружение производных фенотиазина (аминазин, дипразин, пропазин, хлорацизин, трифтазин) проводят по реакции с бромной водой, при этом в зависимости от конкретного соединения образуются продукты различной окраски:

S

[О]

N R1

R

Процесс, обратный галогенированию, – дегалогенирование – используют для анализа хлор-, бром- и йодпроизводных органических лекарственных препаратов.

Галогены в органической молекуле связаны не ионогенной, а ковалентной связью. В зависимости от прочности этой связи применяют различные способы дегалогенирования, например отщепление галогена под действием раствора нитрата серебра:

или щелочное отщепление:

Процесс дехлорирования можно осуществлять нагреванием препарата (хлорэтил, хло- роформ) в спиртовом растворе едкой щелочи или в водно-спиртовой среде с раствором нитрата серебра. Этот способ лежит в основе определения органически связанного хлора в молекуле производных бис-(β-хлорэтил)-амина. Происходит процесс дехлорирования с образованием хлорид-иона. Последний сразу же осаждается ионом серебра:

t

CHCl3 + 4 NaOH 3 NaCl + HCOONa + 2H2O NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

В отличие от элементного анализа органическая часть молекулы при этом не разруша- ется. Если ковалентная связь более прочна, то хлорид-ион образуется только после пред- варительного нагревания препарата с раствором гидроксида натрия.

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

4.4.4. Реакции конденсации карбонильных соединений

Реакции конденсации альдегидов и кетонов с первичными аминами, гидроксилами- ном, гидразинами, семикарбазидом, тиосемикарбазидом и другими аминопроизводными

66

идут по общей схеме:

Эту группу химических реакций используют для идентификации ЛВ, содержащих в молекуле аминогруппу, альдегидную или кетогруппу.

При взаимодействии альдегидов с первичными аминами в кислой среде происходит конденсация с образованием солей оснований Шиффа:

Эти соединения имеют обычно желтую, красную или оранжевую окраску. Реакцию используют для идентификации сульфаниламидов и других первичных ароматических аминов, применяя в качестве реактива 4-диметиламинобензальдегид, коричный альдегид и другие альдегиды. Реакция образования окрашенных оснований Шиффа лежит в основе лигниновой пробы на первичные ароматические амины.

Для идентификации кетопроизводных используют реакцию образования гидразонов

и реакцию получения кетоксимов:

Кетоны, вступая в реакции конденсации с различными гидразинами (фенилгидразин, 2,4-динитрофенилгидразин), образуют гидразоны, а взаимодействуя с гидроксиламином, дают кетоксимы. И те, и другие представляют собой бесцветные или окрашенные устой- чивые соединения, нерастворимые в воде, со стабильной температурой плавления. Это позволяет использовать их для установления подлинности таких кетонов, как камфара, бромкамфара, а также стероидных соединений, содержащих в молекуле кетогруппу.

Для идентификации ЛВ используют также процесс, обратный конденсации, в результа- те которого образуются альдегиды и кетоны. Последние затем обнаруживаются по харак- терному запаху или с помощью цветных реакций (фтивазид, эфедрин и др.).

4.4.5. Реакции окислительной конденсации

Процесс окислительного расщепления и образования азометинового красителя лежит в основе нингидриновой реакции. При нагревании с нингидрином (трикетогидринденгид- рат) растворов аминокислот, иминокислот, пептонов, полипептидов, первичных и вторич- ных алифатических аминов возникает окрашивание. Наиболее широко нингидриновая ре- акция используется для идентификации и фотоколориметрического определения α- и β- аминокислот, в присутствии которых появляется темно-синяя окраска. Она обусловлена образованием замещенной соли дикетогидринденкетогидринамина – продукта конденса- ции избытка нингидрина с аммиаком, выделившимся при окислении испытуемой амино- кислоты:

67

CO

CO +R CH COOH

Более поздние исследования нингидриновой реакции показали, что появляющаяся ок- раска присуща не одному соединению, а нескольким окрашенным веществам в зависимо- сти от химической структуры исходной аминокислоты. Однако во всех случаях образует- ся фиолетового цвета бис-1,3-дикетоинденил:

OH O

C C

C C

C C

OOH

Вфармацевтическом анализе нингидриновую реакцию используют для идентифика- ции аминокислот (кислота глутаминовая, кислота аминокапроновая, фенибут, аминалон, метионин) и их производных (сарколизин, дииодтирозин и др.).

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

По химизму с нингидриновой реакцией сходна мурексидная проба, основанная на окисление молекулы пурина с образованием метилированных производных аллоксантина. Последующее действие аммиака приводит к образованию аммонийной соли метилиро- ванного производного пурпуровой кислоты, окрашенного в пурпурно-красный цвет: