Заняття № 24. Аналіз якості лікарських засобів із групи антибіотиків аліциклічного та ароматичного рядів.
Хіміотерапевтичні засоби – лікарські засоби які володіють вибірковою активністю по відношенню до певних збудників інфекційних та паразитарних захворювань (сульфаніламіди, антибіотики, антибактеріальні засоби різноманітної хімічної будови, протитуберкульозні, антисифілітичні, противірусні, протипаразитарні, протиглисні).
Принцип хіміотерапії
Вибірковість дії по відношенню до певних мікроорганізмів (певний спектр антимікробної дії)
Низька токсичність для людини та тварин.
В основі дії антибіотиків лежить антибіоз – явище антагонізму мікроорганізмів, вперше відкрите Л. Пастером в 80 роках ХІХ ст.
Вперше термін “антибіотик” запропонував С.А. Ваксман (США). “Анти” з латинської “проти”, “біос” – життя, тобто речовини, які діють проти основних життєвих властивостей мікробів.
Антибіотики – хіміотерапевтичні речовини біологічного походження, які володіють здатністю знищувати або вибірково пригнічувати ріст збудників різноманітних захворювань (бактерій вірусів, грибів, найпростіших мікроорганізмів) або затримувати розвиток злоякісних пухлин.
Антибіотики, які використовуються в медичній практиці, продукуються актиноміцетами (променисті гриби), пліснявими грибами, а також деякими бактеріями.
Класифікація антибіотиків
Основні і резервні
За видами продуцента
Залежно від характеру біологічної дії
За хімічною структурою.
Хімічна класифікація антибіотиків
1. Аліциклічної будови (тетрацикліни)
2. Ароматичної будови (левоміцетин і його похідні).
3. Гетероциклічної будови (пеніциліни, цефалоспорини).
4. Глікозиди :
а) стрептоміцин;
б) аміноглікозиди (канаміцин, неоміцин, гентаміцин, мономіцин);
в) макроліди (еритроміцин, олеандоміцин);
г) анзаміцини (рифампіцин).
5. Полієнові ( ністатин, амфотерицин).
6. Поліпептидної будови (граміцидин, поліміксин)
7. Протипухлинні:
a) похідні ауреолової кислоти;
б) антрацикліни;
в) похідні хінолін-5,8-діону;
г) актиноміцини.
Фармакологічна класифікація
за Д.А. Харкевичем
1. Антибіотики. що мають в структурі b-лактамне кільце: (пеніциліни, цефалоспорини; імінепем, карбонепами, монобактами).
2. Антибіотики, структура яких містить макроциклічне лактонне кільце: (кларитроміцин, рокситроміцин, олеандоміцин, азитроміцин, еритроміцин)
3. Антибіотики в структурі яких є 4 конденсованих 6-тичленних цикли (тетрацикліни)
4. Похідні диоксиамінофеніл-пропану (левоміцетин)
5. Антибіотики, в склад яких входять аміноцукри (стрептоміцин, канаміцин, гентаміцин).
6. Антибіотики з групи циклічних поліпептидів (поліміксин)
За М.Д. Машковським
1. Антибіотики групи пеніциліні
2. Антибіотики групи цефалоспоринів
3. Антибіотики b-групи – лактамідів (тіенам, карбапен, монобактами)
4. Антибіотики – тетрацикліни (тетрациклін, доксициклін, метациклін)
5. Антибіотики – аміноглікозиди (стрептоміцин, канаміцин, гентаміцин)
6. Антибіотики – макроліди і азаліди
7. Антибіотики групи лінкоміцину (лінкозаміди)
8. Антибіотики групи левоміцетину
9. Протигрибкові антибіотики
10. Антибіотики різних груп
Класифікація антибіотиків за дією на м/о
Антибіотики, що впливають на грампозитивні бактерії.
Пеніциліни порушують синтез клітинної стінки бактерії – проявляють бактерицидну дію; макроліди – порушують внутрішньоклітинний синтез білка на рівні рибосом – бактеріостатична дія.
Антибіотики, що впливають на грамнегативні бактерії (полімиксин – порушує проникнення цитоплазми мембрани (бактерицидна дія).
Антибіотики широкого спектру дії. Левоміцетин і тетрациклін (бактеріостатична дія на рівні рибосом); цефалоспорини (бактерицидна дія – пригнічують синтез клітинної стінки бактерії). Стрептоміцин, неоміцин, канаміцин (бактеріостатична дія – пригнічують синтез білка на рівні рибосом). Рифампіцини – порушують синтез РНК.
Методи одержання антибіотиків
Мікробіологічний синтез на основі плісняв (Penicillium) або променистих грибів (Streptomyces) Таким чином отримують антибіотики: тетрацикліни, природні пеніциліни, глікозиди, макроліди).
Основні етапи мікробіологічного синтезу:
а) підбір високопродуктивних штамів продуцентів;
б) підбір живильного середовища (рН, солі металів, вуглеводи, жири);
в) процес (біосинтезу) ферментації;
г) виділення і очистка антибіотика (кристалізація, хроматографія, екстрагування, переосадження).
Хімічний синтез (левоміцетин).
Поєднання мікробіологічних і хімічних методів. Добувають напівсинтетичні антибіотики на основі трансформації молекул природних антибіотиків (напівсинтетичні тетрацикліни, пеніциліни, цефалоспорини та ін.
Сучасні методи біологічного визначення активності антибіотиків:
1). Модифікований метод дифузії в агар
2). Уреазний
3). Ферментативний
4). Радіоімунний
Кількісне визначення антибіотиків мікробіологічним методом
Активність антибіотиків визначають шляхом порівняння ступеня пригнічення росту чутливих (тест-культур) м/о у результаті дії випробовуваного антибіотика і стандартного зразка у відомих концентраціях. Кількісне визначення проводять дифузним або турбідиметричними методами. Розрахунок біологічної активності проводять за стандартною кривою, заздалегідь побудованою на основі результатів визначення п’яти концентрацій стандартного зразка антибіотика. Біологічна активність виражається в одиницях дії (О.Д.).
О.Д. – це мінімальна мольна кількість антибіотика, яка пригнічує розвиток тест-мікроорганізму в певному об’ємі живильного середовища. Кількість грамів діючої речовини в О.Д. для різних антибіотиків різна!
Середнє значення активності, знайдене біологічним методом, дещо нижче, ніж теоретична активність. У фармакопейних статтях наводиться значення теоретичної активності і нижня допустима межа активності досліджуваного антибіотика, ОД/мг.
Встановлено, що 1 мг чистого стрептоміцину еквівалентний 1000 О.Д. Відповідно 1 ОД стрептоміцину еквівалентна 1 мікрограму (1 мкг) чистої основи стрептоміцину. Для інших антибіотиків ОД відрізняється від 1 мкг речовини. Наприклад для бензилпеніциліну 1 ОД еквівалентна = 0,6 мкг, тому 1 мг антибіотика містить 1667 ОД.
Побічна дія антибіотиків (АБ)(за Д.А.Харкевичем)
Суперінфекція (всі)
Алергія (всі)
Диспепсійні явища, больові відчуття
Місцевоподразнююча дія – при в/м введенні; флебіти тромбофлебіти при в/в ін’єкціях
Дія на печінку (тетрацикліни)
Дія на нирки (цефалоридин, неоміцин, полімиксин)
Порушення кровотворення (левоміцетин)
Порушення функцій зору і слуху (левоміцетин у великих дозах)
Порушення функції VIII пари черепно-мозкового нерва (аміноглікозиди)
Мікози (жінки – гінекологічні хвороби, чоловіки – захворювання слухового апарату)
Глухота, порушення емалі зубів, відкладення в кістках – тетрацикліни.
Дослідження токсичності антибіотиків
Х Фармакопея
1. Кількість мишей – 5
2. Маса мишей – 18-
3. Спосіб введення – в/в , п/ш, у черевну порожнину, в/шл. Час спостереження згідно вимог окремої фармакопейної статті.
4. Якщо на протязі передбаченого дослідженням часу не загинула ні одна з 5 мишей препарат витримав дослідження; у випадку смерті 1 миші або більше дослід повторюють на 10 мишах масою 10-
ДФУ (аномальна токсичність)
1 Кількість мишей – 5
2 Маса мишей – 17-
3 Спосіб введення – внутрішньовенно розчин вводять від 15с до 30с, якщо немає інших зауважень. Час спостереження 24 години, або протягом часу згідно вимог окремої статті.
4 Зразок витримує випробовування, якщо жодна з мишей не загине протягом часу зазначеного в окремій статті. У випадку загибелі 1 тварини випробовування знову повторюють. Зразок витримує випробовування якщо жодна з тварин у 2-й групі не загинула.
Дослідження пірогенності антибіотиків
Х Фармакопея
1 Кількість кролів – 3
2 Маса кролів – 1,5-
3 Спосіб введення – у вушну вену, кількість розчину, який вводять складає 10 мл на
4 Розчин рахується апірогенним якщо після введення ні в одного з 3 кролів не спостерігається підвищення т-ри більше ніж на 0,60С. порівнянню з вихідною т-рою і в сумі не перевищує 1,40С.Якщо в одного або 2 кролів т-ра підвищилась більше ніж на 1,40С, дослідження повторюють на 5 кролях; розчин є апірогенним, якщо не більше ніж в 3 з 8 т-ра підвищилась більш як на 0,60С і загальна сума підвищення т-р не перевищує 3,70С.
ДФУ
1 Кількість кролів – 3
2 Маса кролів не менше
3 Спосіб введення – у вушну вену, розчин вводять 4 хв, об’єм, який вводиться має бути не менше як 0,5 мл і не більше 10 мл на
4 Випробування проводиться спочатку на 3 кролях. Зразок витримує дослідження, якщо сумарне підвищення т-ри не перевищує 1,150С, якщо підвищення т-ри становить 1,150С, але не більше 2,650С. Дослідження повторюють. Тоді відповідні значення т-р становлять 2,80С; і 4,30С. Якщо сумарне збільшення є більшим 4,30С. Зразок бракують. Якщо необхідно дослідження проводять ще на 3 кролях або 6.
Дослідження стерильності антибіотиків
Проводять підбір живильного середовища і перевірку придатності методики випробування. Випробування проводять використовуючи метод мембранної фільтрації або метод прямого висівання. Незалежно від методу випробування проводять відповідний негативний контрольний дослід, використовуючи зразки, стерильність яких була доведена раніше. Посіви переглядають періодично під час і після закінчення інкубаційного періоду, відмічаючи наявність візуально виявлюваного росту м/о. Якщо випробовуваний зразок викликає помутніння живильного середовища, що робить неможливим візуальний облік, то через 14 діб після початку інкубації з кожної посудини переносять певну кількість середовища в посудини з тим самим живильним середовищем. Продовжують інкубацію вихідних і повторних посівів. Загальний час інкубації – 14+7 діб від початку випробування. Лікарський засіб вважається стерильним , якщо при візуальному обліку не виявляється ріст м/о.
Дослідження на депресорні речовини
Випробування виконують з метою виключення небезпеки зниження артеріального тиску (депресорні реакції) після введення лікарського засобу, якщо в його складі при виробництві виявилися речовини, які мають депресорну дію (гістамін, серотонін, брадикінін). Випробування проводять на кішці, маса тіла якої більше
Антибіотики аліциклічної будови і їх напівсинтетичні аналоги (тетрацикліни)
В основі їх хімічної структури лежить частково гідроване ядро тетрацену (нафтацену):
Одержують антибіотики тетрациклінового ряду з мікроорганізмів Streptomyces aurofaciens i Streptomyces rimosus.
У медичній практиці використовують природні тетрацикліни та їх напівсинтетичні аналоги.
Природні тетрацикліни
Тетрациклін (Tetracyclinum)
(4S,4aS,5aS,6S,12aS)-4-Диметиламіно-3,6,10,12,12а-пентагідрокси-6-метил-1,11-діоксо-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагідротетрацен-2-карбоксамід
У медичній практиці застосовується у вигляді основи або гідрохлориду (Tetracyclini hydrochloridum) (ДФУ 1.2).
Природні тетрацикліни: тетрациклін, тетрацикліну г/х, окситетрацикліну дигідрат, окситетрацикліну г/х, хлортетрацикліну г/х (біоміцин)
Фізичні властивості
Тетрацикліни – це кристалічні речовини жовтого або світло-жовтого кольору, без запаху, гіркі на смак. їх розчини в кислоті хлоридній обертають площину поляризованого променя вліво.
Тетрацикліни-основи мало розчинні у воді, а солі легко розчинні. У спирті всі лікарські речовини групи тетрациклінів важко розчинні, але, завдяки амфотерним властивостям, легко розчинні в розведених мінеральних кислотах і розчинах лугів. Основні властивості зумовлені наявністю диметиламіногрупи в положенні 4, а кислотні – фенольного гідроксилу в положенні 10 і енольних в 3 і 12.
Наявність в молекулі тетрациклінів двох систем спряжених подвійних зв’язків в положеннях 1, 11 зумовлює характерне поглинання в УФ-області спектру.
Ідентифікація
1. Реакції з кислотою сульфатною конц. – утворюються ангідропохідні тетрацикліну, які мають специфічне забарвлення (тетрацикліну г/х – фіолетово-червоне забарвлення, окситетрацикліну г/х – червоне), яке переходить у жовте при додаванні води:
2. Метод ТШХ у порівнянні з стандартним фармакопейним зразком.
3. Гідрохлориди тетрациклінів дають позитивну реакцію на хлориди.
4. Визначення питомого обертання.
5. УФ-спектрофотометрія. Визначають максимуми і мінімуми поглинання і розраховують питомий показник поглинання.
6. Утворення забарвлених комплексних солей у спиртовому середовищі з FeCl3– коричневе або червоно-коричневе забарвлення (наявність фенольного гідроксилу в пол. 10).
7. Утворення забарвлених комплексів із солями купруму (II), цинку.
8. Утворення в певних умовах флуоресціюючих продуктів.
9. В експрес-аналізі лікарських засобів тетрациклінового ряду використовують кольорові реакції з натрію нітропрусидом, п-диметиламінобензальдегідом, реактивом Несслера, діазореактивом.
Утворення азобарвника можливе за рахунок наявності фенольного гідроксилу:
Кількісне визначення
Рідинна хроматографія. Вміст обчислюють у відсотках.
Антибіотики тетрациклінового ряду кількісно визначають біологічним методом дифузії в агар. При цьому 1 мкг = 1 ОД, відтак
Спектрофотометрія в УФ-області, фотоколориметрія і флуориметрія.
Зберігання
У сухому, захищеному від світла місці при кімнатній температурі, в посуді із темного скла.
При зберіганні антибіотиків групи тетрацикліну спостерігається зміна кольору – потемніння в результаті утворення домішок ангідротетрацикліну і 4-епіангідротетрацикліну та продуктів їх перетворення. Ці речовини токсичніші, ніж вихідні лікарські засоби.
Водні розчини солей лікарських речовин тетрациклінового ряду поступово мутніють внаслідок випадіння основ.
У слабокислому середовищі розчини гідрохлоридів відносно стійкі, але в розчинах кислот і лугів вони легко руйнуються. Наприклад, у лужному середовищі утворюються ізотетрациклінові похідні:
Застосування
Антибіотики широкого спектру дії при пневмонії, дизентерії, гонореї, тифі та інших інфекційних захворювань.
Призначають зазвичай всередину у вигляді таблеток, капсул, суспензій, рідше для в/м ін’єкцій. Зовнішньо – у вигляді мазей для лікування опіків, флегмон і очних захворюваннях. В.р.д. –
Олететрин – тетрациклін + олеандоміцин.
Вітациклін – тетрациклін + вітаміни С, В1, В2.
Окситетрацикліну г/х входить до складу мазей “Гіоксизон”, “Оксикорт”, аерозоля “Оксициклозоль.
Напівсинтетичні тетрацикліни
Метацикліну г/хл (Methacyclini hydrochloridum) Рондоміцин
4-Диметиламіно-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагідро-3,5,10,12,12а-пентаокси-6-метилен-1,11 -діоксонафтацен-2-карбоксаміду гідро хлорид
Доксицикліну хіклат (Doxycyclini hyclas) (ДФУ) Вібраміцин, Доксібене, Доксі-М, Юнідокс солютаб
Г/хл геміетанолу гемігідрату (4S,4aR,5S,5aR,6R,12aS)-4-(диметиламіно)-3,5,10,12,12а-пентагідрокси-6-метил-1,11-діоксо-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагідротетрацен-2-карбоксаміду
Доксицикліну хіклат (Вібраміцин, Доксібене, Доксі-М, Юнідокс солютаб)
Властивості. Кристалічний порошок жовтого кольору. Гігроскопічний. Легко розчинний у воді, метанолі, помірно розчинний у 96 %-ному спирті, практично нерозчинний в ефірі.
Ідентифікація:
1. Методом тонкошарової хроматографії.
2. За появою жовтого забарвлення при взаємодії з кислотою сульфатною концентрованою.
3. Субстанція дає характерну реакцію на хлориди.
Кількісне визначення. Метод рідинної хроматографії.
Застосування
Доксицикліну г/х високоефективний при інфекціях верхніх дихальних шляхів (бронхіт, плеврит, пневмонія), має пролонговану дію (1-2 прийоми на добу). Метацикліну г/х краще всмоктується при пероральному прийомі (капсули), довше зберігається в крові й ефективний при лікуванні гонореї. Антибіотики цієї групи викликають перехресну стійкість, але м/о до них звикають менше, ніж до пеніцилінів.
Побічна дія тетрациклінів
Утворюють комплекси з іонами Ca2+, Fe3+ і тому можуть відкладатися в кістках, емалі зубів. Не рекомендують прийом тетрациклінів дітям і вагітним жінкам.
При прийомі цих лікарських засобів не слід вживати молочні продукти, препарати феруму й антациди, які містять солі алюмінію, магнію, кальцію.
Антибіотики – це хіміотерапевтичні речовини, які продукуються різноманітними мікроорганізмами, рослинами, тваринами в процесі їх життєдіяльності, а також їх синтетичні аналоги і похідні, що мають здатність убивати чи вибірково пригнічувати ріст збудників захворювань (бактерій, вірусів, грибів, найпростіших) або затримувати розвиток злоякісних пухлин.
Явище антагонізму мікроорганізмів відкрив Л. Пастер у 80-ті роки XIX сторіччя, вивчаючи властивості плісняви роду РепісіШит notation. Англійський вчений А. Флемінг у 1928 році виявив у плісняви антибіотичні властивості. Чистий антибіотик – пеніцилін – виділили вчені X. Флорі й Дж. Чейн у 1934-1940 роках
Існує декілька принципів класификації антибіотиків:
– за видами продуцента;
– залежно від характеру біологічної дії;
– за хімічною структурою.
Найбільш досконала – хімічна класифікація, яка дозволяє вивчати залежність між хімічною структурою, фізико-хімічними властивостями і дією антибіотиків, розробляти способи контролю якості антибіотиків, виходячи з особливостей структури.
За хімічною класифікацією виділяють:
1. Антибіотики аліциклічної будови (група тетрациклінів, їх напівсинтетичні аналоги та ін.).
2. Антибіотики ароматичного ряду (група левоміцетину).
3. Антибіотики гетероциклічної структури (пеніциліни, їх напівсинтетичні аналоги; цефалоспорини та ін.)
4. Антибіотики глікозидної будови:
– стрептоміцини;
– аміноглікозиди (канаміцини, неоміцини, гентаміцини, мономіцини);
– макроліди (еритроміцини й олеандоміцини);
– анзаміцини (рифаміцини та їх напівсинтетичні аналоги).
5. Поліенові антибіотики з глікозидоподібною структурою (ністатин, амфотерицин, мікогептин).
6. Антибіотики поліпептидної будови (граміцидини, поліміксини та ін.).
7. В окрему групу виділяють протипухлинні антибіотики:
– похідні ауреолової кислоти;
– антрацикліни;
-похідні хінолін-5,8-діону;
– актиноміцини.
Широке використання антибіотиків як лікарських засобів у медицині, ветеринарії, різноманітних галузях сільського господарства, харчової і консервної промисловості сприяло створенню особливої галузі виробництва – промисловості антибіотиків.
Існуючі способи добування антибіотиків можна поділити на три групи:
1. Мікробіологічной синтез на основі плісняв (РепісіШит) або променистих (Streptomyces) грибів. Цим способом отримують антибіотики тетрациклінового ряду, природні пеніциліни, антибіотики глікозидної будови, макроліди та ін.
Добування антибіотиків мікробіологічним синтезом ґрунтується на біосинтезі, який здійснюється в клітині мікроорганізму. Цей метод включає такі основні етапи:
– підбір високопродуктивних штамів продуцентів;
– підбір живильного середовища;
– процес біосинтезу (ферментації);
– виділення і очистка антибіотика.
2. Хімічний синтез (левоміцетин і його похідні).
3. Сполучення мікробіологічного і хімічного синтезу. Для добування напівсинтетичних антибіотиків на основі трансформації молекул природних антибіотиків (напівсинтетичні тетрацикліни, пеніциліни, цефалоспорини та ін.)
При аналізі антибіотиків використовують біологічні, хімічні, фізичні фізико-хімічні методи.
Біологічні методи кількісного аналізу антибіотиків грунтуються на порівняльній оцінці їх здатності пригнічувати розвиток тест-культури мікроорганізмів. Активність встановлюють дифузним або турбідиметричним методами.
Найбільш широко використовують метод дифузії в агар, який полягає в порінянні дії певних концентрацій досліджуваного і стандартного зразків антибіотика на тест-мікроорганізм. Після завершення інкубації вимірюють діаметри зон затримки росту тест-мікроорганізму.
Розрахунок біологічної активності проводять за стандартною кривою, заздалегідь побудованою на основі результатів визначення п’яти концентрацій стандартного зразка антибіотика.
Біологічну активність антибіотиків виражають в одиницях дії (ОД). ОД – це мінімальна кількість антибіотика, яка пригнічує розвиток тест-мікроорганізму в певному об’ємі живильного середовища. Кількість грамів діючої речовини в 1 ОД для різних антибіотиків різна.
Середнє значення активності, знайдене біологічним методом, дещо нижче, ніж теоретична активність. У відповідній АНД наводяться значення теоретичної активності і нижня допустима межа активності досліджуваного антибіотика, ОД/мг.
Останніми роками розроблено швидкі біологічні методи визначення антибіотиків: модифікований метод дифузії в агар; уреазний метод (простий, доступний, але менш точний); ферментативний і радіоімунний методи (найбільш точні, але потребують наявності радіоактивних речовин і особливих умов при роботі з ними).
Антибіотики аліциклічної будови і їх напівсинтетичні аналоги (тетрацикліни)
В основі їх хімічної структури лежить частково гідроване ядро тетрацену (нафтацену):
Отримання. Добувають лікарські речовини антибіотиків тетрациклінового ряду зі штамів: Streptomyces rimosus і Streptomyces
aureofaciens.
У медичній практиці використовують природні тетрацикліни та їх напівсинтетичні аналоги.
Природні тетрацикліни
У медичній практиці використовується у вигляді основи або гідро хлориду.
Напівсинтетичні тетрацикліни
Властивості. Кристалічний порошок жовтого кольору. Гігроскопічний. Легко розчинний у воді, метанолі, помірно розчинний у 96 %-ному спирті, практично нерозчинний в ефірі.
Ідентифікація:
1. Методом тонкошарової хроматографії.
2. За появленням жовтого забарвлення при взаємодії з кислотою сульфатною концентрованою.
3. Субстанція дає характерну реакцію на хлориди.
Кількісне визначення. Метод рідинної хроматографії.
Відомі також комбіновані лікарські засоби:
– олететрин (тетрациклін + олеандоміцин) або сигмаміцин;
-вітациклін (тетрациклін + вітаміни С, В,, В2).
Властивості. За фізичними властивостями тетрацикліни – це кристалічні речовини жовтого або світло-жовтого кольору, без запаху, гіркі на смак. їх розчини в кислоті хлористоводневій обертають площину поляризованого променя вліво.
Тетрацикліни-основи мало розчинні у воді, а солі – добре розчинні. У спирті всі лікарські речовини групи тетрациклінів важкорозчинні, але, завдяки амфотерним властивостям, легко розчинні в розведених мінеральних кислотах і розчинах лугів. Основні властивості зумовлені наявністю диметиламіногрупи в положенні 4, а кислі – фенольного гідроксилу в положенні 10 і енольних в 3 і 12.
Ідентифікація:
1. Реакції з кислотою сульфатною концентрованою – утворюються ангідропохідні тетрацикліну, які мають специфічне забарвлення:
2. УФ-спектрофотометрія. Визначають максимуми і мінімуми поглинання і розраховують питомий показник поглинання.
3. Визначення питомого обертання.
4. Утворення забарвлених комплексних солей у спиртовому середовищі з феруму (III) хлоридом – коричневе або червоно-коричневе забарвлення (фенольний гідроксил у положенні 10).
5. Утворення забарвлених комплексів із солями купруму (II), цинку.
6. Хлористоводневі солі тетрациклінів дають позитивну реакцію на хлориди.
7. Метод ТШХ у порівнянні зі стандартом.
8. Утворення в певних умовах флуоресціюючих продуктів.
9. В експрес-аналізі лікарських засобів тетрациклінового ряду використовують кольорові реакції з натрію нітропрусидом, п-диметиламінобензальдегідом, реактивом Несслера, діазореактивом.
Утворення азобарвника можливе за рахунок наявності фенольного
гідроксилу:
Кількісне визначення:
1. Антибіотики тетрациклінового ряду кількісно визначають біологічним методом дифузії в агар. При цьому 1 мкг= 1 ОД, відтак
2. Спектрофотометрія в УФ-області, фотоколориметрія і флуориметрія.
Зберігання. У сухому, захищеному від світла місці при кімнатній температурі, в склянках із темного скла.
При зберіганні антибіотиків групи тетрацикліну спостерігається зміна
кольору – потемніння в результаті утворення домішок ангідротетрацикліну і 4-епіангідротетрацикліну та продуктів їх перетворення. Ці речовини більш токсичні, ніж вихідні лікарські засоби.
Водні розчини солей лікарських речовин тетрациклінового ряду поступово мутніють внаслідок випадіння основ.
У слабокислому середовищі розчини гідрохлоридів відносно стійкі, але в розчинах кислот і лугів вони легко руйнуються. Наприклад, у лужному середовищі утворюються ізотетрациклінові похідні:
Застосування. Лікарські засоби тетрациклінового ряду використовуються як антибіотики широкого спектру дії при пневмонії, дизентерії, гонореї, тифі та інших інфекційних захворювань.
Призначають зазвичай всередину у вигляді таблеток, капсул, суспензій, рідше для внутрішньом’язових ін’єкцій. Зовнішньо — у вигляді мазей для лікування опіків, флегмон і очних захворюваннях.
Доксицикліну гідрохлорид високоефективний при інфекціях верхніх дихальних шляхів (бронхіт, плеврит, пневмонія), має пролонговану дію (1-2 прийоми на добу). Метацикліну гідрохлорид краще всмоктується при пероральному прийомі (капсули), довше зберігається в крові й ефективний при лікуванні гонореї. Слід відзначити, що хоча антибіотики цієї групи викликають перехресну стійкість, все ж мікроорганізми до них звикають менше, ніж до пеніцилінів.
Побічна дія. Утворюють комплекси з іонами кальцію, феруму і тому можуть відкладатися в кістках, емалі зубів. Через це не рекомендують прийом тетрациклінів дітям і вагітним жінкам.
При прийомі цих лікарських засобів не слід вживати молочні продукти, препарати феруму й антациди, які містять солі алюмінію, магнію, кальцію.
Напівсинтетичні тетрацикліни менштоксичні, бо швидше всмоктуються і швидше виводяться з організму.
Антибіотики ароматичного ряду
У медичній практиці з антибіотиків, які мають ароматичну структуру, застосовуюється левоміцетин, або хлорамфенікол, який було виділено в 1947 році з культуральної рідини актиноміцета Streptomyces venezuelae, а в 1949 році встановлено його хімічну структуру.
Левоміцетин був першим антибіотиком, який почали добувати хімічним синтезом, у той час як більшість антибіотиків добувають біо-синтезом. Як лікарські засоби використовують левоміцетин, левоміцетину стеарат, левоміцетину сукцинат розчинний.
Молекула левоміцетину має 2 асиметричних атоми вуглецю, і тому можливо існування чотирьох ізомерів: D- і L-mpeo-, D- і L-epumpo-, які відрізняються просторовим розташуванням функціональних груп:
Цей вид ізомерії спостерігається також в ефедрині.
Левоміцетин є лівообертальним трео-ізомером D ряду. Суміш D(-) і L(+) трео-ізомерів левоміцетину – це рацемат, оптично неактивна речовина, відома під назвою синтоміцин (має 50 % фізіологічної активності левоміцетину).
Еритро-форми в медицині не використовуються, оскільки є токсичними речовинами.
Добування. Левоміцетин синтезують з п-нітроацетофенону, виділяючи на певних етапах синтезу необхідні ізомери:
Отриману так звану основу левоміцетину розділяють на оптичні антиподи послідовною кристалізацією з водного розчину або з використанням D-винної кислоти. Потім виділений D-m/jeo-ізомер ацилують метиловим ефіром дихлороцтової кислоти й отримують левоміцетин:
Властивості. Левоміцетин і його стеарат – це білі з жовтуватим або жовтувато-зеленим відтінком кристалічні речовини без запаху. Левоміцетину сукцинат розчинний – біла або з ледь жовтуватим відтінком пориста маса зі слабким специфічним запахом. Левоміцетин гіркий на смак. Малорозчинний у воді, легкорозчинний у спирті.
Левоміцетину сукцинат розчинний – гіркий на смак. Дуже легко розчинний у воді, малорозчинний у спирті, гігроскопічний.
Левоміцетину стеарат не має смаку. Практично нерозчинний у воді, важкорозчинний у спирті, у всіх розчинниках утворює мутні розчини.
5 %-ні розчини в спирті мають питоме обертання: від +18° до + 21° (левоміцетин) і від +15° до +20° (левоміцетину стеарат), від -11 до -12,6° (левоміцетину сукцинат у суміші метанолу, води і кислоти хлоридної).
Ідентифікація:
1. За фізико-хімічними константами: температура плавлення, ІЧ- та УФ-спектроскопія, тонкошарова хроматографія.
2. Використовують реакції гідролітичного розщеплення в кислому або лужному середовищі з подальшою ідентифікацією утворених продуктів. Так, при нагріванні левоміцетину з розчином натрію гідроксиду спочатку виникає жовте забарвлення, що переходить у червоно-оранжеве (внаслідок утворення ацинітроформи), а при подальшому нагріванні утворюється цегляно-червоний осад і з’являється запах амоніаку:
Реакційну суміш фільтрують, у фільтраті підтверджують наявність
хлоридів.
3. Левоміцетину стеарат при нагріванні з кислотою хлоридною концентрованою гідролізується – утворюється стеаринова кислота, яка спливає на поверхню у вигляді маслянистих крапель, які тверднуть при охолодженні:
4. За реакцією утворення азобарвника червоного кольору, після відновлення нітрогрупи до аміногрупи з подальшим діазотуванням і азо- сполученням:
5. В експрес-аналізі використовують реакцію левоміцетину з купруму (II) сульфатом у лужному середовищі в присутності н-бутанолу – спиртовий шар забарвлюється в синьо-фіолетовий колір внаслідок утворення комплексної солі, яка, за припущенням, має таку структуру:
Кількісне визначення.
1. Нітритометрія після попереднього відновлення нітрогрупи до аміногрупи цинковим пилом у кислому середовищі, s = 1 :
2. Метод рідинної хроматографії.
3. Спектрофотометрія при X = 278 нм (левоміцетин), 272 нм (левоміцетину стеарат) і 275 нм (левоміцетину сукцинат розчинний).
4. Куприметрія, пряме титрування. Метод ґрунтується на утворенні розчинної комплексної сполуки левоміцетину з купруму (II) сульфатом у лужному середовищі (див. ідентифікацію). Титрант-
5. Куприйодометрія, пряме титрування за замісником. До розчину левоміцетину у лужному середовищі додають розчин купруму (II) сульфату. Осад купруму (П)гідроксиду відфільтровують, у фільтраті розчинний купри-левоміцетиновий комплекс руйнують дією кислоти сульфатної з утворенням еквівалентної кількості купруму (II) сульфату, яку визначають йодометрично, індикатор – крохмаль, s = 2. Паралельно проводять контрольний дослід:
6. Аргентометрія або меркуриметрія. Методи грунтуються на окисненні левоміцетину водню пероксидом у лужному середовищі, в результаті якого утворюються 2 молекули натрію хлориду, котрі визначають аргентометрично за Фольгардом або меркуриметрично з індикатором дифенілкарбазидом, s = 1/2.
7. Фотоколориметрія за утворенням азобарвника після відновлення нітрогрупи до аміногрупи з подальшим діазотуванням і азосполучєнням.
8. Йодометрія. Метод ґрунтується на окисненні продуктів лужного гідролізу левоміцетину. Експериментально встановлено, що s = 1/3.
9. Броматометрія, зворотне титрування, s= 1,5.
10. Ацидиметрія у неводному середовищі після кислотного гідролізу, s = 1 .
Зберігання. У добре закупореній тарі, у склянках із темного скла.
Застосування. Левоміцетин належить до антибіотиків широкого спектру дії, застосовуюється для лікування дизентерії, пневмонії, коклюшу, черевного тифу та інших інфекційних захворювань. Курс лікування 8-10 днів. В дитячій практиці використовують левоміцетину стеарат, який не має гіркого смаку.
Побічні ефекти. Порушує функцію кровотворних органів, тому при лікуванні левоміцетином необхідний аналіз крові. Може викликати дисбактеріоз.
|
|
||||||
|
|||||||
|
|||||||
ЛЕВОМІЦЕТИН
Laevomycetinum
Chloramphenicolum*
C11H12Cl2N2O5 М. м. 323,13
Левоміцетин містить не менше 98,5 % і не більше 100,5 % D-(–)-трео-1-п-нітрофеніл-2-дихлорацетиламінопропандіолу-1,3, у перерахунку на суху речовину.
ВЛАСТИВОСТІ
Опис. Білий або білий зі слабким жовтувато-зеленкуватим відтінком кристалічний порошок без запаху, гіркого смаку.
Розчинність. Мало розчинний у воді Р, легко розчинний у спирті 95 % об/об, розчинний в етилацетаті Р, практично не розчинний у хлороформі Р.
ІДЕНТИФІКАЦІЯ
А. До 0,1 г препарату додають 5 мл розчину натрій гідроксиду розведеного Р і нагрівають; з’являється жовте забарвлення, що при подальшому нагріванні переходить у червоно-оранжеве. При кип’ятінні цього розчину забарвлення посилюється, виділяється цегляно-червоний осад і з’являється запах амоніаку:
В. Після фільтрування суміші, одержаної у випробуванні А, 2 мл фільтрату підкислюють кислотою нітратною розведеною Р, додають 0,4 мл розчину аргентум нітрату Р1, перемішують і відстоюють; утворюється білий сирнистий осад. Рідину над осадом декантують. Осад промивають трьома порціями води Р по 1 мл кожна. Цю операцію проводять швидко у захищеному від яскравого світла місці, при цьому допускається, щоб рідина над осадом не була повністю прозорою. Осад суспендують у 2 мл води Р і додають 1,5 мл розчину амоніаку Р; осад швидко розчиняється; допускається наявність декількох крупинок, які розчиняються повільно:
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3;
AgCl↓ + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O.
ВИПРОБУВАННЯ НА ЧИСТОТУ
Кислотність. До 1 г препарату додають 2 мл нейтралізованого за фенолфталеїном 96 % спирту Р, ретельно перемішують протягом 1 хвилини і фільтрують. Фільтрат після додавання 2 крапель розчину фенолфталеїну Р і 0,05 мл 0,1 М розчину натрій гідроксиду повинен забарвитись у рожевий колір, що не зникає протягом 3 хвилин.
КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ
Нітритометрія (після попереднього відновлення ароматичної нітрогрупи)
Близько 0,2 г препарату (точна наважка) поміщають у конічну колбу місткістю 100 мл, додають 10 мл кислоти хлоридної Р і обережно, невеликими порціями, 2 г порошку цинку Р. Потім додають ще 5 мл кислоти хлоридної Р, обмиваючи стінки колби, і після повного розчинення порошку цинку Р (можна підігріти) розчин кількісно переносять у склянку для діазотування, що охолоджується льодом; додають 1,5 г калій броміду Р та повільно титрують 0,1 М розчином натрій нітриту. Титрування вважають закінченим, коли крапля рідини, взята через 3 хвилини після додавання 0,1 М розчину натрій нітриту, буде викликати негайне посиніння йодкрохмального папірця.
2NaNO2 + 2KI + 4HCl → I2 + 2NO↑ + 2NaCl + 2KCl + 2H2O.
Em = М. м.
1 мл 0,1 М розчину натрій нітриту відповідає 0,03231 г левоміцетину.
Куприметрія, титрування за замісником
Близько 0,1 г препарату (точна наважка) розчиняють у 10 мл води Р, додають по 5 мл розчинів натрій гідроксиду 10 % і купрум сульфату 5 %. Суміш збовтують 2 хвилини, фільтрують крізь невеличкий ватний тампон (не дуже щільний, який входить на 1-1,5 см у трубку лійки) і промивають водою Р 3 рази по 5 мл. До фільтрату додають краплями розчин кислоти сульфатної розведеної Р до знебарвлення, 2 г калій йодиду Р і титрують 0,01 М розчином натрій тіосульфату до знебарвлення (індикатор – розчин крохмалю Р).
2CuSO4 + 4KI → I2 + Cu2I2↓ + 2K2SO4;
I2 + Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6.
Em = 2М. м.
Паралельно проводять контрольний дослід.
1 мл 0,01 М розчину натрій тіосульфату відповідає 0,00646 г левоміцетину.
ЗБЕРІГАННЯ
Список сильнодіючих речовин. У щільно закупорених контейнерах (склянках оранжевого скла), у захищеному від світла місці.
В. р. д. – 1,0 г
В. д. д. – 4,0 г
ЗАСТОСУВАННЯ
Антибіотик широкого спектра дії (лікування дизентерії, пневмонії, коклюшу, черевного тифу тощо).
