Понятие об ароматических аминокислотах и их производных

Лекция № 25

Запитання для контролю

1. Чим займається біотехнологія?

2. Що таке генетично модифікований організм? Наведіть приклади таких організмів.

3. Як здійснюється перенесення генів під час створення трансгенних організмів?

4. Що таке генна терапія? У чому її відмінність від медикаментозної терапії?

5. Що сучасна біологічна наука називає химерами? Чим відрізняються химерні організми від трансгенних?

6. Проаналізуйте страхи, пов'язані з впровадженням генетично модифікованих організ­мів. Які з них безпідставні, а які — реальні?

7. Запропонуйте свої варіанти генетичних модифікацій і трансгенних організмів.

Тема «Ароматические аминокислоты и их производные»

План:

1) Понятие об ароматических аминокислотах и их производных

2) Сложные эфиры п-аминобензойной кислоты: бензокаин (анестезин), прокаина гидрохлорид (новокаин), тетракаина гидрохлорид (дикаин)

Ароматическая аминокислота содержит одновременно аминогруппу и карбоксильную группу.

Простейшей аминокислотой ароматического ряда является кислота

аминобензойная. Из трех возможных ее изомеров интерес для медицины представляет пара- аминобензойная кислота ПАБК (I), эфиры которой (II) проявляют физиологическую активность и вошли в медицинскую практику как местноанестезизирующие средства.

Предпосылкой к синтезу местноанестезирующих средств - эфиров пара-аминобензойной кислоты - послужило то обстоятельство, что природный алкалоид кокаин, применяющийся в медицине как средство местноанестезирующего действия, не удовлетворял медицину вследствие присущих ему недостатков: привыкания к препарату, что приводит к развитию наркомании; высокой токсичности; малодоступности природного источника кокаина; незначительного содержания кокаина в природном источнике.

Все это и явилось причиной для поиска других, синтетических средств местноанестезирующего действия.

При изучении вопроса, связи строения молекулы природного кокаина с фармакологическим действием было установлено, что анестезирующий эффект проявляет не вся молекула кокаина, а отдельная ее группировка, представляющая собой сложный эфир бензойной кислоты и аминоспирта пропанола (III).

Исследования показали, что подобные эфиры бензойной кислоты оказывают более сильный, чем кокаин, анестезирующий эффект, но одновременно вызывают раздражение. Однако, как затем было установлено, этот недостаток отсутствует у эфиров пара-аминобензойной кислоты при сохранении того же физиологического действия.

Так возникла группа синтетических местноанестезирующих лекарственных средств, представляющая собой эфиры пара-аминобензойной кислоты. Основными препаратами этой группы являются анестезин (IV), новокаин (V), дикаин (VI). Все эти препараты фармакопейные.

Преимущество этих соединений перед кокаином состоит в том, что они из-за

простоты своей структуры доступны для синтеза, менее токсичны, не вызывают привыкания и не дают побочных явлений. Исключение составляет дикаин, токсичность которого превышает токсичность кокаина в 10 раз.

Эфиры пара-аминобензойной кислоты, имея ароматическое ядро, могут

бромироваться, нитроваться, сульфироваться и образовывать азокраситель за счет свободной аминогруппы. Эти общие реакции лежат и в основе методов их количественного определения: нитритометрии, броматометрии, колориметрический метод и др.

Кроме общих реакций, каждому препарату прису­щи частные, специфические реакции, обусловленные характером функциональных групп в молекуле.

2. Сложные эфиры п-аминобензойной кислоты: бензокаин (анестезин), прокаина гидрохлорид (новокаин), тетракаина гидрохлорид (дикаин)

Бензокаин (Анестезин)

Benzocaine(Anaestesinum)

Этиловый эфир пара-аминобензойной кислоты гидрохлорид

Мм= 165,19

Получение. Анестезин может быть получен в результате осуществления следующей схемы: пара-нит ротолуол (I) окисляется дихроматом калия до пара - нитробензальдегида (II), а затем до пара-нитробен зойной кислоты (III).

Полученную пара-нитробензойную кислоту этерифицируют этиловым спиртом в присутствии серной кислоты.

Этиловый эфир nара-нитробензойной кислоты (IV) восстанавливают железом в присутствии уксусной кислоты (слабую органическую кислоту применяют во избежание омыления эфирной группы).

Полученный анестезин очищают перекристаллизацией из этанола с активированным углем гидросульфитом натрия, чтобы обесцветить растворимые окрашенные примеси.

Описание. Белый кристаллический порошок без запаха, слабо горького вкуса, на языке вызывает скоропроходящее чувство онемения. Легко растворяется в эфире, хлороформе и этаноле, нерастворим в воде.

Реакции подлинности.

1.1.Реакция на сложно-эфирную группировку, щелочного гидролиза.

Препарат нагревают с раствором гидроксида натрия при этом образуется этанол и натриевая соль пара-аминобензойной кислоты. Этанол доказывают по реакции образования йодоформа.

1.2.Реакция на сложно-эфирную группу, образования гидроксаматов. При взаимодействии с гидроксиламином в щелочной среде образуется гидроксамовые кислоты, которые после подкисления соляной кислотой образуют окрашенные гидроксаматы с солями железа (меди). Гидроксамат меди- малорастворимая соль зеленого цвета, гидроксамат железа красно-бурого цвета.

1.2.Реакция окисления хлорамином в присутствии хлористоводородной кислоты. Образующийся продукт окисления анестезина (за счет ароматической аминогруппы) дает красновато-оранжевое окрашивание, которое более отчетливо проявляется при взбалтывании смеси с эфиром.

1.3. На первичную ароматическую аминогруппу.(общая на соединения содержащие первичную ароматическую аминогруппу)

Реакция диазотирования и азосочетания с фенолами. При действии на анестезин раствором натрия нитрита в кислой среде образуется соль диазония, которая при сочетании с бета-нафтолом в щелочной среде образует азокраситель красно-оранжевого или вишнево-красного цвета.

1.4.Реакция конденсации с альдегидами(образования окрашенных оснований Шиффа). Реакция протекает в кислой среде. На газетную серую бумагу богатую лигнином помещают кристаллик препарата и 1 каплю раствора HCI. появляется желто-оранжевое пятно(лигниновая проба).

Ar─NH₂ + H ─C─Ar→ Ar─N═CH─Ar +H₂O

║

O

Испытание на чистоту. В качестве примесей в препарате могут быть хлориды, органические примеси. Устанавливается также допустимый предел кислотности.

Количественное определение анестезина может проводиться следующими методами:

1. Метод нитритометрии. В основе метода лежит реакция диазотирования. Общий метод количественного определения для соединений содержащих первичную ароматическую аминогруппу.

Титрант раствор NaNO₂ 0,1 М, среда кислая, которая создается добавлением кислоты хлористоводородной, катализатор калия бромид, индикатор тропеолин-00 в смеси с метиленовым синим. Титрование ведут медленно при температуре не выше 18⁰С от красно-фиолетовой окраски до голубой.

2.Метод броматометрии. Основан на способности анестезина галоидироваться; стандартным раствором служит калия бромат, титрование ведется в кислой среде в присутствии калия бромида. Избыток брома определяют иодометрически.

KBrO₃+5KBr +6HCl =3Br₂ + 6KCl + 3H₂O

Br₂+ 2KJ→J₂ + 2KBr

J₂ + 2 Na₂S₂O₃→ 2NaJ +Na₂S₄O₆

F= 1/4

3.Метод нейтрализации обратного титрования. В основе метода лежит реакция щелочного гидролиза.

Навеску анестезина нагревают с определенным объемом стандартного раствора NaOH, после реакции омыления избыток гидроксида натрия оттитровывают стандартным раствором HCI, индикатор фенолфталеин.

Применение. Анестезин применяется как местноанестезирующее средство внутрь и наружно. Внутрь применяется в порошке и таблетках по 0,3 г для обезболивания слизистых оболочек при неврозах желудка. Наружно применяется в виде 5-10 % мази или присыпки при заболеваниях кожи, сопровождающихся зудом, а также для обезболивания раневых поверхностей.

Хранение. В хорошо закупоренных банках в сухом, защищенном от света месте.

Высшая разовая доза внутрь 0,5 г, высшая суточная - 1,5 г.

Прокаина гидрохлорид (Новокаин)

Дата добавления: 2014-01-04