ЛЕКЦИЯ 4 Лекарственные средства из группы производных пятичленных гетероциклов Старший преподаватель В.И. Гнидец ПЛАН 1. Получение, свойства, анализ, применение, условия хранения лекарственных препаратов производных пиразола. Феназон Phenazonum Phenazone Антипирин Analgesin Sedatin C11H12N2O М. м. = 188,23 г/моль Химическое название: 1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5 4 3 CH3 N O 5 N 1 2 CH3 Антипирин содержит не менее 99,2 % и не более 100,5 % 1-феніл-2,3-диметилпиразолона-5, в пересчете на сухое вещество. Антипирин – один из первых производных пиразолона, который начали применять в медицинской практике в качестве анальгезирующего средства с 1884 г. Он был синтезирован в 1883 г. Кнорром в результате его исследований в области синтеза производных хинолина. Получение Синтез антипирина из фенилгидразина и ацетоуксусного эстера* *Ацетоуксусный эстер получают с помощью реакции Кляйзена: конденсация двух молекул этилацетата СН3СООС2Н5 при нагревании в присутствии натрий этилата С2Н5ОNa по схеме: O H3C H C O C2H5 + H O C H C O C2H5ONa _ C H OH 2 5 C2H5 H3C O O C CH2 C O C2H5 Синтез антипирина состоит из трех стадий. 1. Взаимодействие ацетоуксусного эстера с фенилгидразином с образованием фенилгидразона ацетоуксусного эстера, а затем 1-фенил-3метилпиразолона-5: O CH2 C C C2H5 O O O NH2 HN CH3 -H2O C2H5 O CH2 C CH3 C 100 0C HN N -C2H5OH O H2C C C N N CH3 2. Метилирование полученного продукта с помощью метилйодида CH3I или метилового эстера бензолсульфокислоты C6H5–SO2–O–CH3 с образованием промежуточного продукта – соли четвертичного основания: O H2C C C N CH3 HC O N C + N C N + CH3 H CH3 _ SO3 SO2OCH3 3. Образование антипирина при действии щелочи NaOH на полученную соль четвертичного основания: HC O C + N C N CH3 H O CH3 + NaOH HC C CH3 C N CH3 N + _ SO3 SO3Na Cвойства Описание. Бесцветные кристалы или белый кристаллический порошок без запаха, слабо горького вкуса. Температура плавления от 110 С до 113 С. Растворимость. ГФ Х и др. л-ра. Очень легко растворим в воде Р (1 ч.), легко растворим в 96 % спирте Р (1,5 ч.), хлороформе Р (1,5 ч.), трудно растворим в эфире Р (75 ч.). Водные растворы (рН 6,0–7,5) устойчивы, их можно стерилизовать при 100–120 С. Идентификация 1. ГФ Х. Реакция с раствором феррум(ІІІ) хлоридом 0,1 г субстанції растворяют в 10 мл воды Р. К 2 мл полученного раствора прибавляют 1 каплю раствора 30 г/л феррум(ІІІ) хлорида Р; появляется интенсивное красное окрашивание: H3C H3C 3 3 H3C N H3C N C6H5 O 2FeCl3 N+ N C6H5 _ O H3C 3 H3C . 2FeCl N+ N C6H5 _ O 3 2. Реакция с раствором натрий нитрита в присутствии разбавленной сульфатной кислоты К 2 мл раствора субстанции, используемого в испытании 1, прибавляют 1 каплю раствора 100 г/л натрий нитрита Р и 10 капель кислоты сульфатной разбавленной Р; появляется изумрудно-зеленое окрашивание (за счет образования 4-нитрозоантипирина): H3C H3C H + HO-N=O N N C6H5 O NaNO2 H2SO4 H3C H3C N O + HOH N N C6H5 O 3. Определение температуры плавления. От 110 С до 113 С. Не фармакопейные реакции 1. Образование пиразолонового азокрасителя – специфическая реакция на антипирин H 2N H3C H3C H + HO-N=O NaNO2 CH3COOH _ HOH N N O C6H5 H3C N N N N N C6H5 O N O _ N C6H5 H3C H3C H3C O H 2O С этой целью антипирин сначала нитрозируют с помощью натрий нитрита NaNO2 в присутствии ацетатной кислоты CH3COOH; избыток нитритной кислоты HNO2 разрушают азидом натрия NaN3 (соль азидной кислоты HN3), после чего вводят -нафтиламин; появляется азокраситель фиолетово-красного окрашивания. 2. Реакция с раствором йода При взаимодействии с раствором йода I2 образуется белый осадок 4-йодопирина, который легко адсорбирует йод и быстро темнеет. H3C H3C H H3C + J2 N N C6H5 O H3C J + HJ N N C6H5 O 3. Реакция с общеалкалоидными реактивами (наличие третичного Нитрогена) За счет наличия в молекуле третичного Нитрогена антипирин можно рассматривать как слабое органическое основание, которое может образовывать соли. Алкалоидные реактивы осаждают антипирин с его водного раствора, образуя осадки такого цвета: – таннин – серый осадок; пикриновая кислота – желтый; сулема HgCl2 – белый; раствор KI3 (реактив Бушарда или Вагнера) – бурый; раствор K2[HgI4] (реактив Майера – желто-оранжевый и др. 4. Специфическая реакция с 2-нитроиндандионом (очень чувствительная) Раствор препарата в разбавлении (1:20000) обрабатывают концентрированным раствором 2нитроиндандиона. Появляется оранжевое окрашивание, которое исчезает при прибавлении аммиака NH3. O NO2 O Испытания на чистоту 1. Раствор субстанции Раствор субстанции в воде должен быть прозрачным, бесцветным и иметь нейтральную реакцию. 2. Бензолсульфонат (специфическая недопустимая примесь) Бензолсульфонат – один из полупродуктов синтеза – определяют по растворению субстанции в дихлорэтане; раствор должен быть прозрачным и бесцветным. 3. Общие примеси хлоридов, тяжелых металлов– в пределах эталонов. Количественное определение 1. Йодометрия, обратное титрование H3C H3C + H3C N N C6H5 O I2 H3C I + N N C6H5 O HI; HI + CH3COONa → NaI + CH3COOH; I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6. Еm = М. м./2 2. Йодохлорометрия (Н. Максютина и др.) а) Прямое титрование H3C H3C H N H3C + JCl N C6H5 O H3C J N N C6H5 O б) Обратное титрование H3C 2 H3C H N H3C + 3JCl N C6H5 O H3C J N N C6H5 O . JCl + 2HCl 2 ICl + KI I2 + KCl I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6. Еm = М. м./3 Хранение Список сильнодействующих веществ. В плотно закупоренном контейнере, в защищенном от света месте. B. p. д. – 1,0 г B. с. д. – 3,0 г Применение. Болеутоляющее, жаропонижающее, противовоспалительное средство. В настоящее время антипирин широко не применяется в связи с получением более эффективных анальгетиков. По анальгезирующему и жаропонижающему действию пиразолоны близки к производным салициловой кислоты, они также уменьшают проницаемость капилляров и препятствуют развитию воспалительной реакции. При местном применении оказывает некоторое кровоостанавливающее действие (10–20 % растворы, для смачивания тампонов и салфеток при носовых и паренхиматозных кровотечениях). Принимают внутрь при невралгиях, хорее, простудных заболеваниях по 0,25 – 0,5 г 2–3 раза в день. Формы выпуска: порошок и таблетки по 0,25 г. При изготовлении лекарственных форм следует учитывать, что антипирин образует жидкие эвтектические смеси с ментолом, фенацетином, камфорой. Входит в состав таблеток “Анкофен” (антипирина и фенацетина по 0,25 г, кофеинбензоата натрия 0,05 г). “Салипирин” (салицилат антипирина) комбинированный препарат антипирина кислоты салициловой: CH3 N O CH3 + N O N + CH3 COO . N OH OH C6H5 _ CH3 COOH – и C6H5 По сравнению с антипирином, салипирин имеет более выраженное жаропонижающее, анальгезирующее и седативное действие. Метамизола натриевая соль Metamizolum natricum METAMIZOLE SODIUM* Анальгин Analginum Analgetin C13H16N3NaO4S, H2O М. м. = 351,36 г/моль H3C 3 4 CH3 N 2 NaO3SH2C O 5 N N 1 C6H5 CH3 Химическое название: натрия [(1,5-диметил3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4ил)-N-метиламино]метансульфоната моногидрат или натрия 1-фенил-2,3-диметил5-пиразолон-4метиламинометиленсульфоната моногидрат. Метамизола натриевая соль содержит не менее 99,0 % и не более 100,5 % натрия [(1,5диметил-3-оксо—2-фенил-2,3-дигидро-1нпиразол-4-ил)-Nметиламино]метансульфоната, в пересчете на сухое вещество. Получение Синтез из 4-аминоантипирина 4-Аминоантипирин получают восстановлением нитрозоантипирина (продукт нитрозирования антипирина с помощью нитритной кислоты HNO2 в среде ацетатной кислоты СН3СООН) смесью натрий сульфита Na2SO3 и натрий гидрогенсульфита NaHSO3. Синтез состоит из ряда стадий. 1. Взаимодействие 4-аминоантипирина с бензальдегидом С6Н5СНО с образованием бензилиденаминоантипирина: CH3 H2N N O N C6H5 C6H5CHO C6H5 HC CH3 N CH3 N O N C6H5 CH3 2.Метилирование бензилиденаминоантипирина с помощью диметилсульфата (СН3)2SO4 с образованием 4-метиламиноантипирина: H C6H5 HC CH3 N CH3 N (CH3)SO4 H3C N O N C6H5 CH3 N O N C6H5 CH3 3.Взаимодействие 4-метиламиноантипирина со смесью растворов формальдегида НСНО и натрий гидрогенсульфита NaHSO3 (иначе НО–СН2–SO3Na): O H + NaHSO3 C H HO-CH2-SO3Na H3C CH3 N NaO-O2S-H2C N O CH3 N H3C [O],HCl _ NaCl O SO2 + H C N + H H 3C O OH HO C C C N N C6H5 C6H5 O O N C C CH3 O C N CH3 H HO H N C6H5 OH CH3 CH3 _ 2H O 2 Свойства Описание. ГФУ, дополн. 1. Кристаллический порошок белого или почти белого цвета. Белый или белый с слегка желтоватым оттенком крупноиголчастый кристаллический порошок без запаха, горьковатого вкуса. При наличии влаги быстро разлагается. Растворимость. ГФУ, дополн. 1. Очень легко растворим в воде Р, растворим в 96 % спирте Р. Растворим в 1,5 ч. воды, в 160 ч. 95 % спирта, практически нерастворим в эфире, хлороформе и ацетоне. Водные растворы нейтральны, их можно стерилизовать при 100 С, при стоянии желтеют. Идентификация А. ИК-спектроскопия В. Окисление препарата гидроген пероксидом С. Окисление препарата калий йодатом с последующим выявлением продуктов окисления SO3Na HO NaO3S H H O + H C OH H2SO4(conc) _ HO H HO OH SO3Na NaO3S SO3H [O] _ SO3H HO O H2O OH HO SO3H HO3S CH2 2 OH OH HO SO3H HO3S CH HO HO3S HO3S [O] D. Реакция (а) на Натрий Нагревание препарата кислотами H3C H3C CH3 N 0 + 2HCl + HOH NaO-O2S-H2C N O N C6H5 CH3 tC H с минеральными + N CH3 H N O N C6H5 CH3 _ O Cl + SO + NaCl + H C 2 H Испытания на чистоту 1. Прозрачность раствора. 2. Цветность раствора. 3. Кислотность или щелочность. 4. Сопутствующие примеси полупродуктов синтеза 5. Общие примеси сульфатов, тяжелых металлов 6. Потеря массы при высушивании. Количественное определение 1. Йодометрия, прямое титрование H3C IV H3C CH3 N NaO-O2S-H2C N O N C6H5 CH3 N + J2 + 2H2O + CH3 H H O N CH3 .J _ VI + NaHSO4 + HJ + HCHO N C6H5 Еm (C13H16N3NaO4S, H2O) = М. м./2 2. Фотоколориметрия окрашенных продуктов 3. УФ-спектрофотометрия Хранение. Список сильнодействующих препаратов. В плотно укопоренном контейнере, в банках оранжевого стекла, в защищенном от света месте. В. р. д. внутрь для взрослых 1 г. В. с. д. для взрослых внутрь 3 г. Применение. Болеутоляющее, жаропонижающее и противовоспалительное средство. Применяют при лихорадочных состояниях, головной боли, невралгии, радикулите, миозите, гриппе, ревматизме, хорее и др. Как хорошо растворимый в воде, всасывается и быстро создает высокую концентрацию в крови. Хорошая растворимость обеспечивает возможность парентерального введения (25 % и 50 % растворы для внутримышечного или внутривенного введения по 1–2 мл ). Подкожно не вводят, так как возможно раздражение кожи. Принимают внутрь после еды по 0,25–0,5 г 2– 3 раза в день. При длительном применении может угнетаться кроветворение (гранулоцитопения, агранулоцитоз), наблюдаться аллергические реакции. Формы выпуска: порошок, таблетки по 0,5 г, 25 % и 50 % растворы в ампулах по 1 мл и 2 мл. Выпускают много комбинированных препаратов с анальгином: – таблетки и ампулы “Баралгин” (вместе с питофенина гидрохлоридом (спазмолитикхолинолитик) и фенивериния бромидом (спазмолитик-ганглиоблокатор). Препарат широко применяется как анальгетик и антиспастическое средство при почечных, печеночных, кишечных коликах, а также при спазмах коронарных сосудов и сосудов мозга. При острых болях вводят в/м или в/в (очень медленно!) по 5 мл (2,5 г анальгина). – таблетки ”Пенталгин” (вместе с кодеином, кофеин-бензоатом натрия, фенобарбиталом, раньше был и амидопирин), – таблетки ”Пенталгин–Н” (взамен амидопирина введен нестероидный противовспалительный препарат напроксен), – таблетки ”Бенальгин” (содержит анальгин, кофеин и витамин В1), ”Темпалгин” (таблетки, содержащие анальгин и темпидин – транквилизатор) и др. Пропифеназон Арзамасцев, 2004; Беликов Propiphenazonum Budirol Causytin H3C 4 3 CH CH3 H3C N O 5 N1 2 CH3 Химическое название: 1-фенил-2,3-диметил-4изопропил-пиразолон-5 (4-изопропилантипирин). Свойства Описание. Белый или слегка желтоватый кристаллический порошок без запаха, горького вкуса. Растворимость. Мало растворим в воде, легко растворим в спирте, метиленхлориде, хлороформе и эфире. Химические свойства Наличие изопропильного радикала в положении С4 обусловиливает плохую растворимость субстанции в воде (по сравнению с антипирином) Основные свойства пропиофеназона выражены слабо из-за сопряжения атомов Нитрогена пиразолинового цикла с фенильным радикалом – С6Н5 и радикалом изопропил (СН3)2СН– в положении С4. В отличие от антипирина пропиофеназон проявляет выраженные восстановительные свойства. Это связано с его принадлежностью к производным частично гидрированного пиразолина и наличием алкильного радикала при С4, препятствующего реакциям, характерным для антипирина. Подобно анальгину пропиофеназон окисляется даже слабыми окислителями. Идентификация 1. ИК-спектроскопия 2. УФ-спектроскопия 3. Реакция с раствором аргентум нитрата H3C HO H3C CH3 CH H3C N O CH3 + 4AgNO3+ 4H2O 4Ag + 4HNO3 + N H3C C C CH3 O C N CH3 CH O C6H5 O O C C C N N C6H5 CH3 CH3 + 4Ag + 4HNO3 OH CH N C6H5 H3C H3C OH HO _ 2H O 2 4. Реакция с раствором феррум(ІІІ) хлорида H3C HO H3C CH3 CH H3C N O CH3 + 4FeCl3+ 4H2O 4FeCl2 + 4HCl + N H3C C C CH3 O C N CH3 CH O C6H5 O O C C C N N C6H5 CH3 CH3 + 4FeCl2 + 4HCl OH CH N C6H5 H3C H3C OH HO _ 2H O 2 5. Реакция реактивами Нитрогена) с (на общеалкалоидными третичный атом Количественное определение 1. Ацидиметрия, неводное титрование H3C H3C H3C N O O CH3 CH N C6H5 CH3 + HClO4 O CH3COOH CH3 CH + N CH3 H3C O N C6H5 H . _ ClO4 2. Дифференциальная спектрофотометрия в УФ-области 3. Высокоэффективная жидкостная хроматография (в лекарственных формах). Хранение Список сильнодействующих веществ. Бутадион Butadionum Фенилбутазон* Phenylbutazonum* Pyrazolidin C19H20N2O2 М. м. = 308,38 г/моль H3C H2C H2C O 3 4 H2C 2 5 O 1 N N Бутадион содержит не менее 99,0 % 1,5дифенил-4-н-бутилпиразолидиндиона-3,5, в пересчете на сухое вещество. В основе структуры молекулы бутадиона лежит полностью гидрированный цикл пиразола – пиразодидин. В молекуле имеются два фенильных радикала, стоящих у атомов Нитрогена в положениях 1 и 2. Эту часть молекулы можно рассматривать как остаток гидразобензола С6Н5–NH–NH–C6H5. Другую часть молекулы можно рассматривать как часть молекулы малоновой кислоты (НООС– СН2–СООН), в которой в метиленовой группе – СН2– один атом Н замещен на бутильный радикал –С4Н9: O C HO H C C4H9 O C OH Получение Конденсация диэтилового эстера бутилмалоновой кислоты с гидразобензолом Диэтиловый эстер н-бутилмалоновой кислоты получают конденсацией диэтилового эстера малоновой кислоты с бутилбромидом C4H9Br в присутствии конденсирующих агентов (натрий этилата C2Н5ОNa). Гидразобензол получают восстановлением нитробензола С6Н5NO2 Zn-пылом в этанольном растворе КОН Схема синтеза бутадиона: C4H9 O H C C O O ONa C OC2H5 + OC2H5 H C4H9 C4H9 H C2H5ONa N _ 2C H OH 2 5 C6H5 + H N O N N C6H5 C6H5 C6H5 N O N C6H5 C6H5 Свойства Описание. Белый или слегка желтоватый кристаллический порошок, горького вкуса. Температура плавления 104–107 С. Растворимость. Практически нерастворим в воде (11000 ч.), трудно растворим в спирте (28 ч.), легко растворим в эфире, хлороформе, ацетоне. Практически нерастворим в разбавленных кислотах, легко растворим в растворе щелочи. Химические свойства. Растворимость бутадиона в щелочах обьясняется его кислотными свойствами за счет подвижного атома Гидрогена в положении С4, который может давать энольную форму с близлежащими карбонильными группами (кето-энольная таутомерия) и образовывать соли со щелочами: H O C4H9 C4H9 N O N C6H5 ONa OH NaOH C6H5 N O N C6H5 C6H5 C4H9 N O N C6H5 C6H5 Натриевая соль бутадиона хорошо растворяется в воде и применяется в виде ампульных растворов в медицине. Основные свойства бутадиона выражены слабо (они ослаблены двумя фенильными радикалами –С6Н5) и как основание он реагирует только с концентрированной сульфатной кислотой H2SO4. За счет наличия в молекуле остатка гидразобензола С6Н5–NH–NH–C6H5 бутадион способен легко окисляться. На этих свойствах бутадиона основаны реакции его идентификации. Идентификация 1. Реакция окисления натрий нитритом в среде концентрированной сульфатной кислоты H O C4H9 C4H9 N O C6H5 H O C C OH + H H N N C N O C6H5 OH [O] _ CO 2 C4H9 CH2 COOH N N [H+] + N N H _ HSO3 2. Реакция с растворами солей тяжелых металлов а) Реакция щелочного раствора препарата с раствором купрум сульфата ONa O C4H9 C4H9 N O _ N C6H5 C6H5 + CuSO4 NaOH N O 2+ C6H5 Cu + Na2SO4 N C6H5 2 б) Реакция с раствором аргентум нитрата в) Реакция с раствором феррум(ІІІ) хлорида 3. Определение температуры плавления. От 104 С до 107 С. Испытания на чистоту 1. Гидразобензол С6Н5–NH–NH–C6H5 – недопустимая специфическая примесь 2. Общие примеси сульфатов, хлоридов, тяжелых металлов 3. Сульфатная зола. 4. Потеря массы при высушивании. Количественное определение 1. Алкалиметрия, прямое титрование в присутствии ацетона H O C4H9 C4H9 N O N C6H5 ONa OH NaOH C6H5 N O N C6H5 _ H2O C4H9 N O C6H5 Em (C19H20N2O2) = М. м. N C6H5 C6H5 2. Йодохлорометрия, прямое титрование (Н. Максютина) J H O O C4H9 C4H9 + JCl N O N C6H5 C6H5 N O N C6H5 Em (C19H20N2O2) = М. м./2 C6H5 + HCl Хранение Список сильнодействующих веществ. В плотно закупоренном контейнере, в сухом, защищенном от света месте. B. p. д. внутрь – 0,2 г B. с. д. внутрь – 0,6 г Применение. Болеутоляющее, жаропонижающее, противовоспалительное средство. По химической структуре бутадион близок к антипирину и другим производным пиразолона, но значительно превосходит антипирин и рассматривается как один из представителей нестероидных противовоспалительных средств. Бутадион является более сильным ингибитором простагландинов по сравнению с кислотой ацетилсалициловой. Быстро всасывается и относительно долго находится в крови. Применяется для лечения острых форм ревматизма, острых и хронических ревматоидных полиартритов, подагры, псориатических артритов, узловатой эритемы, малой хореи. Принимают внутрь во время еды или после еды по 0,1–0,15 г 2–3 раза в день в течение 2–5 недель и более. Можно принимать в сочетании с гормональными препаратми (кортикостероидами и др.). Побочные явления: задержка воды в организме, тошнота, рвота, боли в животе, сыпь на коже, зуд, лейкопения, невриты и др. При этом уменьшают дозу до 0,25–0,3 г в сутки. Не рекомендуется принимать бутадион при язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки, заболеваниях кроветворных органов, лейкопении, заболеваниях почек, печени, расстройствах сердечного ритма. Бутадион задерживает выведение почками морфина, ПАСКа, пенициллинов, пероральных антикоагулянтов и противодиабетических средств, способствуя их накоплению в организме. Формы выпуска: порошок, таблетки по 0,15 г; в детской практике – таблетки по 0,03 г и 0,05 г, покрытые оболочкой; мазь 5 % (при поверхностных тромбофлебитах нижних конечностей, воспалениях геморроидальных узлов – не втирать, а только наносить на пораженную область 2–3 раза в день). Комбинированные препараты: “Пирабутол” или ”Реопирин” (таблетки бутадиона и амидопирина по 0,125 г и ампульный раствор бутадионанатрия с амидопирином по 0,75 г) (выпускаются в Венгрии) и применяются для лечения невралгий, ишиаса, люмбаго, миозитов, подагрического артрита и др. Вводят 5 мл раствора в верхний наружный квадрат ягодичной мышцы медленно в течение 1–2 мин при острой фазе заболевания. В качестве поддерживающей терапии применяют внутрь. Парентеральное применение противопоказано при склонности к спазмофилии, при тяжелых заболеваниях печени, при эпилепсии.