ФХ 3 курс экзамен. Теория и препараты
.pdf1Предмет и основное содержание фармацевтической химии. Объекты и области исследования фармацевтической химии.
Фармацевтическая химия — наука, которая, исследует способы получения, строение, физические и химические свойства лекарственных веществ, взаимосвязь
между их химической структурой и действием на организм, методы контроля качества и изменения, происходящие при хранении.
Основными методами исследования лекарственных веществ в фармацевтической химии являются анализ и синтез.
Вместе с тем фармацевтическая химия занимает промежуточное положение между комплексом медико-биологических и химических наук. Являясь прикладной наукой, фармацевтическая химия базируется на теории и законах таких химических наук, как неорганическая, органическая, аналитическая, физическая, коллоидная химия. При разработке способов контроля качества лекарственных веществ применяют методы аналитической химии.
К объектам фармацевтической химии следует отнести:
Лекарственные вещества (ЛВ) — (субстанции) индивидуальные вещества растительного, животного, микробного или синтетического происхождения, обладающие фармакологической активностью. Субстанции предназначены для получения лекарственных средств.
Лекарственные средства (ЛС) — неорганические или органические соединения, обладающие фармакологической активностью, полученные путем синтеза из ЛВ.
Лекарственная форма (ЛФ) — придаваемое ЛС или удобное для применения состояние, при котором достигается необходимый лечебный эффект.
Лекарственные препараты (ЛП) — дозированные ЛС в определенной ЛФ, готовые к применению.
2 Связь фармацевтической химии с общетеоретическими химическими, медикобиологическими и профилирующими фармацевтическими дисциплинами.
Фармацевтическая химия занимает центральное место среди других специальных фармацевтических дисциплин — фармакогнозии, фармацевтической технологии, фармакологии, , токсикологической химии и являетсясвоеобразным связующим звеном между ними.
Так, фармакогнозия — наука, изучающая лекарственное растительное сырье и возможности создания из него новых лекарственных веществ. Тесно взаимосвязана фармацевтическая химия с фармацевтической технологией, изучающей методы приготовления
лекарственных средств. Они являются объектами для разработки способов
фармацевтического анализа. Токсикологическая химия базируется на применении целого ряда тех же методов исследования, что и
фармацевтическая химия. В области исследования взаимосвязи между структурой молекул лекарственных веществ и их действием на организм фармацевтическая химия близко примыкает к фармакологии.
Вместе с тем фармацевтическая химия занимает промежуточное положение между комплексом медико-биологических и химических наук. Объектом применения лекарственных средств является организм
больного человека. Исследованием происходящих в нем процессов и лечением занимаются специалисты, работающие в клинической
медицине (терапия, хирургия, акушерство и гинекология и т.д.), а также теоретических медицинских дисциплин: анатомии, физиологии и др.
Являясь прикладной наукой, фармацевтическая химия базируется на теории и законах таких химических наук, как неорганическая, органическая, аналитическая, физическая, коллоидная химия. При разработке
способов контроля качества лекарственных веществ и лекарственных форм в фармацевтической химии применяют методы аналитической химии.
Развитие фармацевтической химии невозможно и без широкого использования законов таких точных наук, как физика и математика, так как без них нельзя познать физические методы исследования
лекарственных веществ и различные способы расчета, применяемые в фармацевтическом анализе.
3 Пути поиска и создания новых лекарственных веществ.
Источником получения неорганических ЛВ является минеральное сырье, причем используют либо сами минералы, либо отдельные элементы.
Для получения синтетических органических ЛВ применяют продукты сухой перегонки каменного угля, дерева, горючих сланцев, а также различные фракции нефти. Продукты переработки широко используются в самых различных отраслях народного
хозяйства, в том числе в медицинской промышленности.
В ректификационных колонках каменноугольную смолу делят на фракции. Затем каждую фракцию перегоняют в более узком температурном интервале, выделяя индивидуальные вещества. Для их очистки используют адсорбцию. Выделенные индивидуальные вещества служат исходными
продуктами для основного и тонкого органического синтеза различных соединений, в том числе ЛВ.
Аналогично перерабатывают древесину, которая при сухой перегонке образует древесный уголь и древесную смолу. Смола содержит метиловый спирт, ацетон и
уксусную кислоту, а другая (древесный деготь) — фенолы, фенолокислоты, жирные кислоты, углеводы и некоторые другие органические вещества. Древесина является также источником получения фурфурола, крезола, эфиров пирокатехина и пирогаллола.
Выделение и изучение биологически активных веществ (алкалоидов, гормонов,
терпенов, гликозидов, сапонинов, кумаринов). Это один из важнейших принципов получения ЛВ, имеющий уже вековую историю. Так были получены кокаин, морфин, хинин, пилокарпин, платифиллин и др.
Химическая модификация структуры известных синтетических и природных ЛВ.
Сущность ее заключается в изменении химического строения известного ЛВ с целью получения нового, более активного.
Используется также прием получения структурных аналогов с новой направленностью фармакологического действия. Например, в результате исследования побочного диуретического действия у сульфаниламидов создан целый ряд диуретических средств, производных сульфонилмочевины.
Воспроизведение биогенных физиологически активных веществ. Получение витаминов, гормонов, ферментов, аминокислот из растительного и животного сырья сопряжено с рядом трудностей. Основной из них является малое их содержание и сложность
выделения. Поэтому более эффективной является разработка способов синтеза этих веществ химическим, микробиологическим, генноинженерным путем. Так получают рибофлавин, кислоту никотиновую, ряд гормональных препаратов и др.
Введение фармакофора известного ЛВ в молекулу нового органического соединения. Фармакофором называют фрагмент молекулы, обусловливающий фармакологическую активность ЛВ. Так, например, получение многочисленных противоопухолевых ЛВ
было осуществлено путем введения в молекулу дихлорэтиламинового фрагмента.
Принцип молекулярного моделирования, сущность которого состоит в предварительном установлении стереохимических особенностей молекулы ЛВ и биорецептора. На основе этого принципа созданы
синтетические аналоги эстрогенных гормонов, не имеющие стероидной структуры.
Создание ЛВ на основе естественных метаболитов. Способность возмещать необходимое физиологически активное вещество при недостатке его поступления или образования в организме открывает большие возможности заместительной терапии. Особенно важно, что эти ЛВ отличаются безопасностью и быстрым проявлением указанной активности (в течение нескольких минут).
Использование антиметаболитов основано на создании синтетического ЛВ, сходного по химической структуре с метаболитом.
При применении такого антиметаболита происходит процесс подмены метаболита в естественных биологических реакциях. Возникает нарушение (торможение) функции ферментных систем имитаторами метаболита. Этот принцип лежит в основе действия
сульфаниламидных, многих противоопухолевых и противовирусных средств. Как правило, антиметаболиты не вызывают побочных эффектов благодаря сходству химической структуры с биогенными веществами.
Использование комбинаторной химии, включает методы хим синтеза которые позволяют получить большое количество (от десятков до тысяч или даже миллионов) соединений за один процесс. Эти библиотеки соединений могут быть созданы в виде смесей, наборов индивидуальных соединений или химических структур, созданных с помощью компьютерного программного обеспечения. Комбинаторную химию можно использовать для синтеза небольших молекул и пептидов.
Генная фармакология использование для лечебных целей и для управления действием ЛС «клонированных» генов и других генетических приемов.
4Фармацевтический анализ. Особенности, требования и разновидности фармацевтического анализа. Фармакопейный анализ.
Фармацевтический анализ - это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых
веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов.
Необходимо широкое использование не только химических, но и более чувствительных физико-химических методов для оценки качества лекарств.
К фармацевтическому анализу предъявляют высокие требования. Он должен быть достаточно специфичен и чувствителен, точен по отношению к нормативам, выполняться в короткие промежутки времени с
использованием минимальных количеств испытуемых лекарственных препаратов и реактивов.
Фармацевтический анализ в зависимости от поставленных задач включает различные формы контроля качества лекарств:
фармакопейный анализ, постадийный контроль производства лекарственных средств, анализ лекарственных форм индивидуального изготовления, экспресс-анализ в условиях аптеки и биофармацевтический анализ. Методы. Химические методы.
Эти методы используются для установления подлинности лекарственных веществ, испытаний их на чистоту и количественного определения.
Для целей идентификации используют реакции, которые сопровождаются внешним эффектом (запах, цвет, тепло, свет, осадок, газ).
Установление подлинности неорганических лекарственных веществ заключается в обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов, входящих в состав молекул.
Химические реакции, применяемые для идентификации органических лекарственных веществ, основаны на использовании функционального анализа. Чистота лекарственных веществ устанавливается с помощью чувствительных и специфичных реакций, пригодных для определения допустимых пределов содержания примесей.
Количественные методы химического анализа подразделяют на гравиметрический и титриметрическии. Гравиметрический метод основан на взвешивании осажденного вещества. Метод точен, но длителен, так как
предусматривает фильтрование, промывание, высушивание (или прокаливание) до постоянной массы.
Наибольшее применение получил титриметрическии метод. Основная операция метода-титрование, заключающаяся в постепенном приливании к раствору анализируемого вещества титрованного раствора до точки эквивалентности. По измеренному объему титрованного раствора
рассчитывают количественное содержание вещества.Он выполняется быстро, с большой степенью точности, не нуждается в сложном оснащении и может использоваться как в лабораториях, так и в аптеках.
Физические и физико-химические методы К ним относятся: определение температур плавления и затвердевания, а также
температурных пределов перегонки; определение плотности, показателей преломления (рефрактометрия), оптического вращения (поляриметрия); спектрофотометрия -
ультрафиолетовая, инфракрасная; фотоколориметрия, эмиссионная и атомноабсорбционная спектрометрия, флуориметрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрия;
хроматография, электрометрические методы (потенциометрическое определение рН, потенциометрическое титрование, амперометрическое титрование, вольтамперометрия).
Фармакопейный метод определения примесей тяжелых металлов осаждением их в виде сульфидов или тиоацетамидов обладает рядом недостатков. Для определения примесей тяжелых металлов
многие производители внедряют такие физико-химические методы анализа, как атомно-абсорбционная спектрометрия и атомноэмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой.
В некоторых частных статьях ГФ X рекомендуется определять температуру затвердевания или температуру кипения (по ГФ XI -
«температурные пределы перегонки») для ряда жидких ЛC. Температура кипения должна укладываться в интервал, приведенный в частной статье. Более широкий интервал свидетельствует о присутствии примесей.
Во многих частных статьях ГФ X приведены допустимые значения плотности,
реже вязкости, подтверждающие подлинность и доброкачественность ЛC. Практически все частные статьи ГФ X нормируют такой показатель качества ЛC, как растворимость в различных растворителях.
Присутствие примесей в ЛB может повлиять на его растворимость, снижая или повышая ее в зависимости от природы примеси.
Определенным критерием чистоты ЛC могут служить такие физические константы, как показатель преломления луча света в растворе испытуемого вещества (рефрактометрия) и удельное вращение,
обусловленное способностью ряда веществ или их растворов вращать плоскость поляризации при прохождении через них
плоскополяризованного света (поляриметрия). Методы определения этих констант относятся к оптическим методам анализа и применяются также для установления подлинности и количественного анализа ЛС и их лекарственных форм.
Биологические методы.
Биологические методы контроля качества ЛС весьма разнообразны. Среди них испытания на токсичность, стерильность, микробиологическую чистоту.
5Система и порядок проведения государственного контроля качества ЛС в аптеках.
Основным документом регламентирующим контроль ЛС является ФЗ 751Н
государственный контроль (надзор) в сфере обращения лекарственных средств включает в себя:
1)лицензионный контроль в сфере производства лекарственных средств и в сфере фармацевтической деятельности (осуществляется Министерством промышленности и торговли Российской Федерации);
2)федеральный государственный надзор в сфере обращения лекарственных средств.
Все ЛС, изготовленные в аптеках по индивидуальным рецептам подвергаются внутриаптечному контролю : письменному, органолептическому и контролю при отпуске – обязательно; опросному и физическому – выборочно. Химический контроль может быть обязательным и выборочным.
Результаты контроля качества ЛС регистрируют в специальных журналае. Срок хранения журнала -1 год.
Приемочный контроль. поступающих ЛС на соответствие требований по показателям: «Описание» (внешний вид, запах), «Упаковка» (целостность), «Маркировка»(инфа: срок годности, серия, номер, масса или объем); Проверка сопроводительной документации.
Каждая партия лекарственного растительного сырья (ЛРС) должна проверяться по показателям: «Подлинность», «Измельченность», «Степень зараженности амбарными вредителями»,
ЛП изготавливаемые по рецепту
Письменный контроль при изготовлении ЛП по рецепту. Правильность оформления ППК
Опросный контроль Он применяется выборочно после изготовления фармацевтом не более пяти ЛФ. Провизор-технолог называет первое входящее в ЛФ вещество после чего фармацевт сообщает все взятые ЛС и их количества.
Органолептический контроль. Он заключается в проверке ЛФ по показателям: внешний вид, запах, однородность, отсутствие механических включений (в жидких ЛФ). На вкус выборочно проверяются ЛФ, предназначенные для детей.
Физический проверка массы (объема ЛП), количество доз
Химический качественный и количественный анализ ЛП
Контроль при отпуске все ЛП. Проверка рецепта(если есть), упаковки, физико-химические свойства
6Способы определения подлинности ЛС в фармацевтическом анализе. Требования, предъявляемые к реакциям подлинности. Общие реакции на подлинность в соответствии с ГФ XI.
Одна из главных задач фармакопейных испытаний на подлинность, является подтверждение с помощью химических реакций, физико-химических испытаний идентичности исследуемого вещества предполагаемому соединению, которое входит в состав заявленного лекарственного средства
К реакциям, используемым для доказательства подлинности вещества, предъявляются следующие требования:
1. Реакция должна быть по возможности специфичной. Реакция свойственная только для данного вещества.
2. Реакция должна быть чувствительной (минимальный предел обнаружения). Наименьшее количество определяемого вещества, которое может быть обнаружено данным реактивом с учетом разведения.
3. Реакция должна идти быстро и сопровождаться обязательно отчетливым аналитическим эффектом который можно легко обнаружить (запах, цвет,,,)
7Определение подлинности ЛС в фармацевтическом анализе с использованием физических констант (температуры плавления, температурных пределов перегонки, плотности, удельного вращения). Ответ проиллюстрируйте конкретными примерами.
Важной физической константой, характеризующей подлинность и степень чистоты ЛС, является температура плавления. Чистое вещество имеет четкую температуру плавления, которая изменяется в присутствии примесей. Для лекарственных веществ, содержащих некоторое количество допустимых примесей, ГФ регламентирует интервал температуры плавления в пределах 2 °С.
Для веществ, которые плавятся с разложением, обычно указывается температура, при которой вещество разлагается и происходит резкое изменение его вида.
Определение плотности с помощью пикнометра.
Метод I. Определение проводят с помощью пикнометра
. Принцип работы пикнометра основан на взвешивании его до и после заполнения исследуемым веществом до специальной метки на горловине при определенной температуре. Для определения плотности твердых материалов их погружают в стеклянный сосуд, заполненный жидкостью (как правило, это дистиллированная вода). Плотность определяется путем деления массы исследуемого вещества на его объем.