40
Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski pod redakcją Marii Chrzanowskiej i Jana Mileckiego Spis treści 1. Izolacja piperyny 2. Izolacja chlorowodorku glukozaminy (kozaminy) 3. Synteza kliokwinolu 4. Synteza zingeronu 5. Synteza anestezyny (benzokainy) 6. Synteza fenytoiny 7. Synteza paracetamolu (acetaminofenu) 8. Oznaczanie zawartości genisteiny i daidzeiny oraz ich glikozydów w preparacie Soyfem (suplement diety) i w ekstrakcie z soi 9. Oznaczanie szybkości uwalniania substancji leczniczej, oznaczenie wytrzymałości mechanicznej tabletek, analiza HPLC a. HPLC instrukcja obsługi b. UV-VIS instrukcja obsługi 2 4 7 10 16 21 26 29 31 40 42 Poznań 2011

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych

Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

pod redakcją Marii Chrzanowskiej i Jana Mileckiego

Spis treści

1. Izolacja piperyny 2. Izolacja chlorowodorku glukozaminy (kozaminy) 3. Synteza kliokwinolu 4. Synteza zingeronu 5. Synteza anestezyny (benzokainy) 6. Synteza fenytoiny 7. Synteza paracetamolu (acetaminofenu) 8. Oznaczanie zawartości genisteiny i daidzeiny oraz ich glikozydów w

preparacie Soyfem (suplement diety) i w ekstrakcie z soi 9. Oznaczanie szybkości uwalniania substancji leczniczej, oznaczenie

wytrzymałości mechanicznej tabletek, analiza HPLC a. HPLC – instrukcja obsługi b. UV-VIS – instrukcja obsługi

2 4 7 10 16 21 26 29 31 40 42

Poznań 2011

Page 2: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

2 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Izolacja piperyny

N

O

H

H

H

H

O

O

Odczynniki:

- pieprz czarny zmielony 20 g

- chloroform 100 ml

- 10% roztwór KOH w 50% EtOH

- cykloheksan

- toluen

Preparatyka:

Zmielony czarny pieprz umieszcza się w papierowej gilzie w aparacie Soxhleta i ekstrahuje

chloroformem przez 2 godziny. Otrzymany roztwór odparowuje się na wyparce próżniowej do

uzyskania brązowego, gęstego oleju, a następnie mieszając dodaje się 20 ml roztworu 10% KOH w

50% etanolu. Mieszaninę odsącza się na lejku Büchnera, a przesącz pozostawia się w lodówce przez

noc. Powstałe kryształy surowej piperyny odsącza się na lejku Büchnera przemywając 2 ml zimnej

wody. Kryształy suszy się na powietrzu i krystalizuje się z mieszaniny cykloheksan-toluen 4:1 (v/v).

Temperatura topnienia: 130-131 C, wydajnośd: 150-400 mg

Surowy produkt może byd rekrystalizowany z jak najmniejszej ilości mieszaniny etanol-aceton 1:5

(v/v)

Uwagi:

Po zakooczonej ekstrakcji chloroform zawracany z aparatu Soxhleta do kolby powinien byd

bezbarwny

Do krystalizacji używa się mieszaniny rozpuszczalników w ilości około 10 ml na każde 200 mg

surowego produktu.

Zagadnienia

Techniki ekstrakcyjne, rodzaje ekstrakcji

Dieny i polieny sprzężone oraz izolowane

Page 3: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

3 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe piperyny

a) Widmo 1H NMR

b) FTIR, widmo w KBr

Literatura:

Classics in Spectroscopy: Isolation and Structure Elucidation of Natural Products Berger S., Sicker D.,

Wiley-VCH, New York, 2009

Widma pochodzą z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute of

Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011)

Page 4: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

4 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Izolacja chlorowodorku glukozaminy (kozaminy)

O

OH

HOHO

NH2

OH

Odczynniki:

- chityna z krabów 5 g

- kwas solny stężony 100 ml

- celit

- węgiel aktywny 4 g

- etanol 4 ml

Dwiczenie należy przeprowadzad pod wyciągiem

PREPARATYKA:

W kolbie kulistej o pojemności 100 ml ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną sproszkowaną chitynę z

krabów z 30 ml stężonego kwasu solnego intensywnie mieszając przez trzy godziny. Mieszaninę

ochładza się do temperatury pokojowej, a następnie przesącza się przez celit. Na lejku pozostaje

brązowy osad. Przesącz mieszany jest z węglem aktywnym przez 30 minut w temperaturze 60 C.

Mieszanina jest oziębiana ponownie do temperatury pokojowej i sączona przez celit. Przesącz

powinien byd klarowny w kolorze jasnobrązowym. Wodę odparowuje się na wyparce próżniowej. Do

otrzymanej mieszaniny kryształów i oleju dodaje się 4 ml etanolu i po krótkim mieszaniu pozostawia

na noc w lodówce. Powstałe kryształy odsącza się na lejku Büchnera, przemywa eterem dietylowym

(5 ml). Kryształy suszy się na powietrzu lub pod zmniejszonym ciśnieniem.

Temperatura topnienia: 198 C – z rozkładem, wydajnośd: 1,3 g

Surowy produkt może byd rekrystalizowany z wody. W celu poprawienia wydajności krystalizacji, po

oziębieniu, do krystalizującej soli dodaje się dwukrotną ilośd etanolu w stosunku do użytej wody.

UWAGI:

Na początku ogrzewania tworzy się brązowa galareta, która w trakcie dalszego ogrzewania

stopniowo się rozpuszcza.

Sączenie przez celit wykonuje się na lejku próżniowym przez około 1-2 cm warstwę ubitego

celitu przykrytego bibułą filtracyjną.

UWAGA – podczas dodawania węgla aktywnego do mieszaniny powstają pary zawierające

gazowy HCl

Page 5: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

5 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe kozaminy

a) Widmo 1H NMR (symulacja)

b) FTIR, widmo w KBr

Page 6: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

6 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Zagadnienia

Cukry

Polimery i polikondensaty

Właściwości i reaktywnośd grupy aminowej

Literatura:

Classics in Spectroscopy: Isolation and Structure Elucidation of Natural Products Berger S., Sicker D.,

Wiley-VCH, New York, 2009

Widmo IR pochodzi z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute of

Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011)

Symulacja widma 1H NMR pochodzi ze strony: http://www.nmrdb.org/predictor, obliczającej widmo

wg algorytmu opisanego w: Fast and Accurate Algorithm for the Simulation of NMR spectra of Large

Spin Systems. Andrés M. Castillo, Luc Patiny and Julien Wist Journal of Magnetic Resonance 2011.

10.1016/j.jmr.2010.12.008

Page 7: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

7 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Synteza kliokwinolu

Schemat reakcji:

I ETAP – Otrzymanie 5-chloro-8-chinolinolu

Odczynniki:

- 8-hydroksychinolina 1,5 g

- 25% HCl 15 ml

- chloran (V) sodu 0,45 g

- metanol

- NaHCO3 (roztwór nasycony)

- aceton (bezwodny) około 35 ml

Preparatyka:

W trójszyjnej kolbie kulistej o pojemności 100 ml, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne i

termometr, rozpuszcza się 8-hydroksychinolinę w kwasie solnym. Następnie wkrapla się chloran (V)

sodu rozpuszczony w 3 ml wody, utrzymując temperaturę w granicach 28-32 C. Po wkropleniu

podnosi się temperaturę mieszaniny do 35-40 C i miesza jeszcze przez godzinę, a następnie oziębia

do temperatury około 10 C i pozostawia na około dwie godziny. Wytrącony osad chlorowodorku 5-

chloro-8-chinolinolu odsącza się na lejku Büchnera przemywa się 2 ml kwasu solnego. Wilgotny osad

chlorowodorku przenosi się do zlewki i rozpuszcza na gorąco w około 10-15 ml wody, a następnie

zobojętnia się nasyconym wodorowęglanem sodu do pH 6,5-7. Wytrącony osad 5-chloro-8-

chinolinolu sączy się na lejku Büchnera, przemywa 3 ml zimnej wody i suszy w temperaturze 60 C.

Temperatura topnienia: 127-130 C, wydajnośd: 60 %

Surowy produkt może byd rekrystalizowany z 80% etanolu

Uwagi:

Temperatura topnienia chlorowodorku 5-chloro-8-chinolinolu wynosi 250 – 256 C

Z uwagi na tworzenie się kompleksów produktu z żelazem należy unikad sprzętu metalowego

Page 8: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

8 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

II ETAP - Synteza kliokwinolu

Odczynniki:

- 5-chloro-8-chinolinol 0,6 g

- bezwodny octanu sodu 0,28 g

- jod 0,85 g

- etanol (absolutny) 25 ml

- 5% siarczan(IV) sodu

W przypadku otrzymania innej niż zakładana ilośd substratu (5-chloro-8-

chinolinolu) należy przeliczyd ilości pozostałych odczynników.

Preparatyka:

W dwuszyjnej kolbie kulistej o pojemności 100 ml rozpuszcza się 5-chloro-8-chinolinol w 10 ml

etanolu, dodaje octan sodu i ogrzewa pod chłodnicą zwrotną dodając w czasie około 30 minut

roztwór jodu w 10 ml etanolu. Po zakooczeniu dodawania jodu ogrzewanie mieszaniny reakcyjnej

kontynuuje się przez 15 minut i oziębia do temperatury pokojowej. Następnie wkrapla się do

powstałej zawiesiny do odbarwienia roztwór siarczanu (IV) sodu, oziębia w łaźni lodowej do 5 C i

pozostawia na godzinę. Wytrącony 5-chloro-7-jodo-8-chinolinol odsącza się na lejku Büchnera i

przemywa dwoma porcjami 2 ml zimnego etanolu. Produkt suszy się na powietrzu.

Temperatura topnienia: 172-174 C - z rozkładem, wydajnośd: 70 %

Surowy produkt może byd rekrystalizowany z kwasu octowego lub octanu etylu i etanolu 4:9 (v/v)

Uwagi:

Kliokwinol to składnik przeciwbakteryjnego i przeciwgrzybicznego preparatu złożonego

Viosept (Jelfa)

Zagadnienia

Związki heterocykliczne o pierścieniach skondensowanych

Fenole

Substytucja elektrofilowa w związkach heterocyklicznych

Page 9: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

9 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe kliokwinolu

Widmo 1H NMR

FTIR, widmo w KBr

Literatura:

Syntezy Środków Leczniczych pod redakcją Henryka Marony, wydawnictwo U. J. Kraków 2002.

Widma pochodzą z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute of

Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011)

Page 10: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

10 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Synteza zingeronu

I ETAP Kondensacja waniliny z acetonem

4-(4'-hydroksy-3'-metoksyfenylo)-3-buten-2-on

Odczynniki: Sprzęt:

wanilina 0,5 g kolba kulista 25 ml

aceton 3 ml korek

NaOH 1 ml (20% roztwór) zestaw do sączenia z

HCl 5 ml (3 M roztwór) lejkiem Büchnera

etanol 3 ml

woda 2 ml

Preparatyka:

W kolbie kulistej o poj. 25 ml umieścid 0,5 g waniliny oraz 3 ml acetonu. Mieszad do

rozpuszczenia ciała stałego. Następnie dodad 1 ml roztworu wodorotlenku sodu. Zamknąd kolbę

korkiem i energicznie nią wstrząsad aż pojawi się osad (biały i jasno-żółty). Mieszaninę pozostawid w

temperaturze pokojowej na tydzieo. Osad stopniowo ciemnieje, a roztwór nad nim nabiera

czerwonego koloru.

Po tym czasie otworzyd kolbę i dodad 10 ml kwasu solnego. Wstrząsad kolbą aż obecny w niej osad

rozpuści się i dojdzie do strącenia nowego osadu o żółtej barwie. Osad odsączyd wykorzystując

zestaw do sączenia z lejkiem Büchnera, przemyd kolbę i osad małą ilością wody. Produkt wysuszyd na

powietrzu.

Surowy produkt można przekrystalizowad - rozpuścid go w gorącym etanolu i dodad prawie taką samą

objętośd gorącej wody, mieszaninę ostudzid. Temperatura topnienia po rekrystalizacji wynosi 127-

128,5°C.

Produkt zważyd i pobrad próbkę do wykonania widma UV.

Obliczyd wydajnośd i sprawdzid temperaturę topnienia (surowy produkt, lit. t.t. 124-127°C).

Page 11: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

11 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC) Na płytkę TLC z SiO2 nanieśd substrat oraz otrzymany produkt. Poczekad chwilę aż płytka wyschnie.

Wstawid płytkę do kuwety z fazą nośną: chlorek metylenu/octan etylu jak 10:1 (v/v). Po wysuszeniu

plamki odczytad pod lampą UV i zakreślid plamkę ołówkiem, a następnie spryskad płytkę TLC

przygotowanym 10% roztworem H2SO4 w etanolu i wyprażyd na płytce grzewczej.

Dane spektroskopowe 4-(4'-hydroksy-3'-metoksyfenylo)-3-buten-2-onu:

a) Przewidywane widmo 1H-NMR

b) Widmo UV :

Page 12: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

12 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

II ETAP Uwodornienie do Zingeronu

Odczynniki: Sprzęt:

4-(4'-hydroksy-3'-metoksyfenylo)-3-buten-2-on 0,5 g kolbka 25 ml

wodór korek

rod 5% na Al2O3 50 mg zestaw do uwodornienia

metanol 8 ml mieszadło magnetyczne

zestaw do sączenia z ziemią

okrzemkową oraz lejkiem Büchnera

Preparatyka:

W kolbie umieścid 0,5 g substratu, 50 mg katalizatora, 8 ml metanolu oraz mieszadełko

magnetyczne. UWAGA - wszystkie czynności związane z pracą z wodorem należy wykonad w

obecności ASYSTENTA. Nabrad wodór do balonika i ostrożnie przepłukad nim kolbkę reakcyjną- przez

1-2 min. Połączyd kolbkę z przygotowanym zestawem do uwodornienia. Ponownie nabrad wodór do

balonika i podłączyd do przygotowanego zestawu. Zanotowad początkową objętośd wodoru,

uruchomid mieszadło i otworzyd przepływ gazu do kolbki reakcyjnej.

W trakcie reakcji objętośd wodoru zmniejsza się. Należy obserwowad kiedy dojdzie do zatrzymania

lub znacznego spowolnienia tempa przepływu wodoru. Zanotowad zużytą objętośd gazu.

Zamknąd dopływ wodoru. Mieszaninę reakcyjną przesączyd wykorzystując zestaw do sączenia z

lejkiem Büchnera. W lejku umieścid niewielką ilośd ziemi okrzemkowej, użyd kilku mililitrów metanolu

żeby zwilżyd wypełnienie lejka i przepłukad kolbę. Przesącz odparowad, a otrzymany produkt zważyd i

przygotowad próbkę do wykonania widma UV.

Obliczyd ilośd zużytego wodoru i wydajnośd reakcji. Sporządzid widmo UV otrzymanego produktu.

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę TLC z SiO2 nanieśd substrat oraz otrzymany produkt. Poczekad chwilę aż płytka wyschnie.

Wstawid płytkę do kuwety z fazą nośną: chlorek metylenu/octan etylu jak 10:1 (v/v). Po wysuszeniu

plamki odczytad pod lampą UV i zakreślid plamki ołówkiem, a następnie spryskad płytkę TLC

przygotowanym 10% roztworem H2SO4 w etanolu i wyprażyd na płytce grzewczej.

Page 13: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

13 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe Zingeronu:

a) Widmo UV

b) Widmo 1H-NMR

Page 14: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

14 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

c) Widmo IR

d) Widmo MS

Zagadnienia:

- reakcja aldolowa i krzyżowa reakcja aldolowa

- reaktywnośd grupy karbonylowej

- redukcja wiązania podwójnego C=C , reakcje uwodornienia

Page 15: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

15 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Literatura:

Rheosmin („Raspberry Ketone”) and Zingerone, and Their Preparation by Crossed Aldol-Catalytic

Hydrogenation Sequences; Smith L. R.; The Chemical Educator, 1 / vol.1, no.3, 1996 New York

Temporal Interactions between Oral Irritants: Piperine, Zingerone, and Capsaicin; Affeltranger M. A.,

McBurney D. H., Balaban C. D.; Chem. Senses 32; 455-462, 2007

Dane spektralne pobrane ze źródeł -

http://www.ch.ic.ac.uk/local/projects/IyerWebsite5/Characterisation.html

http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1005791.html

Page 16: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

16 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Synteza benzokainy (anestezyny)

I ETAP– Synteza kwasu 4-aminobenzoesowego

Odczynniki: kwas p-nitrobenzoesowy 2,1 g 12% NH4OH 15 mL 25% NH4OH 20 mL FeSO4x7H2O 44,6 g Kwas cytrynowy Octan etylu CH2Cl2

Sprzęt: kolba stożkowa 250 mL kolba okrągłodenna 250 mL zestaw do sączenia z lejkiem Büchnera kolba okrągłodenna 50 mL papierki wskaźnikowe pH uniwersalne cylinder 100 mL zlewka 250 mL

Preparatyka

W kolbie okrągłodennej (250 mL) przygotowad roztwór siedmiowodnego hydratu siarczanu żelaza(II)

(44,6 g) w 50 mL wody i ogrzad do wrzenia (roztwór 1).

Jednocześnie rozpuścid w kolbie stożkowej (250 mL) kwas 4-nitrobenzoesowy (2,1 g) w 15 mL 12% amoniaku (roztwór 2). W celu przyspieszenia procesu mieszaninę lekko ogrzad na łaźni wodnej. Roztwór ten dodad powoli do kolby z roztworem FeSO4, ciągle mieszając na mieszadle magnetycznym. W razie potrzeby należy energicznie wstrząsad kolbą. Po 20 minutach, do mieszaniny reakcyjnej powoli dodad 25% amoniaku (~15 mL) do odczynu słabo alkalicznego (pH sprawdzad papierkiem wskaźnikowym). Mieszanie kontynuowad przez kolejne 20 minut. Następnie, gorącą mieszaninę przesączyd na lejku Büchnera. Otrzymany przesącz zakwasid kwasem cytrynowym do odczynu lekko kwaśnego. Ekstrahowad (5x30 ml) mieszaniną octanu etylu/chlorek metylenu 1:2 (v/v). Połączyd warstwy organiczne, osuszyd bezw. MgSO4 i odparowad na wyparce w wytarowanej kolbie. Wypadają żółte kryształy kwasu 4-aminobenzoesowego o temperaturze topnienia 192 oC. Do kolejnego etapu użyd surowy produkt - bez dalszego oczyszczania. Uwaga! Produkt bardzo łatwo rozpuszcza się w wodzie, etanolu i eterze!

Page 17: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

17 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę SiO2 nanieśd substraty oraz otrzymany produkt. Płytkę wstawid do fazy nośnej: CH2Cl2 / MeOH (8:2). Po wysuszeniu płytki rezultat odczytad pod lampą UV i zakreślid sygnały ołówkiem, a następnie płytkę wywoład w komorze jodowej. Dane spektroskopowe kwasu 4-aminobenzoesowego

a) FTIR widmo w KBr

b) widmo 1H-NMR: 400 MHz w DMSO-d6

Page 18: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

18 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

II ETAP - Synteza p-aminobenzoesanu etylu (benzokaina)

Odczynniki: kwas p-aminobenzoesowy 1.0 g abs. EtOH 8 mL H2SO4 (10% oleum) 0.6 mL 5% NH4OH ~5 mL

Sprzęt i szkło: kolba kulista 100 mL lub 50 mL chłodnica zwrotna kolba stożkowa 100 mL zestaw do sączenia z lejkiem Büchnera papierki wskaźnikowe pH uniwersalne cylinder 100 mL zlewka 100 mL szalka Petriego

W kolbie kulistej o pojemności 100 mL, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieścid 1 g

kwasu p-aminobenzoesowego, 8 mL bezwodnego etanolu i 0.6 mL oleum. Mieszaninę ogrzewad pod

chłodnicą zwrotną przez 4 godz. Po tym czasie roztwór zalkalizowad stężonym amoniakiem do pH 10,

a następnie ekstrahowad produkt octanem etylu (3x30 mL).

Warstwy organiczne połączyd, przemyd solanką i suszyd nad bezw. MgSO4.

Po odparowaniu uzyskuje się surowy produkt, który rekrystalizuje się z etanolu. Otrzymane kryształki

suszyd w temp. pokojowej.

Zważyd i obliczyd wydajnośd reakcji, zmierzyd temperaturze topnienia produktu 92 oC.

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę SiO2 nanieśd substraty oraz otrzymaną benzokainę. Płytkę wstawid do fazy nośnej: CH2Cl2 /

MeOH 8:2 (v/v).

Po wysuszeniu płytki plamki odczytad pod lampą UV i zakreślid sygnały ołówkiem, a następnie płytkę

wywoład w komorze jodowej.

Page 19: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

19 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe benzokainy

a) FTIR widmo w KBr

b) widmo 1H-NMR w CDCl3

Page 20: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

20 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Zagadnienia:

- właściwości i reaktywnośd grupy karboksylowej oraz aminowej

- otrzymywanie i właściwości estrów

- redukcja

Literatura:

Kar A. Advanced Practical Medicinal Chemistry. New Delhi: New Age International Limited;

2006

Widma pochodzą z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute

of Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011)

Page 21: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

21 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Synteza fenytoiny

I ETAP – Synteza dibenzoilu

Odczynniki: benzoina 4 g bezw. CH3COOH 20 mL stęż. HNO3 10 mL etanol 10 mL papierek wskaźnikowy CH2Cl2

Sprzęt: kolba kulista 100 mL krystalizator mieszadło czasza grzejna rurka do odprowadzania gazów zlewka 200 mL (wysoka) zestaw do sączenia z lejkiem Büchnera szalka Petriego

Preparatyka

Pod wyciągiem, w kolbie kulistej o poj. 100 mL umieścid 4 g benzoiny i 20 mL bezwodnego

kwasu octowego oraz 10 mL stężonego kwasu azotowego. Ogrzewad mieszaninę pod chłodnicą

zwrotną przez 1 godzinę.

Przebieg reakcji należy sprawdzid na płytce TLC (faza nośna: chlorek metylenu).

Po całkowitym przereagowaniu substratu, ochłodzid mieszaninę i wylad ją do zlewki o poj 200 mL z

40g lodu i 20 mL zimnej wody. Całośd mieszad, aż olej całkowicie zastygnie, tworząc osad. Surowy

dibenzoil odsączyd na lejku Büchnera i przemyd starannie zimną wodą tak, aby odmyd kwas. Odczyn

przesączu sprawdzad papierkiem wskaźnikowym.

Krystalizacja produktu z etanolu (ok. 10 mL).

Obliczyd wydajnośd i zbadad temperaturę topnienia 94 – 96 oC

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę SiO2 nanieśd substrat oraz otrzymany produkt. Płytkę wysuszyd suszarką i wstawid do

kuwety z fazą nośną: chlorek metylenu (10 mL).

Po wysuszeniu płytki rezultat odczytad pod lampą UV i zakreślid sygnały ołówkiem, a następnie płytkę

wywoład w komorze jodowej.

Page 22: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

22 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe dibenzoilu

a) FTIR widmo w KBr

b) widmo 1H-NMR w CDCl3

Page 23: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

23 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

II ETAP - Synteza 5,5-difenyloimadazoilidyno-2,4-dionu (fenytoiny)

Odczynniki: dibenzoil 2 g mocznik 0,96 g 95 % EtOH 50 mL + 16 mL KOH CH2Cl2 10 mL

Sprzęt: kolba kulista 100 mL chłodnica zwrotna zestaw do sączenia z lejkiem Büchnera zlewka 400 mL cylinder 100 mL cylinder 50 mL krystalizator na 500 mL zlewka 50 mL

W kolbie o poj. 100 mL umieścid 2.0 g dibenzoilu, 0.96 g mocznika i wlad 50 mL 95% etanolu.

Całośd mieszad, aż do rozpuszczenia substratów. Następnie do mieszaniny dodad 6 mL 9.4 M

roztworu KOH i ogrzewad pod chłodnicą zwrotną przez 2 godziny. Przeprowadzid analizę

chromatograficzną (TLC) stosując CH2Cl2 jako fazę rozwijającą.

Przy obróbce pracowad w rękawiczkach!

Jeśli substrat przereagował całkowicie należy usunąd osad na lejku Büchnera, a otrzymany przesącz

przelad do zlewki (400 mL) i dodad wodę z lodem (50 g lodu i 50 mL wody). Zlewkę wstawid do

krystalizatora z mieszaniną wody oraz lodu. Do schłodzonej mieszaniny poreakcyjnej wprowadzid

kroplami 10% HCl, aż pH roztworu osiągnie pH 4-5. Lodowatą mieszaninę przesączyd na lejeku

Büchnera.

Otrzymany surowy produkt krystalizowad z mieszaniny wody i etanolu 2:8 (v/v).

Obliczyd wydajnośd i zmierzyd temperaturę topnienia otrzymanych kryształów 293-294 oC.

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę SiO2 nanieśd substrat oraz otrzymany produkt. Płytkę wstawid do kuwety z fazą nośną:

chlorek metylenu (10 mL).

Po wysuszeniu płytki rezultat odczytad pod lampą UV i zakreślid plamki ołówkiem, a następnie płytkę

wywoład w komorze jodowej.

Page 24: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

24 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Dane spektroskopowe fenytoiny

a) FTIR widmo w KBr

b) widmo 1H NMR: 400 MHz w DMSO-d6

Page 25: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

25 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Zagadnienia:

- związki heterocykliczne o skondensowanych pierścieniach - reaktywnośd związków z grupami: karboksylowymi, aminowymi - właściwości i reaktywnośd grupy aminowej i amidowej

Literatura:

Kar A. Advanced Practical Medicinal Chemistry. New Delhi: New Age International Limited;

2006

Widma pochodzą z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute

of Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011) oraz ze strony

http://www.sigmaaldrich.com

Page 26: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

26 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Synteza paracetamolu (acetaminofenu)

Odczynniki: p-aminofenol 5,5 g (0.05 mola) bezwodnik octowy 6 mL (0.06 mola) wzorzec – tabletka APAP® lub Paracetamol®

Sprzęt: kolba okrągłodenna 50 mL chłodnica zwrotna zestaw do sączenia pod zmniejszonym ciśnieniem z lejkiem Büchnera zlewka 100 mL bagietka szalka Petriego

Preparatyka

Pod dygestorium, przygotowad zestaw do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną.

p-Aminofenol (5.5 g) umieścid w kolbie okrągłodennej i wlad 15 mL wody destylowanej. Następnie

ostrożnie wkroplid 6 mL bezwodnika octowego. Otrzymaną mieszaninę ogrzewad przez 30 min

(kamyczki wrzenne w kolbie!). Podczas ogrzewania cały substrat ulega rozpuszczeniu i przereagowuje

z bezwodnikiem octowym.

Po ochłodzeniu dodad powoli 5 mL wody i pozostawid do krystalizacji (jeśli osad nie pojawi się, to

należy roztwór zamieszad, pocierając bagietką o ścianki zlewki). Wytrącony produkt odsączyd i

przekrystalizowad z 15 mL wody (ogrzewad pod chłodnicą zwrotną).

Otrzymane kryształki przesączyd na lejku Büchnera i przemyd 3 razy zimną wodą, wysuszyd na

powietrzu. Zważyd i obliczyd wydajnośd procesu. Zmierzyd temperaturę topnienia - 169 oC.

Chromatografia cienkowarstwowa (TLC)

Na płytkę SiO2 nanieśd substrat, otrzymany produkt oraz wyizolowany z tabletki acetaminofenon.

Płytkę wstawid do fazy nośnej: chloroform/metanol 8:2 (v/v).

Po wysuszeniu płytki rezultat odczytad pod lampą UV i zakreślid plamki ołówkiem. Następnie płytkę

wywoład w komorze jodowej.

Dane spektroskopowe paracetamolu

Page 27: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

27 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

a) FTIR widmo w KBr

b) widmo 1H NMR w DMSO-d6

Page 28: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

28 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Zagadnienia:

- właściwości i reaktywnośd grupy aminowej i amidowej - fenole - właściwości i reaktywnośd bezwodników kwasowych

Literatura:

Kar A., Advanced Practical Medicinal Chemistry. New Delhi: New Age International Limited;

2006.

Corey E.J., Czakó B., Kürti L., Molecules and Medicine, Wiley, 2007.

Widma pochodzą z bazy SDBSWeb : http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/ (National Institute

of Advanced Industrial Science and Technology, 22.10.2011)

Page 29: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

29 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Oznaczanie zawartości genisteiny i daidzeiny oraz

ich glikozydów w preparacie Soyfem (suplement diety)

i w ekstrakcie z soi

Procedura:

1. Tabletkę Soyfemu pokruszyd w moździerzu, umieścid w fiolce, dodad 2 mL metanolu i

pozostawid na 30 min, wstrząsając co parę minut.

2. W drugiej fiolce umieścid ok. 300 mg odtłuszczonej mąki sojowej i potraktowad tak samo.

3. Przygotowad chromatograf (instrukcja) i przemywad kolumnę przez 15 min. eluentem

początkowym (przepływ 1 mL/min).

4. Po 30 min pobrad poprzez filtr strzykawkowy po ok. 500 μL ekstraktu do probówek

Eppendorffa.

5. Włączyd program analizy, wybierając odpowiednią metodę (wskazana przez prowadzącego).

Przykładowe warunki rozdziału:

Eluent A – 2% wodny kwas octowy; eluent B – metanol

0 min 70% A, 30 % B, gradient liniowy do 27% A, 73% B w ciągu 18 min. Rozdział

izokratyczny do 20 min.; powrót do warunków początkowych w 22 min.

6. Nastrzyknąd 10 μl ekstraktu z pierwszej próbki i prowadzid analizę.

7. Przemyd kolumnę po analizie i powtórzyd nastrzyk dla drugiej próbki.

8. Wydrukowad chromatogramy i porównad czasy retencji z czasami retencji podanymi dla

substancji wzorcowych. Określid (na podstawie integracji ) względne stężenia genisteiny i

daidzeiny oraz ich glikozydów w obu ekstraktach.

9. Uruchomid program płukania kolumny chromatograficznej.

.

U W A G A ! P r z e d r o z p o c z ę c i e m a n a l i z y z a p o z n a d s i ę z

i n s t r u k c j ą u ż y t k o w a n i a c h r o m a t o g r a f u H P L C .

Page 30: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

30 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Chromatogramy:

a) glikozyd genisteiny

222120191817161514131211109876543210

1 650

1 600

1 550

1 500

1 450

1 400

1 350

1 300

1 250

1 200

1 150

1 100

1 050

1 000

950

900

850

800

750

700

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

-50

SP

W 0

,20

ST

H 1

0,0

0

RT [min]

RUN_genist_glikozyd_poDMSO1.DATAmAU

a) genisteina

2423222120191817161514131211109876543210

2 500

2 400

2 300

2 200

2 100

2 000

1 900

1 800

1 700

1 600

1 500

1 400

1 300

1 200

1 100

1 000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

-100

SP

W 0

,20

ST

H 1

0,0

0

RT [min]

RUN_genist3_metanoliza2.DATAmAU

Zagadnienia:

- chromatografia, rodzaje i zastosowania

- HPLC, mechanizm działania, typy chromatografów, układ faz

- izoflawonoidy, ich lecznicze właściwości

Literatura:

Molecules of Interest Genistein, R. A. Dixon, D. Ferreira, Phytochemistry, 2002, 60, 205-211

Page 31: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

31 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Oznaczanie szybkości uwalniania substancji leczniczej,

oznaczenie wytrzymałości mechanicznej tabletek,

analiza HPLC

OKREŚLENIE JEDNOLITOŚCI ZAWARTOŚCI SUBSTANCJI LECZNICZEJ:

Oznaczenie przeprowadza się dla tabletek o deklarowanej zawartości substancji leczniczej 2 mg i

poniżej lub o zawartości poniżej 2% całkowitej masy tabletki. Zawartośd substancji leczniczej w każdej

z 10 losowo wybranych tabletek jednej serii w co najmniej 9 tabletkach nie może byd mniejsza niż

85% i większa niż 115% średniej zawartości.

OZNACZANIE CZASU ROZPADU LUB ROZPUSZCZANIA:

Czas, w którym tabletka w odpowiednim środowisku ulegnie rozpadowi lub rozpuszczeniu, jest

jednym z czynników decydujących o jej wartości leczniczej. Czas rozpadu zwykle stosowanych

tabletek do połykania powinien byd jak najkrótszy, natomiast tabletek dojelitowych dostosowany do

miejsca wchłaniania.

"Czas rozpadu tabletek jest to czas, po którym tabletka zanurzona w odpowiedniej cieczy ulegnie

rozpadowi lub rozpuszczeniu, a na siatce o średnicy oczek 2,0 mm nie pozostaną cząstki tabletki;

mogą pozostad elementy nierozpuszczonej otoczki. Dopuszcza się pozostanie na siatce miękkiej

masy, bez twardego nawilżonego rdzenia." (FP VI)

Zasadnicze znaczenie dla czasu rozpadu mają: wielkośd nacisku przy tabletkowaniu, zwilżalnośd

kapilar i porowatośd.

Oznaczenie dla tabletek musujących lub dopochwowych przeprowadza się w zlewkach szklanych o

płaskim dnie. Natomiast dla innych tabletek w odpowiednim aparacie. Podstawowym elementem

aparatu jest uchwyt z rurkami z przezroczystego tworzywa, ograniczonymi sitem, wprowadzony w

ruch pionowy o amplitudzie 5,5 cm z częstotliwością 30 na min. Rurki zanurzone są w zlewce o poj.

1000 ml zawierającej odpowiedni płyn o temp. 37°C. Tabletki umieszcza się w rurkach i obciąża

cylindrycznymi krążkami z tworzywa sztucznego.

Czas rozpadu w odpowiedniej cieczy dla poszczególnych rodzajów tabletek:

- Tabletki niepowlekane do stosowania wewnętrznego - do 15 min; w wodzie.

- Tabletki do ssania - nie krótszy niż 15 min i nie dłuższy niż 60 min; w wodzie.

- Tabletki powlekane otoczką z substancji wielkocząsteczkowych - do 30 min, a otoczką cukrową - do

60 min; w wodzie. Jeżeli warunek ten nie zostanie spełniony, badanie należy powtórzyd w kwasie

solnym (0,1 mol/L).

- Tabletki dojelitowe - nie powinny rozpaśd się ani wykazywad pęknięd otoczki w 0,1 mol/L kwasie

solnym przez 2 h, a w buforze fosforanowym o pH 6,8 powinny rozpaśd się przed upływem 60 min.

- Tabletki do sporządzania roztworów i zawiesin - do 3 min w wodzie o temp. pokojowej.

Page 32: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

32 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

- Tabletki musujące - do 5 min; oznaczenie należy przeprowadzid w zlewce o poj. 250 mL zawierającej

200 mL wody o temp. 15-25°C.

- Tabletki dopochwowe - do 15 min; oznaczenie należy przeprowadzid w zlewkach zawierających po

100 mL kwasu mlekowego (1 g/L) o temp. 37°C. W odstępach 5 min należy mieszad zawartośd

zlewek ruchem obrotowym.

OZNACZENIE SZYBKOŚCI UWALNIANIA SUBSTANCJI LECZNICZEJ (DOSTĘPNOŚCI

FARMACEUTYCZNEJ):

Substancja lecznicza przed wchłonięciem musi się rozpuścid, np. w soku żołądkowym lub jelitowym.

Szybkośd, z jaką pojawi się w krwiobiegu, zależy od szybkości jej uwolnienia (rozpuszczenia) z tabletek

w miejscu wchłaniania.

Do badao uwalniania substancji leczniczej stosuje się różne typy aparatów (łopatkowy, koszyczkowy i

przepływowy), w których stara się odtworzyd - w sposób modelowy - warunki, jakie występują w

poszczególnych odcinkach przewodu pokarmowego. Aparaty do uwalniania zbudowane są z

przezroczystych materiałów, co umożliwia obserwowanie badanej formy podczas badania.

Rys.1. Aparat do uwalniania substancji leczniczej.

Page 33: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

33 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

Istotne dla wszystkich metod jest utrzymanie stałych warunków oznaczania: temperatury, szybkości

mieszania i (lub) przepływu płynu oraz pH. Temperaturę płynu, niezależnie od typu aparatu,

utrzymuje się na stałym poziomie 37°C. Szybkośd obrotów mieszadła wynosi 50 lub 75 obr./min, a

koszyczka, najczęściej 100 obr./min. W aparacie przepływowym, szybkośd przepływu rozpuszczalnika

przez komorę powinna byd stała i wynosi 4-16 mL/min.

Objętośd płynu do uwalniania wynosi najczęściej 900 mL. Nie zaleca się zmniejszania objętości płynu

poniżej 500 mL. Do oceny tabletek o niemodyfikowanej szybkości uwalniania (zwykłych) używa się

kwasu solnego (0,1 mol/L) lub wody. Dla tabletek dojelitowych badanie szybkości uwalniania

prowadzi się dwufazowo, zmieniając pH: w czasie pierwszych 2 godzin tabletka umieszczana jest w

kwasie solnym (0,1 mol/L), a w czasie dalszych 45 min lub dłużej w buforze fosforanowym o pH 6,8.

W celu zmiany pH stosuje się stopniową lub całkowitą wymianę płynu.

W zalecanych odstępach czasu pobiera się do badania próbki roztworu i oznacza się w nich,

odpowiednią metodą (najczęściej spektrofotometryczną lub wysokosprawnej chromatografii

cieczowej) zawartośd rozpuszczonej substancji leczniczej. W przypadku postaci o niemodyfikowanej

szybkości uwalniania czas prowadzenia badania wynosi 30, 45 lub 60 min. Po tym czasie powinno się

uwolnid co najmniej 80% substancji leczniczej. W badaniach tabletek o modyfikowanej szybkości

uwalniania należy uwzględnid, że proces uwalniania in vivo zachodzi w czasie znacznie dłuższym (8-12

h) zarówno w żołądku, jak i w jelitach.

OZNACZENIE DOSTĘPNOŚCI BIOLOGICZNEJ:

Dostępnośd biologiczną charakteryzują trzy parametry: ułamek dawki wchłoniętej do organizmu (AUC

– area under curve - pole powierzchni pod krzywą zależności stężenia substancji leczniczej we krwi od

czasu), czas, po którym zostaje osiągnięte stężenie maksymalne - tmaks , i wartośd maksymalna

stężenia cmaks. Parametry te wyznacza się, śledząc stężenie substancji leczniczej we krwi, rzadziej w

innych płynach ustrojowych (ślinie, moczu).

Rys. 2. Wykres zależności stężenia substancji leczniczej we krwi od czasu.

Dostępnośd biologiczna należy do podstawowych parametrów wyznaczających jakośd terapeutyczną

leku. Określa się ją w lekach o działaniu ogólnym, podawanych przede wszystkim doustnie w postaci

tabletek, kapsułek, proszków lub płynnych układów, w których substancja lecznicza jest zawieszona

Page 34: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

34 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

lub zemulgowana, podawanych doodbytniczo czopków, kapsułek, tabletek i przezskórnie w postaci

roztworów, żeli, maści, plastrów.

Dostępnośd biologiczna jest szczególnie ważna dla substancji trudno rozpuszczalnych w płynach

ustrojowych. Szczegółowe postępowanie i interpretacja danych są przedmiotem nauczania

biofarmacji.

LEKI SYNONIMOWE - (zasadniczo podobne) produkty farmaceutyczne pochodzące od różnych

producentów, które zawierają te same ilości określonej substancji leczniczej w tej samej postaci,

których dostępnośd farmaceutyczna, dostępnośd biologiczna, skutecznośd lecznicza i bezpieczeostwo

stosowania nie różnią się znamiennie.

OZNACZANIE WYTRZYMAŁOŚCI MECHANICZNEJ:

Do podstawowych badao wytrzymałości mechanicznej tabletek, zalicza się badanie ścieralności

(odpornośd tabletek na tarcie, toczenie, uderzanie), twardości (odpornośd tabletek na zgniatanie) i

wytrzymałości tabletek na złamanie.

Oznaczenie odporności mechanicznej tabletek na ścieranie przeprowadza się w przyrządach zwanych

FRIABILATORAMI. Przyjmuje się, że jeżeli podczas 4-minutowego (100 obr.) przetaczania tabletki nie

stracą na masie więcej niż 1.0%,to ich wytrzymałośd jest wystarczająca. Oznaczenia przeprowadza się

tylko dla tabletek niepowlekanych.

Rys. 3. Friabilator – aparat do badania ścieralności tabletek.

Twardośd tabletek oznacza się w przyrządach zwanych TWARDOŚCIOMIERZAMI. Zasada oznaczania

twardości polega na działaniu na tabletkę zwiększającej się liniowo siły nacisku i rejestrowaniu

Page 35: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

35 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

wartości siły, przy której tabletka ulega pęknięciu. Aparaty umożliwiają pomiar w zakresie nacisku 3-

300 N. W niektórych twardościomierzach istnieje również możliwośd pomiaru średnicy tabletek w

zakresie 3-30 mm.

Rys. 4. Twardościomierz – aparat do badania twardości tabletek.

Twardośd tabletek można wyrazid wielkością Pmaks., tj. siłą, przy której nastąpi zgniecenie tabletki, lub

tzw. współczynnikiem twardości T:

- T - współczynnik twardości wyrażony w N/m2 lub kG/mm2,

- Pmaks. - siła potrzebna do zgniecenia tabletki w N lub kG,

- r - promieo tabletki w m lub mm,

- h - grubośd tabletki w m lub mm.

Tabletki można uznad za dostatecznie odporne na zgniecenie, jeśli współczynnik twardości jest

większy od 0.1 kG/mm2 (> N/m2).

BADANIE ŚCIERALNOŚCI

1. Uruchom friabilator (Rys.3) przyciskiem z tyłu obudowy, włącz drukarkę. Sprawdź czy dioda

gotowości drukarki na przednim panelu głównego modułu się świeci, jeśli nie, wciśnij przycisk

PRINT.

2. Na ekranie pojawi się liczba 100 - jest to ilośd obrotów bębna w prowadzonym teście.

Page 36: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

36 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

3. Dokładnie zważ tabletki, które umieścisz w komorze 1 i 2.

4. Z pomocą asystenta! Połóż bęben pomiarowy płasko na górnej obudowie aparatu. Zdejmij

pokrywkę bębna i ostrożnie odłóż na bok. Umieśd tabletki w komorze 1 i 2. Nakryj bęben

pokrywką i ostrożnie umieśd na wale. Zamontuj i dokręd zacisk bębna.

5. Po naciśnięciu przycisku START/STOP pojawi się pole, w którym należy wpisad masę tabletek

z komory 1. Potwierdź przyciskiem ENTER, poprawki możesz wprowadzid po naciśnięciu

CLEAR.

6. Wpisz na klawiaturze masę tabletek z komory 2, potwierdź wciskając ENTER. Test ścieralności

automatycznie rozpocznie się.

7. Po wykonaniu 100 obrotów aparatura zatrzymuje się, test zostaje zakooczony. Ostrożnie

zdejmij bęben, wyjmij tabletki z komór 1 i 2. Dokładnie zważ tabletki wykorzystane w teście.

8. Wpisz na klawiaturze masę tabletki z komory 1 i wciśnij ENTER. Powtórz czynności dla

tabletek z komory 2. Zostanie wydrukowany raport, a aparatura powróci do stanu gotowości

do kolejnego testu.

9. Wykonaj testy dla łącznie 10 tabletek.

10. Po wykonanych testach, wyłącz drukarkę.

11. Wyłącz główny moduł.

BADANIE TWARDOŚCI

1. Uruchom twardościomierz (Rys.4) przyciskiem z tyłu aparatu. Drukarkę uruchom przyciskiem

po jej prawej stronie.

2. Włącz zewnętrzny moduł - urządzenie do pomiaru grubości i średnicy tabletki.

3. Podczas pierwszego użycia wyzeruj urządzenie przez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku

ORIGIN.

4. Dźwignię przesuo ku dołowi, co spowoduje uniesienie się tłoczka pomiarowego. Pod

tłoczkiem umieśd tabletkę w pozycji - na płasko.

5. Zwolnij dźwignię, tłoczek przesunie się w dół, opierając na tabletce. Odczytaj wynik pomiaru

[mm].

6. Powtórz pomiar umieszczając tabletkę pod tłoczkiem w pozycji - na krawędzi. Odczytaj

wartośd jej średnicy *mm+.

7. Na górnej obudowie głównego modułu znajdują się szczęki do pomiaru twardości tabletki.

Umieśd tabletkę pomiędzy nimi, w pozycji - na płasko, tak aby opierała się o szczękę

sensorową (szczęka po lewej stronie).

8. Nakryj szczęki plastikową pokrywką ochronną i naciśnij przycisk TEST (badanie wykonuj w

okularach ochronnych!).

9. Odczytaj wynik z ekranu [kp ; N]. (kilogram – siła 1kp = 1kgf = 9,80665 N)

10. W celu uzyskania raportu i oczyszczenia pamięci urządzenia, wciśnij przycisk

INITIALIZE/PRINT.

11. Powtórz pomiary dla łącznie 5 tabletek.

12. Wyłącz drukarkę.

13. Wyłącz moduł do pomiaru grubości tabletki.

14. Wyłącz moduł główny.

Page 37: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

37 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

UWALNIANIE SUBSTANCJI LECZNICZEJ

1. Aparaturę do uwalniania substancji leczniczej (Rys. 1) uruchom włącznikiem na jej tylnej

obudowie. "Centrum dowodzenia" z panelem sterowania i ekranem, uruchom włącznikiem

po lewej stronie górnego modułu.

2. W łaźni wodnej na dole maszyny znajduje się już woda destylowana.

3. Proces uwalniania prowadza się w naczyniach (vessels) zanurzonych w łaźni. Trzymając za

uchwyt z przodu górnego modułu podnieś go. Do naczynia A wlej 900 mL wody destylowanej,

do naczynia B wlej 900 mL 0,1M roztwór kwasu solnego.

4. Korzystając z panelu dotykowego wybierz MENU i ustal - temperaturę łaźni - 37°C ; ilośd

obrotów łopatek na minutę - 75 ; czas trwania testu - 2 h 15 min.

5. Poczekaj aż temperatura łaźni, a przez to również temperatura płynu w naczyniach

ustabilizuje się na 37°C. Aparat zaopatrzony jest w termometr, po umieszczeniu go w danym

naczyniu, można śledzid na ekranie zmiany temperatury.

6. Wprowadź jedną tabletkę do naczynia z fazą wodną oraz drugą tabletkę do naczynia z 0,1M

roztworem HCl.

7. Uruchom proces uwalniania naciskając przycisk RUN.

8. Pobieraj próbki - pierwsza po 15 min, każda następna co 30 min.

9. Próbki poddaj badaniu absorpcji na spektrofotometrze UV-VIS.

10. Po zakooczeniu procesu uwalniania podnieś górny moduł. W obecności asystenta! Umyj

naczynia oraz łopatki, ewentualne pozostałości tabletek wyrzud.

11. Po ponownym zmontowaniu poszczególnych elementów aparatury wyłącz górny moduł,

następnie wyłącz maszynę przyciskiem z tyłu obudowy.

Literatura:

FARMACJA STOSOWANA, Podręcznik dla studentów farmacji pod redakcją Stanisława Janickiego,

Adolfa Fiebiga, Małgorzaty Sznitowskiej, PZWL, 2008

FARMAKOPEA POLSKA VIII

Instrukcje obsługi aparatury.

Page 38: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

38 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

HPLC

High Performance Liquid Chromatography – wysokosprawna chromatografia cieczowa

1. Włącz poszczególne moduły HPLC (przyciski z przodu obudowy), następnie uruchom

komputer.

2. Uruchom program GALAXIE, wybór potwierdź OK.

3. Na dole ekranu wybierz SYSTEMS, zaznacz pole PROSTAR.

4. W polu ze schematem aparatu włącz lampę deuterową - kliknij D2, i czekaj aż pojawi się

zielone pole.

5. W tym samym polu uruchom - VIS. Poczekaj aż aparatura będzie gotowa do pracy - zielone

pole na METHOD READY.

6. Jeśli metoda wykorzystywana przy danej analizie jest już zapisana w systemie, to przejdź do

wyznaczenia warunków pomiaru. Jeśli metody nie ma w systemie to trzeba ją ustawid.

7. Ustawianie metody:

a) Klikaj w kolejności na FILE - NEW - NEW METHOD. Wybierz system PROSTAR, kliknij

NEXT. Wpisz nazwę dla metody i kliknij NEXT.

b) Na dole ekranu po lewej stronie kliknij myszką na CONTROL.

c) W głównym polu - pasek po lewej, jego górna częśd - kliknij na pole pompa 210.

d) Wybierz A i B - używane w analizie rozpuszczalniki - zgodnie z tym jak podłączone są

butelki z rozpuszczalnikami.

e) W tabelce poniżej wybierz odpowiedni procent fazy nośnej oraz czas jej użycia.

Dodając kolejne linie klikaj na "+". Zaznacz w jakim czasie ma dojśd do zmiany

stężenia faz. Na koocu powród do warunków początkowych analizy. Klikając na "-"

możesz cofnąd wybór.

f) W zakładce wybierz MISCELLANEOUS i następnie zaznacz START MODE - INJECT

TRIGGER ON PUMP A. Pozostałe opcje pozostaw bez zmian.

g) W głównym polu - pasek po lewej, jego górna częśd - kliknij na pole 325 i wybierz

długośd fali detektora podczas analizy.

h) Metoda jest gotowa do użycia, zapisz metodę klikając w kolejności na FILE - SAVE -

SAVE METHOD.

i) Kliknij na dole ekranu na zakładkę SYSTEMS.

8. Przejdź do wyznaczenia tła pomiaru i wymycia kolumny. Na górze ekranu kliknij na

ACQUISITIONS, następnie na MONITORING BASELINE i wybierze stosowaną metodę.

Poczekaj! aż pojawi się komunikat RUNNING na schemacie aparatury.

9. Poczekaj aż kolumna zostanie przemyta - ok. 10 - 15 min (aż linia podstawowa będzie równa -

wyzerowana).

10. Gdy linia podstawowa jest niezmienna możemy przerwad przemywanie, kliknij na STOP

(górny lewy róg głównego pola) i następnie OK.

11. Na górnym pasku ekranu kliknij ikonę QUICK START. Wybierz nazwę systemu PROSTAR i

wybierz używaną przez Ciebie metodę – potwierdź OK.

12. Nazwij plik. Jeśli chcesz to możesz zmienid czas pomiaru (ACQUISITION TIME).

Page 39: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

39 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

13. Kliknij na START. Poczekaj aż aparatura będzie gotowa do pracy - na schemacie pojawi się

informacja o oczekiwaniu na nastrzyk.

14. ZAWÓR INIEKCYJNY znajduje się w górnej prawej części aparatu, umieśd go w pozycji LOAD

(jeśli już nie znajduje się w tej pozycji). Wykonaj nastrzyk wprowadzając do pętli maksymalnie

20 μL analizy (strzykawkę umieszczając w zaworze - "do oporu"). Przekręd zawór do pozycji

INJECT. Gdy na ekranie zacznie pojawiad się wykres, przekręd zawór do pozycji LOAD i wyjmij

strzykawkę (przemyj ją wodą destylowaną i metanolem).

15. Obserwuj ekran monitora i czekaj na wynik. W głównym polu - na górze - pojawiają się

wskazania detektora. Po lewej stronie kliknij na ikonę pompy 210. W polu na dole ekranu

pokazany jest skład procentowy fazy w danym momencie analizy. Na małym wykresie po

prawej stronie, pokazana jest planowana zmiana stężenia fazy.

16. Po zakooczonej analizie gdy uzyskasz już wynik (możesz zatrzymad proces wcześniej

przyciskiem STOP) przejdź do wydrukowania chromatogramu. W tym celu klikaj w kolejności

FILE - OPEN CHROMATOGRAM - wybierz KATALOG danego miesiąca - wybierz nazywany

przez Ciebie PLIK. Następnie klikaj na FILE - PRINT, chromatogram zostanie wydrukowany.

17. Przejdź do płukania układu, w tym celu uruchom metodę MYCIE (10-15 min.).

18. Po zakooczeniu płukania, korzystając z pola systemu (schemat aparatury) wyłącz detektor

UV-VIS oraz lampę D2.

19. Zamknij program GALAXIE. Wyłącz komputer. Poszczególne moduły wyłącz przyciskami na

przedniej obudowie aparatu.

20. Wyłącz zasilacz.

Page 40: Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

Związki pochodzenia naturalnego w chemii medycznej

40 Opracowanie: Anna K. Przybył, Michał Gładysz i Jakub Grajewski

SPEKTROFOTOMETR UV-VIS

1. Podłącz wtyczkę do gniazdka i włącz listwę bezpieczeostwa. Teraz możesz uruchomid

komputer. Spektrofotometr uruchamia się automatycznie, razem z komputerem. Podczas

startu komputera aparatura rozgrzewa się - poczekaj aż ucichną sygnały dźwiękowe.

2. Dobierz dwie takie same kuwety (wysokośd, szerokośd, grubośd ścianek). W jednej z nich

umieśd sam rozpuszczalnik - w celu zerowania linii podstawowej. W drugiej kuwecie umieśd

odpowiednio przygotowaną (rozcieoczoną) próbkę - kuweta pomiarowa.

3. Kliknij 2x na folder - Cary WinUV. Następnie kliknij 2x na ikonę - SCAN, odczekaj aż umilkną

sygnały dźwiękowe.

4. Na ekranie monitora pojawi się okno robocze. Kliknij pole SETUP po lewej stronie.

a) W nowym oknie, w zakładce CARY, możesz zmienid długośd fali w pomiarach (zakres

800-200 nm).

b) Upewnij się że pole CYCLE MODE jest odhaczone.

c) W konfiguracji skanu wybierz pole SIMPLE i szybkośd MEDIUM lub FAST.

d) Dla osi Y wybierz Abs - absorbancję, i odpowiedni zakres, np. 0-3.

e) Pole Beam mode ustaw- Dual Beam. Dla opcji wyświetlania wybierze - OVERLAY DATA

f) Przejdź do zakładki BASELINE i w polu CORRECTION zaznacz - BASELINE CORRECTION.

g) Aby potwierdzid wybór wszystkich opcji kliknij pole OK.

5. Po powrocie do głównego okna kliknij na pole BASELINE po lewej stronie ekranu.

6. Na ekranie pojawi się komunikat. Przesuo pokrywę komory pomiarowej i umieśd w niej

kuwetę z samym rozpuszczalnikiem (przezroczystymi ściankami zgodnie z przebiegiem wiązki

światła).

7. Wyjmij kuwetę kalibracyjną i umieśd w komorze pomiarowej kuwetę z próbką badanej

substancji. Kliknij pole START na górze ekranu.

8. Otworzy się pole zapisu skanu i wyboru nazwy próbki. Nazwij plik swoim nazwiskiem i zapisz

w folderze CHEMIA LEKÓW - DATA DWICZEO. Po kliknięciu pola SAVE, wybierz nr próbki i

kliknij OK.

9. Aparat wykona analizę i wyświetli wynik pomiaru na ekranie. Sprawdź czy drukarka jest

włączona i czy jest papier! Aby wydrukowad wykres kliknij, FILE - PRINT - (zaznacz ilośd stron)

- OK.

10. Aby otworzyd (i wydrukowad) dwa wykresy na jednym ekranie (kartce) otwórz plik z

wykresem. Następnie kolejny plik przeciągnij na otwarte już okno programu i na górnym

pasku wybierz opcje - SINGLE/MULTI GRAPH i AUTO ARRANGE GRAPHS.

11. Jeśli wykres jest poza skalą - rozcieocz próbkę i powtórz analizę. Jeśli sygnały są za słabe -

dobierz większe stężenie. Gdy zmieniasz długośd fali, wykalibruj ponownie aparat na

rozpuszczalniku.

12. Kuwetki przemywaj wodą i metanolem, powtórz pomiar dla wszystkich próbek. Gdy

skooczysz analizę, umyj kuwetki pomiarowe i wyłącz program (FILE - EXIT). Wyłącz komputer,

drukarkę i listwę.