Производные барбитуровой кислоты

Обнаружение фенобарбитала

От прибавления концентрированной серной кислоты к фенобарбиталу образуется кристаллический осадок кислотной формы этого препарата (бесцветные игольчатые кристаллы, сростки из них, сфероиды). Предел обнаружения: 41 мкг фенобарбитала в пробе.

Производные барбитуровой кислоты

Производные пиримидин-2,4,6-триона — барбитуровой кислоты — приме­няются в медицине с начала XX в. В течение прошлого столетия было синтези­ровано множество лекарственных веществ этой группы, что позволило устано­вить количественные корреляции «структура—свойства» и «структура—био­логическая активность».

ЛС — производные барбитуровой кислоты нашли применение как успока­ивающие и снотворные средства (см. табл. 11.5).

Для барбитуровой кислоты характерны два типа прототропной таутомерии: лактим-лактамная и кето-енольная:

5,5-Дизамещенные производные барбитуровой кислоты называют барбиту­ратами. Для них характерна только лактим-лактамная таутомерия, так как во­дорода в положении С5 замещены на радикалы. Барбитураты в лактимной форме легко образуют водорастворимые соли с одним эквивалентом щелочи:

Предполагают, что барбитураты активируют функцию у-аминомасляной кислоты — природного нейромедиатора передачи нервного импульса в ЦНС.

Основные лекарственные средства указанной группы — это натриевые соли (барбитал-натрий, гексабарбитал-натрий, тиопентал-натрий) или кислотные (лактамные) формы (барбитал, фенобарбитал)

 

2.Натрий барбиталына микрокристалдық реакция жүргізіңіз

Выделение кислотной формы. Часть возгона или очищенного сухого остатка растворяют на предметном стекле в одной капле концентрированной серной кислоты. К прозрачному раствору до­бавляют каплю дистиллированной воды - тотчас или через 20- 30 минут выделяется осадок, который при исследовании под мик-роскопом имеет характерный (для каждого барбитурата) вид. Так, барбитал 5,5-диэтилбарбитуровая кислота выделяется в виде бесцветных, прозрачных прямоугольных призм. Реакция позволяет обнаружить 80 мкг барбитала при разведении 6:1000²'³. Из фенобарбитала 5-фенил-5-зтилбарбитуровой кислоты образуются округлой формы образования, через некото­рое время из них выкристаллизовываются сфероиды и сростки в виде снопов, состоящие из тонких бесцветных игольчатых кри­сталлов. Реакцией обнаруживается до 0,02-0,01 мг барбитурата в пробе. По определениям А. В. Беловой, чувствительность реак­ции равняется 41 мкг при разведении 3: 1000. Кристаллооптиче-ские константы: удлинение отрицательное. Погасание прямое. Ng= 1,624, Np= 1,561.

Гексенал в равных условиях проведения реакции образует кристаллический осадок 1,5-диметил-5-циклогексен-1'-ил-барби-туровой кислоты, состоящий из сростков нежных игольчатых кристаллов, напоминающих пушистые ветки или мох.

При наличии эт а м и н а л-н ат р и я через 15-20 минут выпадает в осадок 5-(1-метилбутил)-5-этилбарбитуровая кисло­та в виде характерных сростков из призматических кристаллов. Чувствительность реакции 50,6 мкг при предельном разведении 5: 1000.

При наличии в исследуемой пробе барбамила по краю капли образуется осадок 5-изоамил-5-этилбарбитуровой кисло­ты из мелких, прозрачных, неправильной формы пластинок и длинных призм, группирующихся в сфероиды. Чувствительность реакции 21 мкг при предельном разведении 6: 10 000.

Бутобарбитал дает характерный осадок из прозрачных призм и сростков из них. Реакцией обнаруживается 16 мкг вещества в пробе.

Кристаллооптические константы: угол погасания 26°, удлине­ние отрицательное; Ng= 1,552; Np = 1,519; Ng-Np = 0,033 (Г. Ф. Лозовая).

Заключение об отсутствии характерных микрокристаллов при исследовании биологического материала следует давать по исте­чении 3 суток.

Чтобы не впасть в ошибку при определении по внешнему виду кристаллов того или иного производного барбитуровой кислоты, ставят контрольный опыт с фармакопейным препаратом барби­турата и сравнивают образовавшуюся в результате реакции микрокристаллическую структуру. Затем производят и другие аналитические реакции на производные барбитуровой кислоты. Полезно определить кристаллооптические константы получен­ных кристаллов.

Реакция с хлорцинкйодом. Часть возогнанного или очищенно­го другим способом остатка помещают на предметное стекло и добавляют 1-2 капли раствора хлорцинкйода; через 15-20 ми­нут, а иногда и позже препарат исследуют под микроскопом; барбитал, барбамил и этаминал-натрий дают характерные ярко окрашенные микрокристаллические осадки. При наличии барби-тала в поле зрения микроскопа наблюдаются прямоугольные пластинки темно-красного, фиолетового и серо-розового цвета. Реакцией обнаруживается 4 мкг барбитала при предельном раз­ведении 3: 10 000 (А. В. Белова).

При наличии в остатке э т а м и н а л-н атрия через 10-15 ми­нут можно наблюдать сростки из окрашенных в коричневый и оранжево-коричневый цвет призматических кристаллов. Заклю­чение об отрицательном результате реакции целесообразно де­лать через 1-1¹/₂ часа при выдерживании продукта взаимодей­ствия вещества с реактивом во «влажной» камере. Этот прием относится и ко всем остальным микрокристаллическим реакци­ям на барбитураты. Чувствительность реакции 4 мкг при пре­дельном разведении 4: 10000.

При микроскопическом исследовании продукта взаимодейст­вия барбамила с хлорцинкйодом наблюдаются кристаллы в ви­де прямоугольных пластинок, окрашенных в темно-красный и зо­лотистый цвет, или сростков из них. Чувствительность реакции 7 мкг при предельном разведении 1:5000 (А. В. Белова).

Бутобарбитал с хлорцинкйодом образует сростки из кри­сталлов в виде темно-коричневых ромбов. Обнаруживается б мкг вещества (Г. Ф. Лозовая).

При наличии в остатке гексенала кристаллического осадка либо не образуется, либо он является нехарактерным. По дан­ным А. И. Костяковой, кристаллических осадков с хлорцинк­йодом при описанном способе проведения реакции не образуют фенобарбитал, гексенал, некоторые другие барбитураты, а также биурет, теофиллин, кофеин, теобромин, салициловая и бензой­ная кислоты, фенацетин и антифебрин.

Приготовление раствора хлорцинкйода. Растворяют 2 г хлорида цинка в 10 мл воды (раствор 1); отдельно в 5 мл воды раство­ряют 2,1 г йодида калия и 0,1 г дважды возогнанного пода (раствор 2). Раствор 2 по каплям вносят в охлажденный раствор 1 К жидкости добав­ляют избыток йода в виде нескольких кристаллов дважды возогнанного иода. Через сутки прозрачную жидкость сливают в склянку оранжевого стекла, в которой хранят реактив.

Реакция с меднопиридиновьм реактивом (реакция Цвиккера).

Реакция с меднопиридиновьш реактивом является обшей для барбитуратов. Реактив в щелочной среде образует с барбитуратами розово-фиолетовый осадок. Выделение осадка объясняют oбразованием комплекса состава: Вагb₂•Сu•Ру₂.

Каплю раствора барбитурата в органическом растворителе помещают на предметное стекло и высушивают на воздухе, за­тем прибавляют 1-2 капли 10% водного раствора аммиака для растворения осадка и 1-2 капли 3% раствора сульфата меди в присутствии пиридина - тотчас же при наличии барбитала появляется муть фиолетового цвета, а через 2-3 минуты по краям капли становятся заметными при малом увеличении кри­сталлы слабо фиолетового цвета в виде простых и сложных крестов, друз, звездочек и прямоугольников, сохраняющиеся сравнительно долгое время (Е. Е. Рождественская).

Чувствительность реакции 13,7 мкг при предельном разбавле­нии 8: 10 000 (А. В. Белова).

Бутобарбитал дает с меднопиридиновым реактивом сростки в виде сфероидов фиолетового цвета. Обнаруживается 16,5 мкг барбитурата в пробе (Г. Ф. Лозовая).

С меднопиридиновым реактивом не образуют характерных кристаллических осадков фенобарбитал, барбамил, гексенал, этаминал-натрий, салициловая и бензойная кислоты, кофеин, фе­нацетин. Первые четыре вещества дают аморфные осадки; при длительном стоянии осадки при фенобарбитале и гексенале пе­реходят в нехарактерные кристаллические. Имеет большое зна­чение способ приготовления реактива. Избыток пиридина в ре­активе приводит к снижению чувствительности реакции, а иног­да даже препятствует образованию кристаллов.

Приготовление медиопиридинового реактива: к 10 мл 3% раствора суль­фата меди прибавляют по каплям 25% раствор аммиака до полного раство­рения образующегося осадка гидрата окиси меди, вносят несколько капель раствора сульфата меди до получения нерастворимого осадка; осадок рас­творяют, добавляя по каплям пиридин. В полученную жидкость вносят избы­ток пиридина - по 5-8 капель на каждые 10 мл жидкости.

Реакция с железойодидной комплексной солью. Эта реакция имеет широкое практическое применение. Предложена впервые в 1944 г. Люди-Тенгером; использовалась рядом иностранных авторов, в 1960 г. рекомендована А. В. Беловой для применения в химико-токсикологическом анализе.

Железойодидная комплексная соль дает характерные осадки из призматических кристаллов и их сростков, окрашенных в оранжево-коричневый или коричневый цвет с фенобарбиталом, барбамилом, этаминал-натрием и бутобарбиталом. Образование кристаллов идет очень быстро после нанесения 1-3 капель ре­актива на сухой остаток исследуемого вещества. Заключение об отрицательном результате реакции может быть сделано не позд­нее чем через час (хранение препарата во влажной камере).

Чувствительность реакции: для фенобарбитала 4,1 мкг при предельном разведении 3:10 000; для барбамила 1,8 мкг при предельном разведении 1:201 000 и для этаминал-натрия 0,5 мкг при предельном разведении 1: 20 000 с бутобарбиталом- 5,9 мкг в пробе.

Барбитал с железойодидиой комплексной солью дает неха­рактерные кристаллические осадки. Не образуют осадков кви­этал, бензойная и салициловая кислоты, антифебрин, фенацетин, аспирин, амидопирин, стрихнин и другие вещества, изолируемые по ходу химико-токсикологического анализа вместе с барбиту­ратами.

Приготовление реактива по Стефану: к 3 мл 10% раствора хлорида окис-ного железа добавляют 1 мл концентрированной соляной кислоты, 3 г йодида калия и дистиллированную воду до 10 мл. Реактив не теряет своих свойств в течение нескольких месяцев при условии хранения его в хорошо закры­тых склянках из темного стекла.

Реакция с меднойодидной комплексной солью. Меднойодидная комплексная соль дает сбарбамилом и этамина л-н а т-р и е м кристаллические осадки, аналогичные тем, какие обра­зует железойодидная комплексная соль. Реакция выполняется так же, как и с железойодидным комплексом. Чувствительность реакции соответственно равна 2,1 мкг при предельном разведе­нии 6: 100 000 и 0,6 мкг при предельном разведении 6: 100 000.

Бутобарбитал с этим реактивом дает характерного вида кри­сталлы в виде чечевичек и сростков из них; обнаруживается 6 мкг вещества в пробе (Г. Ф. Лозовая).

Приготовление реактива по Стефану: растворяют 0,3 г сульфата меди в 2-3 мл воды, добавляют 1 мл концентрированной соляной кислоты и 3 г йодида калия. Объем реактива доводят до 10 мл. Образовавшийся осадок отстаивают в течение суток, а затем раствор отделяют и хранят в сосуде темного стекла. В таких условиях он сохраняет свою активность в течение нескольких месяцев.

Реакция с реактивом, содержащим раствор йодида калия, этиловый алкоголь и серную кис­лоту (Г. Ф. Лозовая).

Характерные кристаллические осадки образуют с этим реакти­вом барбитал, этаминал-натрий, бутобарбитал и гексенал. Реак­ция чувствительна (для бутобарбитала 0,5 мкг вещества в про­бе) и достаточно специфична.

Реактив состоит из йодида калия - 3 г. серной (концентрированной) кислоты - 1 мл. этилового алкоголя 96° и воды дистиллированной (равные объемы) -до 10 мл.

Реакции окрашивания для барбитуратов, приведенные в литературе, малочувствительны или неспецифичны. Наиболее известна реакция барбитуратов с аммиачным раствором нитрата кобальта, основанная на способности барбитуратов давать с со­лями тяжелых металлов простые и комплексные соли. К части остатка по удалении хлороформа или эфира из кислого раство­ра, помещенного в фарфоровую чашку, подводят с помощью стеклянной палочки смесь (приготовленную перед употреблени­ем) из 1% спиртового раствора ацетата кобальта и 25% раство-pa аммиака в соотношении 1:1. При наличии барбитуратов по­степенно появляется красно-фиолетовое окрашивание, усиливаю­щееся при стоянии. Красно-фиолетовое окрашивание объясняют образованием соединений типа Co(NH₃)₆OH•Babr₂. Чувстви­­-цифична; кроме барбитуратов, ее дают и некоторые другие со­единения, содержащие в своем составе группировку атомов -

 

(биурет, теофиллин, другие пуриновые основания, некоторые сульфаниламиды и т. д.).

Заключение о наличии того или иного барбитурата можно сделать довольно уверенно, принимая во внимание микрокри­сталлические реакции, значение Rf на хроматограмме, спект­ральную характеристику барбитуратов (см. ниже).

Несколько обособленно стоит вопрос о бензонале. Бензо-нал - N-бензоилированное производное фенобарбитала. Под влиянием концентрированной H₂SO₄ он разрушается, давая фе­нобарбитал и бензойную кислоту:

 

При действии метанольного раствора НС1 (10 мл 50% СН₃ОН+1 мл концентрированной НС1) на сухой остаток, полу­ченный испарением хлороформной вытяжки из кислого раствора, бензонал кристаллизуется в виде ромбической формы кристал­лов и сростков из них. Кристаллооптические данные: положи­тельное удлинение, погасание прямое (иногда 40 и 12°); Np = l,578; Ng = 1,690; Ng-Np = 0,122.

Хроматографирование бензоиала проводится на забуференном 0,1 н. раствором борной кислоты слое силикателя КСК в систе­ме хлороформ -ацетон 9:1; Rf = 0,55-0,6. Обнаружению бен­зонала на хроматограмме не мешают другие токсикологически важные барбитураты, приведенные выше, а также амидопирин, антипирин, кофеин, бензойная и салициловая кислоты, стрихнин и промедол (Е. В. Метелева).

Билет №4

1.Барбиталға боялу реакциясын жүргізіңіз

Реакции окрашивания для барбитуратов, приведенные в литературе, малочувствительны или неспецифичны. Наиболее известна реакция барбитуратов с аммиачным раствором нитрата кобальта, основанная на способности барбитуратов давать с со­лями тяжелых металлов простые и комплексные соли. К части остатка по удалении хлороформа или эфира из кислого раство­ра, помещенного в фарфоровую чашку, подводят с помощью стеклянной палочки смесь (приготовленную перед употреблени­ем) из 1% спиртового раствора ацетата кобальта и 25% раство-pa аммиака в соотношении 1:1. При наличии барбитуратов по­степенно появляется красно-фиолетовое окрашивание, усиливаю­щееся при стоянии. Красно-фиолетовое окрашивание объясняют образованием соединений типа Co(NH₃)₆OH•Babr₂. Чувстви­­-цифична; кроме барбитуратов, ее дают и некоторые другие со­единения, содержащие в своем составе группировку атомов -

 

(биурет, теофиллин, другие пуриновые основания, некоторые сульфаниламиды и т. д.).

Заключение о наличии того или иного барбитурата можно сделать довольно уверенно, принимая во внимание микрокри­сталлические реакции, значение Rf на хроматограмме, спект­ральную характеристику барбитуратов (см. ниже).

 

 

Описание. Белый кристаллический порошок без запаха, горького вку­са. Водный раствор имеет щелочную реакцию по фенолфталеину.

Растворимость. Легко растворим в воде, мало растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире.

Подлинность. 0,1 г препарата растворяют в 2 мл воды, прибавляют 1-2 капли разведенной соляной кислоты, 3 мл эфира и встряхивают в течение 2-3 минут. Эфирный раствор отделяют и выпаривают до­суха. Остаток растворяют в 2 мл спирта, прибавляют 1 каплю раствора хлорида кальция, 2 капли раствора нитрата кобальта и 2 капли рас­твора едкого натра; появляется сине-фиолетовое окрашивание.

0,1 г препарата растворяют в 1 мл воды, прибавляют 0,2 мл раствора гидрокарбоната и карбоната калия и 0,1 мл раствора сульфата меди; появляется синее окрашивание, затем выпадает осадок красновато-си­реневого цвета.

0,3 г препарата растворяют в 5 мл воды, прибавляют 1 мл разведен­ной соляной кислоты, перемешивают и оставляют на 3-5 минут. Выде­лившийся осадок отфильтровывают, промывают водой до отсутствия хлоридов и сушат при 100-105° до постоянного веса. Температура плав­ления выделенной диэтилбарбитуровой кислоты 189-192°.

Препарат дает характерную реакцию Б на натрий (стр. 745).

Прозрачность и цветность раствора. 0,5 г препарата растворяют в 5 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды. Раствор должен быть про­зрачным и бесцветным и не опалесцировать в течение 1 часа.

Свободная щелочь. К 40 мл 95% спирта прибавляют 10 капель рас­твора тимолфталеина и подщелачивают 0,05 н. раствором едкого натра до устойчивого голубого окрашивания. Раствор делят на две равные части и помещают в две одинаковые пробирки с притертыми пробками. В одну из них вносят 0,5 г препарата, взбалтывают и полученную смесь центрифугируют. Раствор сливают с осадка в другую такую же про­бирку и титруют из полумикробюретки 0,05 н. раствором соляной кис­лоты до окраски контрольного опыта.

1 мл 0,05 н. раствора соляной кислоты соответствует 0,002 г NaOH, которого в препарате должно быть не более 0,25%-

Хлориды. 1 г препарата растворяют в 15 мл воды, прибавляют 5 мл разведенной уксусной кислоты, взбалтывают в течение 2 минут и филь­труют. 2 мл фильтрата, разведенные водой до 10 мл, должны выдержи­вать испытание на хлориды (не более 0,02% в препарате).

Сульфаты. 10 мл того же фильтрата должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате).

Органические примеси. 0,3 г препарата растворяют в 5 мл концен­трированной серной кислоты. Полученный раствор должен быть бес­цветным.

Потеря в весе при высушивании. Около 0,5 г препарата (точная на­веска) сушат при 100-105° до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 1°/о.

Тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 г препарата должна вы­держивать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в пре­парате).

Количественное определение. Около 0,5 г препарата (точная навеска) растворяют в 30 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды и тит­руют 0,1 н. раствором соляной кислоты до появления розового окраши­вания (индикатор - метиловый оранжевый).

2.Жұқа қабатты хроматография әдісімен фенобарбиталға зерттеу жүргізіңіз

При анализе актов судебно-медицинского исследования трупе установлено, что судебно-медицинские эксперты нередко (12% экс пертиз) ставят диагноз ртравления и обосновывают причину смерт результатами качественного обнаружения производных барбитурово; кислоты в органах, а иногда только в биологических жидкостях.
В результате экспериментальных исследований было установлено, что после однократного введения фенобарбитала в дозе 7 мг/кг, соответствующей суточной лечебной дозе для человека, препарат не удалось выявить ни в одном из органов даже в ближайшие 12 часов после введения. При скармливании животным фенобарбитала в той же дозе в течение недели обнаружены следовые концентрации препарата в органах качественным методом тонкослойной хроматографии. Наиболее результативным было исследование желудка с содержимым, кишечника с содержимым (фенобарбитал об-наруживали во всех опытах), печени (фенобарбитал обнаруживали в половине опытов).
При исследовании мочи здоровых людей после однократного приема максимальной лечебной дозы фенобарбитала (0,2 г) препарат обнаруживали качественным методом тонкослойной хроматографии в течение 24 часов. После приема минимальной лечебной дозы (0,1 г) результаты исследований были положительными в течение 10 часов. Концентрацию препарата не удалось определить ни в одном из опытов.