Препараты алифатических аминокислот.

Аминокислоты – соединения природного происхождения, являются строительным материалом для конструкции природных белков и пептидов. Характерная особенность – наличие амино- и карбоксилоной групп. Природные аминокислоты – бесцветные, белые и желтоватого оттенка кристаллические субстанции, хорошо растворимые в воде, хуже в органических растворителях. Некоторые имеют запах.

Источники:

1. Природные объекты – мясо, молоко, кожа. Получают гидролизом.

2. Синтетические – более 70% всех получаемых аминокислот. Синтезируют на основе галогенкарбоновых кислот или амномалонового эфира.

Строение:

Тесно связано с физическими свойствами ассиметрического атома углерода (оптическая активность).

1. -COOH, -NH₂ придают свойства амфотерности. АК взаимодействуют и с кислотами и со щелочами, способны образовывать комплексы с медью, серой, цинком, свинцом и др.

2. COO^-, NH₃⁺ (образование цветтер-иона).

3. Мало и медленно, но растворимы в воде, лучше в горячей, нерастворимы или плохо растворимы в органических растворителях

Химические свойства:

1. На карбоксильную группу (-COOH)

а) СH₃-CH₂-CH(NH₂)-COOH + NaOH à CH₃CH₂CH(NH₂)COONa + H₂O

б) образование сложных эфиров.

в) СH₃-CH₂-CH(NH₂)-COOH + CuSO₄ + 2NaOH à (СH₃-CH₂-CH(NH₂)-COO^-)₂Cu (водородные связи между медью и атомами азота).

2.На аминогруппу (-NH₂)

а) СH₃-CH₂-CH(NH₂)-COOH + HX à [СH₃-CH₂-CH(NH₃⁺)-COOH]X^-

б) Нингидриновая проба: реакцию можно вести в пробирке и на хроматографической бумаге и ТСХ. Окраска переходит от меловой до сине-красной.

На пластинку наносят раствор анализируемой АК, хроматограмму выдерживают в бутанол, уксусной кислоте, воде. Затем высушивают на воздухе, обрабатывают 1% раствором нингидрина в ацетоне, высушивают в сушильном шкафу при 105 С, затем смотрят в УФ свете. Сине-фиолетовый цвет свидетельствует о присутствии АК.

в) Образование лактамов:

Образуется неустойчивая соль, легко разрушающаяся в щелочной среде.

Общие требования к чистоте:

1. Испытывается удельное вращение

2. Кислотность.

3. Посторонние АК

4. Общие примеси.

Оптическая изомерия:

Оптическое вращение – способность вещества вращать плоскость поляризации при прохождении через него поляризованного луча. В зависимости от природы оптически активного вещества, вращение плоскости поляризации может иметь разные направления и величины. Если вращение по часовой стрелке (+), то вещество правовращающее.

Угол вращения a – величина отклонения плоскости поляризации от начального положения, выражается в угловых градусах и зависит от:

1. Природы оптически активного вещества.

2. Длины пути поляризованного света.

3. Длины волны света.

Если это растворы, то величина a зависит также от:

1. Природы растворителя.

2. Концентрации вещества.

Удельное вращение [a]_D²⁰ – константа, определяемая расчетным путем как угол поворота плоскости поляризации монохромного света на пути длиной 1 дм в среде, содержащей оптически активного вещества 1 г/мл. Если нет специальных указаний, то измеряют при 20 градусах и длине волны, соответствующей слою поглощения Na, т.е. 589,3 нм.

; [a]=ar

Используют для определения подлинности, чистоты, количественного определения.

Методы количественного определения АК.

1. Метод Кьельдаля.

Точную навеску АК, смешивают с порошком K₂SO₄, CuSO₄ (10:1). К полученой смеси прибавляют H₂SO₄. Проводят реакцию в колбе Кьельдаля, соединенной с холодильником и специальным приемником. При нагреве идет минерализация:

CàCO₂; NàNH₃à(NH₄)₂SO₄

Нагревают до полного просветления раствора, затем колбу охлаждают, прибавляют NaOH. Идет процесс нейтрализации избытка H₂SO₄, разрушение аммониевой соли.

H₂SO₄ + NaOH à Na₂SO₄ + H₂O

(NH₄)₂SO₄ + NaOH à Na₂SO₄ + NH₃ + H₂O

Аммиак в специальном приемнике реагирует с борной кислотой:

2NH₃ + 4H₃BO₃ à (NH₄)₂B₄O₇ + 5H₂O

Титруют HCl в присутствии м/о + м/с. Разрушается тетраборат с образованием H₃BO₄ + NH₄Cl.

2.Алкалиметрия.

RCH₂-CH(NH₂)-COOH + NaOH R-CH₂-CH(NH₂)-COONa + H₂O

Наличие группы -NH₂ затрудняет метод, ослабляя кислотные свойства аминокислоты.

3. Формольное титрование по Беренсену.

R-CH(NH₂)-COOH + HCHO à RCH₂-CH(N=CH₂)-COOH RCH₂-CH(N=CH₂)-COONa + H₂O

4. Неводное титрование (по -NH₂ группе).

Титруют в ледяной уксусной кислоте раствором HClO₄ как основание (по аминогруппе). Индикатор – кристаллический фиолетовый (смотри неводное титрование).

5. Газометрический метод Ван-Слейка.

При прибавлении к АК фиксированного количества NaNH₂ и HCl, происходит выделение N₂, который определяют газометрически (ГЖХ). По объему азота рассчитывают содержание АК.

Препараты:

Acidum glutaminicum - a-аминоглутаровая кислота.
HOOC-CH₂-CH₂-CH(HN₂)-COOH

Описание: белый, кристаллический порошок, со слабым запахом, хорошо растворим в горячей воде.

Получение: из аминослянного эфира (ниже приведена упрощенная схема):

Подлинность:

1. Удельный угол вращения a

2. Нингидриновая проба.

3. Образование медных солей в щелочной среде.

4. С резорцином.

Наблюдается зеленая флюоресценция. Эта реакция специфична для глютаминовой кислоты.

Количественное определение:

1. Методом Кьельдаля.

2. Нейтрализация щелочи в водной среде с бромтимоловым синим.

HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH + NaOH à NaOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₃⁺)-COO^- + H₂O

При использовании HCHO:

HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH HOOC-CH(N=CH₂)-CH₂-CH₂-COOH NaOOC-CH(N=CH₂)-CH₂-CH₂-COONa

f=1/2

Чистота: рН=3,1-3,7. Посторонние АК недопустимы (с реактивом Фелинга не должно быть зеленого и бурого окрашивания при кипячении). Прозрачность, цветность, органические примеси, сульфатная зола, тяжелые металлы, хлор, мышьяк, микробиологическая чистота, потеря в массе при высушивании не более 0,5%

Применение: таблетки при заболеваниях ЦНС.

Хранение: в хорошо упакованной таре, недоступно для света.

Methioninum. a-амино-g-метилтиомаслянная кислота.
HOOC-CH(NH₂)-(CH₂)₂-S-CH₃

Описание: белый, кристаллический порошок со сладким вкусом и слабым запахом. Трудно растворим в воде, хорошо растворим в кислоте и щелочи.

Получение: как у глютаминовой кислоты, но только вместо акрилонитрила, бета-метилтиоэтанол HO-CH₂CH₂-S-CH₃

Подлинность:

1. Удельный угол вращения.

2. Нингидриновая проба

3. Реакция на серу (сплавление со щелочью)

2HOOC-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-S-CH₃ + 5NaOH 30% à NaOOC-CH(NH₂)CH₂CH₃ + Na₂S + CH₃SNa + NH₃

Na₂S + CH₃SNa + H₂SO₄ à H₂S + CH₃SH­ + Na₂SO₄

H₂S + Pb(CH₃COO)₂ à Pb₂S¯ + 2CH₃COOH

Выпадает черный осадок.

Чистота: прозрачность, цветность; хлор и сульфат допустимы. Мышьяк недопустим. Аммиак определяется по второму методу. Цианиды – специфическая недопустимая – по отсутствию эффекта в берлинской лазури. Сульфатная зола, тяжелые металлы, потеря в массе.

Количественное определение:

1. Метод Кьельдаля.

2. Йодометрия в присутствии K₂HPO₄, KH₂PO₄

2HOOC-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-S-CH₃ + I₂ HOOC-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-S-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH + 2CH₃I

I₂ + 2S₂O₃^2- à S₄O₆^2- +2I^-

; f=1/2

3. Йодхлорметрия.

HOOC-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-S-CH₃ + IСl à HOOC-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-S(=O)-CH₃ + HI + HCl

IСl + HI à HCl + I₂

I₂ + 2Na₂S₂O₃ à 2NaI + Na₂S₄O₆

f=1/2

Конечная точка титрования определяется потенциометрически.

Применение: метионин – незаменимая кислота, фактор роста, широко используется для профилактики и лечения заболеваний, связанных с нарушением обменных процессов, роста и развития.

Asparkam seu панангин

Смеси K, Mg солей аспарагиновой кислоты.

KOOC-CH₂-CH(NH₂)-COONa + Mg(OOC-CH₂-CH(NH₂)-COOH)₂

Белый кристаллический порошок.

Применяется в виде таблеток, инъекций для нормализации деятельности сердца, источник калия и магния и аминокислоты.

Aminalonum

HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂ – гаммааминомасляная кислота.

Необходим для головного мозга, питательный элемент. Используется в виде таблеток для нормализации памяти, при атеросклерозе, ишемии головного мозга, при инсультах.

Phenibutam

HOOC-CH₂-CH(Ph)-CH2-NH₂ • HCl

Белый кристаллический порошок. Используется в виде таблеток для снятия тревоги, страха, применяется при астеническом синдроме, для нормализации деятельности головного мозга.

Леводопа. L-DOPA, L-ДОФА

3-(3’,4’-диоксифенил)-аланин

Используется в таблетках для лечения болезни Паркинсона.

Метилдопа seu Допегит.

2-метил-3-(3’,4’-диоксифенил)-аланин.

Используют как гипотензивное средство, в таблетках.

Phenibutum Ph-CH(CH₂NH₂)-CH₂COOH • HCl

Гамма-амино-бета-фенилмасляной кислоты гидрохлорид.

Успокаивающее, транквилизатор. Порошки и таблетки. Список Б. Подлинность – реакция со щелочью и формальдегидом, УФ-спектр. КО – неводное титрование, титруют с Hg(CH₃COO)₂

Cysteinym HS-CH₂-CH(NH₂)-COOH

Альфаамино-бетатиопропионовая кислота.

В офтальмологии при катаракте в виде глазных капель.

Glycinum NH₂-CH₂-COOH

Аминоуксусная кислота.

Таблетки, антистрессорное и стресспротектное действие, лечение и профилактика ишемического инсульта. Противоалкагольное. КО – неводное титрование. Подлинность с нингидрином.

Taufonum NH₂-CH₂CH₂-SO₃H

2-аминоэтан-сульфоновая кислота.

Таблетки и 4% инъекционный раствор. Глазные капли, таблетки при сердечной недостаточности. При катаракте и трофических заболеваниях глаза. КО – формольное титрование.

Фенолы.

Получение:

1. Из дегтя, каменно-угольной смолы.

2. Из бензолсульфоктислоты.

3. Из солей диазония.

Физические свойства: Кристаллические вещества, без цвета, но могут иметь оттенок (легко окисляются), запах.

Растворимость: в воде хуже, чем в органических растворителях.

Химические свойства:

1) реакции фенольного гидроксила:

а. Образование солей.

б. Образование сложных эфиров.

в. Образование комплексных солей с тяжелыми металлами.

2) Реакции ароматического ядра:

а. Галогенирование.

б. Сульфирование.

в. Нитрование.

г. Азосочетание с солями диазония.

д. р-я Либермана (образование Индофенолов).

е. Нитрозирование.

3) Конденсация:

а. С альдегидами (в прис. H₂SO₄) à ауриновый или трифенил метановый краситель.

б. С CHCl₃/OH^- при нагревании

в. С фталиевым ангидридом.