Лекарственные средства - производные ксантина
| Производное ксантина | R1 | R2 |
| Кофеин | -CH3 | -CH3 |
| Теофиллин | -CH3 | -H |
| Теобромин | -Н | -CH3 |
Структура и свойства пуриновых алкалоидов
В молекуле кофеина отсутствуют центры кислотности, следовательно, он нерастворим в растворах щелочей и не вступает в реакции соле- и комплексообразования с ионами тяжелых металлов. Атом 9N обусловливает слабые основные свойства (рКВН+ = 0,61). Кофеин растворим в минеральных кислотах, но устойчивых солей не образует.
Теобромин и теофиллин - амфотерные соединения. Их центры кислотности представлены NH-группами лактамной формы или ОН-группой лактимной формы. Центром основности является пиридиновый атом азота 9N.
Для протонированной формы теобромина рКвн+ = 9,9, для теофиллина рКвн+ = 8,8. Из приведенных значений следует, что у теобромина основные свойства выражены сильнее. Это связано с влиянием электронодорного заместителя - метильной группы в имидазольном кольце.
Различия в кислотно-основных свойствах используют для определения подлинности ЛС. Например, теобромин растворим в растворе NaOH, а теофиллин - не только в растворе NaOH, но и в растворе аммиака. Теобромин в растворах щелочей образует лактимную форму, а при подкислении равновесие смещается в сторону лактамной формы.
Теобромин образует межмолекулярные ассоциаты (доказано методом ИК-спектроскопии) за счет водородных связей, возникающих в результате смещения электронной плотности к атомам кислорода, и азот с высокой относительной электроотрицательностью.
В медицине используют двойные соли пуриновых алкалоидов с органическими кислотами и основаниями - кофеин-бензоат натрия, эуфиллин (аминофиллин) (см. табл. 10.22). Кофеин-бензоат натрия получают смешением водных растворов, содержащих 40% кофеина и 60% натрия бензоата, эуфиллин - смешением растворов теофиллина с 1,2-этилендиамином. Содержание теофиллина составляет около 80%, этилендиамина - 20%. Действие эуфиллина обусловлено в первую очередь содержанием в нем теофиллина. Этилендиамин усиливает спазмолитическую активность, способствуя растворению ЛС.
Таблица10.22. Лекарственные средства - производные пурина
Получение
Пуриновые алкалоиды - кофеин, теофиллин, теобромин - вещества растительного происхождения. Источниками их получения являются отходы чайной и кофейной промышленности. Кофеин содержится в листьях чая (до 5%), зернах кофе (1-2%); теофиллин - в листьях чая (1,5-5%); теобромин - в бобах какао (1,5-2%).
С конца XIX в. успешно развиваются методы синтеза пурина и его производных, не потерявшие значения и в наши дни. Одним из первых строение пуриновых соединений исследовал немецкий химик-органик Фишер Эмиль Герман (1897).
Синтез пуриновых производных заключается в получении мочевой кислоты, например, конденсацией 4,5-дигидроксипиримидина с мочевиной:
При кипячении мочевой кислоты с формамидом получают ксантин, который затем метилируют диметилсульфатом (CH3O)2SO2 при разных условиях:
- при рН 8-9 для получения кофеина;
- при рН 4-7 для получения теобромина.