Производные фенотиазина. Качественный анализ и обнаружение

Производные фенотиазина. Качественный анализ и обнаружение

Производные фенотиазина — лекарственные средства, обладающие холиноблокирующими (диэтазин), нейролептическим (аминазин), антигистаминным (дипразин) или антиаритмическим (этмозин) действием, а также красители.

Производные фенотиазина, фенотиазин. диэтазин, этмозин, аминазин, дипразин

Производные фенотиазина. Физико-химические свойства

Производные фенотиазина представляют собой белые или желтоватые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде и этаноле, получаемые синтетическим путем. Производные фенотиазина экстрагируются органическими растворителями из щелочных водных растворов.
Основной характер производных фенотиазина обусловлен наличием в структуре молекулы гетероциклического атома азота (с рКа 4) и третичного атома азота в алифатическом радикале (рКа 9,1-9,8).
При взаимодействии с кислотами производные фенотиазина образуют соли, легко растворимые в воде, спирте, хлороформе, но практически нерастворимые в эфире и бензоле.
Основания представляют собой сиропообразную массу, нерастворимую в воде, но растворимую а спирте, эфире, хлороформе, этилацетате.
Логарифм распределения (log P) основания аминазина в системе октанол-вода и хлороформ-вода соответственно равны 5,16 и 1,09, хлористоводородной соли аминазина – 1,51 и 1,22. Для дипразина log P в системе циклогексан-вода и хлороформ-вода – 1,5 и 1,22.
Абсорбция производных фенотиазина в УФ-области спектра характеризуется наличием 2 максимумов: λ мах. 1. 250-260 нм (ε 35000); 2. 300-315 нм (ε 4500)
Сравнение УФ-спектров солей производных фенотиазина со спектрами их оснований показывает, что они практически идентичны. Следовательно, их УФ-спектры отражают только электронную структуру фенотиазиновой части молекулы (хлорпромазин, прометазин).
Исключение представляют те производные, которые во 2-ом положении содержат радикалы со свободными n-электронами (тиоридазин, левомепромазин).
Сульфоксиды фенотиазинов имеют в отличие от нативных (основных) соединений 4 максимума в УФ-области: 230,265,285 и 400 нм.

Производные фенотиазина. Метаболизм

Производные фенотиазина всасываются как вещества основного характера преимущественно из кишечника. Гидрофобный характер оснований фенотиазинов способствует взаимодействию их с белками. Кажущийся объем, распределения (Vр) приближается к 100%, поэтому, фенотиазины локализуются в тканях органов (мозг, печень, почки). Выводятся почками, в моче обнаруживается в основном в виде метаболитов.

Метаболизм фенотиазинов протекает в 3-х направлениях:

1 путь – трансформация в радикалах R1 и R2
а) N-O-S-деметилирование, которое приводит к увеличению полярности соединений;
б) окисление N10-боковой цепи.

трансформация в радикалах R1 и R2

трансформация в радикалах R1 и R2

2 путь – окисление гетероциклического атома серы в сульфоксид или сульфон Сульфоокисление – образование сульфоксидов со степенью окисления 4 и 6.

окисление гетероциклического атома серы в сульфоксид

3 путь – ароматическое гидроксилирование в положениях 3, 6 с последующим конъюгированием с глюкуроновой кислотой.

ароматическое гидроксилирование в положениях 3, 6

Токсическая доза для производных фенотиазина в среднем колеблется от 15 до 150 мг/кг.

Производные фенотиазина. Обнаружение

Проводят по общей схеме идентификации лекарственных соединений:
1. Реакции осаждения

Как соединения, содержащие гетероциклический атом азота, фенотиазины образуют с общеалкалоидными осадочными реактивами как простые (с пикриновой и пикролоновой кислотами), так и комплексные соли (с солью Рейнеке, с солями висмута и золота). Наиболее часто используется для обнаружения веществ основного характера раствор йода в йодиде висмута (р-в Драгендорфа).

2. Микрокристаллические реакции:

аминазин и дипразин с 5% р-ром хлорного золота образуют характерные кристаллические осадки. Большинство фенотиазинов дают кристаллические осадки с солью Рейнеке, однако дифференциация отдельных представителей этой группы по форме кристаллов затруднительна.

3. Реакции окрашивания

В основе реакций окрашивания лежат следующие химические процессы: – дегидрирование в присутствии кислот (конц. серная кислота);

  • каталитическое окисление (HClO+ NaNO2, р-в Фреде, р-в Манделина и др.);
  • конденсация с альдегидами в присутствии водоотнимающих средств (р-в Марки);
  • окисление солями металлов с высшей степенью валентности и HPtCl4).

Реакции окрашивания производных фенотиазина

Название препарата H2SO4 к. HClO4 + NaNO2 H2SO4 к. + формальдегид 10% р-р H2PtCl6
Хлорпромазин малиновое малиновое розово-малиновое сиреневое с фиолетовым осадком
Прометазин малиновое розово-малиновое желто-оранжевое серо-синее с розовым осадком
Тиоридазин

 

бледно-голубое зелено-голубое цвет морской волны бледно-сиреневое
Левомепромазин фиолетовое фиолетовое фиолетовое ярко-зеленое

Производные фенотиазина часто обнаруживают с помощью тонкослойной хроматографии щелочных экстрактов мочи, но при пероральном поступлении в организм специфическая идентификация этого соединения может оказаться невозможной, если для анализа имеется только моча. Фенотиазины, принимаемые в низких дозах, например флуфеназин, невозможно обнаружить в моче ни одним из известных методов.

Производные фенотиазина. Качественный анализ

а) Реакции осаждения – общеалкалоидные осаждающие реактивы (часто реактив Драгендорфа) +соль Рейнеке, Bi, Au.
б) Микрокристаллические реакции – 5% раствор хлорного золота дает характерные кристаллические осадки +соль Рейнеке дает характерные кристаллические осадки

в) Реакции окрашивания:

1) Дегидрирование в присутствии концентрированных кислот (H2SO4):
Элениум – малиновое окрашивание; Тиоридазин – голубое; Левомепромазин – фиолетовое.

2) Каталитическое окисление (HСlO+ NaNO2, реактив Фреде, реактив Манделина): Элениум – малиновое окрашивание; Тиоридазин – зеленовато-голубое; Левомепромазин – фиолетовое.

3) Конденсация с альдегидами в присутствии водоотнимающих средств (реактив Марки):
Элениум – розово-малиновое окрашивание;
Тиоридазин – цвет морской волны;
Левомепромазин – фиолетовое.

4) окисление солями металлов, имеющих высшую степень окисления (FeCl3 и HPtCl4)
В основе теста лежит реакция многих из этих соединений с ионами трехвалентного железа в кислой среде. Предпринимается для исследования мочи, содержимого желудка и остатков веществ с места происшествия.

а) Реактив FPN (FeCl+ HClO+ HNO3). Цвета, варьирующие от розового, красного или оранжевого до фиолетового или синего, могут свидетельствовать о присутствии фенотиазинов или их метаболитов. Моча пациентов, регулярно принимающих в лечебных целях традиционные фенотиазины, например хлорпромазин, обычно дает положительную реакцию. Чувствительность Хлорпромазин, 25 мг/л.
б) Элениум + HPtCl4 → фиолетовый осадок; Тиоридазин – серо-розовый осадок; Левомепромазин –ярко-зеленое окрашивание.
г) Газохроматографический анализ (ГХ). Разделение ведут в среднеполярной фазе OV-225 на хроматоне в стеклянных микроколонках l = 1-2 м при температуре 200-250 оС, температура инжектора 250-300 оС. Детектор – азотно-фосфорный; для хлорсодержащих фенотиазинов – по захвату электрона. Внутренний стандарт – имизин.
д) Фотометрия в видимой области. В основе – получение окрашенного раствора (с кислотой H2SO4, с реактивом Манделина, с 18% HCl и 1М раствором мышьяковой кислоты).
е) Фотометрия в УФ области спектра. Метод требует высокой очистки (сочетание с ТСХ). Измерение ведут в растворе 0.5 М H2SO4 (λmax=250–255 нм)

Производные фенотиазина. Качественное обнаружение

  1. С растворами йодида висмута в йодиде калия и фосфорно-молибденовой кислоты получаются аморфные осадки.
  2. С концентрированной серной кислотой возникает устойчивое пурпурно-красное окрашивание.
    При отрицательном результате двух первых реакций можно сделать заключение о необнаружении аминазина.
  3. С формалинсерной кислотой аминазин дает пурпурно-красное окрашивание, усиливающееся при стоянии.
  4. С концентрированной азотной  кислотой возникает быстро исчезающее пурпурно-красное окрашивание.
  5. С 5% раствором золотохлористоводородной кислоты (после 3—4-кратной обработки остатка основания аминазина 0,1 М. раствором НС1) выделяется темно-красный аморфный осадок, переходящий через 20-50 минут в характерный кристаллический. Кристаллы в виде палочек и сростков из них, напоминающих снопы и сфероиды. Кристаллы оптически активны, погасание косое, угол погасания 20-30°, удлинение кристаллов положительное.

Производные фенотиазина. Количественное определение

Количественное определение производных фенотиазина проводится без предварительной хроматографической очистки и разделения только в случае, когда установлено отсутствие в биообъекте других веществ основного характера. При их наличии для количественного определения производных фенотиазина проводят хроматографическую очистку методом ТСХ.

Для этого на хроматографическую пластинку на стартовую линию, наносят в виде сплошной полосы шириной 1 см всю аликвоту экстракта для количественного определения к хроматографируют в системе 2. По окончании хроматографирования в УФ-свете отмечают зону соединения с соответствующим Rf, параллельно метчикам, снимают слой сорбента, содержащего соединение скальпелем в пробирку.

Элюирование проводят 10 мл раствора 25% аммиака в этаноле (1:1) элюат отделяют фильтрованием через стеклянный фильтр № 4, упаривают досуха в токе холодного воздуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл 0,1 М. раствора HCl, затем добавляют 4 мл 0,01 М. НCl.

В случае отсутствия других веществ основного характера вторую часть гептанового извлечения (кровь, моча) реэкстрагируют 5 мл 0,1 М. HCl, а затем 4 мл 0,01 М. НCl. Солянокислые растворы объединяют.

К объединенному солянокислому раствору добавляют 12 мл ацетатного буферного раствора (рН 3,5), 2 мл насыщенного раствора метилоранжа и 5 мл хлороформа. Полученная смесь взбалтывается в делительной воронке – при наличии производных фенотиазина хлороформный слой окрашивается в желтый цвет (гелиантаты производных фенотиазина, извлекаемые хлороформом).

Хлороформный слой отделяется и определяется оптическая плотность окрашенного раствора (фотоэлектроколориметр ФЭК-56 и др., кювета 10 мм, светофильтр синий с максимумом пропускания при 400 нм).

Для построения калибровочной кривой готовят стандартные растворы в 0,01 М. НСl производных фенотиазина с содержанием 1,2-10 мкг/мл производных: фенотиазина и исследуют их вышеприведенной процедурой. На основании результатов определения оптической плотности строится калибровочный график. Вышеприведенным методом изолируется до 60% производных фенотиазина из крови и до 80% из мочи.

ГХ-анализ
Разделение производных фенотиазина проводят на фазе средней полярности OV-225 (3-5% на хроматоне), в стеклянных микроколонках длиной 1-2 м при 200-250оС. Температура инжектора 250-300оС. Детектор азотнофосфорный (чувствительность 0,006 мкг/мкл), а для хлорсодержащих – по захвату электронов (чувствительность – 0,001). Внутренний стандарт – имизин.

Фотометрия в видимой области спектра
В основу этих методов положено измерение поглощения окрашенных продуктов реакции производных фенотиазина:

  • с конц. H2SO4 – эта методика нашла наиболее широкое применение. Недостаток метода – возможность обугливания при наличии соэкстрактивных веществ, особенно при использовании гнилостно-разложившегося биологического материала (аминазин, дипразин);
  • с реактивом Манделина и конц. H2SO4. Методика используется для производных фенотиазина, которые с конц. H2SO4 дают нестабильное окрашивание с невоспроизводимыми значениями оптической плотности (тиоридазин, левомепромазин);
  • с 18% р-ром кислоты соляной и 1 м р-ром кислоты мышьяковой.Реакция не уступает по чувствительности первым двум методам, однако мягкие условия окисления исключают возможность обугливания соэкстрактивных веществ (тиоридазин, френолон).

Фотометрия в УФ-области спектра
Этот метод требует высокой степени очистки извлечения и обычно сочетается с ТСХ. Измерение проводят при λмах 250-255нм в раствора 0,5 М. H2SO4.

Из биологического материала производные фенотиазина (соединения основного характера) выделяют этиловым спиртом, подкисленным 10%-м спиртовым раствором кислоты  щавелевой (рН=2-3), очищают жидкость-жидкостной экстракцией. Анализ проводится, как и в случае 1,4-бензодиазепинов, – деструкция при 100-120 0С в течение 30-60 мин в среде 6 М. HCl, затем – экстракция в органический растворитель или метод Стаса-Отто.

Изолирование из мочи и крови
Раздельно 5-10 мл мочи и 2 мл крови подщелачивают 50% раствором едкого натра до рН 13 и смесь кипятят в течение 10 минут на водяной бане. Полученный гидролизат охлаждается до комнатной температуры и дважды (по 20 мл) извлекается н-гептаном, содержащим 3% изоамилового спирта.
Гептановые извлечения из мочи объединяют, промывают водой, насыщенной гептаном и делят на две равные части. В одной части проводится обнаружение производных фенотиазина методом тонкослойной хроматографии в системах 3 и 4, а в другой – количественное определение. Экстракт из крови полностью расходуется на количественное определение, т.к. содержит меньшее количество соэкстрактивных веществ.

Хроматографичесткая очистка и обнаружение в тонких слоях
Из аликвоты органического экстракта удаляют в токе теплого воздуха органический растворитель. Сухой остаток растворяют в 0,2-0,5 мл хлороформа и полученный раствор поровну наносят на две пластинки «Силуфол». В качестве метчиков наносят аминазин (обязательно) и те производные фенотиазина, которые были обнаружены в процессе предварительного исследования. Хроматографирование проводят в системе 1 и 2.

Длина пробега – 10 см. Одну пластинку опрыскивают раствором конц. H2SO4 в этаноле (1:9) и при положительном результате на второй пластинке обнаружение проводят прокапыванием реактивом Марки.

Величины и окраски пятен производных фенотиазина

Соединение Детекция Системы растворителей
конц. H2SO4 в этаноле (1:9) реактив Марки 1 2
Rst Rst
Аминазин

Дипразин

Динезин

Пропазин

Левомепромазин

Мажептил

Мепазил

Трифтазин

Этаперазин

Френолон

темно-красное

темно-красное

красное

красное

голубое

красное

красное

красное

темно-красное

красное

темно-красное

темно-красное

красное

красное

голубое

красное

красное

красное

темно-красное

красное

1,00

0,74

2,10

1,29

1,56

0,08

1,47

0,48

0,34

1,71

1,00

2,95

2,95

1,08

1,87

0,13

1,60

0,26

0,48

3,21

Система 1: бензол-диоксан-25% аммиак – (60:35:5)
Система 2: этилацетат-ацетон-25% аммиак в этаноле (1:1) – (50:45:5)

Производные фенотиазина. Химико-токсикологический анализ

Предварительная проба.
К 2 мл мочи прибавляют 1 мл реактива FРN. При наличии в исследуемой пробе производных фенотиазина мгновенно развивается окрашивание от розового до синего в зависимости от структуры и количества соединения в исследуемой пробе.
Проба с реактивом FРN неспецифична и имеет только отрицательное значение. При отрицательном результате пробы дальнейшее исследование мочи на наличие производных фенотиазина не проводится.

Изолирование.
5-10 мл мочи или 2 мл крови подщелачивают 50 %-ным раствором едкого натра до рН 13 и смесь кипятят в течение 10 минут на водяной бане. Полученный гидролизат охлаждают до комнатной температуры и дважды (по 20 мл) экстрагируют н-гептаном, содержащим 3 %-ный изоамиловый спирт.
Гептановые извлечения из мочи объединяют, промывают водой, насыщенной гептаном, и делят на две равные части. В одной части проводится обнаружение производных фенотиазина методом тонкослойной хроматографии, а в другой – количественное определение. Экстракт из крови полностью расходуется на количественное определение, так как содержит меньшее количество соэкстрагируемых веществ.

Хроматографическая очистка и обнаружение.
Из аликвоты органического экстракта удаляют в токе теплого воздуха органический растворитель. Сухой остаток растворяют в 0,2-0,5 мл хлороформа и полученный раствор поровну наносят на две пластинки “Cилуфол”. В качестве метчиков наносят аминазин (обязательно) и те производные фенотиазина, которые были обнаружены в процессе предварительного исследования (ТСХ -скрининг). Хроматографирование проводят в системе 1 и 2. Длина пробега – 10 см.

Система –1: бензол – диоксан – 25 %-ный раствор аммиака (60 : 35 : 5).
Система –2: этилацетат –- ацетон – 25 %-ный раствор аммиака в этаноле (1:1) (50 : 45 : 4).

Реагенты, используемые для проявления пластинки:
Одну пластинку опрыскивают раствором концентрированной серной кислоты в этаноле (1:9) и при положительном результате на второй пластинке обнаружение проводят с помощью реактива Марки.

Величины и окраски пятен некоторых производных фенотиазина

Соединение Реакции окрашивания Система 1 Система 2
Конц. Н2SO4 Этанол (1:9) Реактив Марки Rsf По аминазину Rsf По аминазину
Аминазин Темно-красное Темно-красное 1,0 1,0
Дипразин Темно-красное Темно-красное 0,74 2,95
Пропазин Красное Красное 1,29 1,08
Левомепромазин Голубое Голубое 1,56 1,87
Трифтазин Красное Красное 0,48 0,26
Этаперазин Темно-красное Темно-красное 0,34 0,48
Френолон Красное Красное 1,71 3,21

 

Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Помощь проекту
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru