Статья опубликована в №135 (ноябрь) 2024
Разделы: Химия
Размещена 19.11.2024. Последняя правка: 14.12.2024.
Просмотров - 214

Получение лекарственных препаратов

Евлоева Мадина Руслановна

Кокшетауский Университет имени Шокана Уалиханова

студент

Научный руководитель: Тлеуова З.Ш., лектор кафедры химии и биотехнологии, Кокшетауский университет им. Ш. Уалиханова. Нарижняя Г.И., студент, Кокшетауский университет им. Ш. Уалиханова. Седунова Н.С., студент, Кокшетауский университет им. Ш. Уалиханова

УДК: 542.06

Введение

Изготовление лекарственных препаратов представляет собой многоступенчатый и сложный процесс, в котором даже незначительные отклонения от установленной технологии могут отрицательно сказаться на качестве конечного продукта.

Лекарственные препараты – это средства, представленные в различных лекарственных формах, предназначенные для диагностики, лечения, профилактики заболеваний и реабилитации. Фармацевтическая субстанция является активным компонентом, обладающим фармакологическим действием, независимо от его происхождения. Это вещество определяет эффективность лекарственного препарата и используется для его производства [1, с. 238].

Лекарственная форма – это структурированное состояние препарата, адаптированное под способы его введения и использования, что обеспечивает достижение заданного терапевтического результата.

Вспомогательные вещества представляют собой органические или неорганические соединения, которые применяются в процессе изготовления лекарственных средств для придания им необходимых физических, химических и технологических характеристик [2, с. 345].

Актуальность

Производство лекарственных препаратов является важным процессом, от которого зависит здоровье и жизнь людей. С каждым годом спрос на лекарства возрастает, а требования к их качеству становятся все более строгими. Поэтому исследования в области производства лекарств, направленные на оптимизацию технологических процессов, повышение качества и безопасности продукции, являются крайне актуальными.

Цели, задачи, материалы и методы

Цели: получить лекарственные препараты из органических соединений и некоторые органические соединения,  которые непосредственно входят в состав лекарственных препаратов. В соответствии с поставленной целью были выдвинуты следующие задачи:

1. Получить лекарственные препараты из органических соединений

2. Получить органические соединения,  которые непосредственно входят в состав лекарственных препаратов.

3. Проверить подлинность полученных соединений, то есть провести качественные реакции с полученными соединениями.

Научная новизна. В результате исследования было получены лекарственные препараты из органических соединений и некоторые органические соединения,  которые непосредственно входят в состав лекарственных препаратов в химической лаборатории университета.

Материалы и методы. В данном исследовании был использован метод эксперимента. В качестве реактивов были использованы: этанол, хлорид натрия твердый,  конц. серная кислота, раствор нитрата серебра, ацетон, гидроксид натрия,  раствор йода, раствор бромида калия, гипохлорит натрия, уксусная кислота, раствор карбоната натрия. Оборудование: пробирки, штатив для пробирок, пламя спиртовки, стеклянная палочка.

Источники получения фармацевтических препаратов

Лекарственные вещества делятся на органические и неорганические, которые могут быть получены из природных источников или синтезированы искусственным путем.

Неорганические вещества производят из природного минерального сырья: руд, горных пород, природных газов, а также из воды морей и озер. Например, хлорид натрия получают из природных растворов: воды озер и морей.

Синтетические органические вещества создаются путем переработки нефти, каменного угля, природного газа, древесины и других полезных ископаемых. Полученные в ходе химических процессов индивидуальные органические соединения служат основой для синтеза фармацевтических веществ.

Органические вещества природного происхождения добываются из растительного сырья, которое содержит такие компоненты, как алкалоиды, терпены, гликозиды, витамины, эфирные масла, углеводы, смолы, белки, млечные соки. Это сырье также используется для изготовления галеновых препаратов [3, с. 122].

Препараты животного происхождения включают гормональные средства, которые производятся из сырья, полученного от животных. Например, тиреоидин изготавливают из щитовидной железы, а адреналин получают из надпочечников.

Для биосинтеза антибиотиков применяют микроорганизмы и некоторые животные организмы. Полусинтетические антибиотики, такие как пенициллины и цефалоспорины, разрабатывают на основе природных биологически активных веществ. Метод полусинтеза также используют для производства алкалоидов, витаминов, гормонов и стероидных препаратов.

В XX веке появились первые полностью синтетические лекарственные средства. Среди них – антимикробные препараты, профилактические вакцины, сыворотки, антидоты, средства для лечения опухолей и заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также сульфаниламиды. Развитие генной инженерии позволило создавать биологически активные вещества, такие как инсулин, соматотропин и интерферон [4, с. 314].

Получение лекарственных препаратов в промышленности

Предельные углеводороды (УВ) и их галогенопроизводные

Физические свойства предельных углеводородов зависят от числа атомов углерода в молекуле. Низшие углеводороды находятся в газообразном состоянии, начиная с пентана (C₅H₁₂) до гептадекана (C₁₇H₃₆) они являются жидкостями при комнатной температуре, а при большем содержании углерода превращаются в твердые вещества.

В медицинской практике используются смеси жидких и твердых алканов, таких как:

- Вазелиновое масло – прозрачная маслянистая жидкость;

- Вазелин – мазеобразное вещество белого или желтоватого оттенка;

- Парафин – твердая масса белого цвета с полупрозрачной структурой.

Источником их получения служит фракция нефти, содержащая смазочные (соляровые) масла. Перед использованием их подвергают очистке [5, с. 317].

Используют в качестве индифферентной основы для приготовления различных лекарственных форм (мазей, паст, суспензий и др.), а парафин - в физиотерапии.

Галогенопроизводные углеводороды образуются путем замещения одного или нескольких атомов водорода на галогены. Иногда в их молекуле могут присутствовать разные галогены, что оказывает влияние на химические, физические и фармакологические свойства соединений. Химическая связь углерод-галоген имеет ковалентный характер, а ее полярность уменьшается с увеличением размера атома галогена [6, с. 136].

Галогенозамещенные углеводороды обладают высокой реакционной способностью, благодаря чему они могут участвовать в замещении галогенов на другие функциональные группы. Это делает их ценным сырьем для синтеза органических веществ.

Физиологическое действие этих соединений связано с их растворимостью в липидах, что приводит к изменениям в структурах нервной ткани и оказывает анестезирующее действие. Сила и токсичность этих препаратов зависят от степени галоидирования молекул.

В медицине чаще применяют: хлорэтил – получают в промышленных условиях при введении галогена в молекулу углеводорода, спирта, альдегида или другого алифатического соединения:

C₂H₅OH + HCl → C₂H₅Cl + H₂O

H₂C=CH₂ + НСl → C₂H₅Cl

Хлороформ (CHCl₃), Фторотан (Phtorothanum) 2-бром-2-хлор-1,1,1-трифторэтан (CF₃-CBrCl). Используют для ингаляционного наркоза и местно (хлороформ) [7, с. 59].

Получение лекарственных препаратов в лаборатории

Целью данного исследования  было получить лекарственные препараты из органических соединений и некоторые органические соединения,  которые непосредственно входят в состав лекарственных препаратов в химической лаборатории университета. В качестве лекарственного препарата были выбраны: хлорэтил, йодоформ и бромоформ. В качестве органического соединения,  которое непосредственно входит в состав лекарственных препаратов был выбран ацетат натрия, который входит в состав нутрифлекса.

Хлорэтил. Для получения хлорэтила в пробирку было насыпано 5г хлорида натрия твердого,  далее в пробирку было добавлено 3мл этилового спирта и такое же количество конц. серной кислоты. Полученная смесь была нагрета.

Таблица 1. Получение хлорэтила 

Реагенты	Наблюдения	Уравнение реакции
хлорид натрия твердый и конц. серная кислота                                 рис.1 - реагенты для получения хлорэтила	Концентрированная серная кислота вступает в реакцию с хлоридом натрия, образуя хлороводород, который реагирует с этанолом. В результате реакции был получен хлорэтил. Полученный продукт можно было наблюдать в виде легкого дымка.	NaCl+H2SO4= HCl+NaHSO4 C2H5OH + HCl= C2H5Cl + H2O
Качественное определение	Наблюдения/Уравнение реакции
Для качественного определения в полученном соединении хлорида был использован раствор нитрата серебра, в ходе реакции выпал белый осадок хлорида серебра, что доказывает наличие хлора в исходном соединении.                                        рис. 2 - нитрат серебра	выпал белый осадок хлорида серебра C2H5Cl+AgNO3= C2H5NO3+AgCl                                                                                                  рис. 3 - белый осадок хлорида серебра                                                                               рис. 4 - белый осадок хлорида серебра

 

Йодоформ. Для получения йодоформа в пробирке смешали 2 мл ацетона с 2 каплями раствора йода до полного растворения йода в ацетоне, затем к полученному раствору было прилито 2 мл гидроксида натрия.

Таблица 2. Получение йодоформа 

Реагенты	Наблюдения	Уравнение реакции
ацетон, гидроксид натрия и раствор йода                       рис. 5 - реагенты для получения йодоформа	При смешивании ацетона с раствором йода образовался раствор, который имел желтоватую окраску, затем когда к полученному раствору был прилит гидроксид натрия, раствор обесцветился. В результате реакции был получен йодоформ.	CH3COCH3+3I2+4NaOH= CH3COONa+CH3I+3NaI+3H2O                    рис. 6 - раствор до прилития гидроксида натрия                           рис. 7 - раствор после прилития гидроксида натрия                                     (обесцвечивание раствора)
Качественное определение	Наблюдения/Уравнение реакции
Для качественного определения йода в полученном соединении был использован нитрат серебра. К полученному раствору было прилито 2 мл нитрата серебра, образовался иодид серебра.	Раствор приобрел желтую окраску, что доказывает наличие йода в исходном соединении. CH3I+AgNO3= CH3NO3+ AgI                                                                        рис. 8 - иодид серебра

 

Бромоформ. Для получения бромоформа в пробирку было добавлено 3 мл ацетона и такое же количество раствора бромида калия, затем было добавлено 2 мл гипохлорита натрия.

Таблица 3. Получение бромоформа 

Реагенты	Наблюдения	Уравнение реакции
ацетон, раствор бромида калия и гипохлорит натрия                  рис. 9 - реагенты для получения бромоформа	После перемешивания раствора наблюдалось образование нерастворимой в воде мути, всплывающей на поверхность, то есть в ходе реакции был получен бромоформ.	CH3COCH3+3KBr+3NaOCl= 2KOH+3NaCl+CH3Br+CH3COOK                                        рис. 10 - бромоформ

 

Ацетат натрия. Для получения ацетата натрия  в пробирку было налито одинаковое количество уксусной кислоты и раствора карбоната натрия.

Таблица 4. Получение ацетата натрия 

Реагенты	Наблюдения	Уравнение реакции
уксусная кислота и раствор карбоната натрия                          рис. 11 - реагенты для получения ацетата натрия	В результате реакции нейтрализации был образован ацетат  натрия.                               рис. 12 - полученный ацетат натрия	2CH3COOH+Na2CO3= 2CH3COONa+H2CO3
Качественное определение	Наблюдения/Уравнение реакции
Для испытания подлинности с помощью аналитических реакций ацетат-иона в ацетате натрия была использована реакция образования сложного эфира при взаимодействии ацетата натрия с этанолом и H2SO4. В полученный раствор были прилиты этанол и серная кислота.	Образовалась бесцветная легколетучая жидкость с приятным фруктовым запахом, что доказывает наличие ацетат иона в исходном соединении. 2CH3COONa+H2SO4+2C2H5OH=2CH3COOC2H5+Na2SO4+2H2O                                                               рис. 13 - полученный этиловый эфир уксусной кислоты

В результате эксперимента были получены хлорэтил, йодоформ и бромоформ и ацетат натрия. Йодоформ - препарат для лечения инфицированных и послеоперационных ран, язв, свищей, дерматитов, тендовагинитов. В прошлом бромоформ использовался в качестве общего анестетика для проведения хирургических операций. В небольших дозах бромоформ может применяться в качестве седативного средства для снятия беспокойства и успокоения пациентов перед медицинскими процедурами или операциями. Ацетат натрия входит в состав нутрифлекса. Нутрифлекс  - универсальный вариант препарата для введения в периферические и центральные вены для полного, неполного и смешанного парентерального питания, в том числе в амбулаторных и домашних условиях. Задачей парентерального питания является снабжение организма всеми необходимыми нутриентами для роста и регенерации тканей. Хлорэтил используется для местной анестезии при малых хирургических вмешательствах на кожных покровах. Для достижения местного анальгезирующего эффекта при следующих заболеваниях и состояниях: ушибы мягких тканей; растяжения связок, сухожилий; радикулиты; невриты; межреберная невралгия; укусы насекомых и дерматиты, сопровождающиеся зудом.

Заключение, результаты, выводы

В ходе данного исследования в лаборатории университета были получены хлорэтил, йодоформ и бромоформ - лекарственные препараты из органических соединений и ацетат натрия - органическое соединение,  которое непосредственно входит в состав лекарственных препаратов. Также была проверена подлинность полученных соединений, то есть были проведены качественные реакции с полученными соединениями.

Производство лекарственных препаратов - это высокотехнологичный и многопрофильный процесс, требующий строгого соблюдения технологий на всех этапах. Лекарственные средства могут быть получены из различных источников: как природных, так и синтетических, что обеспечивает разнообразие их состава и свойств. Классификации препаратов по химической структуре и физическим свойствам позволяют систематизировать информацию и выбрать наиболее подходящие средства для диагностики и лечения заболеваний.

Ключевыми аспектами, влияющими на качество и эффективность лекарств, являются выбор исходных веществ и соблюдение технологических процессов. Разнообразие форм и методов производства, включая использование новых технологий, таких как генная инженерия, открывает новые возможности в фармацевтике. Тем не менее, необходимо учитывать, что даже близкие по структуре соединения могут иметь различные физиологические эффекты. Это подчеркивает важность не только научного подхода, но и тщательного контроля качества на всех стадиях разработки и производства лекарственных средств.

1. Меньшутина Н.В. Инновационные технологии и оборудование фармацевтического производства – в 2 х томах. / Н.В. Меньшутина, Ю.В. Мишина, С.В. Алвес. – Москва, Бином, 2013 – 1 том -328 с, 2 том- 480 с.
2. Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия: учебник для вузов / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков – 4-е изд, стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 542 с.
3. Чупак-Белоусов В.В. Фармацевтическая химия. Курс лекций. / В.В.Чупак-Белоусов. Книга первая. – 3курс. - М.: Изд. БИНОМ, 2012. – 335 с.
4. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч.: Учеб. пособие / В.Г. Беликов. – 4-е изд., перераб и доп. – М.: МЕДпресс–информ, 2007. – 624 с.
5. Фармацевтическая химия: учебное пособие / Под ред. А.П. Арзамасцева. – 2-е изд., испр. – М: ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 640 с.
6. Куркин В.А. Фармакогнозия: учеб. для студ. фармац. вузов / В.А. Куркин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ», 2007. – 1239 с.
7. Чекрышкина Л.А. Анализ лекарственных средств по функциональным группам / Л.А. Чекрышкина, Ю.А. Хомов, Н.Ф. Арефина, М.А. Калина, Н.И. Эвич, Н.В. Слепова, А.А. Киселева // Пермь: ПГФА, 2013. – 123 с.

Рецензии:

21.11.2024, 21:24 Кузнецов Вячеслав Алексеевич
Рецензия: Отзыв на статью «Получение лекарственных препаратов» Автор: Евлоева Мадина Руслановна, студент Кокшетауского университета им. Ш. Уалиханова. Статья «Получение лекарственных препаратов» производит положительное впечатление благодаря своей актуальности и глубокой проработке темы. В работе четко обозначены цели исследования, а также раскрыты основные аспекты получения лекарственных препаратов из органических и неорганических соединений. Особое внимание заслуживает структура статьи: от теоретических основ и определения ключевых понятий до научной новизны и описания экспериментальной части. Автор грамотно выделяет значимость фармацевтической химии и демонстрирует, как современные методы синтеза способствуют созданию безопасных и качественных препаратов. Методологическая часть исследования подробно описывает используемые реактивы и оборудование, что свидетельствует о практической направленности работы. Выводы подкреплены качественными реакциями, подтверждающими подлинность полученных соединений, что говорит о высоком уровне экспериментов. Отдельно хочется отметить актуальность тематики статьи, так как с каждым годом требования к качеству и безопасности лекарств возрастают. Работа имеет не только научную ценность, но и практическое значение для фармацевтической промышленности. Научный стиль изложения, структурированность материала и внимание к деталям делают статью достойным вкладом в развитие фармацевтической химии. Благодарю автора и научных руководителей за проделанную работу! Рекомендация: статья заслуживает публикации и может быть полезна для студентов, исследователей и специалистов в области химии и биотехнологий.

28.11.2024, 21:05 Абдурахманова Тухтапашша Рустамовна
Рецензия: Рецензия на статью «Получение лекарственных препаратов» Автор: Евлоева Мадина Руслановна, студент Кокшетауского университета им. Ш. Уалиханова. Данная статья посвящена получению лекарственных препаратов из органических соединений. Авторами подробно приведены методика получения органических соединений, входящих в состав лекарственных органических соединений. Определены значимость лекарственных препаратов их применения. Статья может быть полезна для студентов, магистрантов и научных исследователей. Статья очень интересная и актуальная Статью можно рекомендовать к публикации в журнале Sci-article

14.12.2024, 15:37 Манин Константин Владимирович
Рецензия: Уважаемая Мадина Руслановна! Я получил огромное удовольствие от чтения Вашей статьи, так как статья написана хорошим научным и химическим языком. Кроме того, я сделал несколько открытий по теме "Углеводороды и Галогенпроизводные углеводородов", что мне очень помогло для моего проекта. В статье есть несколько орфографических ошибок: 1. "Задачей парентерального питания является снабжение организма всеми необходимыми нутриентами для роста и регенерации тканей. Хлоржтил используется для местной анестезии..... 2. "Научная новизна. В результате исследования было получены лекарственные препараты из органических соединений и некоторые и органические соединения...." Возможно Вы предполагали неорганические соединения? В целом после исправления ошибок Я рекомендую Вашу статью для публикации в Нашем журнале! С наилучшими пожеланиями к.б.н. Манин К.В.



Комментарии пользователей:

22.11.2024, 23:51 Голубев Владимир Константинович Отзыв: Хорошая студенческая работа. Привлечение студенческой молодежи к научной работе – важная задача вообще и для данного журнала в частности. Можно в целом согласиться с представленной положительной рецензией.

Оставить комментарий