Файл: Общая характеристика группы веществ, изолируемых из биологического материала настаиванием с полярными растворителями.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 277

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

  1. Общая характеристика группы веществ, изолируемых из биологического материала настаиванием с полярными растворителями

К группе веществ, изолируемых из биологического материала экстракцией и сорбцией (их ещё называют «нелетучие» яды), относятся соединения кислотного, нейтрального и основного характера, различные по своему химическому строению. Номенклатура их очень велика и постоянно расширяется по мере синтеза новых соединений. Наибольшее токсикологическое значение в настоящее время имеют:

Вещества кислотного характера:

1. Органические кислоты: бензойная, салициловая, ацетилсалициловая, пикриновая. 

2. Барбитураты: барбитал, фенобарбитал, барбамил, этаминал–Na, бутобарбитал, гексенал, бензонал, бензобамил, циклобарбитал и др. 

Вещества нейтрального характера:

 

1. Небарбитуровые снотворные: ноксирон, тетридин.

2.Сердечные гликозиды.

3. Многоатомные фенолы: гидрохинон, пирогаллол.

4. Полинитропроизводные: м–динитробензол, динитротолуолы, тринитротолуол.

5. Производные анилина и п–аминофенола: фенацетин, п–фенилендиамин.

 

Вещества основного характера:

1. Алкалоиды: производные пиридина и пиперидина (жидкие алкалоиды); тропана (атропин, кокаин и др.); хинолина (хинин); изохинолина (опийные); индола (стрихнин, бруцин, резерпин); пурина (кофеин, теобромин, теофиллин); пирролизидина (платифиллин, саррацин); ациклические (эфедрин); стероидоподобные (вератрин); неустановленного строения (аконитин).

2. Синтетические вещества основного характера: производные пиразола (антипирин, амидопирин); производное пиперидина (промедол); производные аминокислот ароматического ряда (новокаин и дикаин); изониазид; производные фенотиазина (аминазин и др.); производные бензодиазепина и т.д. 

Из веществ кислотного характера - производные барбитуровой кислоты.

 

Из веществ основного характера - алкалоиды: производные пиридина и пиперидина (никотин, пахикарпин), тропана, изохинолина (опийные алкалоиды), индола (стрихнин), производные фенотиазина, промедол.


2. Общие методы изолирования лекарственных соединений из биологического материала. Сущность, достоинства и недостатки

Схема изолирования по методу Васильевой заключается в следующем:

1 Настаивание измельченного объекта с водой, подкисленной щавелевой кислотой до рН2-3, в течение двух часов. Вода берется в количестве 1:2 по отношению к навеске объекта. Водное извлечение фильтруется.

2 Экстрагирование веществ кислого, нейтрального и слабоосновного характера из водного фильтрата хлороформом при рН=2 (трехкратная экстракция), отделение органической фазы и концентрирование полученного извлечения упариванием ( фракция А, «кислое» извлечение).

3 Подщелачивание оставшегося после разделения фаз водного слоя раствором аммиака до рН 9-10, экстрагирование веществ основного характера трехкратной экстракцией хлороформом, отделение органической фазы и концентрирование упариванием (фракция Б, «щелочное» извлечение).

По сравнению с изолированием подкисленным спиртом извлечение водой, подкисленной щавелевой кислотой, обладает рядом преимуществ:

--- Быстрота (анализ можно провести в течение одного рабочего дня).

--- Меньшее количеством операций, меньшие потери искомых веществ (алкалоиды извлекаются на 30-40%).

--- Экономичность и дешевизна, т.к. дорогой спирт заменен водой.

Недостатком метода является образование стойких эмульсий при экстрагировании веществ из водной фазы хлороформом, особенно при исследовании гнилостного биоматериала, т.к. метод не предусматривает очистки извлечений.

Метод Стаса-Отто

1. Навеску объекта массой 100 г настаивают три раза по 24 ч с 96% этиловым спиртом, подкисленным щавелевой кислотой до рН=2,5-3,0. Спиртовые вытяжки упаривают при 400C и в полученном остатке многократно осаждают белки 96% спиртом. Очищенный остаток растворяют в 20-25 мл воды. 
2. Водный раствор последовательно экстрагируют хлороформом при рН=2 ирН=8-10 после подщелачивания 25% раствором аммиака. В экстракт при рН=2 переходят вещества кислотного и слабоосновного характера. В экстракт при рН=8-10 переходят вещества основного характера.

Оценка метода 
Достоинство метода состоит в том, что он позволяет извлекать вещества различной природы. Кроме того, этиловый спирт вызывает осаждение белков, что очень важно при работе с трупным материалом. 
Недостатком метода являются длительность выполнения и возможные потери искомых веществ за счет адсорбции их белками при осаждении и фильтровании. Однако несмотря на это и на появление новых методов изолирования, метод Стаса-Отто не теряет значения,
особенно при исследовании объектов, подвергшихся сильным гнилостным изменениям. 

  1. Частный метод изолирования алкалоидов (метод Крамаренко В.Ф.). Сущность, условия. Факторы, влияющие на полноту выделения. Достоинства и недостатки метода.

  1. настаивание измельченного объекта с водо, подкисленной 20% раствором серной кислоты до рН 2-3, в течение 2 часов.

  2. очистка водного извлечения от белковых соединений путем насыщения его сульфатом аммония, настаивания в течение часа и фильтрования образовавшегося осадка.

  3. очистка фильтрата от жиро, смол, пигментов путем экстракции эфиров. Эфирное извлечение отбрасывают

  4. подщелачивание водного извлечения 20% раствором гидроксида натрия и экстрагирование веществ основного характера хлороформом при рН 9-10 (трехкратная экстракция), отделение органической фазы и концентрирование полученного извлечения упариванием.

Достоинства:

---быстрота

---хорошая очистка извлечений от соэкстрактивных веществ

Недостатки:

---потеря искомых веществ из-за соэкстракции на стадии очистки.

Методика изолирования алкалоидов, разработанная В. Ф. Крамаренко, сводится к следующему

1тщательно измельченный биологический материал заливают в колбе разбавленным раствором серной кислоты до покрытия твердых частей объекта, хорошо перемешивают и с помощью серной кислоты доводят pH до 2,5.

2Через 2 часа убеждаются в сохранении pH 2,5 и твердые части объекта отделяют процеживанием через марлю.

3Операцию извлечения повторяют 2—3 раза, настаивая по 1—2 часа с водой, подкисленной серной кислотой до pH 2,5.

  1. Частные методы выделения барбитуратов. Сущность, условия. Способы очистки биоизвлечений. Достоинства и недостатки методов.

метод Валова.

  1. Биоматериал измельчают (50-100,0) и заливают 80 мл воды + 20 мл 10%NaOH, настаивают 0,5 часа при периодическом перемешивании.

  2. Извлечение сливают, центрифугируют, к центрифугату добавляют 120 мл 10% раствора вольфрамата натрия и 1М H2SO4 до рН=2 (образуется вольфрамовая кислота, осаждает белки)

  3. Нагревают и кипятят 20 минут, центрифугируют, центрифугат переносят в делительную воронку и проводят извлечение эфиром.

  4. К эфирному слою добавляют 50 мл 10%NaOH, водную фазу отделяют, добавляют 25%H2SO4 до рН=2 и вновь извлекают эфиром (метод реэкстракции). Настаивание производят в щелочной воде, т.к. барбитураты образуют соли.

Достоинства:

1.Хороший выход извлечения барбитуровой кислоты.

2. Недорого, недлительно.

3. Вытяжка получается чистой

Недостатки:

1. Частный метод (для других ТВ большие потери).

Метод Поповой.

  1. 50-100,0 биоматериала измельчают, прибавляют 80 мл 0,01М H2SO4 до рН=2-3, перемешивают, проверяют рН,

  2. настаивают 2 часа, водную вытяжку сливают, процедуру повторяют 2 раза,

  3. водные вытяжки объединяют и центрифугируют, очищают от примесей гель-хроматографией. Колонка «Сефадекс», «Д25». Элюат – концентрируют хлороформом.

Достоинства:1. Частный метод.

2. Чистая вытяжка.

Недостатки:

  1. Дороже, т.к. необходима чистка для колонки хроматографа.

  1. Изолирование производных фенотиазина. Сущность, условия выделения. Способы очистки биоизвлечений, Достоинства и недостагки метода.

 метод Соломатина.

  1. Биоматериал измельчают и заливают абсолютным этанолом, подкисляют щавелевой кислотой до рН=2-3 (оксалаты фенотиазина ХР в этаноле), настаивают 2 часа.

  2. вытяжку сливают, операцию повторяют 3 раза,

  3. обхединенную вытяжку упаривают на водяной бане до густоты сиропа.

  4. белки осаждаются абсолютным этанолом (смотри метод Стаса-Отто), спиртовую вытяжку упаривают досуха и растворяют в воде. Нагревают до 40-50°С,

  5. осадок отфильтровывают и проводят экстракцию эфиром 2 раза при рН=2-3. Возможно определение веществ кислого характера.

  6. Водную фазу подщелачивают до рН=13, и извлекают эфиром 2-3раза. Эфирное извлечение обрабатывают водой, подкисляют 0,5М H2SO4, часть водной вытяжки хранят или используют для СФМ, частично вновь экстрагируют эфиром из щелочной среды и исследуют химическими методами.

(Производные фенотиазина в сухом виде быстро окисляются, поэтому их хранят в сернокислой среде).

Изолирование веществ из биожидкостей.

Проводят прямую жидкость-жидкость экстракцию. К биожидкости (кровь, моча, промывные воды) с определеннымзначение рН (2-3 или 9-10) и затем экстрагируют органическим растворителем (хлороформ, эфир). В качестве очистки для крови используют высаливание (NH4)2SO4 или вольфраматомNa+H2SO4.

В моче – проводят реэкстракцию.

Если вещество подвергается метаболизму и в моче находится в виде глюкуронидов или сульфатов, проводят кислотный (производные 1,4-бензодиазепина) или ферментный (морфин) гидролиз. Или выполняют восстановление дитионитом натрия N-оксидов (морфин).


  1. Понятия «экстракция», «реэкстракция». Факторы, влияющие на экстракцию. Требования, предъявляемые к органическим растворителям для экстракции. Использование экстракции в химико-токсикологическом анализе.

Экстракция — процесс извлечения растворителями соответствующих веществ из различных объектов.

Объекты, из которых извлекают соответствующие соединения, могут быть твердыми веществами и жидкостями. Поэтому процессы извлечения подразделяют на экстракцию в системе твердое тело — жидкость и на экстракцию в системежидкость — жидкость (жидкостную экстракцию).

В химико-токсикологическом анализе метод экстракции в системе твердое тело — жидкость и метод выщелачивания применяются для изолирования исследуемых веществ (целевых компонентов) из органов трупов, растений, почвы и других объектов. X

Влияние температуры на экстракцию. Изменение температуры влияет на константу распределения экстрагируемого вещества. Это объясняется тем, что при изменении температуры изменяется растворимость экстрагируемых веществ в каждой фазе, а также изменяется заимная растворимость органической и водной фаз. Причем с изменением температуры растворимость вещества в каждой фазе изменяется неодинаково. Это является одной из причин изменения константы распределения вещества при изменении температуры.

При изменении температуры может изменяться диссоциация и ассоциация вещества в соответствующей фазе. Поэтому при изменении температуры изменяется гидратация (сольватация) и экстрагируемость химических соединений.

Влияние рН среды на экстракцию. Количество экстрагированного вещества зависит от диссоциации его в водной фазе. Это связано с тем, что недиссоциированные молекулы вещества и его ионы неодинаково экстрагируются органическими растворителями из водных растворов. При экстракции недиссоциированные молекулы переходят в органическую фазу, а ионы, которые хорошо гидратированы молекулами воды, остаются в водной фазе. Поэтому сильные электролиты, хорошо диссоциирующие в воде на ионы, не экстрагируются органическими растворителями.

Смотрите также файлы