proponowany cykl wykładów z chemii medycznej · web viewistnieją także leki,...

21
Ćwiczenie nr 3 mgr Agnieszka Szczepańska Lek Repetytorium 1. Lek –wstęp 2. Ogólne wiadomości dotyczące otrzymywania leków 3. Rodzaje działania leku 4. Mechanizm działania leków, teoria receptorowa, interakcje leków 5. Budowa chemiczna a właściwości farmakologiczne 6. Wpływ różnych czynników na trwałość leków 7. Drogi wprowadzania leków do ustroju. Dawki i dawkowanie leków 8. Wiązanie się leków w ustroju. Metabolizm leków w ustroju. Drogi wydalania leków. 9. Toksyczność leków. 10. Uzależnienie i nadużywanie leków. 11. Chromatografia, podział i zasady 12. Chromatografia cienkowarstwowa TLC Część praktyczna 1. Synteza kwasu acetylosalicylowego. 2. Wykrywanie substancji czynnych w leku. 3. Izolacja i identyfikacja substancji czynnych z goździków. Repetytorium 1. Lek – definicja Lekiem nazywamy substancję chemiczną, która reaguje z żywym organizmem zmieniając jego czynności w ten sposób, że zmiany te mogą być wykorzystane do zapobiegania chorobom lub do ich leczenia. W początkach cywilizacji lekami były przeważnie produkty naturalne, takie jak części roślin, narządy zwierzęce lub minerały. Były one stosowane wyłącznie na podstawie doświadczenia lub obserwacji skutków jakie wywoływały u zwierząt. Z biegiem lat poznano sposoby sporządzania dla celów leczniczych odwarów, nalewek, maści i proszków. W 1806 roku Setürner po raz pierwszy wyodrębnił morfinę z opium. Było to wydarzenie o ogromnym znaczeniu dla lecznictwa. Tę pierwszą izolację jednorodnej chemicznie substancji leczniczej z surowca roślinnego przyjmuje się za początek chemii leków. Chemia leków – zwana również chemią farmaceutyczną jest nauką zajmującą się związkami biologicznie czynnymi, z których po odpowiednim przygotowaniu 1

Upload: truongque

Post on 27-Mar-2018

217 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Ćwiczenie nr 3mgr Agnieszka Szczepańska

Lek Repetytorium1. Lek –wstęp

2. Ogólne wiadomości dotyczące otrzymywania leków

3. Rodzaje działania leku

4. Mechanizm działania leków, teoria receptorowa, interakcje leków

5. Budowa chemiczna a właściwości farmakologiczne

6. Wpływ różnych czynników na trwałość leków

7. Drogi wprowadzania leków do ustroju. Dawki i dawkowanie leków

8. Wiązanie się leków w ustroju. Metabolizm leków w ustroju. Drogi

wydalania leków.

9. Toksyczność leków.

10. Uzależnienie i nadużywanie leków.

11. Chromatografia, podział i zasady

12. Chromatografia cienkowarstwowa TLC

Część praktyczna1. Synteza kwasu acetylosalicylowego.

2. Wykrywanie substancji czynnych w leku.

3. Izolacja i identyfikacja substancji czynnych z goździków.

Repetytorium

1. Lek – definicjaLekiem nazywamy substancję chemiczną, która reaguje z żywym

organizmem zmieniając jego czynności w ten sposób, że zmiany te mogą być

wykorzystane do zapobiegania chorobom lub do ich leczenia. W początkach

cywilizacji lekami były przeważnie produkty naturalne, takie jak części roślin,

narządy zwierzęce lub minerały. Były one stosowane wyłącznie na podstawie

doświadczenia lub obserwacji skutków jakie wywoływały u zwierząt. Z

biegiem lat poznano sposoby sporządzania dla celów leczniczych odwarów,

nalewek, maści i proszków.

W 1806 roku Setürner po raz pierwszy wyodrębnił morfinę z opium. Było to

wydarzenie o ogromnym znaczeniu dla lecznictwa. Tę pierwszą izolację

jednorodnej chemicznie substancji leczniczej z surowca roślinnego przyjmuje

się za początek chemii leków.

Chemia leków – zwana również chemią farmaceutyczną jest nauką zajmującą

się związkami biologicznie czynnymi, z których po odpowiednim

przygotowaniu otrzymuje się leki. Chemia leków zajmuje się właściwościami

fizykochemicznymi, sposobami otrzymywania oraz chemiczną oceną

jakościową i ilościową środków leczniczych a także przemianami

chemicznymi, tych związków w ustroju i poza nim.

Urzędowym spisem leków surowców leczniczych w każdym kraju jest

Farmakopea. Zawiera ona spis alfabetyczny leków, obowiązujące normy

czystości, skład, sposoby przyrządzania, oznaczania zawartości, badanie

tożsamości, wykrywanie zanieczyszczeń i zafałszowań, dawkowanie, sposób

przechowywania i ocenę.

2. Ogólne wiadomości dotyczące otrzymywania leków Otrzymywanie leków można podzielić na dwie grupy:

Metody polegające na wyodrębnianiu substancji czynnych z

surowców pochodzenia naturalnego (roślinnego i zwierzęcego).

Synteza chemiczna i biosynteza.

Metody wyodrębniania surowców biologicznie czynnych z produktów

pochodzenia naturalnego polegają głównie na ekstrakcji tych substancji przy

użyciu odpowiednich rozpuszczalników.

1

Page 2: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Wymagają one ponadto przeprowadzenia wielu dodatkowych procesów

fizykochemicznych jak destylacja, krystalizacja, metody chromatograficzne i

inne. Przykładem leków wyodrębnionych przez ekstrakcję z produktów

pochodzenia roślinnego są alkaloidy i glikozydy.

Alkaloidy makowca, głównie morfina, uzyskiwane są przez ekstrakcję z

opium, tj. wysuszonego soku mlecznego niedojrzałych makówek lub słomy

makowej. Z korzeni pokrzyku wilczej jagody Atropa belladonna można

wyodrębnić alkaloidy tropinowe. Podobnie otrzymuje się zespół alkaloidów

sporyszu z przetrwalnika grzyba zwanego buławinką czerwoną Claviceps

purpurea, rezerpinę z Rauwolfia serpentina, metyloksantyny z łusek

kakaowych lub ziaren kawy, chininę z kory drzew chinowych.

Najlepszym przykładem leków uzyskiwanych wyłącznie z surowców

roślinnych są glikozydy nasercowe – przede wszystkim glikozydy naparstnicy

purpurowej Digitalis purpurea i wełnistej Digitalis lanata.

Przez ekstrakcję produktów pochodzenia zwierzęcego otrzymuje się wiele

preparatów organicznych, hormonów i enzymów. Wprawdzie postępy

współczesnej chemii pozwalają na otrzymanie licznych hormonów

syntetycznie, jednak metody wyodrębniania z narządów i gruczołów

zwierzęcych są dalej stosowane ponieważ są tańsze. Przykładem może być

otrzymanie hormonu adrenokortykotropowego (ACTH) z przedniego płata

przysadki mózgowej zdrowych zwierząt. Natomiast oksytocynę i wazopresynę

(hormony tylnego płata przysadki mózgowej) otrzymuje się syntetycznie.

Insulinę – peptydowy hormon trzustki stosowany w leczeniu cukrzycy

uzyskuje się na skalę przemysłową z trzustek zwierzęcych. Obecnie insulinę

otrzymuje się także metodami inżynierii genetycznej.

Druga grupą jest synteza chemiczna. Substratami mogą być proste związki

organiczne (synteza od podstaw) lub związki naturalne modyfikowane

syntetycznie. W ostatnich latach dynamicznie rozwija się biosynteza –

wykorzystująca do syntezy chemicznej szczepy bakteryjne. Coraz większego

znaczenia nabierają metody inżynierii genetycznej, przy pomocy której

modyfikuje się drobnoustroje niejako zmuszając je do produkcji

interesujących leków.

3. Rodzaje działania lekuLek po wprowadzeniu do ustroju w odpowiedniej dawce wywołuje

charakterystyczne działanie.

Leki, które mogą resorbować się z miejsca podania do krwi a następnie

przenikać przez błony komórkowe do tkanek wywierają działanie ogólne.

Leki, które nie wchłaniają się z miejsca podania i nie przenikają do krwi –

działają miejscowo. Niektóre leki po wchłonięciu działają bezpośrednio na

komórki nerwowe w ośrodkowym układzie nerwowym. Działanie to

nazywamy ośrodkowym. Działaniem obwodowym nazywamy wpływ leku na

komórki nerwowe obwodowego układu nerwowego.

Niektóre leki po wprowadzeniu do ustroju wywierają działanie tylko na

określone narządy. Tak np. glikozydy nasercowe podane w dawkach

leczniczych działają głównie na mięsień sercowy. Mówimy wówczas o

działaniu wybiórczym leku.

Leki podajemy bądź w celu zmniejszenia nasilenia, wyeliminowania groźnych

objawów choroby, wtedy działają objawowo, bądź w celu usunięcia przyczyn,

które doprowadzają do występowania tych objawów, wtedy działają

przyczynowo (etioterapeutycznie).

Przyjmowanie leków oprócz działania oczekiwanego, praktycznie zawsze

obarczone jest niepożądanymi efektami. Ten niewłaściwy wpływ leku na

organizm nazywany jest działaniem ubocznym.

Lek wprowadzony do ustroju w dawce przekraczającej dawkę maksymalną

może uszkodzić komórki niektórych narządów. Tak np. luminal przyjęty w

bardzo dużej dawce może zahamować zupełnie czynność komórek ośrodka

2

Page 3: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

oddechowego doprowadzając w następstwie do bezdechu i zejścia

śmiertelnego. Takie działanie leku nazywamy toksycznym.

Kilka leków wprowadzonych razem do ustroju może działać w stosunku do

siebie synergistycznie lub antagonistycznie. Synergizm – jest to zgodne

jednokierunkowe działanie leków.

Synergizm addycyjny wystąpi wówczas, kiedy działanie leków podanych

równocześnie będzie sumą działania poszczególnych składników. Ten typ

działania synergistycznego można obserwować przy podaniu leków o

podobnym punkcie uchwytu; np. mieszaniny leków nasennych, narkotyków

chirurgicznych.

Synergizm hiperaddycyjny (potencjalizacja) polega na tym że dwa leki

zastosowane równocześnie wywierają efekt terapeutyczny znacznie większy

niż wynikałoby to z sumowania działania poszczególnych leków. Synergizm

ten występuje najczęściej przy zastosowaniu leków o różnym punkcie

uchwytu działania. Np. jony wapnia i glikozydy nasercowe zwiększają siłę

skurczu mięśnia sercowego. Podając te leki jednocześnie uzyskujemy

znacznie większy efekt niż można byłoby się spodziewać z sumowania ich

działania zastosowanych oddzielnie.

Antagonizm jest to działanie przeciwne – różnokierunkowe dwu lub więcej

leków. Odróżniamy kilka postaci antagonizmu:

Antagonizm czynnościowy – polega na tym, że dwa leki o różnym punkcie

uchwytu wywołują przeciwne objawy. Noradrenalina pobudzając zakończenia

nerwów sympatycznych – wywołuje skurcz naczyń. Papaweryna natomiast

powoduje rozkurcz naczyń poprzez działanie bezpośrednie na mięśnie gładkie

naczyń. Papaweryna będzie działała antagonistycznie do noradrenaliny.

Antagonizm konkurencyjny wystąpi wówczas gdy jeden lek konkurując o

receptor będzie znosił działanie drugiego reagując z tym samym receptorem

Np. atropina będzie znosiła działanie acetylocholiny.

Antagonizm chemiczny polega na tym, że dwa leki reagujące ze sobą tworzą

związek słabiej działający biologicznie lub nieczynny zupełnie. To zjawisko

jest wykorzystywane w leczeniu zatruć. W zatruciu solami baru stosuje się

siarczan sodu, który znosi objawy zatrucia wytrącając nierozpuszczalny w

wodzie i nieaktywny siarczan baru. Antagonizm chemiczny występuje między

związkami chelatującymi, np. między EDTA i jonami metali ciężkich.

4. Mechanizm działania leków, interakcje lekówMechanizm działania leków jest procesem złożonym, który zależy od wielu

czynników takich jak: właściwości fizykochemiczne leku, jego budowy (która

warunkuje łączenie się cząsteczki substancji leczniczej z właściwym dla niej

„miejscem” w organizmie), a także, od masy ciała, wieku i płci chorego, stanu

czynnościowego poszczególnych narządów, współistnienia różnych chorób i

stanu ich zaawansowania.

Szybkość procesu wchłaniania leku, jego rozmieszczenie w organizmie,

biotransformacja i wydalanie pozostają także w ścisłym związku z działaniem.

Można wyróżnić:

leki, których działanie zależy wyłącznie od właściwości

fizykochemicznych. Przeważnie związki te są chemicznie mało aktywne,

natomiast obdarzone są określonymi właściwościami fiz.-chem., np.

lipofilnością, aktywnością powierzchniową, zdolnością zmian

przepuszczalności błon komórkowych itp. Przykładem mogą być wziewne

środki stosowane do znieczulenia ogólnego.

drugą, obszerną grupę leków stanowią związki bardzo aktywne

chemicznie. Działanie to jest wynikiem chemicznego łączenia się

cząsteczek leku z określonymi mikrostrukturami komórkowymi, które

nazwano receptorami

Receptorowa teoria działania leku

3

Page 4: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Receptor można zidentyfikować jako biopolimer o strukturze białkowej

posiadający określone fragmenty, które są w stanie rozpoznać specyficzne

ligandy. Ligandami mogą być zarówno związki endogenne np.

neuroprzekaźniki jak i substancje egzogenne np. leki. Receptor posiada

zdolność tworzenia kompleksu aktywnego z ligandem. Powoduje to szereg

zmian strukturalnych i elektronowych w receptorze a także w ligandzie, co

prowadzi do określonego efektu biologicznego. Upraszczając nieco

zagadnienie można przyjąć, że białkowa struktura receptora stanowi jakby

negatyw przestrzennej struktury leku. Porównując obrazowo receptor do

zamka, który może być otwarty jedynie przez dopasowany do niego klucz –

lek jest takim kluczem. Niekiedy lek pasujący do określonego receptora jest

jak fałszywy klucz do zamka – blokuje go jedynie co stwarza określony efekt

farmakologiczny. Z punktu widzenia chemicznego interesujące jest

wyjaśnienie w jaki sposób następuje wiązanie leku z receptorem.

Większość leków łączy się z receptorem poprzez wiązania jonowe,

wodorowe, oddziaływania dipolowe, -elektronowe oraz hydrofobowe.

Związki o receptorowym mechanizmie działania można podzielić na dwie

grupy: agonista to lek, który wiąże się chemicznie z receptorem i

jednocześnie pobudza ten receptor; antagonista to lek, który po związaniu z

receptorem powoduje unieczynnienie tego receptora.

Ponadto leki wpływają na aktywność enzymów, hamując lub aktywując

czynność enzymów organizmu.

Są leki wpływające na procesy transportu lub też aktywujące lub blokujące

kanały jonowe. Innym typem działania leków jest ich działanie jako

antymetabolitów, hamujących metabolizm komórkowy. Istnieją także leki,

których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np.

reakcji zobojętniania czy kompleksowania.

Interakcje lekowe mogą zachodzić według bardzo różnych mechanizmów,

które można podzielić na chemiczne, farmakologiczne i farmakodynamiczne

oraz enzymatyczne. O interakcji leków mówimy wtedy kiedy efekty działania

jednego leku ulegają zmianie w wyniku uprzedniego lub jednoczesnego

stosowania innego leku.

Interakcja chemiczna to proces, w którym leki reagują ze sobą in vitro tak,

że jeden lub obydwa ulegają inaktywacji. Przykładem może być tworzenie

nieaktywnego kompleksu pomiędzy tiopentalem (lek nasenny) i

suksametonium (lek zwiotczający). Leki te podawane są często w

znieczuleniu operacyjnym i nie mogą być mieszane w jednej strzykawce.

Interakcje farmakologiczne mogą zachodzić na wiele sposobów łącznie z

omówionym wcześniej synergizmem i antagonizmem. Przykładowo

stosowanie leków moczopędnych zmniejsza stężenie potasu w surowicy krwi.

Niski poziom potasu nasila działanie niektórych glikozydów nasercowych i

predysponuje do zatrucia glikozydowego. Warfaryna (lek przeciwkrzepliwy)

konkuruje z witaminą K zapobiegając syntezie w organizmie wielu czynników

krzepnięcia krwi. Jeżeli produkcja witaminy K w jelicie jest zahamowana

między innymi na skutek podawania antybiotyków per os, to działanie

przeciwkrzepliwe warfaryny nasila się co może prowadzić do krwotoków.

Przykładem reakcji farmakokinetycznej jest działanie wapnia (również żelaza)

z antybiotykami (tetracykliny) powodującego powstanie nierozpuszczalnych

kompleksów przez co opóźnia się wchłanianie tetracyklin podanych doustnie.

Przykładem interakcji enzymatycznej jest następujący przypadek: pacjent

zażywa dikumarol - lek zmniejszający krzepliwość krwi. Lek ten jest

metabolizowany przez jedną z form cytochromu P-450. Następnie okazuje

się, że chory wymaga stosowania fenobarbitalu (luminal) z powodu padaczki.

Zgodnie z oczekiwaniem po pięciu dniach stosowania fenobarbitalu stężenie

cytochromu P-450 w hepatocytach wzrasta 3 – 4 krotnie. Oznacza to, że

dikumarol ulega szybciej metabolizacji przez co zmniejszyło się jego

4

Page 5: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

działanie przeciwzakrzepowe. Aby uzyskać właściwy efekt dawkę

podawanego dikumarolu należy zwiększyć. Nowy problem powstaje wtedy

gdy chory przestaje zażywać fenobarbital lecz kontynuuje zażywanie

dikumarolu w zwiększonej dawce. U takiego chorego mogą wystąpić objawy

skazy krwotocznej spowodowanej przedawkowaniem dikumarolu i nagłym

spadkiem poziomu cytochromu P-450 inaktywującego ten lek.

5. Budowa chemiczna a właściwości farmakologiczne. Niejednokrotnie drobne zmiany w budowie związku o określonym działaniu

mogą wpłynąć na zmianę działania farmakologicznego. Jednym z elementów

rozważanych przy zależności struktury i działania jest wielkość cząsteczki

zależna od liczby, rozmiarów i rozmieszczenia atomów. Od wielkości

cząsteczki zależne jest wchłanianie leku czy umiejscowienie w ustroju.

Czynnikiem wpływającym pośrednio na aktywność biologiczną leku jest także

jego zdolność jonizacji (substancje lecznicze, które z powodu budowy

chemicznej nie ulegają jonizacji, charakteryzuje na ogół dobra

rozpuszczalność w lipidach) oraz rozpuszczalność w wodzie i lipidach (miarą

rozpuszczalności związków w lipidach jest współczynnik podziału olej/woda,

im większy jest współczynnik podziału, tym łatwiej lek rozpuszcza się w

lipidach błonowych i tym lepiej przenika prze błony biologiczne). Do

czynników związanych z budową, wpływających na aktywność

farmakologiczną związków, zalicza się różnego rodzaju izomerie.

W rozwijanych aktualnie badaniach podejmowane są próby ilościowego

ujęcia miedzy strukturą a działaniem. Badania te określa się skrótem QSAR

(Quantitative Structure Activity Relationship). Rezultatem tych badań jest

wytyczanie kierunku poszukiwań, w którym istnieje największe

prawdopodobieństwo znalezienia związku o określonym działaniu

farmakologicznym.

6. Wpływ różnych czynników na trwałość lekówTrwałość leku to jego odporność na działanie czynników fizycznych i

chemicznych. Ma to dla leku szczególne znaczenie - gdyż każda zmiana w

budowie i właściwościach fizykochemicznych może spowodować zmiany

farmakologiczne – obniżenie lub utratę aktywności a nawet zwiększenie

toksyczności związku. Z tych względów dla każdej substancji leczniczej i

formy leku ustala się ścisłe normy jakościowego i ilościowego stwierdzenia

zachodzących zmian, oraz sposoby zabezpieczania przed rozkładem.

Zmiany prowadzące do rozkładu leków mogą zachodzić w wyniku procesów

fizycznych, chemicznych lub biologicznych (światło, temperatura, wilgotność,

pH środowiska, enzymy).

Wśród reakcji chemicznych, jakie towarzyszą tym procesom należy wymienić

hydrolizę, utlenianie, redukcję, dekarboksylację i karboksylację oraz

polimeryzację.

Hydroliza jest jedną z najczęstszych przyczyn rozkładu substancji

leczniczych. Oprócz niektórych soli hydrolizie mogą ulegać estry, amidy i

cykliczne imidy, laktamy oraz wiązania eterowe w glikozydach. Hydrolizę

może przyspieszyć podwyższona temperatura oraz środowisko kwaśne lub

zasadowe.

W reakcjach utleniania powstające produkty są z reguły pozbawione

aktywności biologicznej a nawet bardziej toksyczne od wyjściowego leku. Na

utlenianie wrażliwe są związki zawierające grupę aldehydową, fenolową,

pochodne fenotiazyny oraz niektóre alkaloidy. Czynnikami przyspieszającymi

proces utleniania są: podwyższona temperatura, obecność katalizatorów (jony

Cu2+, Fe3+) enzymy typu oksydaz i środowisko kwaśne. Z pozostałymi

procesami chemicznymi powodującymi rozkład leku mamy do czynienia

rzadziej.

5

Page 6: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Przemianami chemicznymi, które nie prowadzą do rozkładu leku, lecz

wpływają na obniżenie aktywności terapeutycznej są przekształcenia

stereochemiczne. Czynnikami przyśpieszającymi ten proces mogą być:

światło, temperatura i odczyn środowiska. Aktywność farmakologiczna

niektórych leków jest związana tylko z jedną formą optycznie czynną.

Klasycznym przykładem może być adrenalina, której forma lewoskrętna jest

20 razy aktywniejsza od prawoskrętnej. Lekom stawia się coraz wyższe

wymagania jakościowe, dlatego szczegółowe badania ich trwałości stanowią

istotny element w całościowej ocenie preparatu.

7. Drogi wprowadzenia leków do ustroju. Dawki i

dawkowanie lekówSzybkość efektu leczniczego oraz jego intensywność zależy w dużym stopniu

od drogi wprowadzenia leku. Najczęściej podajemy lek doustnie. Ta droga

jest bezpieczna i wygodna. Przy podawaniu doustnym leki wykazują jednak

stosunkowo słabe i wolne działanie. Wchłanianie do krwioobiegu odbywa się

przeważnie dopiero w górnym odcinku jelita cienkiego. Niektóre tylko

substancje mogą wchłaniać się już w jamie ustnej (nitrogliceryna, nikotyna)

lub w żołądku (alkohol etylowy). Szybkość wchłaniania się leku z przewodu

pokarmowego zależy w dużym stopniu od wypełnienia jelit treścią

pokarmową.

Postać leku również decyduje o jego szybkim wchłanianiu z przewodu

pokarmowego. Najszybciej wchłaniają się roztwory, po czym kolejno coraz

wolniej zawiesiny, proszki, kapsułki i tabletki powlekane. Substancje

lecznicze wchłonięte z jelit dostają się poprzez żyłę wrotną do wątroby. Wiele

leków ulega tu unieczynnieniu. Leki mogą być wprowadzane doodbytniczo.

Przy takim podaniu wchłaniają się do krwioobiegu szybciej i wywierają

silniejszy efekt farmakologiczny, ponieważ są wchłonięte do krążenia

ogólnego z pominięciem wątroby. Poza tym leki podane per rectum nie

ulegają przemianom pod wpływem fermentów obecnych w górnym odcinku

przewodu pokarmowego. Leki możemy również wprowadzać parenteralnie.

Najbardziej niezawodną drogą jest wstrzyknięcie dożylne. Nie zachodzi tu

zjawisko wchłaniania gdyż roztwór substancji leczniczej miesza się

bezpośrednio z krwią. Duża zatem część leku w bardzo krótkim czasie zostaje

rozmieszczona w tkankach powodując szybkie i silne działanie. Roztwór

wprowadzonego dożylnie leku powinien być jałowy oraz izo- lub słabo

hipertoniczny. Rzadko stosowane są wstrzyknięcia dotętnicze lub dosercowe.

Stosunkowo często lek wprowadzamy do ustroju drogą wstrzyknięć

podskórnych lub domięśniowych. Leki podawane podskórnie wchłaniają się

do krwioobiegu w ciągu 15 – 20 minut. Tą droga podajemy roztwory wodne

jałowe izotoniczne o pH zbliżonym do obojętnego. Ostatnio wszczepia się

pod skórę stałe postacie leków tzw. pelotki np. niektóre hormony. Tak

implantowany lek powoli rozpuszcza się w lipidach i wchłania wolno do

krwioobiegu. Szybko wchłaniające się leki podawane są we wstrzyknięciach

domięśniowych. Roztwory tak wprowadzone muszą być jałowe. Rzadko

podajemy leki doszpikowo, dolędźwiowo czy dootrzewnowo. Leki lotne jak

pary i gazy szybko mogą wchłaniać się przez układ oddechowy. Te postacie

środków leczniczych wdychane przez pacjenta przenikają do pęcherzyków

płucnych i dyfundują do krwi. Podobnie wchłaniają się leki z błon śluzowych

np. z pochwy, cewki moczowej lub spojówki oka. Niektóre leki dobrze

rozpuszczalne w lipidach mogą wchłaniać się z powierzchni skóry. Częściej tą

drogą podajemy leki o działaniu miejscowym

Działanie leku na ustrój zależne jest od ilości wprowadzonego leku.

Odróżniamy następujące rodzaje dawek:

Dawka najniższa – dosis minima to najmniejsza ilość leku, która może

wywierać działanie lecznicze.

Dawka lecznicza – dosis therapeutica to najczęściej używana ilość leku

wywierająca działanie lecznicze

6

Page 7: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Dawka maksymalna – dosis maxima to najwyższa dawka leku, która nie

wywołuje objawów zatrucia.

Dawka śmiertelna – dosis letalis najmniejsza dawka leku wywołująca

śmierć.

Odróżniamy także pojęcie dawki jednorazowej – dosis pro dosi, dawki

dziennej, dobowej. Dawki podawane są w stosunku do dorosłego człowieka.

Dzieci muszą otrzymywać odpowiednio mniejsze dawki leków.

W chemii medycznej znany jest termin indeks terapeutyczny, który wskazuje

do jakiego stopnia poszczególne leki są bezpieczne. Porównuje zakres dawki

leku, która w 50% badanych przypadków daje efekt toksyczny, z zakresem

dawki dającej w 50% badanych przypadków najlepszy efekt terapeutyczny.

8. Wiązanie się leków w ustroju. Metabolizm leków w

ustroju. Drogi wydalania lekuLek po wprowadzeniu do krwi rozpuszcza się w całej jej objętości co trwa

zwykle około jednej minuty. W chwili gdy lek znajduje się w krwi zostaje on

w większym lub mniejszym stopniu odwracalnie związany z białkami krwi.

Lek związany z białkiem jest nieaktywny – nie bierze udziału w dystrybucji i

nie przenika do tkanek, nie wywiera żadnego działania farmakologicznego i

nie jest wydalany ani metabolizowany. Lek związany z białkiem jest

trzymany jak gdyby w rezerwie - stanowi formę zmagazynowaną, z której jest

wolno uwalniany w miarę zmniejszania się wolnej frakcji leku w płynach

ustrojowych. Zdolność białek do wiązania leku jest ograniczona. Jeżeli

zdolność wiązania białek zostaje wysycona to po podaniu następnej dawki

leku ilość wolnego leku w surowicy krwi gwałtownie wzrasta co prowadzi do

zwiększenia działania farmakologicznego. W wypadku hypoalbuminemii –

gdy zdolność wiązania leku przez białka jest zmniejszona już normalnie

stosowane dawki mogą wywołać objawy zatrucia. Niski poziom białek

występuje u głodzonych, wyniszczonych chorobami (nowotwory) a także u

noworodków, zwłaszcza wcześniaków.

Metabolizm (lub biotransformacja) to wielokierunkowe przemiany leków w

ustroju katalizowane przez enzymy. Leki, które w warunkach prawidłowo

funkcjonującego organizmu są jego naturalnymi składnikami jak np. insulina

czy acetylocholina ulegają przemianie przy pomocy enzymów specyficznych

dla tych związków.

Przeważająca jednak ilość leków nie ma odpowiedników w naturalnych

składnikach ustroju i dlatego przemiany enzymatyczne nie mają charakteru

specyficznego. Są one katalizowane przez różne enzymy zawarte w wątrobie,

osoczu, nerkach i innych tkankach. Przemiany chemiczne, jakim ulegają leki

w ustroju zaliczyć można do dwóch faz: w pierwszej fazie w typowych

reakcjach utleniania, redukcji, hydrolizy itp. powstają metabolity, które są

przeważnie biologicznie aktywne. Tę fazę katalizują enzymy frakcji

mikrosomalnej komórek wątroby a tylko nieliczne enzymy osocza, mięśni czy

nerek. W drugiej fazie zachodzą procesy syntezy lub kondensacji. Produktami

są przeważnie połączenia hydrofilowe – biologicznie nieaktywne i łatwo

wydalane z organizmu. Reakcje te także katalizowane są przez enzymy

zawarte w wątrobie, nerkach i przewodzie pokarmowym.

Obok przykładów świadczących o tworzeniu w toku przemian metabolicznych

związków o korzystniejszych właściwościach terapeutycznych niż

macierzyste, mogą także powstawać metabolity toksyczne dla organizmu.

Klasycznym przykładem jest tu środek uspokajający i nasenny thalidomid,

którego działanie teratogenne wiąże się z powstawaniem w ustroju produktów

jego biotransformacji.

Istotny wpływ na metabolizm leku ma płeć. Są to głównie różnice ilościowe.

Większość leków jest szybciej metabolizowana u osobników męskich niż u

żeńskich (aktywność enzymów mikrosomalnych w wątrobie u mężczyzn jest

7

Page 8: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

wyraźnie większa). Prawdopodobnie jest to spowodowane indukującym

wpływem testosteronu. Płody i noworodki mają bardzo zmniejszoną zdolność

metabolizowania leków, które z tego powodu są dla nich znacznie bardziej

niebezpieczne (toksyczne). Sprawność biotransformacji leków zmienia się

także w stanach chorobowych.

Głodzenie powoduje u mężczyzn z reguły spadek aktywności enzymów

mikrosomalnych a tym samym spadek aktywności biotransformacji leków.

Odwrotnie u kobiet – głodzenie może pobudzać metabolizm leków. W

podeszłym wieku zmniejsza się aktywność enzymów mikrosomalnych. Leki u

ludzi starszych działają tak jak u dzieci – silniej i są bardziej toksyczne.

Istotny wpływ na metabolizm leków ma temperatura ciała. Zgodnie z regułą

Van’t Hoffa podniesienie temperatury o 10 stopni wzmaga dwukrotnie

szybkość procesów chemicznych. Odnosi się to również do procesów

enzymatycznych biotransformacji leków. Dlatego wiele leków działa u

chorych gorączkujących słabiej i krócej np. glikozydy nasercowe.

Leki mogą być wydalane różnymi drogami

przez nerki - z moczem

przez wątrobę - z żółcią

przez śluzówkę jelit - z kałem

przez gruczoły ślinowe - ze śliną

przez skórę - z potem

przez płuca - z wydzielonym powietrzem

przez gruczoły mleczne – z mlekiem

9. Toksyczność lekówNie ma leków bezpiecznych dla ustroju. W zasadzie każdy lek może wywołać

wiele objawów niepożądanych. Przez działanie toksyczne leku rozumiemy

efekty dawek większych niż lecznicze. Odróżniamy następujące rodzaje

przedawkowania leków:

Przedawkowanie bezwzględne – tzn. następstwa toksycznych dawek leków;

Przedawkowanie kumulatywne – następstwo kumulacji tj. gromadzenia się

leku na skutek podawania dawek większych niż dawki eliminowane;

Przedawkowanie względne – następstwa toksyczne występujące po podaniu

dawek teoretycznie właściwych. Przyczyną względnego przedawkowania

może być niewydolność narządów wewnątrzwydzielniczych np. nerek czy

upośledzenie czynności detoksykacyjnych wątroby. Następstwa toksyczne

mogą także wystąpić na skutek interakcji kilku wspólnie podanych leków.

Niekiedy toksyczne działanie leków jest następstwem odległej konsekwencji

działań leków. Nazywamy to wtórnym działaniem ubocznym.

Np. dysbakterioza przewodu pokarmowego po doustnym podaniu

antybiotyków lub uszkodzenie słuchu przy długotrwałym leczeniu

gentamycyną.

Problem niepożądanych działań leków stał się problemem społecznym. Coraz

częściej obserwuje się „choroby z przeleczenia” tzw. choroby jatrogenne.

10. Uzależnienie i nadużywanie leków

Uzależnienie jest definiowane jako niepowstrzymane pragnienie, które

rozwija się pod wpływem powtarzającego się stosowania leku. W wysoko

rozwiniętych społeczeństwach są trzy powszechnie dostępne, legalnie

używane substancje stosowane w celach nie terapeutycznych: kofeina,

nikotyna i etanol. Wytwarzanie, sprzedaż i konsumpcja innych substancji

uznawane jest przez większość krajów za niezgodne z prawem. Niektóre z

nich mogą być legalnie wykorzystywane jedynie w celach medycznych. Do

najważniejszych substancji leczniczych wywołujących uzależnienie należą:

narkotyczne środki przeciwbólowe (morfina, diamorfina)

8

Page 9: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

środki działające depresyjnie na OUN jak etanol, barbiturany,

niektóre rozpuszczalniki organiczne

leki anksjolityczne i psychotropowe (kokaina, amfetamina).

Zależność od substancji oznacza stan, w którym przyjmowanie substancji staje

się nałogiem a potrzeba przyjmowania tego związku przewyższa inne

potrzeby.

Tolerancja – zmniejszenie działania farmakologicznego w przebiegu

długotrwałego stosowania – często towarzyszy uzależnieniu i mechanizmy

odpowiedzialne za oba zjawiska są prawdopodobnie podobne. Wspólną

własnością substancji działających na psychikę, która może być przyczyną

uzależnienia jest wywoływanie działania nagradzającego. Polega ono na tym,

że substancja przyjmowana regularnie i ciągle powoduje ogólne uczucie

przyjemności – fizyczne i psychiczne, a nagłe przerwanie jej stosowania

nieprzyjemne doznania. Osoba uzależniona stara się uniknąć występowania

takich reakcji przez przyjmowanie kolejnych dawek tego związku. Jednym z

objawów takiego przyzwyczajenia jest występowanie fizycznego zespołu

odstawienia o różnej intensywności, który towarzyszy stanowi uzależnienia.

Istotną rolę w uzależnieniu odgrywa wzmocnienie odruchu warunkowego.

Jeżeli podaniu kolejnych dawek substancji uzależniającej towarzyszą

szczególne warunki otoczenia i towarzyszą następującym potem przyjemnym

doznaniom to już widok strzykawki lub papierosa może wywołać oczekiwanie

doznania przyjemności podobnie jak u psów w doświadczeniach Pawłowa.

Zależność psychiczna, która występuje dłużej niż zespół objawów fizycznej

abstynencji jest głównym czynnikiem powodującym powrót do nałogu.

Leczenie uzależnień jest trudne i długotrwałe. Polega w pierwszym etapie na

złagodzeniu ostrych objawów abstynencji przez podanie innego mniej

uzależniającego związku, który wywołuje podobne działanie jak substancja

uzależniająca. Potem stosuje się leki blokujące efekt nagrody. Interesująca

próbą leczenia uzależnienia kokainowego jest uodpornienie na kokainę –

krążące przeciwciała inaktywują kokainę i znoszą jej działanie. Metoda ta nie

jest jeszcze dopuszczona do stosowania klinicznego. Na końcu stosuje się leki

zmniejszające pragnienie przyjmowania substancji uzależniającej (z grupy

przeciwdepresyjnych) a także psychoterapię.

11. Chromatografia, podział i zasadyChromatografia jest metodą rozdziału wykorzystującą różnice w

oddziaływaniu poszczególnych związków z dwiema fazami: ruchomą i

stacjonarną. Początkowo stosowano tę technikę do rozdzielania naturalnych

barwników (pigmentów) i stąd pochodzi jej nazwa. Ma ona wiele zalet jest

prosta, czuła, skuteczna i dlatego znajduje szerokie zastosowanie zarówno

jako metoda wyodrębniania i oczyszczania związków, jak również analizy

mieszanin.

Fazę stacjonarną może stanowić wypełniona kolumna (chromatografia

kolumnowa) poprzez którą przepływa faza ruchoma albo cienka warstwa

przylegająca do odpowiedniego podłoża (chromatografia cienkowarstwowa)

przez którą przenosi się faza ruchoma w wyniku działania sił kapilarnych.

Faza stacjonarna może być ciałem stałym lub cieczą osadzoną na

nieruchomym nośniku, a faza ruchoma cieczą lub gazem. W zależności od

zastosowania kombinacji oraz struktury faz u podstaw podziału

chromatograficznego leżą różne zjawiska fizyczne i pod tym względem

wyróżnia się chromatografię:

adsorpcyjną (metoda ta wykorzystuje selektywną adsorpcję składników

mieszaniny na powierzchni ciała stałego - adsorbenta)

podziałową (rozdzielczą) ciecz-gaz lub ciecz-ciecz oparta jest na różnicy

we współczynnikach podziału pomiędzy dwie fazy: ciecz-ciecz

(chromatografia cieczowa) lub ciecz-gaz (chromatografia gazowa). Fazą

9

Page 10: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

stacjonarną jest ciecz osadzona na nieaktywnym nośniku stałym, a fazę

ruchomą stanowi inna ciecz lub gaz)

wymianę jonową (metoda ta polega na selektywnym wiązaniu jonów lub

cząsteczek polarnych przez tak zwane jonity). Wytwarzanie się wiązań

następuje na skutek oddziaływań typu kwas-zasada.

Jest to podział formalny i z punktu widzenia użytkownika ważniejsze są

praktyczne rozwiązania techniczne, te zaś zwykle opierają się na kilku

procesach  fizykochemicznych jednocześnie, a poszczególne kategorie

zazębiają się. Można wyróżnić następujące techniki chromatograficzne:

1) chromatografia kolumnowa

2) chromatografia cienkowarstwowa

3) chromatografia bibułowa

4) chromatografia gazowa

5) wysokosprawna chromatografia cieczowa.

12. Chromatografia cienkowarstwowa TLCChromatografia cienkowarstwowa (TLC – thin layer chromatography) jest

specjalną odmianą chromatografii adsorpcyjnej, w której adsorbent stosowany

jest w postaci cienkiej warstwy naniesionej na płytkę. Chromatografia

cienkowarstwowa stosowana bywa najczęściej jako metoda analityczna

jakościowa. Często służy jako metoda kontroli przebiegu reakcji lub rozdziału

mieszanin innymi technikami (np. przy chromatografii kolumnowej).

Wykonanie analizy TLC obejmuje następujące czynności:

przygotowanie płytki

naniesienie badanego roztworu i ewentualnie wzorców

rozwinięcie chromatogramu

wywołanie chromatogramu

analizę wyników

Nanoszenie próbki na płytkę:

Na płytce zaznacza się linię w odległości około 1 cm. od dolnego brzegu. Jest

to tzw. linia startowa. Za pomocą kapilary pobiera się roztwór badanej

mieszaniny i przez dotknięcie nanosi substancję na płytkę. Należy starać, aby

powstająca plamka miała średnicę nie większą niż 2-3 mm. Na tej samej linii

startowej nanosi się próbki substancji wzorcowych w odległościach nie

mniejszych niż 1 cm.

Rozwijanie chromatogramu:

Do komory wlewa się rozpuszczalnik tak, aby na dnie zebrała się jego 0,5-

centymetrowa warstwa. Płytkę umieszcza się w komorze chromatograficznej

pionowo w taki sposób, aby plamki naniesionych próbek znajdowały się

powyżej powierzchni rozpuszczalnika. W wyniku działania sił kapilarnych

eluent wznosi się po płytce, powstaje więc chromatogram „wstępujący”. Gdy

czoło rozpuszczalnika dojdzie do wysokości około 1 cm poniżej górnej

krawędzi, płytkę wyjmuje się z komory, zaznacza natychmiast linię czoła

rozpuszczalnika i suszy.

Współczynnik podziału Rf:

Współczynnik podziału Rf jest zdefiniowany jako stosunek drogi, jaką na

płytce przebył dany związek, do drogi, jaką w tym czasie przebyło czoło

rozpuszczalnika. Dla związków A, B współczynniki Rf wynoszą odpowiednio:

= =

gdzie:

a – droga przebyta przez substancję A; b – droga przebyta przez substancję B;

l – droga przebyta przez czoło rozpuszczalnika; 1 – czoło rozpuszczalnika; 2 –

linia startu

10

Page 11: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Jest to współczynnik charakterystyczny dla danego związku w konkretnym

układzie chromatograficznym, a więc zależy od budowy związku, ale również

od adsorbenta (rodzaj, aktywność, stopień rozdrobnienia, grubość warstwy),

od układu eluującego i ogólnie od warunków wykonania analizy. Tak więc

przy wszelkich porównaniach mających na celu identyfikację związku należy

zachować powtarzalność tych warunków. Całkowitą pewność daje jednak

dopiero wykonanie analizy badanej próbki i wzorca na jednej płytce.

Wywoływanie chromatogramu:

Pozycję barwnych związków na płytce można ustalić bez trudu. Jeżeli związki

nie są barwne, wówczas należy płytkę obejrzeć w świetle lampy UV. Innym

rozwiązaniem jest tzw. wywołanie płytki, czyli potraktowanie jej

odczynnikiem tworzącym barwne produkty z analizowanymi związkami.

Powszechnie stosowanym wywoływaczem jest jod, który sublimuje, a

następnie adsorbuje się na płytce, tworząc niebieskie lub brązowe plamy w

miejscach, gdzie znajduje się związek. Innym wywoływaczem jest kwas

siarkowy lub jego roztwór w metanolu. Płytkę spryskuje się takim roztworem i

następnie umieszcza w temperaturze 200oC, a wtedy w miejscach gdzie

znajduje się substancja organiczna, nastąpi zwęglenie.

Analiza: po wywołaniu chromatogramu dokonujemy jego analizy. Jeżeli

dysponujemy wzorcami, wówczas porównujemy badaną substancję z

wzorcem. Plamki tych samych substancji powinny znajdować się na tej samej

wysokości. Jeżeli nie posiadamy wzorców możemy zmierzyć współczynniki

Rf badanego związku i porównać z danymi literaturowymi.

Część praktyczna1. Synteza kwasu acetylosalicylowego.

2. Wykrywanie substancji czynnych w leku.

3. Izolacja i identyfikacja substancji czynnych z goździków.

1. Synteza kwasu acetylosalicylowegoZastosowanie aspiryny jako leku sięga XVIII wieku, kiedy to odkryto, że

sproszkowana kora wierzby ma działanie przeciwbólowe. Czynnikami

odpowiedzialnymi za to działanie okazały się wyodrębnione z tej kory

pochodne kwasu salicylowego. Od 1859 roku niemiecka firma

farmaceutyczna BAYER używała kwasu salicylowego oraz jego soli sodowej

do produkcji różnych preparatów leczniczych. Jeden z chemików tej firmy

Felix Hoffman zaczął podawać preparat zawierający kwas salicylowy

swojemu ojcu cierpiącemu na reumatyzm. Preparat okazał się bardzo

skuteczny, ale jednocześnie powodował tak silne podrażnienie błony śluzowej

żołądka, że nie mógł być zbyt często przyjmowany. Hoffman wpadł na

pomysł, aby zmniejszyć kwasowość leku przez acetylację grupy

hydroksylowej. Zmodyfikowany preparat okazał się nie tylko znacznie

łagodniejszy dla żołądka, ale miał także o wiele silniejsze działanie

przeciwbólowe i przeciwzapalne niż poprzednio stosowane pochodne kwasu

salicylowego. Powiadomiony o odkryciu dyrektor firmy natychmiast

zorganizował intensywne badania kliniczne nowego środka i nadal mu nazwę

ASPIRIN od a - acetyl i spirin od niemieckiej nazwy kwasu salicylowego –

Spirsäure. W 1899 roku aspiryna pojawiła się po raz pierwszy w handlu.

11

Page 12: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Kwas acetylosalicylowy ma własności przeciwbólowe, przeciwgorączkowe

i przeciwzapalne – należy do grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych

(NLPZ). Mimo, że jest tak starym lekiem, w większości krajów jest nadal

najczęściej stosowanym specyfikiem przeciwbólowym i przeciwgorączkowym

(obok paracetamolu). Inną ważną cechą kwasu acetylosalicylowego

wykorzystywaną w leczeniu jest jego działanie hamujące tworzenie skrzepów

płytkowych – małe dawki kwasu acetylosalicylowego stosowane są w

profilaktyce udarów mózgu i zawałów serca.

W 2007 opublikowano badanie, oparte na retrospektywnej obserwacji 79 439

kobiet, w którym oceniono umieralność wśród kobiet przyjmujących ASA. W

trakcie 24-letniej obserwacji wykazano zmniejszenie ogólnej umieralności

o 25%. Umieralność z przyczyn sercowo-naczyniowych była zmniejszona o

38% już po 1 roku zażywania ASA, natomiast umieralność z powodu

nowotworów była zmniejszona o 12% i zaobserwowana została po 10-letnim

okresie stosowania leku. Korzyści te były obserwowane w grupie

przyjmujących poniżej 14 standardowych dawek kwasu acetylosalicylowego

na miesiąc.

Długotrwałe przyjmowanie kwasu acetylosalicylowego może mieć jednak

skutki uboczne. Do najważniejszych należą uszkodzenia błony śluzowej

żołądka, których konsekwencją są krwawienia z przewodu pokarmowego oraz

wrzody żołądka. Często przyczyną powstawania tych problemów jest

niewłaściwe samoleczenie – pacjent przyjmuje kilka tabletek preparatów

o różnych nazwach handlowych, nie zwracając uwagi na to, że w każdym

z nich znajduje się ta sama substancja - kwas acetylosalicylowy. Tym

sposobem przekracza on bezpieczną dobową dawkę leku. Jest to szczególnie

groźne, jeśli leki przeciwbólowe zażywane są często, np. przy uporczywych

bólach głowy.

Otrzymywanie kwasu acetylosalicylowego z fenolu:

W części praktycznej zajmiemy się końcowym etapem syntezy.

Wykonanie:

W kolbie okrągłodennej o pojemności 50/100cm3 umieścić 2g kwasu

salicylowego i 3-4cm3 bezwodnika octowego a następnie wkroplić do niej

powoli kilka kropli stężonego kwasu siarkowego i mieszać łagodnie w celu

rozpuszczenia kwasu salicylowego. Reagenty ogrzewać we wrzącej łaźni

wodnej pod chłodnicą zwrotną, przez co najmniej 10 minut, a następnie do

gorącej mieszaniny dodać 5cm3 wody (uwaga! Reakcja egzotermiczna) w celu

zhydrolizowania nadmiaru bezwodnika octowego. Po wygaśnięciu efektu

termicznego mieszaninę ochłodzić do temperatury pokojowej. Jeżeli kwas

acetylosalicylowy nie zacznie krystalizować w tych warunkach, to należy

zapoczątkować krystalizację przez pocieranie bagietką ścianek kolby i

ochłodzenie w zimnej wodzie. Gdy pojawią się kryształy dodać kolejne 20-

25cm3 wody. Surowy produkt przesączyć pod zmniejszonym ciśnieniem.

Pozostawić na szalce Petriego na powietrzu do wysuszenia produktu.

W opisie równanie reakcji oraz schematyczny rysunek aparatury, w której odbywa się synteza kwasu acetylosalicylowego.

2. Wykrywanie substancji czynnych w leku

12

Page 13: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

Etopiryna jest lekiem stosowanym w leczeniu bólów głowy oraz bólów o

umiarkowanym nasileniu, zwłaszcza pochodzenia zapalnego.

Zawiera: acidum acetylsalicylicum (kwas acetylosalicylowy),

ethenzamidum (etanzamid, 2-etoksybenzamid) i coffeinum (kofeina).

Wykonanie:

Jedną tabletkę etopiryny sproszkować dokładnie w moździerzu, uzyskany

proszek przenieść do probówki i zalać około 4cm3 CH2Cl2. Po dokładnym

wytrząsaniu zawiesinę przesączyć przez sączek karbowany do probówki.

1. Roztwór:

Na płytkę pokrytą żelem krzemionkowym nanieść za pomocą kapilary kilka

kropli roztworu wzorcowego: kofeiny, 2-etoksybenzamidu i kwasu

acetylosalicylowego oraz odpowiednio więcej kropili ekstraktu otrzymanego z

badanej tabletki. Rozwinąć chromatogram w układzie chloroform – metanol –

octan etylu 2:0,2:0,3 i po wysuszeniu oglądać chromatogram pod lampą UV.

Na podstawie migracji substancji i obliczonych dla nich wartości współczynników Rf stwierdzić obecność lub brak kofeiny, kwasu acetylosalicylowego i 2-etoksybenzamidu w badanym leku. Do opisu dołączyć płytkę TLC, którą każdy student wykonuje samodzielnie.

2. Osad:

Do osadu dodać ok. 1cm3 wody i kilka kropel roztworu jodu.

Zaobserwować zmiany. Jaki składnik został wykryty w ten sposób?

UWAGA! Układ rozwijający po wywołaniu chromatografu należy wylać do

butelki pod wyciągiem oznaczonej ZLEWKI UKŁADU

ROZWIJAJĄCEGO, natomiast pozostały w probówce z ekstrakcji chlorek

metylenu (CH2Cl2) do butelki pod wyciągiem z etykietą: ZLEWKI

CHLOREK METYLENU.

3. Izolacja i identyfikacja substancji czynnych z goździkówGoździki należą do najstarszych przypraw w dziejach ludzkości. W Chinach

znano je już 300 lat p.n.e. Ojczyzną goździkowca są wyspy Moluki. Są one

uniwersalną przyprawą o przyjemnym, charakterystycznym zapachu, nieco

gorzkawym smaku stosowaną m.in. do kompotów, nadzienia do ciast i innych.

Goździki będące w handlu zawierają około: 15-20% olejku eterycznego, a w

nim eugenol 70-90%, kariofilen i acetyloeugenol. Ponadto w goździkach

można znaleźć garbniki 10%, żywice 8%, tłuszczowce, woski i kwasy

organiczne, głównie fenolowe.

Wyciągi z goździków działają silnie przeciwzapalnie, silnie ściągająco,

odkażająco, znieczulająco, przeciwbólowo, wykrztuśnie, pobudzają apetyt,

zwiększają wydzielanie soków żołądkowych, trzustkowych i jelitowych oraz

żółci, przyspieszają trawienie. Występujący w goździkach eugenol skutecznie

obniża poziom wolnych rodników w komórkach, przez co ma działanie

antynowotworowe. W stomatologii eugenol stosuje się powszechnie jako płyn

do zarobienia past służących do wypełniania kanałów korzeniowych

(Endomethasone, Caryosan), jak również do materiałów używanych do

tymczasowego wypełniania ubytków oraz do past do pokrycia pośredniego

miazgi zębowej (Caryosan, tlenek cynku). Eugenol może być także używany

13

Page 14: Proponowany cykl wykładów z Chemii Medycznej · Web viewIstnieją także leki, których działanie jest wynikiem bezpośrednich reakcji chemicznych np. reakcji zobojętniania czy

do odkażania kanałów korzeniowych podczas leczenia zgorzeli miazgi, jak

również jako tzw. strącalnik przy impregnacji zębiny azotanem srebra.

Eugenol, 2-metoksy-4-allilofenol

Wykonanie:

Do probówki wrzucić 5 sztuk goździków i zalać około 4cm3 etanolu.

Doprowadzić do wrzenia w płomieniu palnika (UWAGA! Etanol jest

łatwopalny!). Po ogrzaniu odstawić probówkę do statywu na około 10 minut.

Po tym czasie klarowny roztwór znad goździków podzielić na dwie części

przelewając każdą porcję do osobnej czystej probówki, następnie:

a) do pierwszej probówki dodać około 0,5 – 1cm3 FeCl3,

zapisać obserwacje, wnioski i równanie reakcjib) do drugiej probówki dodać około 0,5 – 1cm3 KMnO4,

zapisać obserwacje, wnioski i równanie reakcji

14