Farmaci 2(riassunto) - Riassunto Analisi dei medicinali PDF

Preview

Summary

ANALISI DEI FARMACI II Le sostanze possono essere classificate in: Organiche Metallorganiche Inorganiche si articola in: Saggi preliminari Analisi dei gruppi funzionali Analisi di strutture farmaceutiche Che conduce della sostanza Saggi preliminari: Valutazione dei caratteri organolettici Valutazion...

Description

ANALISI DEI FARMACI II Le sostanze possono essere classificate in: -

Organiche Metallorganiche Inorganiche

L’analisi si articola in: -

Saggi preliminari Analisi dei gruppi funzionali Analisi di strutture farmaceutiche

Che conduce all’identificazione della sostanza 1-

Saggi preliminari: Valutazione dei caratteri organolettici Valutazione del comportamento al riscaldamento-saggi di combustione Valutazione della solubilità Determinazione del punto di fusione Analisi elementare organica

Caratteristiche organolettiche: possono essere apprezzate dai 5 sensi -

-

Odore: odori caratteristici (canfora, clorbutanolo, eucaliptolo, mentolo, metile salicilato e benzoato) possono essere utili) Colore: alcune colorazioni definite (diverse dal bianco), laddove presenti, sono assai utili per il riconoscimento Stato fisico: pochi composti sono liquidi o viscosi (facile riconoscimento). I solidi possono essere amorfi (intervalli di fusione indefinibili) o cristallini (intervalli di fusione in genere ristretti, ma possibile anche la decomposizione) Densità Sapore (assolutamente sconsigliato)

Saggi di combustione -

-

I composti organici per riscaldamento bruciano con fiamma o decompongono senza bruciare dando origine ad H2O, CO2 ed altri prodotti volatili, se presenti eteroelementi quali alogeni, azoto, zolfo e fosforo. A riscaldamento terminato non lasciano residuo I composti organometallici per riscaldamento, una volta eliminata la parte organica (CO2 e H2O) lasciano un residuo infusibile I composti inorganici restano inalterati

Il saggio si esegue in capsula di porcellana, scaldando dapprima moderatamente, poi sempre più intensamente (fiamma buonsenso ossid.). Quando la sostanza si incendia, si allontana la capsula dalla fiamma e si osservano le caratteristiche della combustione: -

Fiamma gialla con contorni azzurrognoli: sostanze alifatiche sature a basso PM Fiamma gialla senza fumi: sostanze alifatiche sature Fiamma fuligginosa: sostanze insature 1

I sulfamidici rigonfiano; le sostanze poliossidrilate (zuccheri) emanano odore di caramello) I composti organometallici lasciano un residuo bianco-sporco (metalli alcalini ed alcalino-terrosi), giallo (Sali di bismuto), bruno (Sali di metalli peanti), metallico (Sali di piombo), i composti organici del mercurio non lasciano residuo. Il residuo infusibile può essere utilizzato per la individualizzazione degli elementi metallici, che saranno presenti come: -

Metalli (Ag, Au, Pt) Ossidi (CaO, MgO, ZnO, CuO, Al2O3, Fe2O3) Carbonati (Na2CO3, K2CO3 etc.) Alogenuri, solfati e pirofosfati alcalini ed alcalino-terrosi

Analisi elementare organica Si ricerca nella sostanza organica o metallorganica la presenza di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo, alogeni, fosforo ed arsenico; la determinazione è qualitativa. La presenza di C e H si dà per scontata. I due elementi possono comunque essere evidenziati dallo sviluppo di acqua e anidride carbonica.

Scaldare in provetta 20-30 mg di sostanza con circa 100 mg di CuO. Congiungere la provetta scaldata a secco con un’altra provetta contenente acqua di barile medianti tubo a squadra. Si osservano formazione di precipitato nell’acqua di barile e condensazione di vapore acqueo sulle pareti più fredde del tubicino del saggio. Saggio di Lassaigne Il saggio consiste nella decomposizione termica della sostanza organica o metallorganica in presenza di Na metallico. -

Alogeno: NaF, NaCl, NaBr, NaI N: NaCN N e S: NaCNS  NaCN + Na2S S: Na2S P/As : Na3PO3, Na3PO4, Na3AsO3, Na3AsO4

Esecuzione: sul fondo di una provetta si depositano alcuni cg di sostanza in esame (una punta di spatola) ed un pezzetto di sodio metallico. Si scalda moderatamente per fondere il metallo (circa 100 gradi) quindi più intensamente per 5 minuti circa, fino all'incandescenza, in modo tale da avere fusione e decomposizione della sostanza organica. La provetta ancora incandescente, sempre maneggiata con pinze metalliche, viene immersa e frantumata sul fondo di un calice contenente 10-20 ml di acqua distillata (fare attenzione agli scoppi prodotti dal sodio metallico in eccesso che reagisce con l’acqua) La sospensione acquosa viene filtrata per allontanare il vetro frantumato e i residui carboniosi. Il filtrato (soluzione di Lassaigne) è una soluzione alcalina, limpida e incolore, contenente i Sali sodici sopra elencati, che verra sottoposta ai successivi saggi di analisi elementare. 2

Avvertenze: -

Il processo di decomposizione deve essere eseguito in assenza di acqua per la presenza di Na metallico!

2Na + 2H2O  2NaOH + H2 (volatile) Usare strumentazione asciutta e scaldare a secco (direttamente sulla fiamma) -

Na metallico deve essere in eccesso per assicurare una mineralizzazione completa della sostanza e, se presenti sia N che S, la trasformazione di NaCNS in Na2S e NaCN. NaCNS, nella prosecuzione dei tests, produrrebbe una interferente colorazione rossa dovuta al solfocianuro ferrico Fe(CNS)3. S--, invece, forma un precipitato nero di FeS che, con la successiva acidificazione, si scioglie e non interferisce.

Azoto 1) Una porzione della soluzione di Lassaigne filtrata (alcuni ml) viene addizionata con FeSO4 (una punta di spatola). Si scalda e si osserverà, dato che si è in ambiente basico, precipitazione di Fe(OH)2 e di Fe(OH)3 (il Fe3+ si forma da Fe2+ per ossidazione atmosferica della soluzione alcalina calda.

2) Si lascia raffreddare e si acidifica con acido solforico diluito: gli idrossidi di ferro si sciolgono ed il ferrocianuro reagisce con Fe3+ formando ferrocianuro ferrico (blu di Prussia) o esacianoferrato (II) di ferro (III). La colorazione o il precipitato blu indica la presenza di N.

Avvertenze: -

-

L’acidificazione porta in soluzione Fe (III). (Prima precipitato come idrossido) consentendo la formazione del ferrocianuro ferrico (blu). È meglio acidificare con H2SO4 che con HCl. Il giallo del cloruro ferrico farebbe infatti risultare verdastro il colore del blu di Prussia Non è necessario aggiungere FeCl3 poiché il Fe3+ è già presente per l’ossidazione atmosferica di Fe2+ Soluzione incolore o gialla a fine test indica assenza di N Il test può dare risposta positiva meno evidente o incerta se l’azoto è amminico o è presente in bassa % o ad uno stato di ossidazione elevato. 3

Zolfo -

Alla soluzione di Lassaigne si aggiunge un cristallino di sodio nitroprussiato  colorazione violacea se presente S

-

La soluzione di Lassaigne viene acidificata con acido acetico ed addizionata con soluzione di piombo acetato  precipitato nero di PbS se presente S

-

La soluzione di Lassaigne viene addizionata con una soluzione di Na2PbO2 (sodio Piombito)  precipitato nero di PbS se presente S. Si deve osservare precipitato di FeS (nero) quando si aggiunge FeSo4 alla soluzione di Lassaigne durante la ricerca di N non ancora acidificata. L’acidificazione provoca poi ridissoluzione.

-

Se positiva la ricerca di S, conviene accertare che S è presente come SO4--. In questo caso la sostanza organica sarà il solfato di una base e, quindi, dovrà essere presente anche l’azoto e la sostanza sarà generalmente idrosolubile.

Alogeni Saggio di Beilstein Filo di rame + sostanza  CuX2 (fiamma azzurro-verde) -

Non evidenzia F perché CuF2 non è volatile È positivo anche per sole impurezze alogenate (falsi positivi) Se presente molto N nella sostanza  fiamma verde (falsi positivi) Può essere negativo, anche se presenti alogeni, per interferenza da parte di metalli alcalini

Fluoro La soluzione di Lassaigne (1-2 ml) viene acidificata con HCl o AcOH dil., riscaldata all’ebollizione (parziale concentrazione), raffreddata ed addizionata con qualche goccia di soluzione (rossa) del complesso zirconio-alizarina: un viraggio al giallo (alizarina) indica la presenza di fluoro.

4

Cloro, Bromo, Iodio 1) Trattare la soluzione di Lassaigne con HNO3 e AgNO3. In presenza di alogeni di formeranno precipitati di: AgCl bianco AgBr e AgI gialli AgF non precipita Se presenti N o S o entrambi, nella soluzione di Lassaigne, questi danno interferenza formando precipitati di AgCn e Ag2S.

Il trattamento a caldo con HNO3 dil. (Per eliminazione di CN- e S2), tuttavia, può pregiudicare la ricerca di bromo e iodio con Ag+ per ossidazione a Br2 e I2. 2) Calcinazione della sostanza in esame:

Come procedere alla ricerca di Cl, Br e I? Tenere presente che tra le sostanze che analizziamo: -

Sono poche le sostanze contenenti due diversi alogeni (in questi casi quasi sempre il cloro è ionico) Bromo e Iodio non sono mai presenti entrambi Lo iodio è presente solo in sostanze azotate e non è mai ionico

Ricerca del cloro: -

-

Se assenti N ed S (in assenza di N, Cl non è ionico) 1) Soluzione di L. + acido nitrico + argentino nitrato  precipitato bianco di AgCl; il precipitato deve sciogliersi in ammoniaca diluita (usare 3-4 gocce di ammoniaca conc.) 2) Calcinazione della sostanza in capsula con quantità tripla di CaO. Scaldare con fiamma ossidante fino a decomposizione completa. Raffreddare riprendere con acqua e filtrare. Mettere in evidenza la presenza di Cl- nel filtrato come in 1 Se presenti N o S 5

Non saggiare la soluzione L. Eseguire la calcinazione considerando che Cl potrebbe essere ionico (se c’è N). Per verificarlo> sciogliere la sostanza in acqua, addizionare acido nitrico (filtrare se intorbidamento) e argento nitrato  precipitato AgCl bianco N.B.: la prova di ridissoluzione di AgCl precipitato con NH3 non può essere eseguita in presenza delle acque madri: l’aggiunta di ammoniaca fa infatti precipitare la base organica Ricerca del bromo: -

-

Se presenti N ed S (in assenza di N, Br non ionico) 1) Soluzione di L. + HNO3 + AgNO3  precipitato giallo di AgBr. Il precipitato giallo non scioglie in ammoniaca diluita, ma scioglie in ammoniaca 6N. 2) Calcinazione della sostanza con quantità tripla di CaO. Scaldare fino a decomposizione completa, raffreddare, riprendere con acqua e filtrare. Trattare una parte del filtrato come al punto 1; trattare la restante parte con HCl dil.ed acqua di Cloro o acido solforico dil.e sodio ipoclorito  Br2 (colorazione arancio solvente organico immiscibile in acqua) Se presenti N e/o S Non saggiare la soluzione L., eseguire la calcinazione e verificare che il Br sia o meno ionico con la stessa metodica del cloro  Precipitato AgBr giallo

Ricerca dello Iodio È presente solo in sostanze azotate e non è mai ionico. Non è mai presente se c’è Br. Procedere come per il bromo in sostanze contenenti N e/o S, tenendo presente che I2 colora in viola lo strato di solvente organico e che AgI è giallo e insolubile in ammoniaca di qualsiasi concentrazione. N.B.: i trattamenti termici spesso causano la rimozione di I2 (fumi violacei); ne consegue che la presenza di I nella molecola non viene evidenziata né dalla precipitazione di AgI né dall’estrazioe di I2 in solvente organico. Presenza di due alogeni: In questi casi è necessario: -

Apprezzare la ridissoluzione selettiva dei due precipitati AgX Evidenziare con il test ossidativo la presenza di Br o I accanto a Cl Stabilire se uno dei due è ionico e quale

Esempio: Bromexina HCl Lassaigne  Nessun test su soluzione per gli alogeni Calcinazione  filtrato + HNO3 e AgNO3  precipitato di AgBr e AgCl (ridissoluzione selettiva)/ test ox sul filtrato: arancione (Br2) Ionicità alogeno: direttamente sulla sostanza  precipitato AgCl

6

Chiochinolo - Lassaigne: presenza N  nessun test per alogeni su soluzione - Calcinazione: precipitato AgCl e AgI (ridissoluzione selettiva) / test ox: colorazione viola (I2) - Ionicita alogeno: test negativo - Il trattamento a caldo della calcinazione provoca l’allontanamento di I2 (fumi violacei) per cui risulta difficile evidenziare la presenza dello iodio in entrambi i test.

Fosforo Miscela ossidante in ambiente basico (Na2CO3 + KNO3) Sostanza + Na2CO3 + KNO3 (calore)  Na3PO4 200-300 mg di sostanza + quadruplo di carbonato di Na2CO3 – KNO3. Miscelare in capsula e scaldare fino a combustione ed ossidazione complete (fiamma ossidante). Lasciare raffreddare. La massa ottenuta conterrà Fosfato di sodio. Riconoscimento Na3PO4: a. Na3PO4  HCl dil.  H3PO4  tampone pH 8-9 + MgCl2  MgNH4PO4 (precipitato bianco cristallino) Filtrazione e aggiunta di Argento nitrato  precipitato giallo di Ag3PO4 b. Na3PO4 + HNO3 dil.  H3PO4 +(NH4)2MoO4 + calore  (NH4)3PO4 x 12 MoO3 (colorazione o precipitato giallo N.B.: utilizzare questo metodo per il calcioglicerofosfato A) La massa calcinatam dopo raffreddamento, viene ripresa con HCl dil. Se necessario si filtra, si tampona a pH 8-9 e si aggiunge miscela magnesiaca. Si osserva la formazione di precipitato di MgNH4PO4. Questo viene isolato sul filtro. Si aggiungono, sul filtro, poche gocce di AgNO3: si osserva il precipitato diventare, da bianco, giallo (Ag3PO4) B) La massa calcinata, dopo raffreddamento, viene ripresa con acido nitrico dil. Se necessario si filtra e successivamente si aggiunge al filtrato ammonio molibdato. Si scalda a b.m. e lo sviluppi di una colorazione gialla o di un precipitato giallo indica la presenza di fosforo. Sostanze organiche attualmente dispensate: -

Organiche: clorochina bifosfato X 2 H3PO4

Primachina difosfato X 2 H3PO4

7

Entrambi idrosolubili: Sciogliere in acqua, alcalinizzare con NaOH, estrarre con solvente organico la base e ricercare i fosfati nella fase acquosa, previa acidificazione secondo il metodo di ricerca dei fosfati.

-

Metallorganiche Calcio glicerofosfato

-

Inorganiche: fosfati Al, Ca, K, Na

Una volta accertata, mediante l’analisi elementare qualitativa, la presenza di eteroelementi (alogeni, zolfo, azoto, fosforo), è opportuno verificare se questi sono presenti come ioni (alogenuri, aloidrati, fosfati, solfati, nitrati). Per lo zolfo: SO4-La sostanza viene sciolta in acqua. Trattandosi di un sale, la sostanza è generalmente idrosolubile o, comunque, sufficientemente solubile in acqua da consentire il saggio di solfati sul filtrato acquoso (+ HCl +BaCl2  precipitato bianco di BaSO4 INSOLUBILE). Se la sostanza in esame è un solfato deve essere presente anche l’azoto basico protonato. N.B.: i mesilati CH3SO3- non danno la reazione dei solfati (soluzione limpida). La danno se vengono prima calcinati in capsula con Na2CO3. Per l’azoto: NO3I nitrati sono in genere poco solubili in acqua. Eseguire il test dei nitrati sulla soluzione acquosa satura della sostanza oppure sciogliere in acqua la sostanza, alcalinizzare con NaOH, estrarre con solvente organico la base ed eseguire il test sulla fase acquosa acidificando con H2SO4 dil. (Si aggiunge FeSO4)

Per il fosforo: PO4-I fosfati sono generalmente idrosolubili. Procedere come già descritto per clorochina difosfato e primachina difosfato 8

Metalli alcalini Presenti piu di sessanta sostanze contenenti Na, una decina contenenti K e una contenente Li (metallorganiche). I tre metalli si evidenziano col filo di platino (saggio alla fiamma: porpora per Li, gialla per Na e violetta per K) sul residuo infusibile). Altri metalli presenti con relativa frequenza sono Ca, Mg e Zn. Le sostanze che li contengono sono generalmente idrosolubili. È opportuno tuttavia eseguire la ricerca sul residuo infusibile, sciogliendo con poche gocce di HCl diluito il residuo stesso e procedendo quindi come per la ricerca di questi metalli in Sali inorganici idrosolubili.

Sostanze metallorganiche •

Cloramina T X 3 H2O Coccio: tipico della metallorganica Lassaigne: N e S positivi evidenti Alogeni: Cloro positivo (calcinazione) non ha senso verificarne la ionicità Na: alla fiamma

•

Sodio laurilsolfato - Coccio: tipico da metallorganica - Lassaigne: N negativo, S positivo - Alogeni: ricerca negativa (non ci sono sostanze CHOS)

-

Na: alla fiamma

•

Saccarina sodica -

Coccio: tipico da metallorganica Lassaigne: N e S positivi Alogeni: ricerca negativa Na: alla fiamma

Organiche •

Nafazolina nitrato X HNO3 -

Coccio: tipico da organica Lassaigne: N positivo, S negativo Alogeni: ricerca negativa Ionicità N: test nitrati su soluzione acquosa satura (poco idrosolubile)

9

•

Aminofillina (teofillina etilendiammina) - coccio: tipico da organica - Lassaigne: N positivo, S negativo - Alogeni: negativi

•

Nicotinamide -

•

Coccio tipico da organica Lassaigne: N positivo, S negativo Alogeni negativi

Atropina solfato -

• • • • • • • •

Lassaigne: positivo N e S (verifica ionicità) Alogeni negativi

Isoniazide Sulofamerazina Acido benzoico Acido nicotinico Eritromicina Clorbutanolo Chiochinolo Bromexina cloridrato: per gli alogeni verificare Cl ionico o non e test ossidativo per Br

 Unità 3 vedi slide  Schema di analisi 1) -

Comportamento della sostanza al coccio e differenziazione in 3 classi: Organica Organometallica Inorganica Osservazione del comportamento durante la combustione (odore, sublimazione, fusione, svolgimento dei fumi).

Se la sostanza fonde durante la prova sul coccio verificare il p.f., se non fonde si ricercherà la sostanza tra quelle che non hanno punto di fusione. Per le sostanze inorganiche eseguire l’analisi qualitativa inorganica, idem per il riconoscimento del catione nelle organometalliche (con i dovuti accorgimenti)

1

2) Per le sostanze organiche e per le organometalliche: analisi elementare con eventuale verifica ionicità (solo per organiche) di alogeni, zolfo, azoto e fosforo. A questo punto è individuato l’elenco di sostanze in cui è contenuta la sostanza in esame. 3) Prove di solubilità: - La sostanza si scioglie in acqua: pH neutro (Sali neutri, alcoli, polialcoli e zuccheri, molecole idrofile per la presenza di molte funzioni polari), pH > 7 (basi, Sali basici di acidi deboli con basi forti), pH < 7 (acidi organici solvibili come tartarico e citrico o Sali acidi come cloridrati di ammine) - La sostanza non si scioglie in acqua: se si scioglie in acidi (HCl dil.) deve avere funzioni basiche (ammine, sulfamidici, aminoacidi, aminofenoli); si scioglie in basi (NaOH o bicarbonato di sodio) 4) Altri saggi preliminari: trattamento con Br 2: alla soluzione acquosa o idroalcolica o alcolica della sostanza si aggiungono alcune gocce di acqua di bromo. Una immediata decolorazione per agitazione è indice di positività (confrontare con saggio in bianco); nitrazione per aromaticità 5) Identificazione gruppi funzionali: da farsi tenendo conto delle informazioni già acquisite ai precedenti punti e, se l’elenco individuato è costituito da poche sostanze, delle strutture facenti parte dell’elenco stesso. 6) Particolari classi di sostanze: carboidrati, penicillina, basi puriniche, sulfamidici, steroli, tetracicline 7) Reazioni specifiche: consultazione farmacopea

Altri saggi preliminari: -

Saggio con Br2:

Potassio sorbato: con eccesso di Br2 si forma il 2,3,4,5-tetrabromoesanoato di K, idroinsolubile, mentre se il bromo non è in eccesso si forma il 4,5-dibromoesanoato di K Interferiscono con il saggio: 1) la sostituzione su anelli aromatici attivati alla sostituzione elettrofila con formazione di bromoderivati e sviluppo di HBr Fenoli: prodotto di polialogenazione Ammine aromatiche: avviene bromurazione seguita da salificazione dell’ammina con HBr Ammine terziarie: perbromuri (es.: alogenazione azoto della piridina) Chetoni: avviene alfa-alogenazione 2) ossidazione: vengono ossidati tioli (disolfuri), alcoli (reazione lenta, a caldo) e carboidrati (acidi aldonici)
<...