ATIVIDADE 1

Análise de antibióticos β-lactâmicos.

Objetivo. Dominar os métodos de análise de fármacos de antibióticos β-lactâmicos (penicilinas e cefalosporinas).

Auto preparação. Escreva as fórmulas e nomes químicos da benzilpenicilina, seus sais de sódio e novocaína, benzatinabenzilpenicilina, fenoximetilpenicilina, penicilinas semi-sintéticas: sal de sódio de oxacilina, ampicilina, sal dissódico de carbenicilina, cefalexina, sal de sódio de cefalotina. Para estudar as propriedades físicas e químicas dessas substâncias, métodos de análise qualitativa e quantitativa. Estudar as características da obtenção de substâncias medicinais-antibióticos, características de seu uso na prática médica, condições de armazenamento.

Tarefas:

Responder as questões de controle de entrada;

Realizar reações de identificação de acordo com os requisitos da documentação regulatória relevante;

No processo de autoformação e em sala de aula, o aluno deve adquirir os seguintes conhecimentos e competências:

Conhecer:

Fórmulas, nomes internacionais, russos e químicos, aparência, propriedades e solubilidade das substâncias propostas;

Reações de identificação das substâncias listadas acima;

Condições de armazenamento, uso de substâncias medicinais na prática médica.

Tarefa para a lição:

Realizar uma análise de drogas do grupo de β-lactamidas de acordo com o ND

Trabalho independente dos alunos

Tarefa I. Realizar reações qualitativas a substâncias medicinais de penicilinas naturais e semi-sintéticas.

1. Reação hidroxâmica. Esta reação é uma reação de todo o grupo às β-lactamidas. Ao realizá-lo, as condições do procedimento (quantidade de álcali e ácido) devem ser cuidadosamente observadas, pois os hidroxamatos de metais pesados ​​são formados apenas em determinadas faixas de pH.

Método de execução:

a) Coloca-se 0,01 g do fármaco em um copo de porcelana, adiciona-se 1 gota de solução composta por 1 ml de solução 1 M de cloridrato de hidroxilamina e 0,3 ml de solução 1 M de hidróxido de sódio. Após 2-3 minutos, adicione 1 gota de solução de ácido acético à mistura, misture bem e adicione 1 gota de solução de nitrato de cobre. Forma-se um precipitado verde.

b) Em uma xícara de porcelana, dissolva 0,005 g da droga em 3 ml de água, adicione 0,1 g de cloridrato de hidroxilamina. Após 5 minutos à solução resultante foi adicionado 1,1 ml de 1N. solução de ácido clorídrico e 3 gotas de solução de cloreto de ferro (III). Aparece uma cor vermelho-púrpura suja.

2. Reação com ácido clorídrico. Quando os sais solúveis da penicilina interagem com o ácido clorídrico a 25%, é liberado um precipitado branco da forma ácida da penicilina, que é solúvel em excesso do reagente.

Método de execução:

A 0,02 g do fármaco dissolvido em um tubo de ensaio em 1 ml de água, adiciona-se gota a gota uma solução de ácido clorídrico a 25%. Forma-se um precipitado branco, solúvel em excesso de ácido.

Reação de detecção de enxofre.

A 0,01 g da droga em um tubo de ensaio, adicione 2-3 ml de ácido nítrico concentrado e ferva por 2-3 minutos. Após arrefecimento, adiciona-se 0,5 ml de solução de cloreto de bário. Um precipitado branco cai.

Reação com uma solução de nitrato de prata.

0,002 g da droga é dissolvido em 20 ml de água destilada em um tubo de ensaio de 50 ml, 1 ml de ácido nítrico diluído é adicionado e misturado. Em seguida, adicione 1 ml de solução de nitrato de prata. Após 2 minutos, precipita-se um precipitado branco de queijo, facilmente solúvel em 1 ml de solução de amônia.

Reação com solução de amônia de nitrato de prata.

0,01 g da droga é dissolvido em 20 ml de água destilada em um tubo resistente ao calor e uma solução consistindo de 10 ml de solução de nitrato de prata e 10 ml de amônia é adicionada. A solução é então aquecida quase até a ebulição. Aparece uma cor marrom clara, passando para marrom escuro, e após 5 minutos um precipitado escuro (prata metálica) é liberado.

Enquanto o precipitado de acetileno de prata secava, o autor separou uma pequena parte (cerca de meia ervilha). Esperei essa porção de acetileto de prata secar, esmaguei-a cuidadosamente em pó (com uma espátula de plástico sobre papel), espalhei em uma camada fina sobre uma folha de papel e acendi a chama de um isqueiro. Houve uma explosão bastante alta (especialmente considerando a pequena porção da substância). Isso me fez pensar: se você explodir a maior parte do acetileno de prata (obtido de 1 g de nitrato de prata) no laboratório, todo o andar virá correndo. Mas estava chovendo lá fora e, além disso, era perigoso carregar o sedimento quase seco para fora. Decidi tentar.

Quando o precipitado estava completamente seco, ele acendeu um fio de aço incandescente na chama de um queimador e o tocou no centro do precipitado. Houve uma rachadura. Algumas faíscas apareceram no ponto de contato. E isso é tudo. Ele pegou um queimador e acendeu a chama no sedimento. Estalos individuais foram ouvidos, faíscas apareceram, mas a maior parte do sedimento permaneceu inalterada.

Ele transferiu cuidadosamente o sedimento do filtro para o papel, esmagou-o cuidadosamente em pó com uma espátula de plástico, varreu o acetileno em uma pilha e tocou o centro com papel queimado. Seguiu-se uma explosão, mas relativamente fraca. Em câmera lenta, o vídeo mostrou um flash amarelo e faíscas, porém, a maior parte da substância permaneceu intacta. O sedimento estava bem seco, e que não explodisse porque ainda estava molhado estava fora de questão.

Então eu moí o acetileno mais completamente e o coloquei em uma camada fina em uma folha de papel. A partir do toque da chama do isqueiro, ocorreu uma forte explosão. Descobriu-se que pequenas e quase imperceptíveis quantidades de acetileno, que foram espalhadas em um filtro ou papel no qual o precipitado de Ag 2 C 2 foi esmagado, explodiram mais fortemente do que um precipitado compacto obtido a partir de 1 g de nitrato de prata.

Uma vez foi possível observar uma pequena explosão ao esfregar o acetileno de prata.

Antes da secagem final do precipitado, ele deve ser triturado em pó com uma espátula plástica e a substância deve ser colocada em uma camada fina sobre papel. Depois de seco, acenda cuidadosamente o acetileno de prata. Haverá um forte estrondo, ao assistir o vídeo em câmera lenta, um flash amarelo e várias faíscas são perceptíveis. Após a explosão, uma mancha preta permanecerá no papel.

Não é recomendado incendiar grandes quantidades de acetileno de prata: não apenas por razões de segurança, mas também porque, neste caso, o experimento pode não dar certo.

O acetileno não utilizado é decomposto em ácido nítrico, a solução de nitrato de prata resultante é usada para outros experimentos.

Sobre isso, considerei o experimento encerrado, mas o experimento recebeu uma continuação inesperada. No dia seguinte, um grande dessecador foi colocado na mesma mesa. Quase imediatamente houve uma explosão: por atrito, explodiram grãos de acetileno de prata, que se espalharam sobre a mesa. Um terço da tampa da mesa ficou escura (foi difícil lavá-la). No segundo dia houve uma explosão quando coloquei uma garrafa de mercúrio na mesa: foi bastante desagradável. Eu tive que limpar cuidadosamente a mesa com ácido diluído.

Provavelmente, com o tempo, a sensibilidade do acetileno de prata seco ao atrito e choque aumenta.

Teste de Tollens (reação do espelho de prata)

Tollens Bernhard Christian Gottfried(1841-1918), professor (Alemanha). As principais pesquisas são dedicadas à química orgânica e à bioquímica.

O reagente foi proposto por Tollens em 1881. Ele criou um método para determinação de carboidratos.

1841 nasceu em Hamburgo

1864 formou-se na Universidade de Göttingen

1864-1873 trabalhou no laboratório de S. A. Nyurtz na Escola Superior de Medicina de Paris 1873 professor na Gettygen University e diretor X instituto mico-agronômico desta universidade.

Métodos de Preparação de Amostras Tollens

Adicione algumas gotas de solução alcalina a 1 ml de solução de nitrato de prata.

Um precipitado de óxido de prata precipita.

Ao precipitado resultante, adicionar gota a gota solução de amônia (amônia) até que o precipitado esteja completamente dissolvido devido à formação de um composto complexo.

AgNO 3 + NH 4 OH \u003d AgOH + NH 4 NO 3

2AgOH \u003d Ag 2 O ↓ + H 2 O

O óxido de prata tem a capacidade de se dissolver em amônia

Ag 2 O + 4NH 4 OH \u003d 2OH + H 2 O

conexão complexa -hidróxido de diamina de prata[Ag(NH 3 ) 2OH

Guarde a solução de amônia resultante de óxido de prata em um frasco escuro para experimentos.

Amônia de prata (solução de água-acetona)

0,5 g de nitrato de prata é dissolvido em 5 ml de água destilada.

A esta solução adiciona-se 5 ml de amoníaco concentrado,

e então o volume líquido é ajustado com acetona para 100 ml.

Efeito oxidativo do óxido de prataé explicado pelo fato de esta substância ser um óxido de um metal nobre; portanto, o óxido também é instável na presença de um agente redutor, ou seja, uma substância que é facilmente oxidada, libera facilmente oxigênio, como resultado da liberação (redução) de prata metálica.

A equação da reação pode ser dada na forma usual:

HCHO + Ag 2 O -> HCOOH + 2 Ag

aldeído fórmico

Metanal

Formalina

Ou a equação completa:

HCHO + 2OH -> HCOOH + 2Ag + 4NH 3 + H 2 O

A reação do "espelho de prata" é a seguinte em presença de amônia em excesso se transforma em um sal - formato de amônio HCOONH 4:

2[Ag(NH 3 ) 2] OH + HCOH = 2 Ag ↓ + HCOONH 4 + 3NH 3 + H 2 O

Formato de amônio

Glicose refere-se a aldoses (contém um grupo aldeído em uma forma aberta),

CH 2 OH(CHOH) 4 CHO + 2OH → 2Ag↓+ CH 2 OH(CHOH) 4 COONH 4

3NH 3 + 3H 2 O

Uma solução de nitrato de prata a 2% é despejada no frasco por um quarto do volume, então uma solução de amônia é gradualmente adicionada (amônia a 25% deve ser diluída 8-10 vezes) até que o precipitado formado no início se dissolva em seu excesso.

Ou reagente de Tollensadicione cuidadosamente 0,5-1 ml de formalina ao longo da parede e coloque o frasco em um copo de água quente (de preferência fervente).

Logo um lindo espelho prateado se forma no frasco. O frasco pode ser aquecido sem banho-maria, diretamente em uma pequena chama, levando a chama ao redor do frasco sem agitá-lo.

Frasco de espelho - experiência!

Os espelhos apareceram muito antes da nossa era. No início, eram placas de metal polidas com brilho feito de ouro, prata, cobre e também bronze - uma liga de cobre e estanho. De acordo com as crônicas, com a ajuda de espelhos de bronze, Arquimedes em 212 aC.

"navios de senhoras queimados na batalha de Siracusa.

A produção de espelhos do tipo moderno (em vidro) foi iniciada em 1858 pelo químico alemão Justus von Liebig.

Liebig fez o seguinte. Tendo desengordurado a superfície interna do frasco com uma solução de soda - carbonato de sódio Na 2 CO 3, lavou-o com água, álcool etílico C 2 H 5 OH e éter dietílico (C 2 H 5) 2 O. Depois disso, Liebig despejou no frasco vários mililitros de 10% de uma solução aquosa de formaldeído HCHO (formalina). Tendo adicionado à mistura uma solução de um complexo de amônio de prata da composição OH, ele aqueceu cuidadosamente o frasco e, após alguns minutos, tornou-se semelhante a um espelho (a prata destacou-se na forma de um revestimento fino nas paredes do frasco). Posteriormente, em vez de formalina, Liebig passou a usar solução de glicose a 10% C 6 H 12 O 6 para obter um "espelho de prata".

ESPELHO DE PRATA!

O. Holgin

É possível? Os espelhos são prateados em fábricas especiais, em oficinas de espelhos. Este ofício é antigo, com tradições e segredos profissionais - não é fácil fazer um bom espelho. Vamos tentar mesmo assim!

Claro, uma superfície de espelho pode ser preparada sem dificuldade - a reação do "espelho de prata" é definida na escola na sala de aula. Mas um bom espelho não funcionará, brilhará um pouco - e é isso. Não, este é um espelho real. E você certamente terá sucesso se trabalhar com cuidado e não negligenciar as pequenas coisas.

Aviso importante: Use apenas água destilada. Pó "crocus" - óxido de ferro especialmente preparado ( III ) - passe por uma peneira fina e dilua o pó resultante com água destilada. Se você não tem "crocus", pode levar qualquer líquido de polimento pronto, eles são vendidos em lojas de ferragens. Coloque o vidro uniforme que você vai fazer espelhado na mesa. Verifique com um nível se a superfície da mesa está nivelada e, se não estiver, coloque pedaços de papel dobrados sob as pernas para nivelar a superfície. Não pegue um copo grande, é melhor começar pequeno. Para não esmagá-lo acidentalmente, coloque sobre a mesa, por exemplo, um cobertor velho.

Despeje o líquido de polimento no vidro e limpe-o bem em movimentos circulares com feltro, feltro (você pode usar um chapéu velho) ou um pedaço de couro macio. Esfregue o vidro com gaze umedecida com uma suspensão de pedra-pomes finamente moída e peneirada em água, enxágue novamente com água destilada, limpe com uma esponja úmida e, em seguida, com um swab de gaze embebido em solução de cloreto de estanho a 0,15% ( 4 ), enxágue novamente e limpe com um cotonete torcido. A preparação do vidro está completa. Este é um procedimento muito importante. A qualidade do futuro espelho depende de quão cuidadosamente você o completou.

A superfície tratada deve ser imediatamente prateada. Se por algum motivo você não tiver tempo para preparar uma solução para pratear, abaixe o copo em água destilada morna e não o remova até que tudo esteja pronto. A propósito, essa operação é útil em todos os casos: é bom que o vidro esteja 8 a 10 graus mais quente que a solução de prata.

Esta solução deve ser preparada apenas com luvas de borracha. É obtido misturando duas soluções, cada uma das quais é preparada separadamente. Indicaremos a quantidade de substâncias por litro de solução e você poderá estimar a quantidade de solução necessária.

Primeira solução : 4 g de nitrato de prata, 10 ml de solução de amônia a 25%, 4 g de hidróxido de sódio. O procedimento para preparar a solução não é muito comum. Dissolva todo o nitrato de prata em 300 ml de água, despeje 9/10 da solução em um copo limpo e adicione gota a gota a solução de amônia, mexendo o tempo todo com uma vareta de vidro. O líquido turvo ficará cada vez mais transparente e, finalmente, a cor desaparecerá. Adicione um pouco de solução de nitrato de prata - a solução ficará novamente turva. Adicione uma solução de soda cáustica, então a solução terá um tom marrom claro. Mais uma vez, adicione a solução de amônia gota a gota, e a solução irá clarear novamente, agora parece um pouco azulada. Despeje a solução de nitrato de prata restante e amônia, mexa bem e adicione água destilada a um litro.

Se você tiver que armazenar esta solução, despeje-a em uma garrafa ou frasco com uma rolha bem ajustada. Não armazene a solução em um recipiente aberto!

Segunda corrida creat: por litro de solução - 100 g de açúcar refinado e 10 ml de ácido sulfúrico ou nítrico diluído (aproximadamente 10%). Dissolva o açúcar em água destilada com antecedência, adicione ácido, ferva por um quarto de hora e adicione água ao volume calculado.

Misture as duas soluções: para um mililitro da segunda solução (com açúcar), tome cerca de 100 ml da primeira solução (com nitrato de prata). A proporção exata terá que ser encontrada pela experiência. Se houver excesso de solução de açúcar, os flocos começarão a cair durante o prateamento; se, pelo contrário, esta solução for escassa, então o prateamento será muito lento. Mexa a mistura resultante rápida e completamente; primeiro ficará vermelho-alaranjado e depois ficará preto. Este é um sinal: é hora de começar a pratear. Não perca o momento!

Despeje a mistura imediatamente no copo. Ele se espalhará por toda a superfície e o vidro ficará escuro, mas rapidamente começará a clarear, uma camada de prata metálica é formada sobre ele, que é restaurada a partir de nitrato. Após 5-10 minutos, retire cuidadosamente a mistura do vidro com gaze (ou melhor ainda - um pedaço de camurça) embebida em água destilada, despeje a mistura novamente e segure-a por mais um quarto de hora. Lave a superfície já prateada com água destilada. Se houver manchas escuras no vidro, elas devem ser limpas com um cotonete com uma mistura de pedra-pomes e depois com uma solução de cloreto de estanho ( 4 ), despeje a mistura sobre esses locais novamente e enxágue com água.

Para verificar se prata suficiente foi depositada no vidro, olhe através de um espelho para uma lâmpada de 60W - ela deve ser quase invisível através do vidro prateado.

A camada de prata ainda não está firmemente presa ao vidro. Para fortalecê-lo, coloque o espelho na posição vertical por uma ou duas horas para aquecer a uma temperatura de 100-150 o C. Use um armário de secagem, em casos extremos - um forno levemente aquecido. Depois que o espelho esfriar, cubra o filme prateado com um verniz transparente à prova d'água de um borrifador (o pincel pode danificá-lo). Após a secagem, aplique uma camada espessa de tinta opaca ou verniz betuminoso preto sobre o verniz. Mova-se com um pincel ou spray de uma pistola de pulverização em apenas uma direção: de cima para baixo ou da esquerda para a direita.

O espelho está quase pronto. Resta apenas colocar em ordem seu lado frontal, não prateado. Pode haver listras de prata nele; removê-los com um cotonete umedecido com uma solução fraca de ácido clorídrico. Se sujar as mãos, remova as manchas com uma solução de hiposulfito levemente aquecida e lave bem as mãos com água morna.

Quanta prata foi usada para fazer o espelho? E quanta prata há em um espelho real? As perguntas parecem simples, mas não são tão fáceis de responder. A película de prata é tão fina que mesmo tendo um micrômetro, não dá para medi-la...

Para não estragar um bom espelho, pegue algum fragmento, retire uma camada de verniz e pinte com algodão embebido em acetona e coloque um pequeno cristal de iodo sobre uma superfície prateada. Já em temperatura ambiente, o iodo evapora bem rápido, seus vapores se espalham pelo vidro, pois são muito mais pesados ​​que o ar. Para evitar que se dispersem por uma corrente de ar acidental, cubra o cristal com um vidro invertido.

Quando o iodo interage com a prata, o iodeto de prata é formado e uma mancha transparente se espalha lentamente perto do cristal: o iodeto em uma camada fina é transparente. E nas bordas do ponto transparente, o filme de prata não desaparece, mas fica mais fino. E como resultado, anéis coloridos aparecem no espelho, que são vistos especialmente bem na luz refletida.

Os anéis aparecem coloridos pela mesma razão que bolhas de sabão e manchas de óleo na água parecem coloridas para nós. Esse fenômeno é chamado de interferência da luz em filmes finos, é estudado no curso de física. Para nós, o mais importante é o seguinte: quanto mais anéis, mais espesso o filme de prata. Se houver dois deles, a espessura do filme é de cerca de 0,03 mícron, três anéis correspondem a 0,06 mícron, quatro - 0,09, cinco - 0,12, seis - 0,15, sete - 0,21 mícron.

Conhecendo a espessura da camada de prata, é fácil calcular a quantidade de prata: basta multiplicar a espessura pela área do espelho e multiplicar o volume resultante pela densidade de prata (10,5 g/cm3). Aqui está uma diretriz para verificar o cálculo: um espelho com uma área de cerca de um metro quadrado contém um pouco mais de um grama de prata.

Experiências sem explosões.

Reação com solução de amônia de nitrato de prata

Metodologia: A 2 ml de solução de nitrato de prata, adicione 10-12 gotas de solução de amônia e 2-3 gotas de solução de substância (solução de formaldeído, hidrato de cloral, hexametilenotetramina, glicose), aquecidas em banho-maria com temperatura de 50 - 60 ° C . A prata metálica é liberada na forma de espelho ou precipitado cinza.

Reação com reagente de Fehling

Metodologia: A 1 ml de uma solução de aldeído (solução de formaldeído, hidrato de cloral, hexametilenotetramina, glicose) contendo 0,01 - 0,02 g da substância, adicionar 2 ml de reagente de Fehling, aquecer até ferver. Um precipitado vermelho tijolo de óxido de cobre (I) se separa.

Metodologia: A 2-3 gotas de solução de aldeído (solução de formaldeído, solução de hexametilenotetramina a 3%, solução de glicose a 10%) adicionar 2-3 gotas de reagente de Nessler e aquecer. Um precipitado preto-acinzentado de mercúrio metálico é liberado.

Reações de condensação

Aldeídos em ácido sulfúrico concentrado são condensados ​​com fenóis, formando quinonas coloridas. Aparece uma cor vermelha (corante de arilmetano).

Além dos fenóis, as aminas aromáticas primárias são condensadas com aldeídos (formam-se bases de Schiff) e hidrazinas (na forma de precipitado ou produto colorido). Tipo de reação - substituição nucleofílica:

Metodologia: A 1 ml de uma solução de aldeído, adicionar 1 ml de uma solução alcalina de cloridrato de hidroxilamina. Oxima precipitada gradualmente.

IDENTIFICAÇÃO DO GRUPO KETO

Substâncias medicinais que contêm um grupo ceto:

As cetonas são menos reativas que os aldeídos devido à ausência de um átomo de hidrogênio móvel. Portanto, a oxidação ocorre sob condições adversas. As cetonas condensam-se prontamente com cloridrato de hidroxilamina e hidrazinas. Formam-se oximas ou hidrazonas.

Metodologia: 0,1 g de uma substância medicinal (cânfora, bromcânfora, testosterona) é dissolvido em 3 ml de álcool etílico a 95%, adiciona-se 1 ml de uma solução de 2,4-dinitrofenilhidrazina ou uma solução alcalina de hidroxilamina. Observa-se o aparecimento de um precipitado ou de uma solução colorida.

Continuamos o tópico de experimentos químicos, porque esperamos que você definitivamente goste deles. Desta vez apresentamos à sua atenção outra experiência fascinante, durante a qual receberemos um espelho de prata.

Vamos começar assistindo o vídeo

Nós vamos precisar:
- capacidade;
- nitrato de prata;
- água quente;
- solução de amônia 10%;
- glicose;
- queimador de álcool

Vamos começar com nitrato de prata. Tomamos cerca de um grama dele e o diluimos em uma pequena quantidade de água quente.

Em seguida, o hidróxido de sódio é adicionado à solução resultante. Durante esta reação, o óxido de prata é formado, que precipita.

Em seguida, adicione uma solução de amônia a 10% ao precipitado de óxido de prata. É necessário despejar a solução de amônia até que o precipitado se dissolva.

Durante esta reação, a amônia de prata é formada. Adicione 5 gramas de glicose à solução resultante.

Agora você precisa aquecer a mistura resultante. Para fazer isso, acendemos o queimador de álcool e colocamos um copo nele para que a mistura aqueça gradualmente. Durante esta reação, uma quantidade muito grande de amônia é liberada, então esta reação deve ser realizada sob uma capela ou ao ar livre. Durante a reação, também pode ser formado nitrito de prata, que é uma substância muito perigosa, portanto, os pratos devem ser bem lavados após a reação.

Depois de algum tempo, uma fina camada de prata gradualmente começa a se depositar nas paredes do copo. A reação está completa após cerca de 15 minutos após o início do aquecimento.

Para obter uma camada mais uniforme de prata, você precisa colocar um copo com a mistura em um recipiente grande, despeje água quente no recipiente e coloque-o em um queimador de álcool. A temperatura será assim distribuída uniformemente e o resultado será mais espetacular.