UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUIMICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUIMICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUIMICA MEDICINAL
INFORME N°6
ANALISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO DE TETRACICLINA INTRODUCCION
Las tetraciclinas son un grupo de antibióticos descubiertos por Duggar durante los años 40 de amplio uso en la práctica clínica. Son
antibióticos de amplio espectro que muestran actividad frente a gran número de bacterias gramnegativas y positivas, rickettsias, mycoplasmas, chlamidias así como protozoos1. Se describieron por primera vez en 1948 como productos naturales de fermentación de Streptomyces aureofaciens. El primer miembro del grupo completamente caracterizado, a través de su aislamiento químico y purificación, fue la clortetraciclina en 1954. En Ben amin Mi Min e Du Du ar 2005, The Food and Drug Administration (FDA) aprobó la tigeciclina, última tetraciclina comercializada y la primera de un nuevo grupo: las glicilciclinas. La tigeciclina se ha desarrollado específicamente por su actividad para el tratamiento de organismos resistentes a otros antimicrobianos y ofrece una nueva opción terapéutica para pacientes con alergias a otros antibióticos. 1 El efecto antibiótico de las tetraciclinas ha sido ampliamente estudiado y demostrado a lo largo de los años. Su gran aplicación terapéutica tanto en animales como en el hombre se justifica por las buenas propiedades antimicrobianas reflejadas y por la escasa presencia de efectos adversos graves. Sin embargo, cada vez son más las investigaciones centradas en las aplicaciones fuera del ámbito de la microbiología de estos compuestos. Así, las tetraciclinas poseen efectos anti-inflamatorios y anti-apoptóticos y afectan a múltiples procesos como la angiogénesis, la proteolísis y el metabolismo óseo. Se han utilizado con diferentes resultados en afecciones en las que no existe un mecanismo infeccioso (artritis reumatoide, diferentes tipos de cáncer y sus metástasis, enfermedades cardiovasculares y metabólicas, etc). 1 Las Tetraciclinas se pueden dividir en:
2
1. Derivados naturales del streptomyces:
- Tetraciclina - Oxitetraciclina - Demeclociclina 2. Derivados semisintéticos de la tetraciclina: - Doxiciclina - Minociclina
Objetivos:
Identificar los grupos funcionales en tetraciclina clorhidrato relacionando la estructura química con la actividad terapéutica
Realizar pruebas analíticas cuantitativas y cualitativas de identificación según la Farmacopea (USP37).
Competencias:
Identifica los grupos funcionales en los medicamentos relacionando la estructura química con la actividad terapéutica
Aplica correctamente las pruebas analíticas que se encuentran en las farmacopeas debidamente validadas.
Elabora protocolos de análisis químico cualitativo y cua ntitativo de los medicamentos.
Participar en los análisis en forma organizada con responsabilidad, limpieza y aptitud de liderazgo.
Trabaja en equipo y cumple las normas de bioseguridad.
FARMACODINAMIA
La actividad antimicrobiana de las tetraciclinas se debe a la inhibición de la síntesis proteica de las bacterias. Esta acción se desarrolla por bloqueo de la unión del aminoacil ARNt al sitio aceptor (A) del ribosoma bacteriano de 30S, región esencial para la síntesis polipeptídica, mediante la formación reversible de complejos con Mg2+. Este hecho podría constituir una explicación el efecto bacteriostático de estos fármacos. Las tetraciclinas también se pueden unir a ribosomas eucarióticos aunque no está claro que actúen en ellos inhibiendo la síntesis proteica, sin embargo sí que producen ese efecto inhibitorio en las mitocondrias, que poseen ribosomas susceptibles a tetraciclinas a altas dosis.3 Para interactuar con el ribosoma, las tetraciclinas, necesitan atravesar una o más membranas biológicas tanto en organismos grampositivos como en los negativos. La interacción con cationes metálicos, principalmente Mg2+, mediante la formación de complejos es esencial para llevar a cabo esta misión. El acceso de estos fármacos al periplasma de bacterias gramnegativas ocurre a través de canales de porinas previa formación de complejos tetraciclina-catión cargado positivamente. Una vez en el especio periplásmico se produce la disociación del complejo catión metálico-fármaco, permitiendo a la tetraciclina la difusión simple para entrar en el citosol, donde se unirá al ribosoma. En bacterias grampositivas la transferencia a través de la membrana citoplasmática ocurre de modo similar. 4
ESTRUCTURAS QUIMICAS
RELACION ESTRUCTURA-ACTIVIDAD
CONSTANTES FISICOQUIMICAS TETRACICLINA CLORHIDRATO
Density:
1.6±0.1 g/cm 3
Boiling Point:
790.6±60.0 °C at 760 mmHg
Vapour Pressure:
0.0±2.9 mmHg at 25°C
Enthalpy of Vaporization:
120.6±3.0 kJ/mol
Flash Point:
432.0±32.9 °C
Index of Refraction:
1.741
Molar Refractivity:
109.1±0.4 cm 3
#H bond acceptors:
10
#H bond donors:
7
#Freely Rotating Bonds:
2
#Rule of 5 Violations:
2
ACD/LogP:
-1.47
ACD/LogD (pH 5.5):
-3.27
ACD/BCF (pH 5.5):
1.00
ACD/KOC (pH 5.5):
1.00
ACD/LogD (pH 7.4):
-3.55
ACD/BCF (pH 7.4):
1.00
ACD/KOC (pH 7.4):
1.00
Polar Surface Area:
182 Å2
Polarizability:
43.2±0.5 10 -24cm3
Surface Tension:
100.6±5.0 dyne/cm
Molar Volume:
270.3±5.0 cm 3
R
D4 I.
DATOS GENERALES
Sustancia analizada
Tetraciclina
Origen
Peso molecular
444,435 g/mol
Registro Sanitario
II.
ANÁLISIS ORGANOLÉPTICO
III.
Aspecto
Polvo cristalino
Agua
Color
Blanco
Olor
Inodoro
Carbonatos Hidróxido alcalinos
Sabor
Amargo
Laboratorios Naturales y genéricos NG-3184
ANÁLISIS DE SOLUBILIDAD Prácticamente Soluble Éter insoluble Soluble Metanol Poco soluble Prácticamente Soluble Cloroformo insoluble
IV.
OBSERVACIÓN MACROSCÓPICA 100 x Aumento 400 x Observación
Cristales cuboides
Se observan los cristales en forma de cubos.
REACCIÓN
Nitrato de plata
Cloruro Férrico
Cromática
AMPICILINA
+++
+++
+++
. A. Reacción con reactivo Nitrato de plata, B. Reacción con cloruro férrico.
. Reacción cromática.
V.
CROMATOGRAFIA EN CAPA FINA
SISTEMA DE SOLVENTES PROPORCIÓN REVELADOR Rf st Rf mp
Agua Metanol Ácido acético 2:1:1 Lámpara UV/Vapores de yodo 0,55 0,57
Calculo del Rf: Distancia recorrida por el solvente: 5 cm Distancia recorrida por la muestra problema: 2,85 cm Distancia recorrida por el estándar: 2,75 cm Rf (St) = 2,75/5 = 0,55 Rf (MP) = 2,85/5 = 0,57
Figura N°4. Cromatografía en capa fina. Se observa el recorrido del estándar y de la muestra problema, que nos dan Rf muy parecidos. Donde: St) estándar, MP) Muestra problema
Técnica Operatoria: En un matraz Erlenmeyer limpio y seco se agregó 100 mg de muestra problema, se añade 5 mL de ácido acético glacial se agita, añadir V gotas de α-naftol benceína SR.
Figura Nº5. Muestra antes de la valoración con ácido perclórico 0,1 N
Se procede a cuantificar con una solución de ácido perclórico 0,1 N.
Figura Nº6. Muestra luego de la valoración con ácido perclórico 0,1 N
VII. ANÁLISIS QUÍMICO CUANTITATIVO
METODO ANALÍTICO SOLUCIÓN VALORANTE SOLVENTE INDICADOR GASTO RESULTADO
Valoración de compuestos orgánicos de carácter ácido en solventes no acuoso Ácido Perclórico 0,154 N
mg 316,57 obtenidos
Ácido Acético Glacial α-naftol benceína SR 0,8 mL % en la 63,3 % muestra
Rango aceptado
Cálculo de los mg obtenidos: mg = N (metóxido de sodio) x P eq x Gasto (mL) mg = 0,154 N x 444,435 x 0,8 mL mg = 54,75 mg
Cálculo del % de pureza en la muestra: 101 mg -------------- 54,75mg 584 mg -------------- x X = 316,57 mg
500 mg -------------- 100 % 316,57 mg -------------- x X = 63,3 %
90 – 125 %
CUESTIONARIO 1. Explicar el método cuantitativo con reacciones químicas.
+
2. ¿A que se denomina una reacción cromática?
Una reacción cromática es una reacción en la que hay un cambio de color en la reacción dada por un agente oxidante o reductor fuerte, se usa para reconocer ciertos tipos de sustancias.
EFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
1. Efectos no antimicrobianos de las tetraciclinas. Lara García J. Rev Esp Quimioter 2010; 23(1):4-11. 2. Tetraciclinas. Departamento de ciencias fisiológicas, Po ntificia Universidad Javeriana. Revisado el 05 de noviembre del 2015. Disponible en [http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/fw/c743.htm]. 3. Nelson M.L. Chemical and biological dynamics of tetracyclines. Adv Dent Res1998; 12:5-11. 3. 4. Kasbekar N. Tigecycline: A new glycylcycline antimicrobial agent. Am J Health Syst Pharm 2006; 63:1235- 1243.
