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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE QUÍMICA Y FARMACIA
FARMACO QUIMICA I
FARMACOQUIMICA I
GUÍA GENERAL PARA EL TRABAJO EN LABORATORIO Un laboratorio de prácticos de Fármaco Química es un lugar potencialmente peligroso por la manipulación de sustancias y el trabajo con equipos y cristalería, por lo cual deben regir ciertas reglas para el adecuado trabajo en el mismo. Teniendo en cuenta que el primer objetivo de toda experiencia debe ser su realización de modo seguro, se han estipulado una serie de normas y cuidados que debemos tener en cuenta para lograr el desarrollo adecuado de las prácticas. pr ácticas. A continuación se describen las CONDICIONES DE TRABAJO EN EL LABORATORIO, NORMAS BASICAS Y PRINCIPALES RIESGOS que debemos tener en cuenta. CONDICIONES DE TRABAJO Y EVALUACION 1. La asistencia al curso teórico – práctico es obligatoria. Sólo se podrá recuperar 1 laboratorio si la falta ha sido justificada mediante certificado. Para tener derecho a aprobar la parte teórico - práctica del curso es requisito contar con el 100% de asistencia a los laboratorios y seminarios. El trabajo de laboratorio se llevará a cabo en grupos de no más de tres personas. 2. Es imprescindible que previo a cada laboratorio el alumno haya estudiado detalladamente la práctica que va a llevar a cabo, conociendo el fundamento teórico de la misma. m isma. 3. En el caso de tratarse de una actividad práctica, el respectivo informe debe entregarse indefectiblemente indefectiblemente en la siguiente sesión de laboratorio. 4. La calificación del curso teórico – práctico se obtiene de la siguiente forma: Seminarios: 12 % Informes de laboratorio: 5 % Examen de laboratorio: 13 % 5. El examen de laboratorio consistirá en una prueba de opción múltiple que contemple todos los aspectos de los laboratorios y seminarios realizados. 6. El alumno que obtenga una nota inferior a 4,0 en la parte práctica, se considerará reprobado en la materia. NORMAS BÁSICAS 1. Use siempre delantal de laboratorio, gafas de seguridad y guantes. 2. Lleve siempre su cabello recogido o la barba afeitada, zapatos cómodos y pantalones 3. Evite el consumo de bebidas y alimentos en el laboratorio. 4. Lávese las manos antes de abandonar el laboratorio. 5. Nunca se debe oler, inhalar o probar un producto químico. 6. Manipule los reactivos químicos, con pipetas, pinzas o espátulas cuando así se requiera. 7. Deje limpio y ordenado el puesto de trabajo al finalizar la experiencia. Consultar con el/la profesora la manera más adecuada de limpiar el material utilizado. 8. No tire sólidos, ni materiales por el desagüe. Los residuos se depositan en lugares dispuestos para tal efecto. 9. Nunca retorne exceso de reactivo al recipiente original 10. En caso de duda sobre cualquier aspecto de un procedimiento a realizar hay que preguntar antes de continuar con la experiencia. MUY IMPORTANTE: Se deben identificar donde están los elementos de seguridad del laboratorio (extintores, alarmas, salidas, duchas de emergencia y lavaojos, etc.)
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GUÍA GENERAL PARA EL TRABAJO EN LABORATORIO Un laboratorio de prácticos de Fármaco Química es un lugar potencialmente peligroso por la manipulación de sustancias y el trabajo con equipos y cristalería, por lo cual deben regir ciertas reglas para el adecuado trabajo en el mismo. Teniendo en cuenta que el primer objetivo de toda experiencia debe ser su realización de modo seguro, se han estipulado una serie de normas y cuidados que debemos tener en cuenta para lograr el desarrollo adecuado de las prácticas. pr ácticas. A continuación se describen las CONDICIONES DE TRABAJO EN EL LABORATORIO, NORMAS BASICAS Y PRINCIPALES RIESGOS que debemos tener en cuenta. CONDICIONES DE TRABAJO Y EVALUACION 1. La asistencia al curso teórico – práctico es obligatoria. Sólo se podrá recuperar 1 laboratorio si la falta ha sido justificada mediante certificado. Para tener derecho a aprobar la parte teórico - práctica del curso es requisito contar con el 100% de asistencia a los laboratorios y seminarios. El trabajo de laboratorio se llevará a cabo en grupos de no más de tres personas. 2. Es imprescindible que previo a cada laboratorio el alumno haya estudiado detalladamente la práctica que va a llevar a cabo, conociendo el fundamento teórico de la misma. m isma. 3. En el caso de tratarse de una actividad práctica, el respectivo informe debe entregarse indefectiblemente indefectiblemente en la siguiente sesión de laboratorio. 4. La calificación del curso teórico – práctico se obtiene de la siguiente forma: Seminarios: 12 % Informes de laboratorio: 5 % Examen de laboratorio: 13 % 5. El examen de laboratorio consistirá en una prueba de opción múltiple que contemple todos los aspectos de los laboratorios y seminarios realizados. 6. El alumno que obtenga una nota inferior a 4,0 en la parte práctica, se considerará reprobado en la materia. NORMAS BÁSICAS 1. Use siempre delantal de laboratorio, gafas de seguridad y guantes. 2. Lleve siempre su cabello recogido o la barba afeitada, zapatos cómodos y pantalones 3. Evite el consumo de bebidas y alimentos en el laboratorio. 4. Lávese las manos antes de abandonar el laboratorio. 5. Nunca se debe oler, inhalar o probar un producto químico. 6. Manipule los reactivos químicos, con pipetas, pinzas o espátulas cuando así se requiera. 7. Deje limpio y ordenado el puesto de trabajo al finalizar la experiencia. Consultar con el/la profesora la manera más adecuada de limpiar el material utilizado. 8. No tire sólidos, ni materiales por el desagüe. Los residuos se depositan en lugares dispuestos para tal efecto. 9. Nunca retorne exceso de reactivo al recipiente original 10. En caso de duda sobre cualquier aspecto de un procedimiento a realizar hay que preguntar antes de continuar con la experiencia. MUY IMPORTANTE: Se deben identificar donde están los elementos de seguridad del laboratorio (extintores, alarmas, salidas, duchas de emergencia y lavaojos, etc.)
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RIESGOS MÁS COMUNES FUEGO O EXPLOSIONES. EXPLOSIONES. Uno de los riesgos más importantes en el laboratorio es la aparición de fuego. Esta situación en general va asociada a la manipulación de productos orgánicos volátiles e inflamables (solventes y aceites esenciales) cerca a fuentes de calor como llamas o mantas de calentamiento. Igualmente es común manipular compuestos que reaccionan violentamente con el agua como los metales (sodio, potasio), hidruros (LiAlH4, NaH, DIBAL) y organometálicos de litio y magnesio (como el RLi, RMgX) por lo tanto se requiere de una cuidadosa manipulación de los mismos, evitando su exposición a la humedad (solventes húmedos principalmente) y siempre se hace necesario su neutralización antes de ser desechados en el recipiente destinado para tal fin (Ver Bidones en la entrada del laboratorio). CORTES PRODUCIDOS POR EL MATERIAL DE VIDRIO. VIDRIO. Para evitar rupturas de material y cortes es importante sujetar adecuadamente el material utilizado con las pinzas correspondientes. Recuerda que el vidrio no es muy flexible y que si se aprietan demasiado las pinzas acabará por romperse. Hay que ser especialmente cuidadoso cuando se lava el material de vidrio. No lave material de vidrio con los guantes puestos, ya que este es muy resbaloso lo que pondría en riesgo el equipo y su salud física. En caso de ruptura de material de vidrio no hay que precipitarse y hay que ser cuidadoso en la recogida de los fragmentos. Hay que utilizar adecuadamente los embudos de extracción. Si se agita de modo continuado sin liberar la presión, de vapores generados podrían reventar el embudo. PRODUCTOS QUÍMICOS CORROSIVOS. CORROSIVOS. Los productos corrosivos ocasionan quemaduras por contacto con la piel. Por lo tanto hay que utilizar los guantes cuando se manipulen. Además en el laboratorio se debe utilizar en todo momento gafas de seguridad. Los productos corrosivos más comunes en el laboratorio son ácidos y bases concentradas aunque muchos productos orgánicos incluyendo disolventes también lo son. Si a pesar de todo un producto corrosivo cae sobre la piel, como norma general conviene lavar con abundante agua durante varios minutos. Si cae en los ojos puede utilizarse el ‘lavaojos’ que debe encontrarse en las cercanías o en el interior del laboratorio. Si después del lavado persiste la irritación es conveniente visitar al médico. PRODUCTOS QUÍMICOS TÓXICOS Y MUTÁGENOS Hay muchos compuestos orgánicos, especialmente los nitrogenados, que son tóxicos o incluso mortales si se ingieren en pequeñas cantidades. La principal regla de seguridad a este respecto es que nunca se debe ingerir o llevar a la boca ningún compuesto. Esto incluye no tocarse los labios o la cara mientras se estén utilizando guantes. De igual manera, debe evitarse abrir puertas y en general tocar con las manos cualquier lugar de uso común mientras se utilizan guantes, los cuales deben ser desechados inmediatamente después de ser utilizados. Antes de realizar cualquier experimento hay que ser especialmente consciente de la toxicidad de los productos que se van a manejar. Para ello deben consultarse las etiquetas de los productos o los catálogos disponibles. En cualquier caso si no se dispusiera de información por tratarse de un compuesto nuevo o no estudiado hay que minimizar la exposición a los vapores de todos los compuestos orgánicos, incluyendo los que tienen olores agradables, mediante el trabajo en la campana.
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SOLVENTES No calentar un disolvente inflamable en las proximidades de una llama. El éter se inflama con facilidad. Su uso requiere especial cuidado. Los disolventes orgánicos se calentarán a través de una placa calefactora o baño de aceite o silicona. No calentar nunca un montaje cerrado. No llenar nunca las pipetas succionando con la boca. Evitar el uso de disoluciones contaminadas o sospechosas. EL USO DE CAMPANA DE EXTRACCIÓN Las operaciones con productos químicos que sean tóxicos y volátiles, lacrimógenos, irritantes o en las que se genere algún gas nocivo se deben realizar siempre bajo campana, que a lo largo de cada práctica siempre debe estar en funcionamiento
SE ADJUNTA FICHA COMPLETA DE SEÑALÉTICA DE SEGURIDAD PARA LA LABORATORIO
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Durante la práctica de laboratorio en sí y en la confección de cada informe de actividades prácticas se deben tener en cuenta los siguientes ítems: CUADERNO DE LABORATORIO: Para llevar a cabo un informe completo de laboratorio, se requiere de un cuaderno de laboratorio en el que quede reflejado el experimento realizado, de modo que su lectura permita reproducir con éxito el procedimiento descrito. Esta descripción debe de ser lo más detalladamente posible y que refleje la realidad. Por ejemplo, los pesos deben ser los que se obtienen en la balanza y no su redondeo, igual con los tiempos de reacción y la temperatura. Igualmente en caso de accidentes o pérdidas de material estos hechos deben estar descritos en el cuaderno con las posibles causas que los ocasionaron. También es necesario que se describa la reacción química (cambios de temperatura, color, precipitados etc). Un cuaderno de laboratorio, en general, no necesita de una presentación esmerada en exceso pero sí debe ser ordenado y claro. La parte referente a los procedimientos experimentales del cuaderno debe completarse exclusivamente durante la estancia en el laboratorio y deben incluir todos los cálculos realizados. PARTES DEL INFORME:
Objetivo Introducción Metodología elegida y su fundamento. Diagramación (Reacciones involucradas, Cálculos, preparación de soluciones y reactivos) Datos experimentales. Cálculos y resultados. Discusión y conclusiones. Respuestas a las preguntas planteadas en el manual. Bibliografía consultada.
Se adjunta planilla para su confección PARTES DEL TRABAJO PRÁCTICO EN EL LABORATORIO: 1) Revisión del DIAGRAMA DE FLUJO (SIN ESTE NO SE PERMITE ENTRAR AL PRÁCTICO). Este debe estar en el cuaderno de laboratorio. 2) Explicación del profesor 3) Desarrollo del práctico 4) Respuestas a preguntas del profesor 5) Preparación del informe
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PLANILLA INFORME DE LABORATORIO DE FARMACO QUÍMICA II Laboratorio Nº
Título del práctico
Integrantes
Sección
Fecha
1.- Objetivos A) B)
2.- Reacción involucrada
3.- Datos experimentales (Tablas y Gráficos)
4.- Cálculos y resultados
5.- Discusión
6.- Conclusión
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LABORATORIO-TALLER 1 PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS FÁRMACOS
El presente laboratorio-taller de FARMACOQUIMICA I, consiste en la aplicación de EJERCICIOS y PROBLEMAS que ayuden a la identificación de las propiedades físico-químicas de los fármacos. Además servirá para analizar cómo estas propiedades físico-químicas influyen en la actividad farmacológica. Objetivos:
Identificar las propiedades fisicoquímicas de los medicamentos Analizar la influencia de los grupos funcionales en la actividad biológica, en los factores biofarmacéuticos y parámetros farmacocinéticas.
Metodología de trabajo en la sala-laboratorio: 1.- Los alumnos serán divididos en grupos de trabajos. 2.- Cada equipo o grupo de trabajo presentará un informe final. 3.- Para el desarrollo de los mismos se seguirá el siguiente esquema básico, en todos los casos: a) REVISIÓN TEÓRICA: Repaso del tema, que ya se han tratado en las clases teóricas y los alumnos han estudiado previamente. Duración: 30 min. b) APRENDIZAJE BASADO EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS: Para el ejercicio práctico, cada grupo resolverá las preguntas planteadas en el taller con la participación activa de todos sus integrantes. Duración: 30 min. c) DISCUSIÓN Y DEBATE DEL TEMA: Cada grupo, con la participación de representantes de los mismos, explicará las conclusiones a que arribaron acerca de los aspectos farmacoquímicos planteados. El objetivo principal es de arribar a conclusiones correctas y verdaderas acerca de dichos aspectos considerados y reconocer la importancia de su conocimiento para el posterior manejo del análisis de Fármacos. Todos los integrantes de la Comisión participarán activamente en la discusión y debate del tema de cada grupo. Duración: 60 min.
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1.
Se dispone de los siguientes fármacos:
a) Escriba los Nombres IUPAC para A(pseudo efedrina) y B(mentol). b) ¿Cuál de los dos compuestos A o B, tendrá mayor solubilidad en agua? Fundamente su respuesta. c) El compuesto A es un medicamento ampliamente utilizado como descongestionante. Dibuje los 4 estereoisómeros en proyección de Fisher y asígneles la configuración a cada carbono asimétrico. d) ¿El mentol, es un compuesto quiral? Fundamente su respuesta. 2.
Diversos medicamentos basados en los fármacos Timolol Latanoprost se utilizan en el tratamiento del glaucoma. Habitualmente se utiliza en forma de gotas oculares acuosas y ambos interaccionan un receptor en el ojo.
a) Identifique los grupos funcionales presentes en el Timolol y Latanoprost. b) ¿Cuál es el carácter ácido-base de Timolol y Latanoprost tal cual están representados? c) Timolol se formula habitualmente como sal del ácido maleico. Indique el grupo que forma la sal. Discuta su respuesta d) ¿Cuál de los grupos funcionales de cada una de estas moléculas aumenta su solubilidad en agua? Discuta su respuesta. e) ¿Cuál de estos fármacos espera Ud. que sea más hidrofóbico y como espera que esto influya en la absorción ocular? f) Uno de estos fármacos es un profármaco que se hidroliza rápidamente. Indique cuál es y sus productos de hidrólisis?
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3. De acuerdo a las estructuras de estas vitaminas, discuta sus solubilidades relatiavas en agua.
4. En base a las siguientes estructuras de medicamentos, responda:
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a) Ordene de acuerdo a acidez decreciente los compuestos 2, 3,4, 6 y 7. b) Ordene de acuerdo a basicidad decreciente los compuestos 2, 4,5, 6 y 9. c) Ordene de acuerdo a la polaridad de la molécula (de menor a mayor polaridad) 3,5 y 8. 5. El cefadroxilo es un antibiótico de amplio espectro que presenta la siguiente estructura:
a) Ordene de acuerdo a basicidad decreciente los 3 átomos de nitrógenos presentes en la molécula (A, B y C). Fundamente su respuesta. b) En la misma figura, indique con un asterisco los carbonos asimétricos que posee el cefradroxilo.
6. Si un fármaco ácido débil se encuentra en el tracto gastrointestinal en una zona de pH = 3 en un 50% ionizado ¿Cuál será el pKa del fármaco?
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LABORATORIO-TALLER 2 INFLUENCIA DE GRUPOS FUNCIONALES EN LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA. ASPECTOS GENERALES DE SÍNTESIS DE FÁRMACOS
1. El Monofeno es una sustancia utilizada como medio de contraste. En caso de intoxicación con monofeno (pka = 4,0). Se tienen dos posibles alternativas: Acidificar la orina a pH 5,0 o alcalinizar a pH 8,0.
a) Calcula, de acuerdo a la ecuación de Henderson-Hasselbach, la fracción la ionización en cada caso b) ¿En qué caso se favorece más la eliminación del medicamento por la orina?
2. Caso Nº 1: Un dentista de una clínica llama a una Farmacia y pregunta por la preparación de un antiséptico bucal para un paciente con infección bacteriana en la cavidad oral. A su vez consulta a un alumno de la carrera de Farmacia y Bioquímica que está cursando la asignatura de Farmacoquímica I, y este le sugiere que combine bupivacaína clorhidrato (anestésico local) con bromuro de cetilpiridinio (antiséptico bucofaríngeo).
a) Identificar los grupos funcionales presentes b) Identifique el carácter ácido, básico o neutro de estas dos drogas. c) En forma de sal, ¿se verá favorecido el proceso de absorción a través de las membranas bucales?
3. Piroxicam 1 es un compuesto analgésico y antiinflamatorio con estructura química de 1,2-
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benzotiazin-carboxamida, y con un valor de pKa= 4.6).
a) A la vista de su estructura química, decida si debe comportarse como un ácido o como una base, a pH fisiológico, razonando la respuesta. b) ¿Qué ocurriría con su pKa, al sustituir el resto de pyridina por uno de benceno? Fundamente su respuesta. c) Calcular el porcentaje de fármaco ionizado a pH=2 y pH=8.
4. Sulfacetamida tiene la siguiente estructura y los siguientes valores de p K.
a) Calcular el porcentaje de ionización en estómago (pH= 2) b) Calcular el porcentaje de ionización en duodeno (pH= 5.5) c) Calcular el porcentaje de ionización en colon (pH= 8) 5. Cuando se observa la molécula de un fármaco, hay una serie de grupos funcionales que contribuyen a las propiedades físico-químicas del producto. Indique, en las moléculas siguientes, los grupos funcionales q ue contribuyen, y en qué forma, al coeficiente de reparto de cada producto.
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6. En la tabla están representados algunos datos farmacocinéticos de sulfaetidol, expresándose su excreción urinaria, en función de su porcentaje de ionización. pH unirario
% no ionizable
5
8
76
0,32
a) Decidir si el fármaco se comportará a pH fisiológico como un ácido o como una base, razonando la respuesta. c) Calcular su pKa y porcentaje de fármaco ionizado a pH 7. 7. Las sulfamidas que se indican, sulfadiazina y sulfapiridina pueden presentar como efecto secundario adverso una cristalización renal, debido a que al pH de la orina (6 ó inferior en infecciones bacterianas) se pudieran encontrar en un gran porcentaje en forma no ionizada que, al ser insoluble en agua, precipita. Los pka son 8,4 y 6,5 no respectivamente.
a) Para solventar este problema se puede modificar el pH de la orina ¿En qué sentido debe hacerse y mediante que aditivo? Fundamente su respuesta. b) ¿Cuál de las dos presentará un mayor valor para su pKa? Fundamente su respuesta. c) ¿Cuál de las dos presentará un mayor problema de cristalización renal? Fundamente su respuesta. 8.
Phenformin es un antihiperglicemiante de uso oral, que posee como efecto adverso un incremento de ácido láctico en suero, que algunas veces progresa a acidosis láctica. Un paciente que es tratado con este fármaco es ingresado inconsciente en urgencias de un hospital después de haber ingerido accidentalmente una sobredosis de Phenformin (pKa=11.8). Después de serle realizado un lavado gástrico, se decide incrementar la eliminación renal del fármaco. El pH de la orina del paciente es 7.4
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a) Decidir el carácter ácido o básico del Phenformin. Fundamente su respuesta. b) ¿Cuál será el porcentaje de fármaco ionizado en la orina del paciente? c) ¿Recomendaría la administración de una solución de cloruro amónico o de bicarbonato sódio, en este caso? Fundamente su respuesta.
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LABORATORIO 3 SÍNTESIS, PURIFICACIÓN Y ANÁLISIS DEL ÁCIDO ACETIL SALICÍCLICO (aspirina) Introducción El extracto de hojas y corteza de sauce (Salix alba) se utilizaba en la antigüedad por sus propiedades analgésicas y antipiréticas. A finales del siglo XIX se descubrió que el principio activo en estos extractos era el ácido salicílico (ácido ortohidroxibenzoico). Esta sustancia, que puede ser producida de forma sintética con bajo coste y en grandes cantidades, presenta limitaciones en su aplicación farmacológica debido a su carácter ácido (irrita la m embrana gástrica).
En 1893 el químico alemán Felix Hofmann sintetizó el derivado acetilado del ácido salicílico, que demostró poseer las mismas propiedades medicinales con un menor grado de irritación de las membranas gástricas. El ácido acetilsalicílico (ácido 2-acetoxibenzoico) fue comercializado por Bayer con el nombre de Aspirina, llegando a ser uno de los medicamentos más consumidos en el mundo. Su acción terapéutica lo colocan dentro de los fármacos AINES por sus efectos analgésico, antiinflamatorio y antipirético. Además del ácido acetilsalicílico se han sintetizado otros muchos derivados del ácido salicílico, familia de los salicilatos, que presentan propiedades farmacológicas similares (antiinflamatorio, analgésico, antipirético). Como antipirético el ácido acetilsalicílico ejerce su efecto a dos niveles: aumenta la disipación térmica mediante vasodilatación (acción poco significativa) y actúa sobre el termostato hipotalámico, que es el centro regulador de la temperatura del organismo. Como antiinflamatorio posee efecto inhibidor de la síntesis de prostaglandinas a partir del ácido araquidónico, mediante la inhibición de la COX. El efecto analgésico del ácido acetilsalicílico se debe a efectos indirectos sobre el sistema nervioso central, al disminuir la síntesis de prostaglandinas, la aspirina reduce la percepción del dolor. También posee propiedades antitrombóticas, al bloquear de forma irreversible la síntesis de tromboxano en las plaquetas humanas. Su vía de administración es oral, ya que se absorbe bien por el tracto gastrointestinal. Sus principales efectos secundarios son: 1) Irritación de la mucosa gástrica, por lo que está contraindicado en pacientes con úlcera. 2) Disminución de la capacidad de coagulación de la sangre.
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Los principales OBJETIVOS de este práctico son:
Sintetizar ácido acetilsalicílico a partir de la reacción de esterificación del grupo hidroxílico del ácido salicílico (2-hidróxibenzoico) Purificar el producto obtenido por re cristalización Determinar la pureza del producto obtenido así como el rendimiento alcanzado y compararlo con una tableta de producto comercial
Planteamiento de la síntesis: El ácido acetilsalicílico se prepara por acetilación del ácido salicílico mediante un proceso denominado esterificación. La esterificación consiste en la reacción de un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo hidroxilo (-OH) para formar un grupo éster ( –COOR). En este caso la fuente del grupo – OH es el fenol del ácido salicílico, y el grupo acetilo (-COCH3) proviene del anhídrido acético. La reacción requiere catálisis ácida: Síntesis de aspirina:
Hidrólisis de aspirina
Durante la acetilación se forma también una pequeña cantidad de producto polimerizado, debido a la presencia de un grupo carboxilo y de un grupo hidroxilo en la misma molécula. El ácido acetilsalicílico reacciona con el bicarbonato de sodio (es decir, hidrogenocarbonato sódico, NaHCO3) para dar la sal sódica soluble en agua, mientras que el producto polimerizado no reacciona.
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Gracias a esta diferencia de comportamiento entre el producto polimerizado y el ácido acetilsalicílico, podremos purificar la “aspirina” obtenida. La impureza más común será, sin embargo, el propio ácido salicílico que provendrá de una acetilación incompleta o de la hidrólisis del producto durante su aislamiento. La presencia de producto hidrolizado se detecta fácilmente por el olor a ácido acético y se puede analizar mediante ensayo con FeCl3, ensayo de fenoles. El producto hidrolizado se eliminará a lo largo del proceso de purificación y en la recristalización final del producto. Ensayo de fenoles: La mayoría de los fenoles dan disoluciones vivamente coloreadas (azul, verde, violeta, etc) al Tratarlos con FeCl3 (si el color resultante es amarillo débil, el mismo que el del FeCl3, la reacción se considera negativa)
Precauciones a tener en cuenta en este práctico El ácido salicílico es tóxico y un irritante de la piel, ojos, mucosas y tracto respiratorio superior. Evitar respirar el polvo. Evitar el contacto con la piel, ojos y ropa. - El anhídrido acético es tóxico, corrosivo y lacrimógeno. Manipular en campana, usar guantes y evitar el contacto con la piel, ojos y ropa. El anhídrido acético reacciona violentamente con el agua. - El ácido sulfúrico es corrosivo y provoca quemaduras. Evitar el contacto con la piel, ojos y ropa.
Procedimiento Síntesis Pesar 2,0 g (0,015 moles) de ácido salicílico cristalizado y ponerlos en un matraz erlenmeyer de 100 ml. Añadir 5 mL (0,05 moles) de anhídrido acético (en la campana extractora), seguidos de 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado (la adición de un exceso de ácido hace que la aspirina no precipite), y agitar despacio hasta que el ácido salicílico se disuelva. La reacción es exotérmica por lo que la mezcla puede calentarse. Dejar que la reacción proceda durante 10 minutos. Para completar la reacción calentar suavemente en un baño de agua a 45-50ºC durante 5 ó 10 minutos. Dejar enfriar a temperatura ambiente y enfriar la mezcla en baño de hielo hasta que se produzca la cristalización. Añadir lentamente y con precaución 1 mL de agua fría (previamente enfriada en baño de hielo) (Nota: el anhídrido acético reacciona violentamente con el agua y la mezcla puede salpicar), una vez finalizada esta adición añadir 49 mL más de agua fría y enfriar a 0°C en baño de hielo. Separar el producto por filtración a vacío en Büchner. El filtrado se puede usar para enjuagar el Erlenmeyer tantas veces como sea necesario para recoger los cristales (adicionando cada vez pequeñas cantidades de dicho filtrado). Lavar el filtrado con pequeñas porciones de agua fría. Continuar el paso de aire por succión a través de los cristales. Dejarlos luego secar al aire sobre papel de filtro. Pesar el producto, que puede contener algo de ácido sin reaccionar, y calcular el rendimiento bruto. Guardar una pequeña fracción para llevar a cabo el ensayo de fenoles.
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Purificación Pasar el producto bruto a un vaso de precipitados de 100 mL y añadir 25 mL de una solución acuosa saturada de NaHCO3. Agitar hasta que cese el burbujeo de CO2 (acercar el vaso al oído). Filtrar por succión a través de un embudo Büchner. Así habremos eliminado los polímeros que se puedan haber formado. Verter cuidadosamente el filtrado en un vaso de precipitados y a continuación adicionar gota a gota HCl concentrado (en campana extractora de gases) sin dejar de agitar hasta que no se observe mas precipitación de aspirina. Enfriar en un baño de hielo, recoger el sólido por filtración a vacío en Büchner y lavarlo bien con el líquido resultante de la filtración. Poner los cristales a secar sobre un papel de filtro. Pesar el producto y calcular el rendimiento del proceso de purificación. Guardar una pequeña fracción para llevar a cabo el ensayo de fenoles. Recristalización La técnica recristalización es un proceso que consiste en disolver el sólido a purificar en un disolvente apropiado a una temperatura elevada y luego permitir que los cristales se vuelvan a formar a temperatura ambiente o a una temperatura menor, la mayoría de las veces con ayuda de refrigeración, de modo que las impurezas permanecen en solución. Casi todos los sólidos son más solubles en un disolvente en caliente que en un disolvente en frío y precisamente en la cristalización se aprovecha este hecho. De este modo, si primero se disuelve un sólido en una cantidad de disolvente caliente insuficiente para que se disuelva en frío, los cristales deben formar cuando la solución caliente se deja enfriar. La medida en que el sólido es precipitado depende de la diferencia en su solubilidad en el disolvente particular, a temperaturas entre los extremos utilizados. El extremo superior está determinado por el punto de ebullición del disolvente, mientras que el límite inferior es generalmente dictado por conveniencia experimental. Por ejemplo, un baño de hielo-agua a menudo se utiliza para enfriar la solución a 0 ºC. El ácido acetilsalicílico obtenido se puede recristalizar en una mezcla de disolventes, por ejemplo, etanol/agua ó acetato de etilo. Para ello, poner el producto obtenido en un matraz Erlenmeyer de 100 mL, añadir 6mL de etanol y calentar en baño de agua (45- 50ºC) hasta que el sólido se disuelva. Añadir lentamente 17 mL de agua caliente (45- 50ºC) y filtrar. Dejar enfriar la solución a temperatura ambiente durante 10-15 minutos. Enfriar en baño de hielo durante 10 minutos para completar la cristalización y filtrar a vacío en Büchner. Lavar el filtrado con agua previamente enfriada en baño de hielo y poner los cristales a secar sobre un papel de filtro. Pesar el producto y calcular el rendimiento del proceso de recristalización. Si las impurezas presentes en la mezcla original se han disuelto y permanecen aún disueltas después que la solución es enfriada, el aislamiento de los cristales que se han formado debe proporcionar idealmente el material deseado puro. Alternativamente, las impurezas que no se disuelven en absoluto en la solución caliente pueden ser eliminadas por filtración de la disolución aún en caliente, e incluso si persiste alguna coloración pueden ser empleadas sustancias decolorantes como el carbón activado para eliminar la coloración o gran parte de ella. Sin embargo, incluso después que un sólido ha sido recristalizado, puede que todavía no sea completamente puro, por lo tanto, para determinar la pureza de la muestra uno de los métodos más sencillos y utilizados es determinando el punto de fusión del sólido. Ver la figura a continuación:
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Equipamiento para la recristalización-filtración y secado a vacio- (tomado y traducido de Gilbert, J. C.; Martin, S. F. ( 2011 ) Experimental Organic Chemistry, 5th Ed.)
Los disolventes comúnmente utilizados en procesos de recristalización varían ampliamente en su rango de polaridad, una medida de la constante dieléctrica (є) del disolvente que permite clasificar dichos disolventes como no polares (є = 2-3), polares (є > 10) y como disolventes de polaridad intermedia (є = 3-10).
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Punto de fusión Cuando su producto esté seco, debe determinarle el punto de fusión. El punto de fusión que se debe obtener para una muestra seca y pura de aspirina es de 135 – 136º C. Ensayo de fenoles Puede llevar a cabo la siguiente prueba en una muestra de su producto aunque no esté seca. Disolver en tres tubos de ensayo que contengan 5 mL de agua, algunos cristales de ácido salicílico, producto bruto y producto purificado. Añadir una o dos gotas de solución de tricloruro de hierro al 1% a cada uno de ellos, observar y explicar la coloración que toman. La formación de un complejo hierro-fenol con Fe (III) produce un color que varía desde rojo a violeta, dependiendo del tipo particular de fenol presente. Ácido salicílico
Producto bruto
Producto purificado
Producto Recristalizaco
Muestra de tabletas
Color de la muestra control Color de la muestra con FeCL3
Preguntas: 1. Escriba la reacción y el mecanismo de síntesis 2. Lleve a cabo los cálculos de rendimiento 3. Escriba la posible estructura del subproducto polimerizado que se obtiene en el proceso de síntesis de la aspirina 4. Explique diferencias de color observadas en el ensayo de tricloruro férrico. ¿Para qué se realiza este ensayo? 5. Cómo usted determinaría la concentración de ácido acetilsalicílico en las tabletas de aspirina. Explique el método. Materiales y reactivos a utilizar Lab. 2 Ácido salicílico (2.0 g) Anhídrido acético (5.0 mL) Ácido sulfúrico concentrado (5 gotas) Solución cloruro férrico al 1% Acetato de etilo Hielo Un matraz Erlenmeyer de 25 mL Un matraz Erlenmeyer de 125 mL Baño de agua con anillas de acero Embudo de filtración al vacío (Büchner) Tres tubos de ensayo pequeños Una varilla de cristal
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LABORATORIO 4 SÍNTESIS Y PURIFICACIÓN DEL PARACETAMOL Dentro de la amplia gama de fármacos sintéticos caben mencionar las aminas aromáticas aciladas (aminas con el grupo acilo unido al átomo de nitrógeno) son fármacos de venta libre, ampliamente utilizados en el tratamiento del dolor de cabeza. La acetanilida, la fenacetina y el acetaminofén son compuestos que presentan una marcada actividad analgésica (alivian el dolor) e importante actividad antipirética (reducen la fiebre). Junto con la aspirina, el acetaminofén o paracetamol, como también se conoce, se encuentran entre los medicamentos de venta libre más importantes y más vendidos a nivel mundial. En combinación con analgésicos opioides, el paracetamol también se utiliza en el tratamiento de dolores más severos tales como dolor posquirúrgico y para dar atención paliativa en pacientes con cáncer avanzado.
Síntesis La preparación del acetaminofén implica tratar p-aminofenol con anhídrido acético en medio acuoso. La amida se obtendrá como un sólido crudo que generalmente contiene impurezas oscuras presentes en el p-aminofenol de partida. Estas impurezas, que son colorantes de estructura desconocida, se forman a partir de la oxidación del fenol precursor. La mayor parte de las impurezas coloreadas pueden destruirse por calentamiento del precursor con hidrosulfito de sodio (Na2SO4). El hidrosulfito reduce dobles enlaces en el colorante para producir sustancias incoloras. El acetaminofén obtenido se purificará por recristalización a partir de una mezcla de disolventes adecuada. La pureza del producto se verificará con la medición del punto de fusión, la naturaleza del grupo funcional se identificará empleando ensayos para compuestos fenólicos y la caracterización final se realizará con ayuda del espectro de infrarrojo (IR).
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Los principales OBJETIVOS de este práctico son:
Sintetizar acetaminofén o paracetamol (N-(4-hidroxifenil) acetamida), mediante una reacción de acilación en medio acuoso. Emplear la técnica de recristalización para purificar el acetaminofén y verificar la pureza del producto recristalizado utilizando la medición del punto de fusión. Caracterizar el acetaminofén obtenido luego de la recristalización empleando la espectroscopia infrarroja (IR) y ensayos de identificación de grupos funcionales Cuantificar el paracetamol por HPLC desde tabletas o jarabe
Precauciones a tener en cuenta en este práctico - El anhídrido acético es tóxico, corrosivo y lacrimógeno. Manipular en campana, usar guantes y evitar el contacto con la piel, ojos y ropa. El anhídrido acético reacciona violentamente con el agua. - El p-aminofenol puede ser irritante - El bromo es una sustancia muy corrosiva y puede causar serias quemaduras. Los vapores son tóxicos e irritan los ojos, las membranas mucosas y el tracto respiratorio. Debido a que el bromo en solución también emite vapores de bromo esta disolución solo debe ser usada dentro de la cabina de extracción de gases. Se debe tener en todo momento guantes adecuados a lo largo de todo el experimento
Procedimiento En un erlenmeyer de 250 mL limpio y seco, pesar 2,0 g de p-aminofenol. Usando una probeta graduada de 50 mL medir y proceder a añadir 20 mL de agua al erlenmeyer. En una nueva probeta graduada o una pipeta adecuada, medir la cantidad en mililitros calculado de anhídrido acético a emplear, de acuerdo con la relación estequiométrica 1.0 ( p-aminofenol): 1.2 (anhídrido acético) y adicionar el contenido al erlenmeyer. Colocar una barra magnética en el fondo del erlenmeyer. Asegúrese de tener la configuración del montaje para calentamiento directo con agitación. Con agitación suave, calentar la mezcla de reacción directamente sobre la placa. Se debe controlar la temperatura interna utilizando un termómetro (aproximadamente hasta 100 °C). Después que el material sólido se haya disuelto, la mezcla de reacción se calienta durante 10 minutos adicionales, manteniendo en la medida de las posibilidades, la temperatura aproximadamente en 100 °C. Una vez ha transcurrido el tiempo de reacción, se procede a retirar el erlenmeyer de la placa de calentamiento y se permite que la mezcla llegue a temperatura ambiente. Si no se ha producido la cristalización, enfriar la mezcla en un baño de hielo por 20-25 minutos. Si fuese necesario ayudar a iniciar la cristalización rayando cuidadosamente el interior del recipiente con una varilla de vidrio. Recoger los cristales en un embudo Buchner provisto de un papel filtro franja negra previamente pesado. Enjuagar el erlenmeyer con 20 mL de agua fría y transferir esta mezcla nuevamente al
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embudo Buchner. Lavar los cristales en el embudo con dos porciones adicionales de 10 mL de agua fría. Secar los cristales durante 10 minutos al vacio mientras estos permanecen en el embudo. Durante este período de secado, se deben romper todos los cúmulos de cristales grandes con la ayuda de una espátula. Una vez seco el compuesto obtenido, pesar nuevamente el papel filtro y determinar el rendimiento de reacción para el acetaminofén crudo. Dejar de lado una pequeña muestra con el objeto de comparar el punto de fusión, la apariencia y el color del sólido obtenido, después del siguiente proceso. Una vez seleccionado el disolvente o una mezcla de disolvente adecuada, se procede al proceso de recristalización. Por tanto, colocar el producto obtenido en un erlenmeyer de 100 o 250 mL y proceder a disolver totalmente el compuesto en la menor cantidad de disolvente o de mezcla. Generalmente, para la recristalización del acetaminofén se emplea una solución de metanol en agua al 50%. Una vez el sólido se haya disuelto completamente, adicionar carbón activado (absorbente) para eliminar los contaminantes que originan la coloración y filtrar en caliente para separar tanto el carbón activado como las impurezas insolubles que podrían estar presentes en la muestra. La solución saturada del compuesto es filtrada a través de un papel filtro franja negra convencional, mientras la solución saturada es colectada en un nuevo erlenmeyer de 100 o 250 mL. Luego, dejar enfriar la solución hasta la temperatura ambiente. Cuando la mezcla se ha enfriado lo suficiente, colocar el erlenmeyer en un baño de hielo durante 20 minutos. Si es necesario, inducir la cristalización raspando el interior del recipiente con una varilla de vidrio. Recoger los cristales utilizando nuevamente el embudo Buchner. Secar al vacio los cristales durante 10 minutos.
Equipos de calentamiento, agitación y control de temperatura (tomado y traducido de Gilbert, J. C.; Martin, S. F. ( 2011 ) Experimental Organic Chemistry, 5th Ed.)
Punto de fusión Finalmente, determinar el punto de fusión de los cristales para verificar la pureza (el acetaminofén puro funde alrededor de 169-171 °C),
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Ensayos pureza cualitativos Se realizarán pruebas cualitativas de identificación para fenoles (ejemplos: decoloración de agua de bromo y prueba de nitrato cérico amónico).
APUNTE COMPLEMENTARIO ANÁLISIS DE MEDICAMENTOS POR CROMATOGRAFÍA CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCION (HPLC) La cromatografía es un procedimiento mediante el cual se separan solutos por un proceso dinámico de migración diferencial en un sistema que consta de dos o más fases, una de las cuales se mueve continuamente en una dirección dada y en la que las sustancias individuales presentan diferentes movilidades a causa de diferencias de adsorción, partición, solubilidad, presión de vapor, tamaño molecular o densidad de carga iónica. Las sustancias individuales así separadas se pueden identificar o determinar mediante procedimientos analíticos. La técnica cromatografía general requiere que un soluto se distribuya en dos fases, una fija (fase estacionaria) y otra móvil (fase móvil). La fase móvil transfiere el soluto a través del medio, hasta que este finalmente emerge separado de otros solutos que eluyen antes o después. En general el soluto es transportado a través del medio de separación por medio de una corriente de disolvente líquido o gaseoso denominado “eluyente” . En la práctica, las separaciones con Frecuencia son el resultado de una combinación de efectos de adsorción y de partición. Los tipos de cromatografía útiles en el análisis cualitativo y cuantitativo que se emplean en los Procedimientos cromatograficos de la USP son: Cromatografía en columna, de gases, en papel, en capa delgada (incluida cromatografía en capa delgada de alta resolución) y de líquidos presurizados (comunmente llamada cromatografía liquida de alta presión o alta Resolución). En cromatografía liquida, la fase móvil es un liquido que fluye a través de una columna que contiene a la fase fija. La cromatografía liquida “clásica” se lleva a cabo en una columna
generalmente de vidrio, la cual esta rellena con la fase fija. Luego de sembrar la muestra en la parte superior, se hace fluir la fase móvil a través de la columna por efecto de la gravedad. Con el objeto de aumentar la eficiencia en las separaciones, el tamaño de las partículas de la fase fija se fue disminuyendo hasta el tamaño de los micrones, lo cual genero la necesidad de utilizar altas presiones para lograr que fluya la fase móvil. De esta manera nació la técnica de cromatografía liquida de alta resolución (HPLC), que requiere de instrumental especial que permita trabajar con las altas presiones requeridas. Dependiendo del tipo de fase fija y del tipo de fenómeno físico que provoca la separación, la cromatografía liquida de alta resolución puede ser: 1. CROMATOGRAFÍA DE ADSORCIÓN. La fase fija es un sólido y se utiliza casi exclusivamente sílice (silica) y en mucha menor medida alúmina. 2. CROMATOGRAFÍA DE REPARTO. En casi todos los casos, como fase estacionaria se utilizan compuestos unidos químicamente a un soporte solido de sílice. Se la subdivide en cromatografía en fase normal y fase reversa. En la cromatografía en fase normal, la fase fija es polar (como por ejemplo agua o trietilenglicol) y los compuestos menos polares eluyen primero.
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En la cromatografia en fase reversa, el compuesto unido quimicamente es un hidrocarburo alifatico y se emplean fases moviles polares. En este caso, las sustancias más polares eluyenprimero. 3. CROMATOGRAFÍA IÓNICA. Se utilizan columnas rellenas con resinas de intercambio iónico para separar y determinar iones. 4. CROMATOGRAFÍA DE EXCLUSIÓN POR TAMAÑO. La fase fija está formada por partículas poliméricas o de sílice que contienen una red uniforme de poros y llevan a cabo un fraccionamiento relacionado con el tamaño molecular. Las moléculas de tamaño mayor son excluidas y eluyen primero, mientras que las mas pequeñas que penetran en los poros son retenidas más tiempo. Un equipo para cromatografía liquida de alta resolución consta de: De un recipiente que contiene La fase móvil, que puede ser un solvente puro o una mezcla de solventes. Cuando se trata de una mezcla, puede programarse la bomba para que tome solventes de diferentes botellas en una proporción determinada y realice la mezcla en una cámara de mezclado. Cuando durante toda la separación se utiliza siempre el mismo solvente, se denomina isocratica, sin embargo es normal realizar un gradiente de composición del solvente a lo largo de la cromatografía para mejorar la eficiencia y acortar la duración del proceso. Estos gradientes de solvente también son realizados en forma automática por las bombas. La bomba, que fuerza el paso de la fase móvil a través del sistema de alta presión, envía al Solvente a través de canos de diámetro pequeño, generalmente de acero inoxidable, hacia la válvula inyectora, que permite introducir la muestra en la fase móvil. Luego de que se produzca la separación en la columna, los componentes de la mezcla pasan por el detector. Este produce una señal eléctrica proporcional a la cantidad de materia y esa señal es enviada al registrador que realiza un grafico de intensidad en función del tiempo (cromatograma). Este grafico es del tipo de picos gaussianos y cada pico corresponde a un componente de la Muestra original. El integrador calcula además el área correspondiente a cada pico, la cual es proporcional a la cantidad de sustancia presente en la muestra. Dado que los detectores de HPLC son no destructivos, es posible recuperar los productos que salen de el. De esta manera, dependiendo del tamaño del loop de inyección y de la columna, y del tipo de bomba, es posible realizar además de separaciones analíticas, cromatografías preparativas. Por otra parte, es necesario tener en cuenta que dado que se utilizan altas presiones, es imprescindible evitar la presencia de partículas que puedan obstruir los canos y la formación de burbujas que puedan deteriorar el relleno de las columnas y que produzcan inestabilidad en la señal del detector. Para evitar las obstrucciones, los solventes y las muestras a inyectar se filtran con membranas de 0,45 a 0,22 μm. Para evitar la formación de burbujas, los equipos de HPLC cuentan con desgasadores de solvente por vacio o por burbujeo con He y, en el caso de no contar con los mismos, se deben desgasar los solventes por medio de ultrasonido o agitación bajo vacio antes de utilizarlos como fase móvil. Los compuestos que se van a analizar se disuelven en un disolvente adecuado y la mayoría de las separaciones tienen lugar a temperatura ambiente. Por lo tanto, la mayoria de los fármacos, aun siendo compuestos no volátiles o térmicamente inestables, puede cromatografiarse sin descomposición o sin necesidad de hacer derivados volátiles. La mayoría de los análisis farmacéuticos se basan en la cromatografía de partición y se completan dentro de los 30 minutos.
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CUANTIFICACIÓN DE ACETAMINOFEN EN TABLETAS POR HPLC. Método: USP 26, NF21. Las tabletas Acetominofen no deben contener menos de 90.0 % ni más de 110 % de Acetominofen declarado en el Marbete. Ensayo: Fase Móvil: Preparar una cantidad adecuada de una mezcla de agua en metanol (3:1). Preparación del Estándar: Disolver una cantidad exactamente pesada de Acetominofen RS USP, en la fase móvil para obtener una concentración conocida de aproximadamente 00.1mg por ml. Preparación de la muestra: Pesar y pulverizar no menos de 20 tabletas. Transferir una porción de polvo exactamente pesado, equivalente a aproximadamente 100 mg de Acetominofen y colocarlo en un matraz volumétrico de 200 mL, adicionar aproximadamente 100 mL de Fase móvil, agitar mecánicamente por 10 min, sonicar aproximadamente por 5 min, diluir a volumen con la fase móvil, y mezclar. Transferir 5.0 mL de esta solución a un matraz volumétrico de 250 mL, diluir con fase móvil a volumen, y mezclar. Filtrar una porción de esta solución a través de un filtro de porosidad fina o de 0.5 m, descartando lo primeros 10 mL del filtrado. Usar el filtrado limpio como muestra ensayo. Sistema cromatográfico: El Cromatografo líquido es equipado con un detector a 243 nm y una columna de 3.9 mm x 30 cm, que contiene parking L1. El rango de flujo es aproximadamente de 1.5 mL por minuto. La eficiencia de la columna no es menor de 1000 platos teóricos; el factor de asimetría no es mayor de 2,0; y la desviación estándar relativa para inyecciones repetidas no es mayor de 2,0 %. Procedimiento: Inyectar separadamente volúmenes iguales (aproximadamente 10L) de la Preparación Standard y de la muestra dentro del cromatografo, registrar los cromatogramas, y medir las respuestas de los picos principales. Calcular la cantidad, en mg, de Acetominifen(C8H9NO2) en la porción de muestra tomada, usando por formula: 10, 000 C (rU/ rS) En la cual C es la concentración, en mg por ml, de Acetominofen RS - USP en la Preparaciónestándar, y rU y rS son las respuestas de los picos obtenidos a partir de la Preparación muestra y la Preparación estándar, respectivamente. Para la cuantificación de paracetamol por HPLC se deben estudiar las monografías de Acetaminofeno, extraídas de USP XXVI USP XXVI Acetaminophen Capsules » Acetaminophen Capsules contain not less than 90.0 percent and not more than 110.0 percent of the labeled amount of C8H9NO2.
Preguntas: 1. 2. 3. 4.
Escriba la reacción y el mecanismo de síntesis Lleve a cabo los cálculos de rendimiento ¿Cómo se realiza la cuantificación de paracetamol en jarabes por HPLC? EXPLIQUE ¿En qué consiste la reacción de identificación cualitativa por decoloración de agua de bromo?
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Materiales y reactivos a utilizar Lab. 3 p-aminofenol (2.0 g) Anhídrido acético (5.0 mL) Agua bromada Solución cloruro férrico al 1% Metanol Hielo Un matraz Erlenmeyer de 25 mL Un matraz Erlenmeyer de 125 mL Probeta graduada Embudo de filtración al vacío (Büchner) Tres tubos de ensayo pequeños Una varilla de cristal Termómetro Papel de filtro Manta de calentamiento Balón de 250ml
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LABORATORIO 5 TITULACION IODOMETRICA DE AMPICILINA INTRODUCCION: El método iodométrico se utiliza en general para la dosificación de penicilinas. En este caso el método consiste en realizar en una primera etapa la inactivación de la penicilina por medio de álcalis o de enzimas específicas penicilasas, ocurriendo así la hidrólisis de anillo b-lactámico de la molécula dando lugar al ácido peniciloico.
O O
O
OH
H
CH3 CH3
N NH
NH2
S
O O
álcalis penicilinasas
O
NH
OH
H OH HN
CH3 CH3 S
NH2
En una segunda etapa se hace reaccionar el ácido peniciloico con un exceso de iodo. El exceso de iodo se titula con tiosulfato de sodio. La reacción que ocurre entre el ácido peniciloico y el iodo no es estequiométrica, es por ello que simultáneamente al análisis de la muestra problemas se realiza una titulación con el estándar. OBJETIVOS: Realizar una titulación iodométrica de Ampicilina en cápsulas. REACTIVOS y MATERIALES: - Hidróxido de sodio 1.0N - Ácido clorhídrico 1.2 N - Solución de yodo 0.01 N - Solución de tiosulfato de sodio 0.01 N - Pasta de almidón - Ampicilina.3H2O estandar. (PM = 403.45 g/mol) - Matraces aforados de 100.00 mL - Bureta de 10.00 mL - Matraces erlenmeyer de 125 mL con tapón de vidrio. - Pipetas graduadas de 5.0 mL, pipetas aforadas de 10.00 mL PARTE EXPERIMENTAL Preparación del standard: Disolver una cantidad adecuada de standard, exactamente pesada, en agua, dentro de un matraz aforado, para obtener una concentración final de 1.25 mg/mL (A1). Preparación del Problema:
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Determinar el peso promedio del contenido de las cápsulas. Moler finalmente el contenido de no menos de 10 cápsulas y realizar una toma de polvo para obtener una concentración final de 1.25 mg de ampicilina /mL. (A2). Disolver la masa calculada en agua, dentro de un matraz aforado.
PROCEDIMIENTO: Inactivación y titulación: A 2.00 mL de la solución A1 y A2, en respectivos erlenmeyers, agregar 2.0 mL de NaOH 1.0 N, mezclar y dejar en reposos 15 minutos. A cada erlenmeyer agregar 2.0 mL de HCl 1.2N, 10.00 mL de iodo 0.01 N, tapar inmediatamente y dejar reposar en la oscuridad 15 minutos. Titular el exceso de iodo con tiosulfato 0.01 N, cerca del punto final agregar una gotas de pasta de almidón y seguir hasta la desaparición del color azul.
Determinación del blanco: A sendos frascos contendiendo 2.00 mL de A1 y A2 agregar 10.00 mL de yodo 0.01 N. Inmediatamente agregar 0.1 mL de HCl 1.2 N. Titular enseguida con tiosulfato 0.01 N agregando una gota de pasta de almidón cerca del punto final y continuar hasta la desaparición del color azul.
PREGUNTAS: 1. ¿Qué excipientes contienen su forma farmacéutica? 2. ¿Interfieren los excipientes contenidos en su forma farmacéutica con la dosificación del principio activo según esta metodología? 3. ¿Qué tests de identificación se realizan para la ampicilina? 4. ¿Cómo prepara una solución de iodo valorada? 5. ¿Cómo prepara una solución de tiosulfato valorada? 6. ¿Qué otros métodos podría utilizar para cuantificar ampicilina?
BIBLIOGRAFIA: 1. Farmacopea USP XXII, XXV 2. Clarke´s Isolation and Identification of Drugs, 2 nd. Edition, 1986. 3. Harris, D. C., Quantitative Chemical Analysis, 1998. W H Freeman & Co., 5th edition
