Навчальний курс " МСіАБАР"

Назва курсу

Методи синтезу та аналізу біологічно активних речовин

---

Галузь знань 0401 Природничі науки

Напрям підготовки 7.04010101 Хімія*

Освітньо-кваліфікаційний рівень: спеціаліст

Мета та завдання навчального курсу

Мета: ознайомлення з основними класами біологічно активних речовин, що входять до складу лікарських рослин та лікарських засобів, їх хімічною будовою, фізико-хімічними властивостями та медико-біологічним значенні; вивчення методів виділення і очищення фармакологічно активних речовин з лікарських рослин, а також їх кількісного визначення.

Завдання засвоєння основних методів аналізу, перевірки тотожності, доброякісності, кількісного аналізу лікарських засобів; формування знань, умінь і навичок планування і виконання науково-дослідного хіміко-аналітичного експерименту, вміння користуватися Державною фармакопеєю України.

У результаті вивчення навчального курсу студент повинен

знати:  основні класи біологічно активних речовин, що входять до складу лікарських рослин;  хімічну будову і властивості сполук, що відносяться до кожного класу;  медико-біологічні властивості фармакологічно активних речовин;  особливості виділення сполук деяких класів з рослинної сировини;  методи дослідження та кількісного аналізу сполук, які виділяються з лікарських рослин.

вміти:  визначати наявність і досліджувати сполуки – біологічно активні речовини;  планувати і організовувати науково-дослідний хіміко-аналітичний експеримент;  користуватися Державною фармакопеєю України.  виділяти біологічно активні речовини з лікарських рослин; використовувати кількісні методи аналізу для оцінки змісту фармакологічно активних речовин в рослинній сировині.

Робоча програма курсу

Автор (автори) курсу

Квас Валентина Миколаївна

---

Учасники

Сторінка координації"МСіАБАР"

Графік навчання

Варіант Структура

Змістовий модуль 1 ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Вступ.  

Предмет і завдання, основні поняття і терміни. Поняття БАР та їх класифікація. Стислий історичний нарис розвитку. Поняття про фармакогнозії як науки, її завдання. Історична довідка. Інтегративні зв'язку фармакогнозії з базовиими та профільними дисциплінами.

Тема 1 ДЕРЖАВНА ФАРМАКОПЕЯ УКРАЇНИ.  

Історичні відомості. Фармакопей Росії та СРСР. Державна фармакопея СРСР, XI видання (ДФ XI). Європейська фармакопея (ЄФ). Концепція побудови Державної фармакопеї України (ДФУ). Юридично-правовий статус ДФУ. Загальні риси та відмінності ДФУ та ДФ XI, ДФУ та ЄФ. Загальні відомості про вимоги належної виробничої практики (GMP). Загальна структура ДФУ. Розділи ДФУ. 1. Загальні зауваження. 2. Методи аналізу: обладнання; фізичні та фізико-хімічні методи аналізу; ідентифікація іонів і функціональних груп; випробування на граничний вміст домішок; методи кількісного визначення; біологічні випробування; біологічні методи кількісного визначення; фармако-технологічні випробування. 4. Реактиви. 5. Загальні тексти. Розділи «Монографії» та «Загальні статті та лікарські форми та субстанції». Поняття про субстанцію. Регламентація якості субстанцій. Аналітичний нормативний документ (АНД). Показники якості, що включаються до аналітичного нормативного документа на субстанції. Структура фармакопейної статті.

Тема 2. ІДЕНТИФІКАЦІЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ. 

Загальні положення. Ідентифікція неорганічних іонів: катіони, аніони. Іденифікація органічних лікарських речовин: ненасичені вуглеводні; галоїдвмісні органічні сполуки. Спиртовий гідроксил. Багатоатомні спирти. Енольний гідроксил. Ендіольне угруповання. Загальні якісні реакції фенолів. Альдегіди і кетони. Карбонові кислоти. Амінокислоти аліфатичного ряду. Прості ефіри. Складні ефіри. Аміни. Піридиновий цикл. Нітрогрупа. Аміди. Іміди. Гідразини, гідразиди, гідразони. Тіоли, тіони, тіоефіри, тіоаміди. Сульфокислоти, сульфаміди. Фосфорорганічні (органічні фосфоровмісні) сполуки.

Тема 3. ВИЗНАЧЕННЯ ЧИСТОТИ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ. 

Загальні положення. Визначення забарвленості та мутності. Визначення кислотності, лужності та рН середовища. Визначення домішок іонів: дослідження на хлориди, сульфати, на солі амонію, кальцію, феруму, цинку, на солі важких металів та арсен. Визначення летких речовин і води.

Тема 4. МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО ХІМІЧНОГО АНАЛІЗУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ. 

Загальні положення. Гравіметричний аналіз. Титриметричні (об'ємні) методи аналізу: методи осадження, аргентометрія; комплексонометрія; меркуриметрія; кислотно-основне титрування у водному середовищі; кислотно-основне титрування в неводному середовищі, методи окиснення-відновлення.

Тема 5. ФІЗИЧНІ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ. 

Загальні положення. Визначення температури плавлення, температурних меж перегонки, відносної густини. Визначення рН, потенціометричний та колориметричний метод визначення рН. Потенціометричне титрування. Полярографія. Рефрактометрія. Визначення оптичного обертання (поляриметрія). Методи, які ґрунтуються на вимірюванні поглинання електромагнітного випромінювання (фотометричні методи): спектрофотометрія та фотоколориметрія. Флуориметрія. Методи, які ґрунтуються на використанні магнітного поля. Спектроскопія ядерного магнітного резонансу. Хроматографія. Види хроматографії (класифікація). Іонообмінна хроматографія, адсорбційна хроматографія, розподільча хроматографія, хроматографія в тонкому шарі сорбенту (ТШХ), хроматографія на папері. Спеціальні прийоми хроматографії в тонкому шарі сорбенту і на папері. Рідинна хроматографія; високоефективна рідинна хроматографія. Газова хроматографія.

Змістовий модуль 2 БІОЛОГІЧНО-АКТИВНІ РЕЧОВИНИ ПРИРОДНОГО ПОХОДЖЕННЯ

Тема 1 ЛІКАРСЬКІ РОСЛИНИ — ДЖЕРЕЛА БІОЛОГІЧНО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН. 

Терапевтична цінність і хімічний склад лікарських рослин. Біологічно активні речовини лікарських рослин і речовини, що здаються неактивними. Первинний і вторинний метаболізм і продукти обміну. Медичне значення продуктів метаболізму.

Тема 2. АЛКАЛОЇДИ. Загальна характеристика. 

Загальноалкалоїдні, групові та специфічні реактиви. Методи кількісного визначення. Класифікація. Похідні тропану: атропіну сульфат, скополаміну гідробромід. Похідні хіноліну: хінін та його солі (хініна сульфат, хініна гідрохлорид, хініна дигідрохлорид). Похідні бензилізохіноліну: папаверину гідрохлорид. Похідні фенантренізохіноліну: морфіну гідрохлорид, кодеїну фосфат, етилморфіну гідрохлорид. Похідні імідазолу: пілокарпіну гідрохлорид. Похідні пурину. Загальна характеристика. Кофеїн, кофеїн-бензоат натрію, теобромін, теофілін, еуфілін

Тема 3. ГЛІКОЗИДИ. 

Загальна характеристика. Загальні, групові та специфічні реактиви. Методи кількісного визначення. Класифікація. Похідні

Тема 4. ФЕНОЛЬНІ СПОЛУКИ ТА ЇХ ГЛІКОЗИДИ. 

Загальна характеристика. Загальні, групові та специфічні реактиви. Методи кількісного визначення. Класифікація. Похідні

Тема 5. ТЕРПЕНОЇДИ. ОЛІЇ. ОРГАНІЧНІ КИСЛОТИ. 

Загальна характеристика. Загальні, групові та специфічні реактиви. Методи кількісного визначення. Класифікація. Похідні

Тема 6. ПОЛІСАХАРИДИ. 

Загальна характеристика. Загальні, групові та специфічні реактиви. Методи кількісного визначення. Класифікація. Похідні

Тема 7. ВІТАМІНИ. 

Джерела і методи одержання вітамінів. Класифікація вітамінів. Вітаміни аліфатичного ряду: аскорбінова кислота, пантотенова кислота і кальцію пантотенат. Вітаміни ациклічного ряду:ретиноли. Вітаміни ароматичного ряду: вікасол.

Тема 8. ГОРМОНИ. 

Загальна характеристика. Класифікація. Гормони щивидної залози. Гормони мозкового шару наднирників та їх синтетичні аналоги. Загальна характеристика стероїдних гормонів та їх синтетичних аналогів. Зв’язок хімічної будови з фармакологічною дією. Хімічні властивості. Кортикостероїди та їх синтетичні аналоги.

Тема 9. АНТИБІОТИКИ. 

Антибіотики ациклічної будови (тетрацикліни та їх напівсинтетичні аналоги). Антибіотики ароматичного ряду (левомітецин). Антибіотики гетероциклічної структури (пеніциліни, цефалоспорини).

Варіант Календар

Тиждень 1

Навчальні теми для вивчення на 1-му тижні.

Тиждень 2

Навчальні теми для вивчення на 2-му тижні.

Тиждень 3

Навчальні теми для вивчення на 3-му тижні.

Тиждень 4

Навчальні теми для вивчення на 4-му тижні.

---

Зміст курсу

Змістовий модуль 1 ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИ АНАЛІЗУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Теоретичний матеріал

Тема 4. Методи кількісного хімічного аналізу біологічно активних речовин

Лекція №1

Лекція №2

Лекція №3

Практичні завдання

Вступ. Правила роботи та техніка безпеки в хімічній лабораторії. Вивчення і робота з Державною фармакопеєю

Методичні рекомендації до заняття 1

Тема 1. Доброякісність лікарських засобів. Державна система контролю якості лікарських засобів. Аналіз води очищеної, води для ін'єкцій.

Методичні рекомендації до заняття 2

Тема 2. Встановлення істинності БАР лікарських препаратів.

Методичні рекомендації до заняття 3

Тема 3. Методи кількісного визначення БАР лікарських препаратів

Методичні рекомендації до заняття 2

Практична №1

Самостійна робота

Тема 1 Державна Фармакопея України

Інформаційні ресурси:

Державна фармакопея

Державна фармакопея України

Государственная Фармакопея СССР. ХІ издание

Контрольні питання:

1. Історичні відомості.
2. Фармакопеї Росії та СРСР. Державна фармакопея СРСР, XI видання (ДФ XI).
3. Європейська фармакопея (ЄФ).
4. Концепція побудови Державної фармакопеї України (ДФУ). Юридично-правовий статус ДФУ. Загальні риси та відмінності ДФУ та ДФ XI, ДФУ та ЄФ.
5. Загальна структура ДФУ. Розділи ДФУ.

• Загальні зауваження:
• Методи аналізу: обладнання; фізичні та фізико-хімічні методи аналізу; ідентифікація іонів і функціональних груп; випробування на допустимий вміст домішок; методи кількісного визначення; біологічні випробування; біологічні методи кількісного визначення; фармако-технологічні випробування.
• Реактиви.
• Загальні тексти.
• Розділи «Монографії» та «Загальні статті та лікарські форми та субстанції».
• Поняття про субстанцію. Регламентація якості субстанцій.

Тема 1. ІДЕНТИФІКАЦІЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ.

Самостійна робота №2

Інформаційні ресурси:

1. [Інтерактивний мультимедіа підручник “Органічна хімія”.]

2. [Науковий журнал “Журнал органічної та фармацевтичної хімії".]

3. [Кругосвіт. Органічна хімія.]

4. [Органічна хімія та екологія]

5. [Вільна енциклопедія]

6. [Довідник хіміка]

Контрольні питання:

1. Іденифікація органічних лікарських речовин:

• Ненасичені вуглеводні.
• Галогенвмісні органічні сполуки.
• Спиртовий гідроксил. Багатоатомні спирти. Енольний гідроксил. Ендіольне угруповання.
• Загальні якісні реакції фенолів.
• Альдегіди і кетони.
• Карбонові кислоти.
• Амінокислоти аліфатичного ряду.
• Прості ефіри. Складні ефіри.
• Аміни. Піридиновий цикл.
• Нітрогрупа.
• Аміди. Іміди.
• Гідразини, гідразиди, гідразони.
• Тіоли, тіони, тіоефіри, тіоаміди.

. * Сульфокислоти, сульфаміди.

• Фосфорорганічні (органічні фосфоровмісні) сполуки

Тема 2 ВИЗНАЧЕННЯ ЧИСТОТИ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ.

1. Визначення домішок іонів: дослідження на хлориди, сульфати, на солі амонію, кальцію, феруму, цинку, на солі важких металів та арсен.
2. Визначення летких речовин і води.

Самостійна робота №3

Інформаційні ресурси:

Контрольні питання:

1. Яку роль відіграє визначення фізичних констант і хімічних властивостей в аналізі лікарських засобів?

2. Які фізичні константи дозволяють визначити істинність і чистоту твердих речовин, рідких речовин?

3. Що таке температура плавлення, розкладання? Якими способами вона визначається, які з них є фармакопейними, що таке проба змішаного плавлення?

4. Як виражається температура плавлення лікарських засобів в фармакопейних статтях?

5. Що розуміється під температурними межами перегонки і у яких лікарських засобів визначаться? Що являє собою фармакопейну методику?

6. Назвати основні фармакопейні методи визначення щільності, чому велике значення в даному випадку має сталість температури?

7. З якою метою визначається ступінь білизни порошків? Пояснити, як знаходиться значення ступеня білизни і ступінь яскравості, що це за характеристики?

8. Які умовні терміни прийняті ДФ для позначення розчинності і для яких співвідношень препарату і розчинника?

9. Як розуміти термін «помірно розчинний» в ДФ?

10. У чому особливості визначення розчинності лікарських препаратів відповідно до вимог ДФ X і чим вони відрізняються у ДФ XI?

11. Скільки еталонів існує для визначення ступеня каламутності рідин відповідно до ДФ? Яка методика приготування і тривалість придатності цих еталонів?

12. Як готують за ДФ вихідні та основні розчини для визначення ступеня мутності?

13. Скільки еталонів забарвлення наведено в ДФ? Як вони готуються?

14. Протягом якого терміну можна застосовувати вихідні, основні та еталонні розчини, приготовлені по ДФ XI для визначення забарвлення рідин?

Тема 3 МЕТОДИ КІЛЬКІСНОГО ХІМІЧНОГО АНАЛІЗУ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ.

1. Гравіметричний аналіз.
2. Титриметричні (об'ємні) методи аналізу: методи осадження, аргентометрія; комплексонометрія; меркуриметрія; кислотно-основне 4титрування у водному середовищі; кислотно-основне титрування в неводному середовищі, методи окиснення-відновлення.

Самостійна робота №4

Інформаційні ресурси:

Контрольні питання:

Тема 4 ФІЗИЧНІ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ РЕЧОВИН – ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ.

1. Визначення оптичного обертання (поляриметрія).
2. Методи, які ґрунтуються на вимірюванні поглинання електромагнітного випромінювання (фотометричні методи): спектрофотометрія та фотоколориметрія. Флуориметрія.
3. Методи, які ґрунтуються на використанні магнітного поля.
4. Спектроскопія ядерного магнітного резонансу.
5. Хроматографія. Види хроматографії (класифікація):

іонообмінна хроматографія адсорбційна хроматографія розподільча хроматографія хроматографія в тонкому шарі сорбенту (ТШХ) хроматографія на папері. Спеціальні прийоми хроматографії в тонкому шарі сорбенту і на папері. Рідинна хроматографія; високоефективна рідинна хроматографія. Газова хроматографія.

Самостійна робота №5

Інформаційні ресурси:

Контрольні питання:

Змістовий модуль 2 БІОЛОГІЧНО-АКТИВНІ РЕЧОВИНИ ПРИРОДНОГО ПОХОДЖЕННЯ

Тема 2. Алкалоїди

лк Алкалоїди

Тема 3. Глікозиди

лк Глікозиди

Тема 4. Фенольні сполуки та їх глікозиди

лк Фенольні сполуки та їх глікозиди

Тема 6. Полісахариди

Лекція №1

Лекція №2

Лекція №3

Практичні завдання

Тема 5 Похідні фурану, бензофурану, пірану, бензопірану

Практична №1

Практична №2

Самостійна робота

Тема 1 Алкалоїди

Похідні тропану: атропіну сульфат, скополаміну гідробромід. Похідні хіноліну: хінін та його солі (хініна сульфат, хініна гідрохлорид, хініна дигідрохлорид). Похідні бензилізохіноліну: папаверину гідрохлорид. Похідні фенантренізохіноліну: морфіну гідрохлорид, кодеїну фосфат, етилморфіну гідрохлорид. Похідні імідазолу: пілокарпіну гідрохлорид. Похідні пурину. Загальна характеристика. Кофеїн, кофеїн-бензоат натрію, теобромін, теофілін, еуфілін

Тема 2 Похідні глікозидів

Бензилові похідні глікозидів

Тема 6 ВІТАМІНИ

Джерела і методи одержання вітамінів. Класифікація вітамінів. Вітаміни аліфатичного ряду: аскорбінова кислота, пантотенова кислота і кальцію пантотенат. Вітаміни ациклічного ряду:ретиноли. Вітаміни ароматичного ряду: вікасол.

Тема 7 ГОРМОНИ

Загальна характеристика стероїдних гормонів та їх синтетичних аналогів. Зв’язок хімічної будови з фармакологічною дією. Хімічні властивості. Кортикостероїди та їх синтетичні аналоги.

Тема 8 АНТИБІОТИКИ

Антибіотики ациклічної будови (тетрацикліни та їх напівсинтетичні аналоги). Антибіотики ароматичного ряду (левомітецин). Антибіотики гетероциклічної структури (пеніциліни, цефалоспорини).

Самостійна робота №1

Самостійна робота №2

Змістовий модуль ІІІ. Назва модулю

Тема 1. Назва теми

Теоретичний матеріал

Лекція №1

Лекція №2

Лекція №3

Практичні завдання

Практична №1

Практична №2

Самостійна робота

Самостійна робота №1

Самостійна робота №2

---

Ресурси

Інформаційні ресурси

---