Биология для студентов-медиков: общая биология, молекулярная биология, генетика

Жданов Дмитрий

1.3. Использование качественного и количественного анализа химических соединений в медицинской практике

Часть 1. Лабораторная работа

«Основы качественного химического анализа органических веществ на примере производных 5-нитрофурана»

Фуран – ароматический гетероцикл, содержащий в качестве гетероатома атом кислорода.

Синтетические производные нитрофурана (точнее – 5-нитрофурфурола, карбонильного производного фурана) обладают бактерицидным действием и используются как антибактериальные средства.

Производные 5-нитрофурана являются веществами кислотного характера. Кислотные свойства лекарственных веществ группы 5-нитрофурана проявляются в следующих видах взаимодействия:

• с водными растворами щелочей;

• с ионами тяжелых металлов

Фурацилин при использовании разбавленных растворов щелочей образует соль, окрашенную в оранжево – красный цвет.

При нагревании фурацилина в растворах гидрооксидов щелочных металлов происходит разрыв фуранового цикла и образуется карбонат натрия, гидразин и аммиак. Последний обнаруживают по изменению окраски влажной лакмусовой бумаги.

Раствор фуразолидона в тех же условиях, но при нагревании, приобретает красно – бурое окрашивание за счет разрыва лактонного цикла и образования соли:

Эта реакция может быть использована для отличия фурацилина от фурадонина и фурозолидона.

Фурадонин в разбавленных растворах щелочей при комнатной температуре образует в результате таутомерных превращений остатка гидантоина соль, окрашенную в темно – красный цвет.

ПРОТОКОЛ ОФОРМЛЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Дата ______________________

Номер образца_____________

Физические характеристики образца:

Физико-химические характеристики:

Химический анализ:

А. План анализа

_____________________________________

_____________________________________

Б. Предлагаемые методики

_____________________________________

_____________________________________

В. Химические реакции, лежащие в основе определения

_____________________________________

_____________________________________

В. Расчеты

_____________________________________

_____________________________________

Г. Выводы

_____________________________________

_____________________________________

Методики для выполнения лабораторной работы:

Название испытуемого образца: Фурацилин (5-Нитрофурфурола семикарбазон)

Эмпирическая формула и молекулярная масса: C₆H₆N₄O₄, М=198,14

Описание. Желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический порошок без запаха, горького вкуса.

Растворимость. Очень

мало растворим в воде, мало растворим в 95 % спирте, практически нерастворим в эфире, растворим в щелочах.

Подлинность. 0,01 г препарата растворяют в смеси 5 мл воды и 5 мл раствора едкого натра; появляется оранжево-красное окрашивание.

При нагревании полученного раствора выделяется аммиак, обнаруживаемый по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумаги, внесенной в пары кипящей жидкости.

Температура плавления 230–236° (с разложением, метод 1а).

Количественное определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, прибавляют 4 г хлорида натрия, 300 мл воды и растворяют при подогревании до 70–80° на водяной бане. Охлажденный раствор доводят водой до метки и перемешивают. К 5 мл 0,01 н. раствора йода, помещенным в колбу емкостью 50 мл, прибавляют 0,1 мл раствора едкого натра и 5 мл испытуемого раствора. Через 1–2 минуты к раствору прибавляют 2 мл разведенной серной кислоты и выделившийся йод титруют из микробюретки 0,01 н. раствором тиосульфата натрия (индикатор – крахмал). Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл 0,01 н. раствора йода соответствует 0,0004954 г C₆H₆N₄0₄, которого в препарате должно быть не менее 97,5 %.

Часть 2. Домашнеее задание

1. Приведите примеры использования качественного химического анализа веществ в медицинской практике

2. Приведите примеры использования количественного химического анализа веществ в медицинской практике

3. Подготовьте сообщение по одному из методов анализа химических веществ:

– фотоэлектроколориметрия

– УФ спектрометрия

– ИК спектрометрия

– масс-спектометрия

– тонкослойная хроматография (ТСХ)

– газовая хроматография

– ВЭЖХ

Раздел 2. Общая химия. Физическая химия

2.1 Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Массовая доля вещества в растворе. Молярная концентрация

Часть 1. Теоретическое введение

Химические реакции в живых организмах протекают в растворах. К растворам относятся такие важные биологические системы как цитоплазма, кровь, лимфа, желудочный сок, слюна, моча, пот. Они представляют собой водные растворы солей, белков, углеводов, липидов.

Под растворами понимают смеси переменного состава, состоящие из двух и более компонентов. В зависимости от агрегатного состояния, различают твердые, жидкие и газообразные растворы. Примером твердого раствора могут послужить сплавы металлов, жемчуг, зубы; жидкого – водные растворы спиртов, солей, слюна, пот; газообразного – воздух.