Химико-токсикологический анализ производных фенотиазина

                       Министерство Здравоохранения РФ
           Дальневосточный Государственный Медицинский Университет
               Кафедра органической и токсикологической химии



                                 Прочко Д.В.

           ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДНЫХ ФЕНОТИАЗИНА



                               Хабаровск, 1998
                                 Оглавление
Введение    2
Токсикологическое значение и метаболизм 2
Изолирование производных фенотиазина из биологического материала    3
Качественное обнаружение производных фенотиазина в экстракте  4
Количественное определение производных фенотиазина и их метаболитов 5


Введение

       В  России  и  за  рубежом,  начиная  с  1945  г.,  после  обнаружения
фармакологической  активности  N-замещенных  производных  фенотиазина,  было
синтезировано  большое  число   препаратов,   обладающих   нейролептическим,
противогистаминным,   холинолитическим,   седативным,   антиаритмическим   и
коронарорасширяющим действием.
       В  основе  химической  структуры  данной  группы   препаратов   лежит
гетероциклическая система, состоящая из шестичленного  гетероцикла  тиазина,
конденсированного с двумя ядрами бензола (рис. 1).
      Препараты, производные  фенотиазина,  представляют  собой  сходные  по
химической  структуре  соединения,  отличающиеся  только   заместителями   в
положении  2  и  10  фенотиазинового   кольца,   причем   между   структурой
заместителей и фармакологическим действием проявляется  четкая  зависимость:
если в 10 положении находится липофильная группировка, содержащая  третичный
азот во  2’  или  3’  положении,  то  препарат  оказывает  нейролептическое,
седативное  и  противоаллергическое  действие.  Если  же   эта   группировка
гидрофильная    (карбоксильная    группа),     то     препарат     оказывает
коронарорасширяющее и антиаритмическое действие.
Токсикологическое значение и метаболизм
      Препараты фенотиазинового ряда, так  же  как  и  другие  психотропные,
антигистаминные   и   сердечно-сосудистые   средства,    кроме    собственно
терапевтического  эффекта,  проявляют  побочное   и  токсическое   действие.
Введение их в организм в  дозах,  превышающих  терапевтические  (медицинские
ошибки, бытовые и суицидальные отравления),  нередко  приводит  к  летальным
исходам. Описано большое количество отравлений этими  соединениями,  нередко
в   сочетании   с   другими   лекарственными   препаратами   (барбитуратами,
производными изоникотиновой кислоты, имизином,  антибиотиками,  инсулином  и
др.).
      Производные фенотиазина обладают кумулятивными свойствами и  длительно
выводятся из организма. Например, терапевтическая  доза  аминазина  (50  мг)
выводится из организма  в  течение  14-20  дней.  Смертельные  случаи  могут
наблюдаться при приемах обычных терапевтических доз.
      Клиника течения отравлений производными фенотиазина во многом  зависит
от возраста, пола, дозы принятого лекарства  и  не  является  характерной  и
специфичной. Нехарактерна также и патологоанатомическая картина.  Химическое
исследование  крови  и  мочи  больных,  а   также   внутренних   органов   и
биологических  жидкостей   погибших  могут  оказать  существенную  помощь  в
диагностике отравления.
       Биотрансформация  производных  фенотиазина  идет  по  основным  типам
метаболизма;   сульфоокисление,   деметилирование,   образование   N-оксида,
гидроксилирование и т. д. Главным метаболитом, общим  для  всех  производных
фенотиазина, является сульфоксид (рис. 2).
      Объектами исследования на производные  фенотиазинового  ряда  являются
желудок и кишечник с содержимым, печень, легкие, почки, кровь и моча.

В трупном материале производные  фенотиазина  и  их  метаболиты  сохраняются
(при температуре от –20 до +130С) до 3  месяцев.  Консервирование  материала
этиловым  спиртом  увеличивает  сохраняемость  производных   фенотиазина   в
трупном материале.
Изолирование производных фенотиазина из биологического материала
      По физико-химическим  свойствам  препараты,  производные  фенотиазина,
представляют  собой   белые   кристаллические   порошки,   растворимые   или
слаборастворимые в воде,  хорошо  растворимые  в  этиловом  спирте  (в  виде
солей), диэтиловом эфире и хлороформе (в виде оснований).
      Изолирование  аминазина,  дипразина  и  их  метаболитов  рекомендуется
производить спиртом, подкисленным до  рН  2,0-3,0  10%  раствором  щавелевой
кислоты,  с  последующей  экстракцией  основания  эфиром  при  рН   13,0   и
реэкстракцией вещества в 0,5 н раствор серной кислоты (изолирование по  Е.М.
Саломатину).
      Также  изолирование  производных  фенотиазина  можно  проводить  путем
экстракции из биологического материала  подкисленной  водой,  с  последующей
экстракцией  органическим  растворителем  (диэтиловый  эфир,  хлороформ)  из
этого раствора, подщелоченного с помощью 25% раствора аммиака.
Качественное обнаружение производных фенотиазина в экстракте
С растворами йодида висмута в йодиде калия и  фосфорно-молибденовой  кислоты
производные фенотиазина дают аморфные осадки
С концентрированной серной кислотой  возникает  устойчивое  пурпурно-красное
окрашивание
С формалином  и  серной  кислотой  производные  фенотиазина  дают  пурпурно-
красное окрашивание, усиливающееся при стоянии
С концентрированной азотной кислотой возникает пурпурно-красное  окрашивание
(образование сульфоксида), которое быстро исчезает (образование сульфона)
С  5%  раствором  золотохлористо-водородной  кислоты  аминазин  (после   3-4
кратной обработки основания 0,1 н. раствором HCl)  выделяется  темно-красный
аморфный осадок, переходящий через 20-50 мин. в характерный  кристаллический
осадок. Кристаллы в виде палочек и  сростков  из  них,  напоминают  снопы  и
сфероиды. Кристаллы оптически активны (погасание косое, угол  погасания  20-
300, удлинение кристаллов положительное).
С реактивами Марки и Фреде тизерцин дает синевато-красную  окраску;  окраска
у других производных фенотиазина — от красной до фиолетовой
С реактивом Манделина  тизерцин  дает  красно-фиолетовую  окраску;  дипразин
дает зеленую, переходящую в пурпурную окраску. Окраска у других  производных
фенотиазина — от красной до фиолетовой
Более надежный способ обнаружения производных  фенотиазина  в  экстракте,  а
тем более для различения веществ друг от друга —  обнаружение  и  разделение
веществ с помощью хроматографии. Для этого на  хроматографическую  пластинку
наносят  каплю  исследуемого  раствора.  Нанесенное  пятно  подсушивают   на
воздухе.  Рядом   наносят   растворы   известных   препаратов,   производных
фенотиазина («свидетели») и вновь  подсушивают  пластинку.  Затем  пластинку
вносят в камеру для хроматографии,  насыщенную  парами  растворителя  (смесь
25% раствора  аммиака  и  этилового  спирта  в  соотношении  1:1,  либо  25%
раствора аммиака, этилацетата и ацетона 4:90:45). После  хроматографирования
пластинку проявляют 50% раствором серной кислоты в  этиловом  спирте.  Затем
пластинку  помещают  на  3-5  мин  в  сушильный  шкаф,  нагретый  до  1000С.
Проявившееся пятна сравнивают  с  пятнами  «свидетелей»  или  по  справочным
значениям Rf.
Обнаружить  производные  фенотиазина  можно  также  по  УФ-  и  ИК-спектрам.
Например, раствор тизерцина в этиловом  спирте  имеет  максимумы  поглощения
при длине волны 255 и 310 нм, а аминазин при 254-255 нм. Основной  метаболит
— сульфоксидное  производное  фенотиазина  имеет  максимумы  поглощения  при
длине волны 238-240, 273, 298 и 340 нм. Тизерцин в растворе 0,1  н.  соляной
кислоты имеет максимум в области 251 и  302  нм.  Дипразин,  растворенный  в
0,01 н. растворе соляной кислоты, имеет максимумы поглощения при 249  и  300
нм; растворенный в смеси воды и этилового спирта (1:1) — 252 и 301 нм. В ИК-
области спектра основание тизерцина (диск с бромидом калия)  имеет  основные
пики при 1587, 1460, 1269 и 1446 см-1; дипразин имеет пики при 1459, 1222  и
757 см-1.
 Количественное определение производных фенотиазина и их метаболитов
       Фотоколориметрический  метод  определения  основан   на   реакции   с
концентрированной серной кислотой. Фотометрирование проводят при ?=508 нм  в
кювете 5,105; эталон  сравнения  —  контроль  реактивов.  Расчет  содержания
препаратов производится по калибровочному графику.
       Спектрофотометрический  метод  основан   на   количественной   оценке
поглощения    растворов    препаратов    в     ультрафиолетовой     области.
Ультрафиолетовый спектр снимается в диапазоне длин волн 220-400 нм на  СФ-4,
СФ-4а и др. при концентрации 10 мкг/мл в пересчете на основание.
      По этим методикам  обнаруживается  53-60%  препарата,  добавленного  к
органам. Граница обнаружения 0,2 мг, граница определения 0,5 мг препарата  в
100 г органов.
-----------------------
Рисунок 1. Фенотиазин

H

N

S

R’’

N

S

R’

O

Рисунок 2. Сульфоксид производных фенотиазина