Substante medicamentoase din clasa aldehidelor si cetonelor

SUBSTANTE MEDICAMENTOASE DIN CLASA ALDEHIDELOR SI CETONELOR

1. CLASA ALDEHIDELOR.

Aldehidele inferioare au proprietatea de a denatura proteinele, ceea ce confera proprietati dezinfectante. Acroleina si aldehida crotonica au actiune iritanta si lacrimogena.

In general, grupa carbonil prezenta pe molecula, confera proprietati hipnotice, substantei. In ce masura molecula creste in masa moleculara creste si activitatea hipnotica, dar in acelasi timp si toxicitatea lor. Prezenta unor duble legaturi in molecula face ca activitatea sa creasca, dar in acelasi timp creste si toxicitatea.

1.1. Aldehida formica.

Metanal sau formaldehida. CH2O Mr 30,02.

Formaldehida este capul de serie al aldehidelor alifatice.

Descriere. Gaz incolor, cu miros foarte iritant, p.f. = - 21 sC.

Solubilitate.Este solubil in apa, alcool si in majoritatea solventilor organici.

Preparare. Preparat prima oara de Butlerov, prin hidroliza diiodmetanolului.

Produsul se obtine prin oxidarea alcoolulkui metilic la temperatura de 500 – 700 sC in prezenta cuprului metalic drept catalizator,  utilizat si in industrie:

+1/2O2

CH3OH    -----→ H2CO +H2O

Cu

Se mai obtine formaldehida prin oxidarea metanolului la temperatura de 400 – 600 sC in prezenta N2O3 drept catalizator.

CH4 + O2    ----→ H2C=O+ H2O

Produsul se conserva bine in solutie apoasa care contine 36 – 40% formaldehida sub forma de hidrat HO–CH2–OH, in concentratie mai mare se polimerizeaza repede. Aceasta polimerizare este impiedicata, daca se adauga solutiilor 12 – 15 % alcool metilic.

Se cunosc mai multe forme de poliformaldehide, toate insa raspund la formula generala: - [CH2–O ]n continand deci molecule filiforme, in care grupele metilen si un atom de oxigen alterneaza; se deosebesc numai prin gradul de polimerizare si prin grupele terminale ale catenei. In paraformaldehida, valentele terminale ale catenei sunt saturate prin elementele ale apei. Prin incalzire la 140 – 160 sC, poliformaldehidele se depolimerizeaza fara sa se topeasca si pe aceasta insusire se bazeaza intrebuintarea produsului polimerizt in locul monomerului.

Formaldehida se poate polimeriza si trimolecular, pentru a forma trioximetilena propriu-zisa sau trioxanul, care se prezinta sub forma cristalizata cu p.t.= 64 sC, dar acest produs nu are decat importanta teoretica.

Formaldehida se utilizeaza: - in tabacire, deoarece denatureaza proteinele transformandu-le intr-o masa carnoasa; - pentru conservarea pieselor anatomice; - este un toxic puternic pentru microorganismele, fapt pentru care serveste ca dezinfectant fie sub forma gazoasa sau in solutie; - materie prima in laborator si industrie [realizarea bachelitelor; rasinilor carbamidice etc.].

Introdusa in organism, aldehida formica este foarte toxica, producand dupa doza, iritatii, vomismente, fenomen de dizenterie, fenomene convulsive etc. Provoaca accidente pulmonare grave.

In practica medicala si farmaceutica se intrebuinteaza formaldehida sub forma de solutie.

Reactia Canizzaro, reprezinta transformarea aldehidei in alcool si acid. Aceasta reactie se petrece in mediul biologic in prezenta enzimelor:

H2C=O  + HOH + H2C=O   → CH3OH+   HCOOH

formaldehida apaformaldehida alcool metilic acid formic

1.1.1. SOLUTIO FORMALDEHYDI FR X.

Solutie de formaldehida. Sinonime: solutie de aldehida formica, formol.

Solutia de formaldehida trebuie sa corespunda prevederilor de la ,,Solutiones” si prevederilor prevazute in monografia respectiva din F.R.X., si anume: contine cel putin 35,0% si cel mult 37,0% formaldehida si metanol folosit ca stabilizant.

Descriere. Solutie limpede, incolora, cu miros caracteristic intepator.

Prin pastrare la o temperatura sub 10 sC, solutia de formaldehida poate forma un sediment.

Se amesteca in orice proportie cu apa si alcool.

Identificare. La 5 g solutie se adauga 50 ml apa.

- la 0,5 ml solutie se adauga 5 ml nitat de diaminargint [R] si se incalzeste pe baia de apa; se formeaza un precipitat negru-cenusiu si oglinda de argint.

-1 ml solutie se evapora la sicitate pe baia de apa; se obtine un reziduu de culoare alba, greu solubil in apa, care prin incalzire degaja un miros intepator.

- la 0,1 ml solutie se adauga un amestec format din 3 mi acid sulfuric [R] si 0,02 g acid salicilic [R]; apare o coloratie rosie.

- densitate relativa: d= 1,0780 1,0920.

F.R.X. la conditii de calitate urmareste limite pentru: acetona; aciditate; cloruri; fer; metale grele; sulfati; reziduu prin calcinare si dozare [prin iodometrie].

. Conservare. Ferit de lumina, la temperatura de cel putin 10 sC.

1.1.2. Paraformaldehida

Este un amestec de polimeri omologi cu grad de polimerizare 10 – 50, la care valentele terminale ale catenei sunt saturate prin elementele componente ale apei respectiv H si OH; este insolubila in apa, alcool si eter; nu are p.t. net; la incalzire se volatilizeaza regenerand aldehida formica, totusi se observa o oarecare topire catre 172 sC. formula structurala:

HO–[CH2–O]n–H

Prin incalzire, produsul pune in libertate cca. 95 % aldehida formica.

1.2. METHENAMINUM FR X.

Sinonim: urotopina. Mr. 140,2; Formula: C6H12N4

Metenamina este hexametilentetramina. Produsul oficinal contine cel putin 99,0% si cel mult 101,0% metenamina raportat la substanta uscata.

Descriere. Cristale incolore sau pulbere cristalina alba, fara miros, cu gust dulce, arzator, apoi slab amar.

Se volatilizeaza la aproximativ 260 sC, fara sa se topeasca.

Solubilitatea. Foarte usor solubila in apa, usor solubila in alcool si cloroform, greu solubila in eter.

Conditiile de calitate si control se efectuaza cu solutia de 5% metenamina. Dizolvarea metenaminei se realizeaza in apa distilata proaspat fierta si racita. Solutia trebuie sa fie limpede si incolora.

Identificare. – specrul in infrarosu cf. F.R.X.

-la 2 ml solutie se adauga 0,5 ml acid sulfuric 100 g/l [R] si se incalzeste la fierbere; se formeaza formaldehida, cu miros caracteristic.

-2 ml solutie se incalzesc cu 3 ml hidroxid de sodiu 100 g/l [R]; se degajeaza vapori de amoniac care albastresc hartia de turnesol rosie [I].

-la 0,1 g metenamina se adauga 1 ml acid sulfuric [R] si 0,1 g acid salicilic [R] si se incalzeste; apare o coloratie rosu-carmin.

Conditiile de calitate si control urmareste: aspectul solutiei; aciditate-alcalinitate; cloruri; metale grele; sulfati; amine; amoniu, paraformaldehida; substante organice usor carbonizabile;pierdere prin uscare[cel mult 2,0%];reziduu prin calcinare [cel mult 0,1%].

Dozare. [se efectuaza in mediu anhidru] 0,5 g metenamina se dizolva in 15 ml cloroform [R], se adauga rosu de metil in cloroform [I] si se titreaza cu acid percloric 0,1 mol/l in dioxan pana la coloratia rosie.

1 ml acid percloric 0,1 mol/l in dioxan corespunde la 0,01402 g C6H12N4 [metenamina].

Conservare. In recipiente bine inchise.

Actiune farmacologica si intrebuintari. Antiseptic si fungicid urinar.

Actiunea sa se datoreaza eliberarii treptate a formaldehidei prin descompunere in urina acida.

Preparare. Se obtine prin tratarea unei solutii de formaldehida cu amoniac 25% la temperatura camerei. Prin evaporarea lenta a apei, cristalizeaza produsul.

6 H2C=O + 4NH3 → [CH2 6N4 + 6H2O

Reactia decurge probabil prin mai multe faze: mai intai se formeaza aldehid amoniacul, care prin deshidratare conduce la o adinina, care prin polimerizare formeaza un trimer ciclc, reactionand in continuare cu trei molecule de formaldehida si una de amoniac, formeaza hexametilen-tetramina.

1.3. ALDEHIDA ACETICA (R) FR X..

Acetaldehida, (etanal). C2H4O [Mr. 44,05]; d ≈ 0,788; p.f. ≈ 21 C; inflamabil. Formula structurala: H3C–HC=O.

Descriere. Se prezinta ca un lichid limpede, incolor, foarte volatil, cu miros intepator.

Intra in categoria substantelor numiti si precursor, pentru obtinerea ilicita a subatantelor stupefiante.

Preparare. Poate fi obtinut prin fermentarea hidratilor de carbon in prezenta Na2SO3 (sulfit de sodiu) ca produs secundar, la prepararea glicerinei.

Prin oxidarea alcolului etilic cu dicromat de potasiu si acid sulfuric sau dehidrogenare catalitica:

H3C–CH2–O H + ½ O → H3C–HC=O + H2O

Dup reactia lui Cucerov, prin aditia unei molecule de apa la acetilena in prezenta sarurilor de mercur:

HC≡CH + H2O → [H3C=CH-OH] → H3C–HC=O

Aceasta de fapt este procedeul industrial (pornind de la carbune si var).

In stare pura acetaldehida se poate conserva in timp. In prezenta acidului sulfuric sau clorhidric se polimerizeaza, pentru a forma un trimer-paracetaldehida cu p.t. 10 sC, p.f.=124 sC. La temperatura joasa, se formeaza un alt polimer solid –metaaldehida – probabil cu structura filiforma:

[ -CH–O-]n

l

CH3

se numeste si alcool solidificat si serveste drept combustibil avand o putere calorica egala cu a alcoolului.

Intrebuintari. In FR X este prevazut ca reactiv.

Are importanta ca substanta intermediare in sinteza unor substante medicamentoase.

Paraaldehida prezinta toxicitate. Are proprietati narcotice, hipnotice si un efect sedativ. Are gust displacut.Toxic, fapt pentru care nu se foloseste ca medicament.

1.4. CLORALHIDRAT.

Face parte din grupa derivatilor halogenati ai aldehidelor alifatice.

Descriere. Este un compus cristalin, incolor, volatil, cu miros patruzator, caracteristic, cu gust slab amar. P.t.= 52 – 54 sC.

Prezinta sub forma anhidra: Cl3C–HC=O sau hidratat: Cl3C–HOC – OH.

In doze terapeutice (2 – 3 g/zi) analgezic, antispasmodic, sedativ, hipnotic. In doze mari toxic. Moartea poate surveni prin inhibarea centrilor nervosi cu oprirea inimii si a respiratiei. S-a prescris in doze terapeutice in potiuni, siropuri, clisme.

1.5. ALDEHIDE AROMATICE.

1.5.1. BENZALDEHIDA. ALDEHIDA BENZOICA (R) FR X.

Formula bruta: C7H6O  [Mr 106,1]; d=1,046 – 1,049; p.f. ≈ 178 sC.

Benzaldehida, C6H5–HC=O, se prezinta ca un produs lichid incolor sau slab galben, cu miros caracteristic de migdale amare si gust arzator.

Solubilitate. Putin solubil in apa, 1:300, solubil in solventi organici.

Se gaseste in natura in diferite conbinatii in plante.

Sintetic se prepara pornind dela toluen. Prin clorurarea toluenului in prezenta PCl3, ca catalizator, se obtine clorura de benziliden, care prin hidroliza cu Ca(OH)2, Na2 CO3 sau H2SO4 se transforma in aldehida benzoica.

C6H5–CH3 + PCl3 → C6H5–CHCl2 → C6H5–HC=O

Produsul se purifica prin distilare.

Prin invechire in contact cu aerul, benzaldehida se autooxideaza cu formare de acid benzoic.

Intrebuintari. Ca aromatizant, in diferite forme farmaceutice, ex. solutii contra tusei, intra in compozitia preparatului Solutio benzaldehidi [4 g benzaldehida, 36 g alcool etilic, pana la 100 g apa distilata]; in cosmetica, in parfumerie etc.

Conservare. In recipiente bine inchise, ferit de lumina.

1.5.1.1. Benzaldehida-solutie saturata (R)

Reactiv prevazut de F.R.X.

Preparare. 2 ml benzaldehida [R] se agita cu 500ml alcool [R] si se lasa in repaus timp de 24 h, agitand din cand in cand. Inainte de folosire se decanteaza solutia limpede. Se prepara la nevoie.

1.5.2. Vanilina. (R).

C8H8O3 [Mr 152,1] figureaza in F.R.X. ca reactiv si serveste la elaborarea reactivilor:

-vanilina in acid sulfuric;

-vanilina in alcool;

-vanilina in acid clorhidric si

-vanilina-solutie.

Vanilina este 3-metoxi-4-hidroxi-benzaldehida. Produs cristalin, cu miros puternic aromat placut. Sublimabil.

Solubilitate. Greu solubil in apa 1:100; mult mai solubil in apa fierbinte, alcool, eter, glicerina.

In natura se gaseste in fructele de vanilie care are un continut de de 1,5 – 2 % substanta. Extragerea se face cu eter, dupa care se recristalizeaza din eter de petrol.

Se poate obtine sintetic pornind de la eugenol, coniferina si guaiacol.

Intrebuintari. Se intrebuinteaza ca stimulent si aromatic atat in farmacie cat si in industrie alimentara si parfumerie.

Prin sinteze chimice serveste la obtinerea unor substante medicamentoase.

2. CLASA CETONELOR.

2.1. ACETONA (R) FR X.

Dimetilcetona; propanona. Formula bruta: C3H6O [Mr 58,08]; d=0,791 – 0,793; p.f. ≈ 56 sC; inflamabil.

Acetona H3C–CO–CH3 este un lichid incolor, volatil, usor inflamabil, cu miros eterat. Se amesteca in orice proportie cu apa, alcool, eter, cloroform, benzen, eter de petrol etc. si este un foarte bun solvent pentru substantele organice.

Se poate obtine prin mai multe procedee:

-prin dehidratarea catalitica a alcoolului izopropilic:

H3C–HCOH–CH3 → H3C–CO–CH3

-reactia de oxidare a alcoolului izopropilic in prezenta de cupru metalic drept catalizator la o temperatura de 300 sC;

-trecerea acetilenei in amestec cu apa peste catalizator de fier si zinc la temperatura de 470 sC:

2HC=CH + H2O → H3C–CO–CH3 + CO2 + 2H2

-pe cale biologica, prin fermentarea hidratilor de carbon cu Bacillus acetobutylicus se obtine in proportie de 30% alaturi de butanol si etanol.

Prezinta proprieteti anestezice, narcotice, nefolosind pentru acest scop.

Intrebuintari. Extern, ca anestezic si antiseptic local; in dermatologie ca vehicul si ca agent de dergresare; foarte bun solvent; solvent pentru fabricarea colodiurilor cu acetona; materie prima pentru sinteza substantelor medicamentoase; amestec refrigerent amestecat cu zapada carbonica se poate obtine –80 sC.

Acetona apare in organism in mod obisnuit in insuficiente hepatica si diabet.

Se poate pune in evidenta in diabet.

Se utilizeaza ca solutii si suspensii pentru uz extern. Nu se asociaza cu iodul, se produce iodacetona caustica.

Conservare. Inflamabil! In recipiente bine inchise, ferit de caldura. Ferit de foc. Ca recipient se indica flacoane colorate.

2.1.1.Acetona anhidra (R)

Se obtine dupa FR X, dupa cum urmeaza: ,,acetona se mentine timp de 12 h pe sulfat de sodiu anhidru”.

2.2. ACETOFENONA.

Fenil-metil-cetona: C6H5–CO-CH3. Lichid incolor, sau cristale lamelare cu p.t. 20 sC. Hipnotic [0,10 – 0,30 g].

Se obtine printr-o reactie FRIEDEL-CRAFS, intre benzen si clorura de acetil:

AlCl3 anh.

C6H6 + Cl–CO–CH3 -----------→ C6H5–CO–CH3 + HCl

2.3. p-Benzochinona.

Se obtine prin dehidrogenarea hidrochinonei cu clorura ferica sau bioxid de mangan etc. De altfel reactia de chinona-hidrochinona este reversibila.

2.4. Naftochonona.

Derivati naftochinonei prezinta importanta.

2.5. Antrachinona.

Prezinta importanta ca materie prima. Se gaesc in produse naturale vegetale, sub forma de glicozizi, care prin hidroliza pun in libertate derivati hidroxiantrachinonici cu actiune fiziologica deosebita.