Лекарственные средства элементов IVA группы периодической системы

К p-элементам IV группы (главная подгруппа) относятся: углерод, кремний, германий, олово и свинец.

Растворы ацетата свинца (0,25-0,5%) применяют наружно при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек («свинцовая примочка»).

Тальк, содержащий кремний, - вспомогательное вещество при изготовлении твердых лекарственных форм. В хирургической практике применяют пленочное силиконовое (полимер на основе кремния) пенопокрытие для введения в раневую полость.

Углерод - один из основных органогенных элементов. Соли угольной кислоты со щелочными металлами Li, Na, K, карбонаты находят широкое применение в медицине. Например, лития карбонат (Lithii carbonas) Li₂CO₃ - антипсихотическое, седативное средство, применяется для купирования острых приступов маниакального возбуждения. Калия карбонат (Kalii carbonas) K₂CO₃ используют в гомеопатии. Из натриевых солей угольной кислоты в медицине применяют карбонаты и гидрокарбонаты. Натрия карбонат (Natrii carbonas) Na₂CO₃ и натрия гидрокарбонат (Natrii hydrocarbonas) NaHCO₃ - антиацидемические средства и средства для лечения нарушений электролитного баланса.

Натрия карбонат, натрия гидрокарбонат

Строение и свойства

Угольная кислота образует кислые и средние соли. В водном растворе карбонаты подвергаются гидролизу и имеют щелочную реакцию: Na₂CO₃ + H₂O = NaHCO₃ + NaOH.

Гидрокарбонаты гидролизуются в меньшей степени, и реакция среды близка к нейтральной:

NaHCO₃ + H₂O = NaOH + H₂O + CO₂.

Натрия гидрокарбонат входит в состав многих шипучих лекарственных препаратов (аспирин, алка-зельцер, алька-прим, аскальцин и др.) и минеральных вод. Свойства натрия гидрокарбоната описаны в табл. 8.4.

 

Таблица 8.4.

Лекарственное средство элементов IVA группы периодической системы - натрия гидрокарбонат

Лекарственное средство	Фармакологическая группа	Физико-химические свойства
Sodium bicarbonate Natrii hydrocarbonas Натрия гидрокарбонат NaНС03 Mr 84,0	Антацидное, отхаркивающее, нормализующее кислотнощелочную систему средство. Назначают внутрь, в/в, ректально, местно. Гидрокарбонат выпускают в виде лекарственных форм: ушные капли, внутривенный инъекционный раствор, таблетки. Хранение: в хорошо укупоренных банках в сухом и прохладном месте	Белый кристаллический порошок без запаха. Слегка комкуется во влажном воздухе. Растворим в воде, практически нерастворим в спирте и эфире. рН 5% водного раствора от 7,9 до 8,4

Получение

Натрия гидрокарбонат образуется как промежуточный продукт при получении кальцинированной соды Na₂CO₃. Для этого концентрированный раствор поваренной соли насыщают аммиаком при охлаждении и одновременно под давлением пропускают через него углекислый газ:

NH₃ + С0₂ + Н₂O → NH₄HC0₃.

Гидрокарбонат аммония реагирует с поваренной солью с образованием хлорида аммония и натрия гидрокарбоната:

NH₄HCO₃ + NaCl → NH₄Cl + NaHCO₃.

Натрия гидрокарбонат (питьевая сода) может быть получен при насыщении кристаллогидрата Na₂CO₃ ^.10Н₂0 углекислым газом. После перекристаллизации из воды, насыщенной углекислотой, получают чистую субстанцию.

Механизмы действия и биотрансформация

Натрия гидрокарбонат применяют в медицине в качестве антацидного средства. Как антацид он взаимодействует в желудке с соляной кислотой и вызывает ее нейтрализацию. Однако при нейтрализации избыточной кислотности происходит выделение CO₂, раздражающего рецепторы слизистой оболочки желудка и вызывающего тем самым вторичную секрецию.

Натрия гидрокарбонат сдвигает в щелочную область реакцию бронхиальной слизи, повышает бронхиальную секрецию, делает мокроту менее вязкой.

Контроль качества

Определение подлинности

В основе экспресс-методики, позволяющей отличить карбонаты от гидрокарбонатов, лежит использование индикатора фенолфталеина, который добавляют к раствору испытуемой соли (интервал рН перехода окраски индикатора 8,2-10,0). При этом 0,1 моль/л растворы карбонатов окрашиваются в малиновый цвет, а растворы гидрокарбонатов остаются бесцветными или бледно-розовыми.

К 5 мл 5,0% водного раствора гидрокарбоната добавляют 0,1 мл разбавленного раствора фенолфталеина. Наблюдают бледнорозовую окраску. При нагревании выделяется газ и раствор приобретает ярко-розовую окраску в результате повышения концентрации гидроксид-ионов:

10% Водный раствор натрия карбоната дает характерную реакцию на карбонаты - при действии кислоты хлороводородной выделяется CO₂:

Na₂CO₃ + НС1 → NaC1 + CO₂↑+ Н₂О.

Бесцветное пламя горелки окрашивается в желтый цвет в присутствии соли натрия.

Испытания на чистоту

Допустимыми примесями в субстанциях «Натрия карбонат» и «Натрия гидрокарбонат» являются: соли аммония, тяжелые металлы, хлориды, сульфаты, железо, мышьяк, кальций. Их содержание оценивают, используя соответствующие эталоны. Для определения солей аммония (≤1 мкг/г) к 10 мл 5,0% раствора натрия гидрокарбоната добавляют реактив Несслера.

В течение 5 мин не должна появляться желтая окраска большей интенсивности, чем в пробе с эталонным раствором. Окраска обусловлена протеканием реакции:

NH+ + 2[HgI₄]^2- + 4OH^- = [OHg₂NH₂]I + 7I^- + 3H₂O.

Содержание примеси мышьяка не должно превышать 2 мкг/г. Для испытания 0,5 г препарата помещают в пробирку со смесью из 4 мл хлороводородной кислоты и около 5 мг калия йодида. При этом происходит восстановление арсенатов до арсенитов:

AsO₄^3- + 2I^- + 2H+ → AsO₃^3- + I₂ + H₂O.

Затем добавляют 3 мл раствора гипофосфита натрия. Образующаяся в кислой среде гипофосфористая кислота восстанавливает As(III) до As⁰:

Смесь необходимо нагреть на водяной бане в течение 15 мин. В присутствии проимеси мышьяка появляется окраска, которая не должна быть интенсивнее окраски раствора, полученного таким же способом, но с использованием 0,5 мл стандартного раствора мышьяка (10 мкг/г), разбавленного в 5 раз. Для приготовления стандартного раствора мышьяка растворяют 0,330 г оксида мышьяка(Ш) в 5 мл 2 моль/л растворе натрия гидроксида и разбавляют до 250 мл водой. Затем 10 мл полученного раствора разбавляют до 1000 мл водой.

Для определения примеси кальция (≤100 мкг/г) 1,0 г субстанции в 10 мл воды нейтрализуют хлороводородной кислотой и разбавляют водой до 15 мл. Полученный раствор сравнивают с эталонным раствором после добавления аммония оксалата. Эталонный раствор готовят, добавляя к 0,2 мл эталонного стандартного раствора кальция (100 мкг/г) 1 мл 4,0% раствора аммония оксалата. Через 1 мин добавляют 2 мл 2 моль/л уксусной кислоты и 15 мл раствора, содержащего заданные количества вещества, и перемешивают. Через 15 мин опалесценция тестируемого раствора не должна превышать опалесценцию эталонного раствора.

При определении примеси тяжелых металлов (≤1 мкг/г Pb) растворяют 2,0 г препарата в 18 мл воды. 12 мл полученного раствора должны выдержать испытания на предельное содержание тяжелых металлов. Один из вариантов тестирования включает следующие операции. К 12 мл исследуемого раствора добавляют 2 мл ацетатного буферного раствора, перемешивают, добавляют 1,2 мл тиоацетамида CH₃CS(NH₂) и оставляют на 2 мин. Сравнивают со стандартным раствором свинца (1 мкг/г): коричневая окраска не должна быть более интенсивной.

При определении примеси железа (≤20 мкг/г) растворяют 0,5 г препарата в 5 мл 2 моль/л хлороводородной кислоты и проводят тестовые испытания на содержание железа. Раствор для проведения испытаний содержит смесь лимонной [HOOCCH₂(OH) (COOH)CH₂COOH] и меркаптоуксусной (HSCH₂COOH) кислоты. После смешивания его с испытуемым или стандартным раствором добавляют раствор аммиака (10 моль/л), что необходимо для депротонирования тиоловой группы меркаптоуксусной кислоты.

Для определения примеси карбонатов в субстанции натрия гидрокарбоната потенциометрическим методом оценивают значение рН, которое не должно превышать 8,6.

Содержание хлоридов и сульфатов не должно превышать 150 мк г/г.