Лекарственные средства - производные ксантина

Производное ксантина	R1	R2
Кофеин	-CH3	-CH3
Теофиллин	-CH3	-H
Теобромин	-Н	-CH3

Структура и свойства пуриновых алкалоидов

В молекуле кофеина отсутствуют центры кислотности, следовательно, он нерастворим в растворах щелочей и не вступает в реакции соле- и комплексообразования с ионами тяжелых металлов. Атом 9N обусловливает слабые основные свойства (рК_ВН+ = 0,61). Кофеин растворим в минеральных кислотах, но устойчивых солей не образует.

 

Теобромин и теофиллин - амфотерные соединения. Их центры кислотности представлены NH-группами лактамной формы или ОН-группой лактимной формы. Центром основности является пиридиновый атом азота 9N.

 

Для протонированной формы теобромина рК_вн+ = 9,9, для теофиллина рК_вн+ = 8,8. Из приведенных значений следует, что у теобромина основные свойства выражены сильнее. Это связано с влиянием электронодорного заместителя - метильной группы в имидазольном кольце.

Различия в кислотно-основных свойствах используют для определения подлинности ЛС. Например, теобромин растворим в растворе NaOH, а теофиллин - не только в растворе NaOH, но и в растворе аммиака. Теобромин в растворах щелочей образует лактимную форму, а при подкислении равновесие смещается в сторону лактамной формы.

Теобромин образует межмолекулярные ассоциаты (доказано методом ИК-спектроскопии) за счет водородных связей, возникающих в результате смещения электронной плотности к атомам кислорода, и азот с высокой относительной электроотрицательностью.

В медицине используют двойные соли пуриновых алкалоидов с органическими кислотами и основаниями - кофеин-бензоат натрия, эуфиллин (аминофиллин) (см. табл. 10.22). Кофеин-бензоат натрия получают смешением водных растворов, содержащих 40% кофеина и 60% натрия бензоата, эуфиллин - смешением растворов теофиллина с 1,2-этилендиамином. Содержание теофиллина составляет около 80%, этилендиамина - 20%. Действие эуфиллина обусловлено в первую очередь содержанием в нем теофиллина. Этилендиамин усиливает спазмолитическую активность, способствуя растворению ЛС.

 

Таблица 10.22. Лекарственные средства - производные пурина

 

 

Получение

Пуриновые алкалоиды - кофеин, теофиллин, теобромин - вещества растительного происхождения. Источниками их получения являются отходы чайной и кофейной промышленности. Кофеин содержится в листьях чая (до 5%), зернах кофе (1-2%); теофиллин - в листьях чая (1,5-5%); теобромин - в бобах какао (1,5-2%).

С конца XIX в. успешно развиваются методы синтеза пурина и его производных, не потерявшие значения и в наши дни. Одним из первых строение пуриновых соединений исследовал немецкий химик-органик Фишер Эмиль Герман (1897).

Синтез пуриновых производных заключается в получении мочевой кислоты, например, конденсацией 4,5-дигидроксипиримидина с мочевиной:

При кипячении мочевой кислоты с формамидом получают ксантин, который затем метилируют диметилсульфатом (CH₃O)₂SO₂ при разных условиях:

- при рН 8-9 для получения кофеина;

- при рН 4-7 для получения теобромина.