VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение подлинности основных лекарственных средств

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Соколова  Д.А. 1

---

1МБОУ СШ №16 с углубленным изучением отдельных предметов

Опарина С.А. 1

---

1Арзамасский филиал ННГУ им.Н.И.Лобачевского

Работа в формате PDF

3.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В настоящее время с каждым днём у человеческого общества возрастает потребность в лекарственных препаратах, оказывающих при минимуме побочных эффектов положительное влияние на весь организм в целом. Сегодня в аптеках находится огромное количество лекарственных средств, выбор которых необходимо делать, учитывая индивидуальные особенности организма и характер боли [8]. Однако, большая часть населения продолжает употребление препаратов, совсем не обращая внимания на их защищенность от подделки, фармакологическую принадлежность, исследованность и не думая об опасности и вреде некоторых из них.

Изучение фармакокинетических свойств, качественного состава, механизмов действия лекарственных препаратов позволяет определить оптимальные пути их введения, что способствует подбору оптимальной дозировки для использования их в лечебных целях, а также позволяет определить противопоказания и показания к их применению [5].

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что современному человеку, следует располагать знаниями о лекарственных препаратах, их влиянии на организм и процессах взаимодействия организма с этими лекарствами.

Цель исследования: изучить биохимические основы и подлинность основных групп лекарственных средств.

Задачи:

Провести анализ научно-популярной и учебной литературы по выбранной теме;

Рассмотреть общие свойства, фармакологию и классификацию лекарственных средств;

Экспериментально определить качественное и количественное содержание основных веществ в лекарственных препаратах;

Провести анализ и обработку результатов.

Объект исследования: лекарственные средства органической и неорганической природы.

Предмет исследования: подлинность основных групп лекарственных средств

Методы исследования:

Теоретические - анализ учебной и научно-популярной литературы по теме исследования, методический анализ, сравнение, теоретическое обобщение.

Экспериментальные - химический эксперимент, лабораторный опыт.

Научная новизна работы. Разработаны доступные методики количественного и качественного определения состава и действующего вещества в основных лекарственных средствах.

Практическая значимость работы. Экспериментально проведён качественный анализ лекарственных препаратов, фармакопейные реакции определения их подлинности. Проведён количественный анализ некоторых распространенных нестероидных препаратов. Разработана методика определения качества лекарственных средств органической и неорганической природы. На примере модельных опытов изучено влияние ферментативных препаратов на пищеварительную систему.

Глава I. Классификация и характеристика лекарственных средств

1.1. Общее понятие о лекарственных средствах

Медицинская практика не обходится без применения широчайшего диапазона лекарственных препаратов. Они применяются для профилактики и диагностики заболеваний, для лечения людей и животных.

Лекарственное сырье – это источник для получения лекарственного вещества. Многие растения (дикорастущие, культивируемые специализированными предприятиями и хозяйствами), продукты жизнедеятельности бактерий и грибков (из них получают ферменты, гормоны, антибиотики и другие биологически значимые вещества), ткани и органы различных животных, а также некоторые природные и синтетические производные являются главными источниками лекарственного сырья. Активно действующее лекарственное вещество получают после соответствующей обработки лекарственного сырья [1].

Лекарственное вещество(ЛВ, «субстанция») – химическое вещество для фармакотерапии, диагностики, фармакопрофилактики, предупреждения болезней.

Лекарственное средство (ЛС, «фармакологический агент») – ЛВ или комбинация ЛВ и других веществ любого производителя.

Лекарственный препарат - это лекарственное средство в определенной (адекватной), необходимой для индивидуального употребления и применения лекарственной форме и качественном оформлении с аннотациями (с приложениями) о его использовании, свойствах, дозировке, методе и способе употребления, а также о мерах предосторожности.

Все лекарственные препараты объединяются в различные группы по назначению, химической природе и источникам получения. А также необходимо учитывать их возможное токсическое воздействие на организм человека при неправильной дозировке при употреблении. Списки всех лекарственных препаратов публикуются в Государственные фармакопеи, которая доступна для каждого гражданина Российской Федерации [6].

Каждый лекарственный препарат обладает своими физико-химическими свойствами, которые и обеспечивают лечебное и оптимальное действие. Препараты производят в различных формах в зависимости от назначения и их действия. Основными формами являются: жидкие (настои, микстуры, отвары, растворы, эмульсии, сиропы, капли, экстракты), которые дозируются ложками для приёма внутрь; твердые (драже, порошки, гранулы, таблетки, пилюли, лекарственные плёнки) дозируются в граммах; мягкие (пасты, мази, свечи, пилюли) и газообразные (газы и аэрозоли). В зависимости от способа применения различают лекарственные формы для внутреннего и наружного применения, а также для инъекций [7].

1.2. Классификация лекарственных средств

Существует огромное многообразие лекарственныхсредств, для которых просто необходима классификация [11]. В основном все лекарственные современные средства группируются по четырём принципам:

Таблица 1

Классификация лекарственных средств

1.3. Фармакология лекарственных средств

Фармакодинамика - раздел фармакологии, который изучает локализацию, совокупность эффектов и механизмы действия лекарственных средств. Для изучения фармакодинамики используют определённые методы, обладающие рядом важных свойств:

а) высокой специфичностью - дача "ложноположительных" результатов;

б) высокой чувствительностью – выявление и оценка положительных изменений в организме и отклонений от исходного состояния;

в) высокой воспроизводимостью – характеристика и отображение состояния одних и тех же больных в одинаковых условиях при повторных исследованиях.

Большинство лекарственных препаратов оказывает своё лечебное действие лишь путем изменения в клетке деятельности физиологических систем. Скорость протекания различных естественных процессов в организме изменяется под влиянием лекарственного средства. Возбуждение или торможение физиологических процессов приводит к усилению или снижению соответствующих функций тканей организма [11].

Фармакокинетика изучает принципы и особенности поступления лекарственного препарата в данный организм в зависимости от всасывания, пути введения, распределения, плазмы крови, связи с белками.

Глава II. Изучение подлинности лекарственных средств

2.1. Анализ подлинности лекарственных средств

Контроль качества проходят абсолютно все лекарственные средства еще задолго до выпуска из предприятия-изготовителя. За данным контролем следят определённые организации, которые делают отбор партий лекарственных веществ [12]. Качественное определение лекарственного средства включает оценку внешнего вида, установление подлинности, растворимости, определение степени чистоты, а также количественного содержания в препарате чистого вещества (рис.2).

Рис.2. Определение качества лекарственных средств

2.2. Качественные реакции неорганических лекарственных средств

Значительную часть ассортимента лекарственных средств составляют лекарственные препараты неорганической природы. Нами были проведены и определены реакций достоверности одиннадцати наиболее важных действующих лекарственных (неорганических) веществ [13].Результатыадаптированной методики качественного анализа этих веществ представлены в таблице 2 и в Приложении.

Таблица 2

Анализ неорганических лекарственных веществ

2.3. Качественные реакции органических лекарственных средств

Органические лекарственные средства – это смесь веществ природного происхождения в виде лекарственной формы. Нами были проведены и определены реакций достоверности двадцати наиболее важных действующих лекарственных (органических) веществ.Результатыадаптированной методики качественного анализа этих веществ представлены в таблице 3 и в Приложении.

Таблица 3

Анализ органических лекарственных веществ

2.4. Количественное определение анальгина и аспирина в различных лекарственных препаратах

Для проведения практической части работы были выбраны наиболее известные и часто применяемые противовоспалительные и болеутоляющие средства – анальгин и аспирин.

1. Анальгин (метамизол натрия). В основе количественного определения анальгина в препарате лежит редоксиметрический метод титриметрического анализа, разновидность – йодометрия. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, сопровождающаяся окислением анальгина йодом (сульфит-ион переходит в сульфат-ион).

Оборудование и реактивы: конические колбочки для титрования, ступки с пестиками, весы с разновесами, аналитические весы, воронки, 0,1 н. р-р йода, этиловый спирт, 0,01н раствор HCl, дистиллированная вода.

Ход работы.

1) Около 0,2 г препарата (точно) помещают в сухую колбу; 2) Прибавляют 20 мл этилового спирта, 5 мл 0,01н раствора HCl; 3) Перемешивают до растворения;

4) Титруют 0,1н раствором йода до появления желтой окраски раствора, неисчезающей в течение 30 секунд.

Метод титрования – отдельных навесок, способ титрования – прямой.

Процентное содержание компонента рассчитывается по формуле:

,

где

X_% - содержание метамизола натрия, в %;

V (I₂) – объем йода, пошедший на титрование, мл;

T _{исх/опр.} – титр йода по метамизолу натрия, г/мл (1 мл 0,1н раствора йода соответствует: 0,01667 г C₁₃H₁₆N₃NaO₄S);

m – масса навески анальгина, г.

Результаты определения представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты количественного определения метамизола натрия в

лекарственных образцах

Графическое изображение результатов представлено на рис.3.

Рис.3.Результаты количественного определения метамизола натрия в

лекарственных образцах

2. Аспирин (ацетилсалициловая кислота). В основе количественного определения аспирина в препарате лежит метод кислотно-основного титриметрического анализа, разновидность – алкалиметрия.

Оборудование и реактивы: конические колбочки для титрования, ступки с пестиками, весы, аналитические весы, воронки, 0,1 н. раствор гидроксида натрия, этиловый спирт, фенолфталеин, дистиллированная вода.

Ход работы. Около 0,5 г препарата (точная навеска) растворяют в 10 мл нейтрализованного по фенолфталеину (5-6 капель) и охлажденного до 8-10°С этилового спирта. Раствор титруют с тем же индикатором 0,1 н раствором гидроксида натрия до розового окрашивания.

Метод титрования – отдельных навесок, способ титрования – прямой.

Процентное содержание компонента рассчитывается по формуле:

,

где X_% - содержание ацетилсалициловой кислоты, %; V (I₂) – объем гидроксида натрия, пошедший на титрование,мл; T _{исх/опр.} – титр гидроксида натрия по ацетилсалициловой кислоте, г/мл (1 мл 0,1 н раствора гидроксида натрия соответствует 0,01802 г C₉H₈O₄); m – масса навески аспирина, г.

Результаты определения представлены в таблице 5.

Таблица 5

Результаты количественного определения ацетилсалициловой кислоты в лекарственных образцах

Графическое изображение результатов представлено на рис.4.

Рис.4. Результаты количественного определения ацетилсалициловой кислоты в лекарственных образцах

2.5. Модельные опыты по влиянию ферментативных средств на пищеварительную систему

В связи с невозможностью эксперимента in vitro нами были разработаны модельные опыты по изучению влияния ферментативных средств (гастал, мезим или панкреатин), а также белков и жиров на процесс пищеварения. Анализ переваривания белков и жиров в ЖКТ представлен в таблице 6.

Таблица 6

Переваривание белков и жиров в желудочно-кишечном тракте

Анализ влияния ферментативных препаратов представлен в таблице 7.

Таблица 7

Влияние ферментативных лекарственных препаратов на гидролиз пищевых продуктов

Заключение

В ходе нашего исследования были рассмотрены общие свойства классификация и фармакология лекарственных средств.

При проведении качественных реакций была определена достоверность более 30 действующих лекарственных (органических и неорганических) веществ. Все исследованные образцы лекарственных препаратов дали положительные качественные реакции, что свидетельствует об их подлинности.

Были разработаны доступные, простые в исполнении модельные опыты по изучению влияния ферментативных препаратов на пищеварительную систему.

Результаты количественного анализа двух распространенных нестероидных противовоспалительных препаратов показали следующее:

а) содержание ацетилсалициловой кислоты в исследуемых лекарственных препаратах колеблется в пределах 72,08% - 98,02%, содержание метамизола натрия – 73,50 - 96,69%. Погрешности анализа могут быть связаны как с присутствием в препаратах вспомогательных веществ, (например, аскорбиновой кислоты), также с погрешностями измерений, проводимых в негостированной лаборатории;

б) в исследуемых лекарственных препаратах содержание основных веществ соответствует норме, однако таблетки ОАО «Тюменский химико - фармацевтический завод» и ОАО «Дальхимфарм» содержат меньшее количество метамизола натрия и ацетилсалициловой кислоты. Возможно, это связано с тем, что были нарушены правила хранения лекарственного препарата.

Изучение качественного и количественного состава, механизмов действия лекарственных средств позволяет подобрать оптимальную дозировку для использования их в лечебных целях и определить показания и противопоказания к их применению. Зная о процессах взаимодействия организма с лекарственными средствами и о их влиянии на наш организм, современному человеку, в том числе и учащимся профильных классов естественнонаучного цикла, можно с уверенностью употреблять нужные препараты и следить не только за своим здоровьем, но и за здоровьем близких и окружающих людей.

Библиографический список:

Беликов, В.Е. Фармацевтическая химия / В.Е. Беликов. – М.: Медицина,1998. – 408 с.

Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – 704 с.

Вайнер, Э. Н. Валеология / Э.Н. Вайнер. –М:.Флинта, 2012. - 310 c.

Власова, Ж.Е. Из опыта интеграции химического и экологического образования / Ж.Е. Власова, З.С. Михайлова // Химия в школе. – 2015. – № 9. – С.77-79.

Дыхан, Л. Б. Педагогическая валеология / Л.Б. Дыхан. – М.: 2005. – 527 с.

Захаревский, А.С. Фармакология с рецептурой / А.С. Захаревский. – М.: Медицина, 2001. – 356 с.

Ингерлейб, М.Б. Полный лекарственный справочник фельдшера и медсестры / М.Б. Ингерлейб. – М.: Знание, 2008. – 568 с.

Калинкин, Л.А. Валеология: становление, развитие, проблемы, перспективы / Л.А. Калинкин. – М.: Флинта, 2005. – 356 с.

Казин, Э.М. Основы индивидуального здоровья человека. Введение в общую и прикладную валеологию: Учебное пособие / Э.М. Казин, Н.Г. Блинова. - М.: Владос, 2000. – 192 с.

Кемпинканс, В.В. Лекарство и человек / В.В, Кемпинкас. – М.: Знание, 2001. – 287 с.

Машковский, М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. Т 1. / М.Д. Машковский. – М.: Медицина, 1996. – 624 с.

Мирович М.В., Горячкина Е.Г., Федосеева Г.М. / Определение подлинности лекарственного растительного сырья: учеб. пособие. ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России.: – Иркутск, 2013. – 47 с.

Опарина, С.А. Школьный практикум по анализу лекарств / С.А. Опарина // Химия в школе. – 2017. – № 4. – С.50-54.

Приложение

Результаты качественного анализа некоторых лекарственных средств

Анализ неорганических лекарственных веществ

Анализ органических лекарственных веществ