Введение в фармацевтическую химию

1.

Лекция №1
Введение в фармацевтическую
химию

2.

План
1. Предмет и содержание фармацевтической
химии, ее связь с другими науками.
2. Источники получения лекарственных
веществ и классификация лекарственных
и фальсифицированных препаратов
3. Краткий исторический очерк развития
фармацевтической химии
4. Нормативно-техническая документация,
регламентирующая качество лекарств

3.

Фармацевтическая химия - наука
о химических свойствах и
превращениях лекарственных
веществ
Изучает:
А) химические процессы при создании лекарственных
средств;
Б) методы определения подлинности лекарств;
В) методы определения содержания действующих
веществ и примесей;
Г) химические превращения при хранении лекарств
Основная задача:
Целенаправленный поиск новых лекарственных средств

4.

Методы
Контроля
качества
и условия
хранения
Получение
Физические и
химические
свойства
Фармацевтическая
химия
Химическая
природа
Состав
Влияние
строения на
свойства
Строение

5.

ОСНОВОПОЛОЖНИКИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ:
БЕЛИКОВ В.Г. (1925-2012 ГГ.)

6.

ОСНОВОПОЛОЖНИКИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ: АРЗАМАСЦЕВ А.П. (1933-2008 ГГ.)

7.

Взаимосвязь фармацевтической
химии с химическими дисциплинами
Фармацевтическая химия
Биохимия
Аналитическая химия
Физическая и колоидная химия
Органическая химия
Неорганическая химия

8.

Взаимосвязь
фармацевтической химии с
другими дисциплинами
Фармацевтическая химия
Математика
Информатика
Физика
Биология
Физиология
Патофизиология
Фармакотерапия
Фармакология
Фармакогнозия
Токсикологическая химия
Фармацевтическая технология
Фармацевтическая экономика

9.

Животное сырье
(ткани, железы)
-адреналин
-кортизон
Растительное сырье
(эфирные масла,
смолы, млечные соки,
жирные масла)
-алкалоиды
-гликозиды
Культивирование
растительных тканей: -витамины
-женьшень
Природные богатства
Нефть:
Каменный уголь:
Дерево:
-вазелин
-деготь
-спирт
-вазелиновое -фенол
-укс. к-та
масло
Полезные ископаемые:
-парафин
-ихтиол
Полусинтез
(из биологическиактивных
продуктов
естественного
происхождения):
-пенициллин
-ампициллин
Биосинтез
(с помощью
живых организмов):
-гормоны
Генная инженерия
(целенаправленные
изменения ДНК
на генетическом
уровне):
-продуцент инсулина
-соматотропин
-интерферон

10.

Классификация лекарственных
веществ:
1. По внешнему виду:
- жидкие
- твердые
- мягкие
- газообразные
2. По происхождению:
-растительные
-животные
-из природных богатств
3. По составу:
- органические
- неорганические
4. По химическому строению
-кислоты
-соли
-щелочи
-спирты и т.д.
5. По фармакологическому действию:
-наркотические
-снотворные
-болеутоляющие -диуретические и т.д.

11.

Классификация фальсифицированных
лекарственных средств
1. «Препарат - пустышка» – безопасный
препарат, не содержащий действующей
лекарственной субстанции
Для приготовления используют
нейтральный компонент (тальк, сода,
мел и др.) и натуральные красители
(свекла, морковь и др.), которые
смешивают до достижения цветовой
гаммы оригинального препарата.

12.

Классификация фальсифицированных
лекарственных средств
2. «Препарат- имитация» – опасная подделка, в
которой действующее вещество заменяется на
более дешевое и менее эффективное
3. «Препарат - изменённое лекарство» - опасная
подделка, которая содержит оригинальное
действующее вещество в больших или меньших
количествах
4. «Препарат-копия» – распространенная подделка,
содержит оригинальное действующее вещество в
требуемых количествах, но неизвестен
производитель субстанции для лекарства.

13.

Причины распространения
фальсификатов
• Неконтролируемый рост
фармацевтического рынка
• Увеличение количества посредников на
этапе продвижения препаратов от
производителя к потребителю.
• Отсутствие в России твердой
законодательной и нормативной базы в
области производства, контроля и
сбыта лекарственных средств.

14.

История фармацевтической
химии

15.

1. Период алхимии с древности до начала XVI в. н.э.
Родиной алхимии считается Древний Египет.
Алхимики вели начало своей науки от Гермеса
Трисмегиста (он же египетский бог Тот), и
поэтому искусство делать золото называлось
герметическим. Свои сосуды алхимики
запечатывали печатью с изображением Гермеса
– отсюда выражение «герметически закрытый».

16.

Период алхимии характеризуется
поисками:
философского камня ( эликсира
долголетия),
панацеи (лекарства от всех болезней),
алкагеста (универсального растворителя),
гомункулуса (человека из пробирки),
трансмутации (желанного
облагораживания ) неблагородных
металлов в золото или серебро.

17.

18.

Важнейшие алхимические
знаки

19.

Триада алхимиков - сера,
соль и ртуть
• Сера - бессмертный дух (то что без
остатка исчезает из материи при
обжиге).
• Ртуть - душа (то что соединяет
тело и дух).
• Соль - тело (то материальное что
остается после обжига).

20.

21.

2. Период лечебной химии
(ятрохимии) с начала XVI столетия
до второй половины XVII века
Создатель ятрохимии - Теофраст Гогенгейм
(Парацельс)
Жизненные процессы – это химические
превращения.
Действующим началом является химическое
вещество.
Лечебным эффектом обладают соединения
металлов: ртути, свинца, меди, железа,
сурьмы, мышьяка и др.
Испытания и анализ лекарств проводится в
аптеках.

22.

«Не добыванию золота, а защите
здоровья должна служить химия»

23.

3.Период теории флогистона
вторая половина XVII века - вторая
половина XVIII века
Основатели теории немецкие химики и врачи
Иоганн Бехер и Георг Шталь.
Флогистон (от греч. «флогистос» – горючий) –
вещество, которое содержат все сложные тела,
способное выделяться при распаде тела и
вызывать горение и окисление.
Металл — это соединение «земли»
(оксида металла) с флогистоном, а при горении
металл разлагается на «землю» и флогистон,
который смешивается с воздухом и не может
быть отделён от него.

24.

Иоганн Иоахим
Бехер (1635-1682)
Георг Эрнст Шталь
(1660-1734)
«Все минеральные тела (в частности, металлы) состоят из трёх
«земель»: стеклующейся (terra lapidea); горючей, или жирной (terra
pinguis); летучей, или ртутной (terra fluida s. mercurialis)»

25.

3. Период открытия основных
законов химии
(конец XVIII века – середина XIX века)
В течение этого периода
совершенствовалась прикладная
химия, связанная с развитием
металлургии, производства
стекла и фарфора, искусства
перегонки жидкостей и т.д.
Произошло упрочение химии как
науки, независимой от других
естественных наук
Характеризуется возникновением
и развитием химических теорий и
формированием основных
понятий химии: атом, молекула и
др.

26.

Йёнс Якоб Берцелиус шведский химик
(1779- 1848)
Ввел обозначения химических элементов
и первые химические формулы
Открыл церий, селен, торий;
Впервые получил в свободном состоянии
кремний, титан, тантал, цирконий
Определил атомных весов 45 элементов
Создал таблицу атомных весов
Ввел термины "катализ", "каталитическая
сила, изомерия, полимерия, аллотропия
Разработал
методы качественного и количественного
анализа лекарств
Усовершенствовал химические приборы
и создал новые (паяльная трубка и
аналитические весы).
Написал "Учебник химии" и "Обзоры
успехов химии и физики" (27 томов)

27.

Сконструированные
Берцелиусом аналитические
весы обладали точностью до
5 мг.
Йенс Якоб Берцелиус имел в
молодые годы плохо
оборудованную лабораторию с
довольно грубыми весами, поэтому
для получения надежных
результатов он был вынужден
повторять один и тот же анализ по
20–30 раз.

28.

Гемфри Дэви (1778-1829) –
английский химик
Основатель электрохимии и метода
электролиза.
В 1807 году получил
металлический калий и натрий электролизом
их гидроокисей, считавшихся
неразложимыми веществами.
В 1808 получил электролитическим
путём амальгамы кальция, стронция, бария и
магния.
Независимо от Ж.Гей Люссака и Л.Тенара Дэви
выделил бор из борной кислоты и
в 1810 подтвердил элементарную
природу хлора.
Дэви предложил водородную теорию кислот,
опровергнув взгляд А.Лавуазье, который
считал, что каждая кислота должна
содержать кислород.

29.

АМЕДЕО АВОГАДРО (1776–1856) итальянский химик
Выдвинул гипотезу, что молекулы простых
газов состоят из одного или нескольких
атомов.
Сформулировал закон, согласно которому
равные объемы всех газов при одинаковых
температуре и давлении содержат
одинаковое число молекул.
Именем Авогадро названа физическая
константа (число Авогадро) – число молекул
в 1 моле любого вещества или число атомов
в грамм-моле любого химически простого
вещества.
Дал электрохимическое толкование
химическим процессам.
Расположил элементы в непрерывный
электрохимический ряд.
Высказал новые идеи в области термохимии.

30.

Майкл Фарадей (1791–1867) —
английский физик-экспериментатор
Ввел в науку понятие «поле»
Заложил основы концепции о
физической реальности электрических и
магнитных полей.
Получил жидкий хлор и гексохлоран
Открыл явление электролиза.

31.

КАРЛ ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ
(1742-1786) - шведский химик
Открыл хлор, марганец, барий, молибден,
вольфрам. Выделил мышьяковую,
кремнефтористоводородную и синильную
кислоты.
Из соков растений получил органические
кислоты (винную, лимонную, яблочную,
щавелевую)
Экстрагировал глицерин из жиров.
Разработал способ получения фосфора из
костной золы.
Крупнейшее его достижение — открытие
кислорода.
Является основателем современной
фотохимии.

32.

Роберт Бойль (1627-1691) – английский
химик
Сформулировал первое научное
определение химического элемента.
Ввел в химию экспериментальный
метод, положил начало химическому
анализу.
Установил один из газовых законов
(закон Бойля - Мариотта).
Изобрел индикаторную бумагу,
чернила из настоя чернильных
орешков и хлорида железа,
Систематизировал многочисленные
цветные реакции и реакции
осаждения.
Получил белый фосфор, который
впоследствии еще долго называли
фосфором Бойля.

33.

Бойль ввел в лабораторную практику весы, хотя и
небольшой точности (от 1 до 0,5 грана, т. е. 60-30 мг)
и разработал способ взвешивания.
Весы Роберта Бойля (к левой чашке весов привязана нитка для взвешивания
предметов, погруженных в воду)

34.

4. Современный период
длится с 60-х годов XIX века до
наших дней
Это наиболее плодотворный период
развития химии, так как в течение немногим
более 100 лет были разработаны
периодическая классификация элементов,
теория валентности, теория ароматических
соединений и стереохимия, теория
электролитической диссоциации,
электронная теория материи и т.д.

35.

36.

Нормативно-техническая документация,
регламентирующая качество лекарств

37.

Нормативно-техническая
документация на ЛС включает
• Государственную фармакопею РФ
• Сертификат соответствия
• Ветеринарный сертификат
• Свидетельство о государственной
регистрации
• Государственные (ГОСТ), отраслевые
(ОСТ) стандарты или технические
условия (ТУ)
• Наставление по применению препарата

38.

Государственная
фармакопея РФ
• Сборник обязательных общегосударственных
стандартов и положений, определяющих качество
лекарственных препаратов.
• Государственная фармакопея РФ носит
законодательный характер. Издается Минздравом
России и подлежит переизданию каждые 5 лет.
• ГФ состоит из нескольких частей: вводной, двух
основных (“Препараты” и “Общие методы физикохимического, химического и биологического
исследования”) и приложения.

39.

•Государственная Фармакопея(ГФ)–основной
документ, регламентирующий фармацевтический
.
анализ

40.

ГФ составляют ОФС и ФС
• ОФС – Общая фармакопейная статья
– перечень нормируемых показателей
или методов испытания для
конкретной лекарственной формы,
описание физических , физикохимических, химических,
биохимических, биологических,
микробиологических методов анализа
лекарственных средств, требования к
используемым реактивам,
титрованным растворам,
индикаторам.

41.

ГФ составляют ОФС и ФС
• ФС – фармакопейная статья –
обязательный перечень нормируемых
показателей или методов контроля
качества для лекарственного средства
под международным патентованным
названием (с учетом лекарственной
формы), соответствующих положениям
зарубежных фармакопей.

42.

Сертификат соответствия
на лекарственное
средство
Письменное свидетельство (гарантия),
что качество лекарства
(эффективность, безопасность)
отвечает установленным
требованиям спецификаций, а
производственный процесс требованиям ГОСТ Р 52249-2009 и
правилам производства
лекарственных средств
Европейского Cоюза (EU GMP) Guidelines for Good Manufacturing Practice
for Medicinal Products for Human and
Veterinary Use

43.

44.

45.

46.

НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
•Стандартизация ЛС–
разработкаиприменениеунифициров
анныхтребованийиметодовисследов
аниялекарственныхформ;
•Стандарт качества ЛС–
нормативныйдокумент,содержащийп
ереченьнормируемыхпоказателейим
етодовконтролякачествалекарственн
ыхсредств,утверждаемыйМинздраво
мРоссии;

47.

Стандарты качества ЛС: ФС на фармацевтические
субстанции (ГФ XIV 3 том)

48.

• Технические условия являются техническим
документом, который разрабатывается по решению
разработчика (изготовителя) или по требованию
заказчика (потребителя) продукции
• Отраслевой стандарт устанавливает порядок
разработки, оформления, экспертизы, согласования,
утверждения, присвоения обозначения, регистрации
государственных стандартов качества лекарственных
средств и внесения в них изменений.
ГОСТ Р — Госстандарт России (Государственный
стандарт) — это одна из основных категорий
стандартов в Российской Федерации, нормативнотехнический документ, который устанавливает
комплекс норм, правил, требований к объекту
стандартизации .

49.

Наставление (инструкция) на
лекарственный препарат

50.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
•«Небываетхорошихиплохихметодов,каждый
методхорошдлярешенияпосильнойдлянегоа
налитическойзадачи…»(СимоновЕ.А.);
•Колоссальноеснижениепотребностивпровиз
орах-аналитикахдляаптечныхучреждений;
•Увеличениевкладаинструментальныхметод
ованализа,особеннохроматографических–
ВЭЖХ;

51.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
•90% аналитических задач при исследовании
ЛС органической структуры могут быть
решены с применением метода ВЭЖХ;
•Рефрактометрия,поляриметрия,титриметрия
пригодны по всем параметрам для анализа
фармацевтических субстанций :«в тех
случаях когда возможно титрование
анализируемой пробы нет необходимости в
использовании аналитических приборов…»;

52.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
•Автоматизация процедуры титрования –применение автотитраторов;
•Необходимость повышения уровня подготовки аналитиков в вопросах
химической метрологии и валидационной оценки методик анализа ЛС.

53.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
•Аналитик–это не только оператор аналитического оборудования и
лицо, реализующее конкретный перечень методик анализа, но и
специалист, который должен обладать фундаментальными знаниями
теоретических основ химического и инструментального анализа, а
также химической метрологии.