Общая фармацевтическая химия. Анализ лекарственных средств неорганического происхождения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ИМ. Л.Н. ТОЛСТОГО» (ФГБОУ ВО «ТГПУ ИМ. Л. Н. ТОЛСТОГО») 

КАФЕДРА ХИМИИ

ОБЩАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.  
АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ 
НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Учебно-методическое пособие 
для практических занятий 
по фармацевтической химии 

Москва 
Берлин 

2020 

УДК 615.1
ББК 24.2я73

   О-28 

Рецензент: 

Субботин В.А. – профессор кафедры химии ТГПУ им. Л.Н.Толстого, д.х.н. 

Авторы-составители: 
Е. В. Иванова, Ю. Н. Власова, М. Б. Никишина, 
И. В. Шахкельдян, Ю. М. Атрощенко 

  Общая фармацевтическая химия. Анализ лекарственных средств 
О-28        неорганического происхождения. Учебно-методическое пособие 
  для практических занятий по фармацевтической химии / авт.-сост. : 
  Е. В. Иванова [и др.]. – Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. – 50 с. 

ISBN 978-5-4499-1558-0 

       Данное пособие представляет собой руководство для практических занятий 
студентов 3 курса, начинающих изучать дисциплину «Фармацевтическая химия». 
Руководство включает краткую теоретическую часть, практические работы с 
контрольными вопросами и рекомендуемой литературой по каждой теме. В 
условиях дистанционного обучения данные материалы могут использоваться для 
проработки основных вопросов по общей фармацевтической химии и анализу 
лекарственных средств неорганического происхождения. Пособие предназначено 
для  студентов, обучающихся по специальности 33.05.01 «Фармация». 
Текст печатается в авторской редакции. 

УДК 615.1
ББК 24.2я73 

ISBN 978-5-4499-1558-0 
© Коллектив авт.-сост., текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

СОДЕРЖАНИЕ 

Теоретические основы………………………………………………………………………...
4

1. Предмет, история развития и задачи фармацевтической химии. Связь с другими

науками…………………………………………………………………………………….
4

2. Создание и исследование новых ЛС……………………………………………………..
7

3. Фармацевтическая терминология………………………………………………...............
11

4. Классификация лекарственных веществ…………………………………………………
13

5. Современные наименования лекарственных средств…………………………………...
14

6. Источники и методы получения лекарственных веществ……………………………….
15

7. Критерии качества лекарственных средств………………………………………………
16

8. Стандартизация лекарственных средств. Контрольно-разрешительная система

обеспечения качества лекарственных средств…………………………………………...
17

9. Государственная Фармакопея…………………………………………………………….
19

10. Фармацевтический и фармакопейный анализ……………………………………………
22

10.1. Методы исследования качества лекарственных средств…………………………..
10.2. Испытание на чистоту и допустимые пределы примесей…………………………
10.3. Реакции открытия катионов и анионов, входящих в состав неорганических
лекарственных веществ……………………………………................................................

22
25 

27

Практические занятия.…………………………………………………………………..
35

1. Вводное занятие. Техника безопасности в химической лаборатории. Работа с

нормативной документацией, учебниками, практикумами, учебными пособиями
кафедры, справочниками, порядок оформления работ………………………………….
35

2. Общие методы определения качества лекарственных средств неорганического

происхождения: реакции на подлинность неорганических фармацевтических
субстанций по катионам и  анионам………………………...............................................
36

3. Общие методы определения качества лекарственных средств. Определение

растворимости, температуры плавления и кипения лекарственных средств…………..
37

4. Общие методы определения качества лекарственных средств. Определение

кислотности и щелочности, летучих веществ, воды, золы. Использование
физико-химических констант в оценке доброкачественности лекарственных средств. 
38

5. Общие методы определения качества лекарственных средств. Испытания на

прозрачность, степень мутности, окраску, примеси неорганических ионов.
Эталонный и безэталонный способы……………………………………………………..
39

6. Определение качества воды очищенной, воды для инъекций, кислорода, перекисных

соединений…………………………………………………………………………………
40

7. Определение качества натрия тиосульфата, натрия метабисульфита, натрия

гидрокарбоната, лития карбоната………………………………………………………… 
41

8. Определение качества лекарственных средств из группы производных галогенов…..
42

9. Определение качества лекарственных средств из группы соединений кальция,

магния, бария, цинка……………………………………………………………………….
43

10. Определение качества лекарственных средств из группы соединений бора, висмута,

алюминия…………………………………………………………………………………...
44

11. Определение качества лекарственных средств из группы соединений серебра, меди,

железа, платины……………………………………………………………………………
45

Вопросы для собеседования на зачете …………………………………...............................
46

Рекомендуемая литература…………………………………………………………………..
48

Список использованной литературы……………………………………………….............
49

3

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 

 
Не добыванию золота, а защите здоровья должна служить химия. 

(Теофраст Парацельс) 

1. ПРЕДМЕТ, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ЗАДАЧИ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ  

ХИМИИ. СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ 

Фармацевтическая химия - наука, которая исследует способы получения, строение, 

физические и химические свойства лекарственных веществ; взаимосвязь между структурой 

лекарственных веществ и их действием на организм; методы контроля качества лекарств и 

изменения, происходящие при их хранении. 

Фармацевтическая 
химия 
занимает 
центральное 
место 
среди 
других 

фармацевтических 
дисциплин 
— 
фармакогнозии, 
фармацевтической 
технологии, 

фармакологии, токсикологической химии, организации и экономики фармации и является 

связующим звеном между ними. 

Фармакогнозия - наука, изучающая лекарственные растения, лекарственное сырьё и 

некоторые продукты растительного и животного происхождения. 

Фармацевтическая технология описывает получение лекарственных препаратов и 

методы их производства, а также перспективы развития новых видов готовых 

лекарственных форм. 

Фармакология — наука, изучающая действие лекарств на организм человека и 

животных и исследующая взаимосвязь между структурой молекул лекарственных веществ 

и их действием на организм. 

Фармацевтическая химия тесно связана с комплексом медико- биологических наук, 

так как объектом применения лекарств является организм больного человека. 

Многообразие применяемых в медицине лекарств требует совместной работы врача и 

провизора при лечении больного. 

Развитие фармацевтической химии невозможно без использования законов таких 

наук, как физика, математика и химия. Являясь прикладной наукой, фармхимия базируется 

на теории и законах таких химических наук, как неорганическая, органическая, 

аналитическая, физическая и коллоидная химия. 

Развитие фармацевтической химии тесно связано с историей фармации. В период 

Возрождения (16 - 17 вв.) на смену алхимии пришла иатрохимия (от греч. «иатрос»- врач). 

Иатрохимия - направление в химии и медицине, считавшее главной причиной 

болезней нарушение химических процессов в организме и признававшее основной задачей 

химии приготовление лекарств. Ее основатель - Теофраст Парацельс (1493-1541). 

4

Сущность учения Парацельса основывалась на том, что организм человека представляет 

совокупность химических веществ и недостаток какого-либо из них может вызвать 

заболевание, поэтому для исцеления Парацельс применял химические соединения различных 
металлов (ртути, свинца, меди, железа, сурьмы, мышьяка и др.), а также 

растительные лекарственные средства. Парацельс провёл исследование действия на 

организм многих веществ минерального и растительного происхождения. Его по праву 

считают одним из основоположников фармацевтического анализа. Аптеки в 16-17 вв. были 

центрами по изучению химических веществ, и за 100 лет развития иатрохимии наука обога-

тилась большим количеством фактов, чем алхимия за 1000 лет. 

В период 17-19 вв. расширились рамки химических исследований за пределы 

иатрохимии, что привело к созданию первых химических заводов и к формированию 

химической науки. Шведский учёный-фармацевт К. Шееле впервые выделил кислород, 

открыл хлор, глицерин, ряд органических кислот и др. вещества. Французский фармацевт 

Л. Воклен открыл хром и бериллий. Фармацевт Б. Куртуа обнаружил йод в морских 

водорослях. Многое сделал для развития фармацевтического анализа аптекарь Мор. Он 

впервые применил бюретки, пипетки, аптечные весы, которые носят его имя. 

Возникновение фармации в России связано с развитием народной медицины и 

знахарства. Идеи алхимиков были чужды России, здесь сразу начало развиваться 

подлинное ремесло по изготовлению лекарств. Первыми ячейками аптечного дела на Руси 

были зелейные лавки (13-15 вв.). К этому же периоду относится возникновение 

фармацевтического анализа, так как возникла необходимость в проверке качества лекарств. 

В 1706 г. в Москве открылась первая медицинская школа, в которой одной из специальных 

дисциплин была фармацевтическая химия. 

Подлинное развитие химической и фармацевтической науки в России связано с 

именем М.В. Ломоносова. По инициативе М.В. Ломоносова в 1748 г. была создана первая 

научная химическая лаборатория, а в 1755 г. открыт первый русский университет. 

Достойным преемником М.В. Ломоносова был ученый-химик В.М. Севергин 

(1765-1826). Наибольшее значение для фармации имеют две его книги, изданные в 1800 г.: 

«Способ испытывать чистоту и неподложность химических произведений лекарственных» 

и «Способ испытывать минеральные воды». Обе книги являются первыми отечественными 

руководствами в области исследования и анализа лекарственных веществ. Развитию 

фармацевтической химии способствовали также работы А.А. Воскресенского, Н.Н. 3инина, 

Д.И. Менделеева, A.M. Бутлерова. 

На рубеже 20 в. в связи с бурным развитием медицины, биологии и химии возникла 

химиотерапия. Один из создателей химиотерапии - русский врач Д.Л. Романовский. Он 

5

сформулировал в 1891 г. и подтвердил экспериментально основы этой науки, указав, что 

нужно искать «вещество», которое при введении в заболевший организм окажет 

наименьший вред последнему и вызовет наибольшее деструктивное действие в патогенном 

агенте. 

Начало 
новой 
эры 
в 
развитии 
химио-терапии 
связано 
с 
созданием 

сульфаниламидных препаратов. Амид сульфаниловой кислоты (сульфаниламид или белый 

стрептоцид) был впервые синтезирован в 1908 г. Гельмо, но только спустя 27 лет, в 1935 г., 

венгерский учёный Домагк обнаружил его уникальные лечебные свойства. 

Современная химиотерапия располагает огромным арсеналом лекарственных 

средств, среди которых важнейшее место занимают антибиотики. Впервые открытый в 

1928 г. англичанином А. Флемингом антибиотик пенициллин явился родоначальником 

новых химиотерапевтических средств.  

Антибиотики 
- 
вещества, 
продуцируемые 
микроорганизмами, 
высшими 

растениями, животными тканями в процессе их жизнедеятельности и обладающие 

способностью 
оказывать 
на 
микроорганизмы, 
простейшие, 
некоторые 
вирусы 

избирательное действие. 

В основе действия антибиотиков лежит антибиоз, то есть явление антагонизма 

микроорганизмов, открытое Л. Пастером в 80-х годах ХIХв. Сущность этого явления 

заключается в том, что одни микроорганизмы выделяют в окружающую среду различные 

вещества, способные подавлять рост и размножение других микроорганизмов. Открытый 

А. Флемингом пенициллин был выделен в чистом виде из культуральной жидкости 

Х.Флори и Дж.Чейн в 1940 г. С этого времени началось бурное развитие исследований в 

области антибиотиков: в 1942 г. получен грамицидин, в 1944 г. - стрептомицин, в 1951-1954 

гг. -канамицины, неомицины и др. 

Основными задачами фармацевтической химии являются: 

• 
создание и исследование новых лекарственных средств; 

• 
разработка способов фармацевтического и биофармацевтического анализа; 

• 
изучение изменений, происходящих при хранении лекарственных средств. 

6

2. СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ ЛС 

Несмотря на огромный арсенал имеющихся ЛС, проблема изыскания новых 

высокоэффективных ЛВ остается актуальной. 

Роль ЛС непрерывно растет в современной медицине. Это вызвано целым рядом 

причин, главными из которых являются: 

- 
ряд тяжелых заболеваний еще не излечиваются ЛС; 

- 
длительное применение ряда ЛС формирует толерантные патологии, для 

борьбы с которыми необходимы новые ЛС с иным механизмом действия; 

- 
процессы эволюции микроорганизмов приводят к возникновению новых 

заболеваний, для лечения которых нужны эффективные ЛС; 

- 
некоторые из применяемых ЛВ вызывают побочные эффекты, в связи с чем 

необходимо создавать более безопасные ЛС. 

Основные этапы поиска лекарственных веществ 

Поиск новых БАВ связан с огромной наукоемкостью работ, длительностью 

разработки технологии производства, сложностью медико-биологических испытаний и 

требует больших затрат. 

Разработка нового ЛВ включает следующие стадии: 

1. 
Замысел создания нового ЛВ. Он возникает обычно в результате совместной 

работы ученых двух специальностей: фармакологов и химиков-синтетиков. Уже на этой 

стадии осуществляется предварительный отбор синтезированных соединений, которые, по 

мнению специалистов, могут быть потенциально биологически активными веществами. 

2. 
Синтез предварительно отобранных структур. На этой стадии также 

осуществляется отбор, в результате которого вещества, отличающиеся нестабильностью, 

невозможностью или чрезмерной трудоемкостью синтеза, дороговизной исходных веществ 

и т.д., не подвергаются дальнейшему исследованию. 

3. 
Фармакологический скрининг и доклинические испытания. Основной этап, во 

время которого отсеиваются неперспективные вещества, синтезированные на предыдущем 

этапе. 

4. 
Клиническая проверка. Ее выполняют только для перспективных БАВ, 

которые прошли все этапы фармакологического скрининга. 

5. 
Разработка технологии производства нового ЛB и наиболее рациональной ЛФ. 

6. 
Подготовка нормативной документации, включающей способы контроля 

качества как самого ЛВ, так и его ЛФ. 

7. 
Внедрение ЛВ в промышленное производство и отработка всех стадий его 

получения в заводских условиях. 

7

Все эти этапы поиска и освоения производства нового ЛВ тесно связаны между 

собой. Каждый новый ЛП является итогом совместной работы химиков-специалистов в 

области синтеза и анализа, а также биологов, биохимиков, технологов, фармакологов и 

клиницистов. Нередко в этой работе участвует несколько научных учреждений различного 

профиля. 

Основные направления создания новых лекарственных веществ 

Научные принципы создания ЛС стали формироваться в начале XX века. До этого 

их обнаруживали случайно или, используя опыт народной медицины, среди растений. 

Случайно было обнаружено наркотизирующее действие хлороформа, этанола, закиси 

азота, снотворное действие барбитуратов, сосудорасширяющий эффект нитратов и т.д. Но 

уже в конце XIX века ряд ЛВ был создан в результате эмпирического поиска. Исследуя 

жаропонижающую активность производных анилина, получили ацетанилид и фенацетин, 

из фенола и салициловой кислоты был получен сложный эфир — фенилсалицилат, 

проявляющий после гидролиза в кишечнике антисептическое и противовоспалительное 

действие более «мягкое», чем исходные компоненты и т.д. 

Несмотря на то, что в последующие годы все шире стали применять научные 

подходы создания ЛВ, эмпирический поиск своего значения полностью не потерял. И 

сейчас продолжают им пользоваться, подвергая скринингу как вновь синтезированные 

органические соединения, так и продукты природного происхождения, выделенные из 

растений, грибов, животного сырья. Исходя из рассмотренных предпосылок создания 

новых ЛВ, можно выделить следующие основные направления в решении этой проблемы. 

Выделение и изучение биологически активных веществ (алкалоидов, гормонов, 

терпенов, гликозидов, сапонинов, кумаринов). Это один из важнейших принципов 

получения ЛВ, имеющий уже вековую историю. Так были получены кокаин, морфин, 

хинин, пилокарпин, платифиллин и др. 

Химическая модификация структуры известных синтетических и природных ЛB. 

Сущность ее заключается в изменении химического строения известного ЛВ с целью 

получения нового, более активного. Примером может служить модификация структуры 

природных пенициллинов или цефалоспоринов с целью получения более активных 

синтетических аналогов. Используется также прием получения структурных аналогов с 

новой 
направленностью 
фармакологического 
действия. 
Например, в 
результате 

исследования побочного диуретического действия у сульфаниламидов, создан целый ряд 

диуретических средств, производных сульфонилмочевины. 

Воспроизведение биогенных физиологически активных веществ. Получение 

витаминов, гормонов, ферментов, аминокислот из растительного и животного сырья 

8

сопряжено с рядом трудностей. Основной из них является малое их содержание и 

сложность выделения. Поэтому более эффективным является разработка способов синтеза 

этих 
веществ 
химическим, 
микробиологическим, 
генноинженерным 
путем. 
Так 

получают Введение фармакофора известного JIB в молекулу нового органического 

соединения. 
Фармакофором 
называют 
фрагмент 
молекулы, 
обусловливающий 

фармакологическую активность ЛВ. Так, например, получение многочисленных 

противоопухолевых 
ЛВ 
было 
осуществлено 
путем 
введения 
в 
молекулу 

дихлорэтиламинового фрагмента. 

Принцип 
молекулярного 
моделирования, 
сущность 
которого 
состоит 
в 

предварительном установлении стереохимических особенностей молекулы ЛВ и 

биорецептора. Например, измерение с помощью рентгеноструктурного анализа расстояний 

между атомами или зарядами у стероидных соединений и синтез на этой основе аналогов с 

заданными на молекулярном уровне параметрами. На основе этого принципа созданы 

синтетические аналоги эстрогенных гормонов, не имеющие стероидной структуры. 

Создание ЛВ на основе естественных метаболитов используется в различных 

направлениях. Способность возмещать необходимое физиологически активное вещество 

при недостатке его поступления или образования в организме открывает большие 

возможности з а м е с т и т е л ь н о й  т е р а п и и .  Вместе с тем, полученное на основе 

естественного 
метаболита 
ЛВ 
может 
оказывать 
при 
наличии 
определенного 

патологического состояния выраженный фармакологический эффект. Он возникает за счет 

активации или корреляции биохимических процессов и физиологических реакций и 

направлен на ликвидацию патологических сдвигов. Это позволило создать на основе 

метаболитов ЛВ — антидепрессанты, антиконвульсанты, антиаритмики, анальгетики, 

иммуномодуляторы, ноотропы и др. Особенно важно, что эти ЛВ отличаются 

безопасностью и быстрым проявлением указанной активности (в течение нескольких 

минут). 

Использование антиметаболитов основано на создании синтетического ЛВ, сходного по 

химической структуре с метаболитов. При применении такого антиметаболита происходит 

процесс подмены метаболита в естественных биологических реакциях. Возникает 

нарушение (торможение) функции ферментных систем имитаторами метаболита. Этот 

принцип лежит в основе действия сульфаниламидных, многих противоопухолевых и противовирусных 
средств. Как правило, антиметаболиты не вызывают побочных эффектов 

благодаря сходству химической структуры с биогенными веществами. 

Использование комбинаторной химии, сущность которой состоит в совмещении 

химических и биологических методов. Создана эта методология в 1990-х годах и основана 

9

на параллельном синтезе и биологических испытаниях большого числа новых соединений в 

очень малых количествах. На твердых подложках в миниатюрных реакционных ячейках 

получают до нескольких тысяч соединений в день и тут же тестируют их в виде смесей или 

после выделения индивидуальных веществ. В совокупности с автоматизацией 

параллельного синтеза целых семейств веществ значительно сокращаются затраты 

реагентов при очень большом росте производительности. 

Поиск экономичных схем синтеза осуществляется также б л о ч н ы м  м е т о д о м ,  

позволяющим получать БАВ малым числом стадий из крупных фрагментов молекул или 

блоков, которые связывают между собой. Уже в самой химической структуре многих 

сложных природных соединений заложена информация о возможных путях их синтеза. 

Извлечь ее помогает блочный метод на основе деструктивного подхода, позволяющего 

осуществить подбор блоков, необходимых для последующего синтеза. 

Генная фармакология возникла на основе достижений современной генетики в 

последние годы. Суть ее заключается в использовании для лечебных целей и для 

управления действием ЛC «клонированных» генов и других генетических приемов. Эти 

исследования находятся на начальной стадии и требуют еще серьезного изучения с точки 

зрения безопасности для больного. 

Таким образом, в настоящее время используются самые разнообразные принципы 

создания новых ЛВ от различных вариантов скрининга до выявления и исследования 

биологически 
активных 
веществ 
растительного 
и 
животного 
происхождения, 

воспроизведения их синтетическим путем и получения различных модификаций молекул. 

Лекарственные вещества, полученные путем синтеза. Биологический синтез. 

Ферментация как метод получения природных лекарственных веществ (антибиотики, 

аминокислоты, превращения в стероидных соединениях). Микробиологические методы и 

генная инженерия как новое направление в получении органических кислот, витаминов, 

нуклеотидов, полипептидов. Тонкий органический синтез и перспективы его развития. 

Наиболее важные группы природных веществ, получаемые путем полного органического 

синтеза (кофеин, атропин, папаверин, адреналин, левомицетин и др.). 

 

10

3. ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ 

В фармацевтической химии используют две основные группы терминов: общие и 

специфические. 

Общие фармацевтические термины и их определение. 

 

Термин 
«лекарственный 
препарат» 
используется 
аналогично 
термину 

«лекарственное вещество». 

Разработкой и унификацией химических терминов занимается Международный 

союз чистой и прикладной химии (ИЮПАК). Важно применение химической 

номенклатуры ИЮПАК для неорганических и органических веществ, используемых в 

качестве лекарственных препаратов. Однако допускаются отклонения от правил ИЮПАК в 

названиях неорганических лекарственных веществ. Для препаратов, представляющих 

собой соли, вначале дается название катиона в родительном падеже, а затем анион а — в  

именительном. По правилам ИЮПАК названия катиона и аниона должны быть в 

именительном падеже. Допускаются отклонения от номенклатуры ИЮПАК и для 

органических лекарственных веществ. Часто название органического лекарственного 

Термин
Определение

Лекарственное ве-

щество 

Лекарственное средство, представляющее собой индивидуальное 

химическое соединение или биологическое вещество 

Лекарственная форма Придаваемое лекарственному средству или лекарственному 

растительному сырью удобное для применения состояние, при 

котором достигается максимальный лечебный эффект 

Лекарственный 

препарат 

Лекарственное средство в виде определенной лекарственной 

формы 

Сильнодействующее 

лекарственное 

средство 

Лекарственное средство, входящее в список N1 группы 

А, утвержденный приказом Минздрава России N472 от 31.12.99 

Ядовитое лекар-

ственное средство 

Лекарственное средство, входящее в список N2 группы А, 

утвержденный тем же приказом 

Наркотическое 

лекарственное 

средство 

Лекарственное средство, входящее в Список наркотических и 

психотропных 
веществ, 
утвержденный 
постановлением 

Правительства РФ N681 от 30 июня 1998 г. Контролирует и 

вносит изменения в данный список Постоянный комитет по 

контролю наркотиков (ПККН) 

11