Summary
Samenvatting farmaceutische chemie en analyse
- Course
- Institution
Samenvatting farmaceutische chemie en analyse collegejaar .
[Show more]
Seller
Follow
Hennique
Reviews received
Content preview
Samenvatting Farmaceutische chemie en analyseCollege 1A: Inleiding farmaceutische chemie en analyse
Wanneer je medicijnen inkoopt, verwacht je dat deze altijd in orde zijn.
- Maar de farmaceutische kwaliteit van medicijnen staat onder druk
- Veel medicatie wordt ingekocht in India, omdat ze voor lagere prijs worden geproduceerd.
o Maar de lagere prijs heeft bepaalde nadelen -> kwaliteitscontroles waren niet op orde.
Aan de kwaliteitscontroles zitten chemische aspecten vast
Als apotheker moet je beoordelen of de kwaliteitscontroles in orde zijn
Niet in orde -> maatregelen
Hiervoor is chemische kennis van belang.
Doel vak: verzamelen en interpreteren van informatie om de kwaliteit van de gebruikte grondstoffen in
farmaceutische preparaten te beoordelen.
Medicijnen
De meeste klassieke medicijnen zijn kleine moleculen.
- Het vakgebied heeft zich in de afgelopen eeuw vrij snel ontwikkeld.
o 80% van alle toegelaten medicijnen tussen 2000-2012 zijn kleine moleculen
NCE = New chemical entities
o Tegenwoordig hebben we ook steeds meer te maken met biomoleculen
BLA = biologics applications.
Dit zijn andere soort stoffen dan de kleine moleculen
Het zijn grote moleculen waar fysisch, chemische en biologische eigenschappen van
belang zijn
Chemie van kleine moleculen kan toepasbaar zijn voor biomoleculen
Maar ze zijn veel complexer.
Productzorg, kwaliteit en analyse
De chemische en fysische eigenschappen van farmaceutische preparaten zijn cruciaal
- Grondstoffenonderzoek
o Identiteit
o Zuiverheid
- Onderzoek farmaceutische preparaten
o pH en ionsterkte van buffers
o Protonering en deprotonering van farmaca -> zuur/base gedrag.
o Oplosbaarheid van farmaca
o Chemische stabiliteit
o Biochemie in het menselijk lichaam.
Eigen bereiding apotheek
Je kunt er niet vanuit gaan dat alle farmaceutische preparaten op orde zijn -> kwaliteitscontrole.
- Daarnaast zijn niet alle ouderwetse medicijnen meer beschikbaar.
- Kort geleden is een oud medicijn CDCA geregistreerd als weesgeneesmiddel -> nieuw patent
o Door dit patent kan de fabrikant zelf een prijs bepalen -> er was een sterke prijsverhoging.
o Vervolgens zijn er apothekers geweest die dit wilden oplossen door het zelf te bereiden.
Dit is gelukt maar ze moesten na enkele maanden de magistrale bereiding stoppen,
omdat de grondstof onzuiverheden bevatte.
Men had alleen de grondstof monografie voor kwaliteitscontrole doorlopen, maar
eigenlijk moesten ze ook de algemene monografie nog doorlopen
De apotheekbereiding was alleen een goede keus als er zekerheid was over:
Herkomst en kwaliteit van grondstoffen
Bereidingsproces grondstof
Eindcontroles van het product
Op basis van deze kennis kun je dezelfde kwaliteitscontroles vaststellen.
Chenodeoxycholic acid (CDCA)
CDCA is een galzout die in het lichaam wordt aangemaakt en als medicatie kan worden toegediend.
,Samenvatting Farmaceutische chemie en analyse
- Het heeft verschillende fysisch en chemische eigenschappen:
o Stereo-centrums -> optische rotatie en stereo-isomeren aanwezig
o Carbonzuur -> met de pKa waarde kun je kijken of iets bij fysiologische pH wel/niet
geprotoneerd is
De pKa van het carbonzuur is 4 en dus lager dan 7,4
De pH is dus hoger dan pKa waarde -> proton afstaan en negatieve lading.
Doordat het deels een negatieve lading heeft, is het goed wateroplosbaar
bij fysiologische pH.
Maar er zijn ook veel apolaire groepen aanwezig -> slecht oplosbaar
Het is een oppervlakte actieve stof -> het helpt vet oplossen in water.
Het CDCA is een natuurproduct wat via biosynthese wordt gemaakt uit cholesterol.
- Stap 1: CYP7A1 is een enzym welke een oxidatie reactie uitvoert aan het
koolstofskelet van cholesterol -> extra OH-groep.
- Stap 2: tautomerisatie reactie, een dubbele binding verdwijnt naar een andere plek
en om dit te bewerkstelligen gaat een H+ naar een andere plek
- Stap 3: dubbele binding verdwijnt door een reductie reactie -> elektronen worden
toegevoegd.
- Stap 4: vervolgens wordt de binding aan de zijkant doorgebroken en er ontstaat een
carbonzuur -> per saldo een oxidatiereactie -> nu is CDCA gevormd.
- Deze biosynthese reacties zijn vaak stereo-specifiek -> vaak geen racemisch
mengsel.
o Wanneer andere enzymen betrokken zijn bij de vorming van deze stoffen,
dan komt er een OH-groep op een andere plek, op hetzelfde koolstofskelet
De stof heeft net iets andere fysische eigenschappen. (CA)
Deze galzouten worden geïsoleerd uit natuurlijke monsters/dierlijke mengsels.
- Daardoor is niet puur CDCA aanwezig, maar is de stof gemengd met stoffen met vergelijkbare fysische
en chemische eigenschappen
o Het CDCA zou puur moeten worden gewonnen uit het mengsel van galzouten
o Het is hoogst waarschijnlijk dat deze onzuiverheden wel aanverwante galzouten zijn
Deze zijn niet toxisch en dragen bij aan het eindeffect.
Het bijproduct hoeft dus niet persé schadelijk zijn.
- De magistrale bereiding was afgekeurd doordat de grondstof onzuiverheden bevatte
o Maar is praktisch onlogisch, want de kans is klein dat de onzuiverheden schadelijk zijn.
College 1B: Periodiek systeem
Algemene extra informatie
Een atoom is het meest stabiel als de buitenste schil gevuld is of 8 elektronen bevat en er geen elektronen in
hogere schillen aanwezig zijn.
- In elk orbitaal passen 2 elektronen
o Linker rij van de elementen – elementen met 1 elektron in de buitenste schil en verliezen
daardoor graag een elektron -> elektropositief.
o Rechter rij van de elementen – elementen met 1 elektron te weinig en nemen er daardoor
graag één op -> elektronegatief
Tweede van rechts hebben er twee te weinig etc.
Periodiek systeem
Bij het periodiek systeem wordt gekeken naar een orde van de elementen
- De elementen zijn onder elkaar geplaatst op basis van de vergelijkbare chemische reactiviteit
o Eerste rij: alkali-metalen.
Belangrijk zijn lithium, natrium en kalium
Deze hebben een vergelijkbare reactiviteit
Ze kunnen overgaan naar de E+ toestand.
Daarmee krijgen ze de edelgasconfiguratie.
o Laatste rij: edelgassen
,Samenvatting Farmaceutische chemie en analyse
Helium, neon, argon en crypton.
Ze hebben de naam door de lage reactiviteit -> geen chemische reactiviteit
Gaan geen binding aan met andere elementen
Ze kunnen geen protonen opnemen en afstaan.
Ze hebben een gevulde schil aan elektronen -> daardoor kunnen ze niet
gaan reageren.
- Alle andere elementen willen net zo stabiel zijn als de edelgassen
o Ze streven daardoor naar vergelijkbare configuratie.
o Natrium: natrium ongeladen als metaal heeft een hoge reactiviteit en kan heel gemakkelijk
één elektron zal afstaan -> daardoor edelgasconfiguratie van neon.
Natrium heeft namelijk atoomnummer 11.
In de eerste schil passen 2 elektronen, de tweede schil 8.
Daardoor is er 1 elektron over in schil 3, die niet vol is -> makkelijk afstaan.
o Fluor: er zijn twee manieren waarop fluor de edelgasconfiguratie kan aangaan:
Fluor wordt door het opnemen van elektronen gereduceerd.
Maar het kan ook een binding aangaan, het heeft namelijk één valentie-elektron
Halogenen: fluor, chloor, broom en jood
o Deze kunnen één binding aan gaan door het valentie-elektron
o Octetregel -> elementen hebben weer 8 elektronen om zich heen
o Daarmee krijgen ze de edelgas of vergelijkbare configuratie
- Edelgasconfiguratie = een volle schil van elektronen.
o Eén valentie-elektron wil niet alleen blijven
o Daardoor wil hij er één krijgen en gaat hij een binding aan
Krijgt hij er 8 en een volle schil -> edelgasconfiguratie en gevulde schillen.
o Zuurstof: 6 elektronen waarvan er 2 vrij valentie elektronen zijn
Het wil dus 2x een binding aangaan om aan de octet regel te voldoen.
o Stikstof: 5 elektronen om zich heen en daarvan zijn er 3 vrij valentie-elektronen.
Stikstof kan dus 3 bindingen aangaan.
Specifiek voor stikstof -> het vrije elektronenpaar kan binden aan een H+
Daardoor ontstaat een + lading om de stikstof.
Hij zou er 5 moeten hebben die er dicht om heen liggen. We tellen er door
de binding maar 4 -> één tekort en een + lading.
o Koolstof: 4 eigen elektronen en alle vier zijn ze valentie-elektronen -> deze gaan alle 4 een
binding en zo voldoet koolstof aan de octetregel
Wanneer koolstof voldoet aan de regel heeft het geen + of – lading
o Boor: 3 eigen elektronen. Deze 3 zijn allemaal valentie elektronen en kunnen een binding
aangaan. Het probleem is dat boor nu maar 6 elektronen in totaal heeft
Hij voldoet niet aan de octet regel en heeft één leeg orbitaal
Met dit lege orbitaal kan het een vrij elektron paar binden
Bijv. een N met vrij elektronenpaar
Het lege orbitaal van boor kan binden aan vrij elektronenpaar van N.
o Daardoor is boor een Lewis-zuur.
In het periodiek systeem kun je de eigenschappen van stoffen zien aan de structuur van het periodiek systeem
- Daarom speelt het periodiek systeem een centrale rol in chemische reactiviteit
Er is onderscheid tussen verschillende stoffen:
- Metalen -> donkergrijs
- Niet metalen -> wit
- Semi-metalen -> lichtgrijs
o Eigenschappen van niet-metalen en
metalen
o Bijv. boor -> één van de eigenschappen is
dat het een metaal-complex kan aangaan.
Wat is organische chemie?
, Samenvatting Farmaceutische chemie en analyse
- Anorganische chemie – komen vanuit mineralen Leren dat omlijnde structuren metaal/niet-metaal/semi-metaal
o Metalen
- Organische chemie – komen van levende organismen
o Componenten die koolstof, zuurstof en stikstof bevatten
Bijv. ammonium cyanaat is anorganisch en wordt door verhitting omgezet in een organische stof, ureum
Atomische orbitalen
We kijken naar de indeling van de verschillende atomen op basis van het periodiek systemen om te begrijpen
hoe bindingen tot stand komen.
- Als we verder gaan in het periodiek systeem, wordt er telkens een extra schil ingevuld met elektronen
o De elektronen zitten om de kernen van de atomen, geordend in verschillende schillen
Hoe verder naar buiten, hoe meer schillen worden opgevuld
De eerste schil van elektronen is een atomisch orbitaal
- Een atomisch orbitaal is de regio van ruimte rond de kern waar een elektron met een bepaalde
waarschijnlijkheid wordt aangetroffen.
o Eerste niveau: 1s orbitaal
Waterstof: één elektron in 1s orbitaal
Helium: 1s orbitaal opgevuld met twee
elektronen
o Tweede niveau: 2s orbitaal + 2p-orbitalen
Lithium: vullen we het 2s orbitaal op
Hier komen ook de p-orbitalen bij
- Het volume van een 2S orbitaal is groter dan een 1S orbitaal
o De elektronendichtheid in een 2S orbitaal is dus lager.
o Het 1S orbitaal licht dichter bij de kern dan een 2S orbitaal.
- Een specifieke eigenschap van de oribtalen:
o Elektronen worden opgevat als zowel een deeltje als golfverschijnsel
De golfverschijnsel kan worden beschreven met golffunctie
Golffunctie is het beschrijven van het trillen elektronen
P-orbitalen
Er zijn ook P-orbitalen aanwezig, naast S-orbitalen.
- De elektronen kunnen in deze orbitalen ook worden beschreven als golffunctie
- Daardoor hebben de orbitalen een bepaalde richting en fase
o De ene kant verschilt van de andere kant (groen en blauwe kant)
Als er een binding wordt aangegaan maakt het uit of de groene kanten met elkaar
overlappen of dat dit andersom is.
De lobben hebben een tegenovergestelde fase, + en -
o Ze zijn ook aanwezig in verschillende richtingen:
2px -> horizontaal
2py -> verticaal
2px -> diagonaal
- Er moet overal eerst één elektron in aanwezig zijn, in elke p, voor we ze vullen
Sigma binding
Enkele bindingen zijn in het algemeen sigma bindingen
- In het meest eenvoudige geval kijken we naar de bindingen tussen twee H atomen die beide een 1s
orbitaal hebben met één elektron erin.
o De beide 1s orbitalen gaan met elkaar overlappen
o Dan worden de twee golffuncties bij elkaar opgeteld
Er ontstaat een nieuw molecuul orbitaal met beide elektronen hierin
Covalente binding tussen beide waterstoffen.
- Afhankelijk van de afstand tussen de twee kernen ontstaat een energie minimum
o Op dit minimum ontstaat een covalente binding met lengte van 0.74 A
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Hennique. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.50. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67474 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now