UMEÅ UNIVERSITET
Kemiska institutionen
Andreas Larsson
Mattias Hedenström
LABORATIONSHANDLEDNING
Farmaceutisk kemi 1
2011-09-09
FRAMSTÄLLNING AV ANTIOBIOTIKA
Syntes och analys av den antibakteriella substansen Sulfametaxozol
Inom kemi är arbetsgången design, syntes, analys och utvärdering vanlig och i de olika stegen ingår organisk och analytisk kemi. Under laborationen kommer ni att få pröva på framförallt syntes och analys. Ni kommer att framställa, syntetisera, föreningen Sulfametaxozol som tillhör en grupp av substanser som heter sulfonamider och som har antibakteriell effekt. Sulfonamidernas antibakteriella egenskaper upptäcktes redan på 1930-­‐talet och Sulfametaxozol används än idag vid behandling av t.ex urinvägsinfektion. Lab - Framställning av antibiotika.docx
2011-09-09
Framställning av antibiotika
2(4)
Utförande
Dag 1. Sulfonamidkoppling
Väg upp 1.99 g 4-Nitrobenzenesulfonyl chloride (1) i en 50 mL rundkolv som innehåller en
magnetloppa. Tillsätt sedan 20 mL diklorometan följt av 1,81 g 3-Amino-5-methylisoxazole
(2). Placera rundkolven ovanför en magnetomrörare och låt reaktionen gå över natt. Kom ihåg
att sätta en glaspropp på kolven för att undvika att lösningsmedlet dunstar bort.
Dag 2. Isolering av sulfonamid och reduktion
Späd reaktionsblandningen med 100 mL etylacetat och häll över lösningen till en
separationstratt. Tillsätt 100 mL H2O och skaka separationstratten ordentligt. Vattenlösliga
föroreningar kommer då att gå över till vattenfasen medan produkten stannar kvar i den gula
diklorometanfasen (den organiska fasen).
Separera faserna och tvätta den organiska fasen med 100 mL mättad NaCl-lösning (återigen i
en separertratt). Häll över den organiska fasen till en rundkolv och torka den med
Magnesiumsulfat (MgSO4) i ca 20 minuter. Filtrera bort magnesiumsulfatet och avdunsta det
kvarvarande lösningsmedlet (diklorometan+etylacetat) med hjälp av en evaporator. Det fasta
materialet är er framställda produkt (3).
För att framställa Sulfametaxozol (5) måste ni reducera nitrogruppen på bensenringen till en
amin. Detta sker med hjälp av reduktionsmedlet Tennklorid (SnCl2).
Väg upp 425 mg av produkten från den föregående reaktionen i en 25 mL rundkolv med en
magnetloppa. Tillsätt 10 mL etylacetat följt av 1,69 g SnCl2 och placera kolven på en
omrörningsplatta. Följ reaktionen med tunnskiktskromatografi för att se när den är klar (se
nästa sida för instruktioner). När du inte längre ser någon fläck på plattan som kommer från
startmaterialet är reaktionen klar. Om reaktionen inte är helt klar efter 2,5 timmar kan du ändå
fortsätta till nästa steg.
Häll över lösningen till en separertratt och tillsätt 100 mL mättad Natriumvätekarbonatlösning
(NaHCO3 löst i vatten). Undersök pH på vattenfasen. Om vattenfasen är sur, tillsätt mer
natriumvätekarbonatlösning till separertratten tills den blivit basisk. Om ni är osäkra på vilken
fas som är vattenfas kan ni tillsätta några droppar vatten till separertratten och se vilken fas de
hamnar i. Separera faserna och extrahera vattenfasen 3 gånger med 100 mL etylacetat. Häll
ihop de organiska faserna och torka den med Natriumsulfat (15-20 min). Filtrera sedan
lösningen och evaporera bort lösningsmedlet. Det fasta materialet är Sulfametaxozol. För över
produkten till en glasvial och märk den med era namn. Ni kommer att använda produkten i en
laboration på farmaceutisk kemi II där ni skall titta på dess antibakteriella effekt.
Framställning av antibiotika
3(4)
Tunnskiktskromatografi (TLC)
Introduktion
Tunnskiktskromatografi är en kromatografisk teknik som används för att separera blandningar
och för att kontrollera att en syntes är färdig. Inom TLC använder man sig av plattor av
aluminium som är täckta med ett tunnt lager silica. Detta är vad man kallar den stationära
fasen.
Efter att provet har applicerats på plattan doppas den i ett lösningsmedel (eller en blandning
av flera lösningsmedel). Detta är den mobila fasen. Lösningsmedlet vandrar upp i plattan
genom kapillärkraft och kommer att föra med sig det applicerade provet. Den stationära fasen
är polär och kommer således att attrahera polära ämnen som appliceras på plattan. Detta
medför att polära ämnen kommer att vandra långsamt genom plattan. Opolära ämnen binder
inte lika hårt till den stationära fasen och kommer att hinna vandra en längre sträcka på
samma tid. Vi får alltså separation som ett resultat av olika polaritet hos de ämnen som
applicerats på plattan. Ämnena på plattan syns oftast inte med blotta ögat men kan
visualiseras på olika sätt och i detta fall skall ni använda UV-ljus. Ämnena i er
reaktionsblandning absorberar UV-ljus och kommer att synas som lila prickar på plattan när
den placeras under en UV-lampa. Hur långt ett visst ämne vandrat mäts i retentionstid, Rf,
som är kvoten mellan hur långt ett ämne vandrat i förhållande till hur långt lösningsmedlet
vandrat på plattan (se bild nedan).
Utförande
Gör 2 markeringar bredvid varandra ca 1 cm ovanför den nedre kanten på TLC-plattan med
en blyertspenna. På den ena punkten appliceras er referens som i detta fall är produkten från
den första reaktionen (3) som ni löst i en liten mängd etylacetat. På den andra punkten
appliceras reaktionsblandningen.
En liten mängd prov appliceras på plattan med hjälp ett kapillärrör som först doppas i
reaktionsblandningen och sedan trycks mot TLC-plattan (referensprovet appliceras på samma
sätt). Häll lite (några mm i botten) av lösningsmedlet i TLC-behållaren, i detta fall använder
ni en blandning av heptan och etylacetat (50:50). Placera plattan med aplicerat prov i TLCbehållaren, sätt på locket och vänta sedan till lösningsmedlet vandrat upp nästan hela plattans
längd. Plocka ut plattan med en pincett och markera hur långt lösningsmedlet vandrat genom
Framställning av antibiotika
4(4)
att dra ett streck med blyertspenna. Vänta några sekunder så att lösningsmedlet hinner dunsta
från plattan och placera den sedan under en UV-lampa. Markera prickarna både från
referensprovet och reaktionsblandningen på plattan med en blyertspenna och skriv på plattan
hur länge reaktionen pågått när provet applicerades. Upprepa TLC-analysen med 20-30
minuters intervall. När ni inte längre kan se någon prick i reaktionsblandningen som har
samma Rf som referensprovet är reaktionen klar.
Här nedan visas ett exempel på hur en platta kan se ut, exemplet är tagen från en annan
reaktion så dina plattor kommer inte att se exakt likadana ut.
