Глюкоза (декстроза) – моносахарид, являющийся универсальным источником энергии для человека. Это конечный продукт гидролиза ди – и полисахаридов. Соединение открыто английским врачом Уильямом Праутом в 1802 году.

Глюкоза или виноградный сахар – важнейшее питательное вещество для центральной нервной системы человека. Оно обеспечивает нормальное функционирование организма при сильной физической, эмоциональной, интеллектуальной нагрузках и быстрое реагирование мозга на форс – мажорные ситуации. Другими словами, глюкоза – реактивное топливо, поддерживающее все процессы жизнедеятельности на клеточном уровне.

Структурная формула соединения – C6H12O6.

Глюкоза представляет собой кристаллическое вещество сладкого вкуса, без запаха, хорошо растворимое в воде, концентрированных растворах серной кислоты, хлорида цинка, реактиве Швейцера. В природе образуется в результате фотосинтеза растений, в промышленности – путем гидролиза целлюлозы, .

Молярная масса соединения – 180,16 грамм на моль.

Сладость глюкозы вдвое ниже, чем сахарозы.

Используют в кулинарии, медицинской промышленности. Препараты на ее основе применяют для снятия интоксикации и определения наличия, типа сахарного диабета.

Рассмотрим гипергликемия/гипогликемия – что это такое, польза и вред глюкозы, где содержится, использование в медицине.

Суточная норма

Для питания клеток головного мозга, эритроцитов крови, поперечно – полосатых мышц и обеспечения организма энергией человеку нужно съедать «свою» индивидуальную норму. Для ее вычисления умножьте фактический вес тела на коэффициент 2,6. Полученное значение – суточная потребность вашего организма в моносахариде.

При этом, работникам умственного труда (офисным сотрудникам), выполняющим вычислительно–планирующие операции, спортсменам и людям, испытывающим тяжелые физические нагрузки дневную норму следует увеличить. Поскольку данные операции требуют большего количества затрачиваемой энергии.

Потребность в глюкозе снижается при малоподвижном образе жизни, склонности к сахарному диабету, избыточном весе. В данном случае для выработки энергии организм будет использовать не легко усваиваемый сахарид, а запасы жира.

Помните, глюкоза в умеренных дозах – это лекарство и «топливо» для внутренних органов, систем. При этом, чрезмерное употребление сладости превращает ее в яд, оборачивая полезные свойства во вред.

Гипергликемия и гипогликемия

У здорового человека уровень глюкозы в крови натощак составляет 3,3 – 5,5 миллимоль на литр, после приема пищи он повышается до отметки 7,8.

Если данный показатель ниже нормы – развивается гипогликемия, выше – гипергликемия. Любые отклонения от допустимого значения вызывают нарушения в организме, часто – необратимые расстройства.

Повышенное содержание глюкозы в крови увеличивает выработку инсулина, что ведет к интенсивной работе поджелудочной железы «на износ». В результате орган начинает истощаться, возникает риск развития сахарного диабета, страдает иммунитет. При достижении концентрации глюкозы в крови до 10 миллимоль на литр, печень перестает справляться со своими функциями, нарушается работа кровеносной системы. Переизбыток сахара преобразовывается в триглицериды (жировые клетки), которые провоцируют появление ишемической болезни, атеросклероза, гипертонии, инфаркт сердца, кровоизлияния в мозг.

Главная причина развития гипергликемии – нарушение функционирования поджелудочной железы.

Продукты, снижающие сахар в крови:

• овсяная каша;
• омары, лангусты, крабы;
• сок черники;
• помидоры, топинамбур, черная смородина;
• соевый сыр;
• листья салата, тыква;
• зеленый чай;
• авокадо;
• мясо, рыба, курица;
• лимон, грейпфрут;
• миндаль, кешью, арахис;
• бобовые;
• арбуз;
• чеснок и лук.

Падение глюкозы в крови приводит к недостаточному питанию мозга, ослаблению организма, что рано или поздно приводит к обмороку. Человек теряет силы, появляется мышечная слабость, апатия, физические нагрузки даются с трудом, ухудшается координация, возникает ощущение беспокойства, помрачение сознания. Клетки находятся в состоянии голодания, замедляется их деление и регенерация, возрастает риск отмирания тканей.

Причины гипогликемии: алкогольное отравление, отсутствие сладких продуктов в рационе питания, онкологические заболевания, дисфункция щитовидной железы.

Для поддержания глюкозы в крови в пределах нормы обратите внимание на работу инсулярного аппарата, обогатите ежедневное меню полезными природными сладостями, содержащими моносахарид. Помните, низкий уровень инсулина препятствует полноценному всасыванию соединения, как следствие развивается гипогликемия. При этом, адреналин, наоборот, поможет ее увеличить.

Польза и вред

Главные функции глюкозы – питательная и энергетическая. Благодаря им она поддерживает биение сердца, дыхание, мышечное сокращение, работу мозга, нервной системы и регулирует температуру тела.

Значение глюкозы в организме человека:

1. Участвует в обменных процессах, выступает наиболее усвояемым энергоресурсом.
2. Поддерживает работоспособность организма.
3. Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
4. Стимулирует работу сердца.
5. Быстро утоляет чувство голода.
6. Снимает стресс, корректирует психическое состояние.
7. Ускоряет восстановление мышечной ткани.
8. Помогает печени в нейтрализации токсических веществ.

Сколько лет глюкозу используют для интоксикации организма, при гипогликемии. Моносахарид входит в состав кровезаменителей, противошоковых препаратов, используемых для лечения болезней печени и центральной нервной системы.

Помимо положительного влияния, глюкоза способна нанести вред организму людей в преклонном возрасте, больным с нарушенным обменом веществ и привести к следующим последствиям:

• ожирению;
• развитию тромбофлебита;
• перегрузке поджелудочной железы;
• возникновению аллергических реакций;
• возрастанию холестерина;
• появлению воспалительных, сердечных заболеваний, расстройству коронарного кровообращения;
• артериальной гипертензии;
• повреждению сетчатки глаза;
• эндотелиальной дисфункции.

Помните, доставка моносахарида в организм должна в полной мере компенсироваться расходом калорий на энергетические нужды.

Источники

Моносахарид содержится в мышечном гликогене животных, крахмале, ягодах и фруктах. 50 % энергии, необходимой для организма, человек получает за счет гликогена (отложенного в печени, мышечной ткани) и употребления глюкозосодержащих продуктов.

Главный природный источник соединения – мед (80 %), он содержит в своем и другой полезный углевод – фруктозу.

Таблица № 1 « В чем содержится глюкоза»

Наименование продукта	Содержание моносахарида в 100 граммах, грамм
Сахар – рафинад	99,7
Пчелиный мед	80,1
Мармелад	79,2
Пряники	77,6
Макароны	70,5
Сладкая соломка	69,1
Финики	69,0
Перловая крупа	66,8
Курага	66,1
Изюм	65,6
Яблочное повидло	65,0
Шоколад	63,2
Рис	62,2
Овсянка	61,7
Кукуруза	61,3
Гречка	60,3
Хлеб белый	52,8
Хлеб ржаной	44,2
Сливочное мороженое	21,2
Картофель	8,0
Яблоки	7,8
Виноград	7,7
Свекла	6,6
Морковь	5,6
Вишня	5,4
Черешня	5,4
Молоко	4,4
Крыжовник	4,3
Тыква	4,1
Бобовые	4,1
Капуста	4,0
Малина	3,8
Помидоры	3,3
Творог	3,2
Сметана	3,0
Сливы	3,0
Печень	2,7
Клубника	2,6
Клюква	2,4
Арбуз	2,3
Апельсины	2,3
	2,1
Мандарины	2,0
Сыр	2,0
Персики	2,0
Груша	1,7
Черная смородина	1,4
Огурцы	1,2
Масло	0,4
Яйца	0,3

Глюкоза в медицине: форма выпуска

Препараты глюкозы относят к дезинтоксикационным и метаболическим средствам. Их спектр действия направлен на улучшение обменных и окислительно–восстановительных процессов в организме. Действующим веществом данных медикаментов является декстрозы моногидрат (сублимированная глюкоза в комбинации со вспомогательными веществами).

Формы выпуска и фармакологические свойствамоносахарида:

1. Таблетки, содержащие 0,5 грамм сухой декстрозы. При пероральном приёме глюкоза оказывает сосудорасширяющее и седативное действие (умеренно выраженное). Кроме того, препарат восполняет запасы энергии, повышая интеллектуальную и физическую продуктивность.
2. Раствор для инфузий. В литре 5 % глюкозы присутствует 50 грамм безводной декстрозы, в 10 % составе – 100 грамм вещества, в 20 % смеси – 200 грамм , в 40 % концентрате – 400 грамм сахарида. Учитывая, что 5 % раствор сахарида изотоничен относительно плазмы крови, введение препарата в кровоток помогает нормализовать кислотно–щелочное и водно–электролитное равновесия в организме.
3. Раствор для внутривенных инъекций. В миллилитре 5 % концентрата содержится 50 миллиграмм высушенной декстрозы, в 10 % – 100 миллиграмм, в 25 % – 250 миллиграмм, в 40 % – 400 миллиграмм. При внутривенном введении глюкоза повышает осмотическое кровяное давление, расширяет сосуды, увеличивает мочеобразование, усиливает отток жидкости из тканей, активизирует обменные процессы в печени, нормализует сократительную функцию миокарда.

Помимо этого, сахарид используют для искусственного лечебного питания, в том числе энтерального и парентерального.

В каких случаях и в какой дозировке назначают «медицинскую» глюкозу?

Показания к применению:

• гипоглекемия (пониженная концентрация сахара в крови);
• нехватка углеводного питания (при умственных и физических перегрузках);
• реабилитационный период после затяжных заболеваний, в том числе инфекционных (как дополнительное питание);
• декомпенсация сердечной деятельности, кишечные инфекционные патологии, болезни печени, геморрагические диатезы (в комплексной терапии);
• коллапс (внезапное падение кровяного давления);
• обезвоживание, вызванное рвотой, диареей или хирургическим вмешательством;
• интоксикация или отравление (в том числе наркотиками, мышьяком, кислотами, окисью углерода, фосгеном);
• для увеличения размеров плода при беременности (в случае подозрения на малый вес).

Кроме того, «жидкую» глюкозу используют для разведения лекарственных средств, вводимых парентерально.

Изотонический глюкозный раствор (5 %) вводят следующими способами:

• подкожно (однократная порция – 300 – 500 миллилитров);
• внутривенно капельно (максимальная скорость введения – 400 миллилитров в час, суточная норма для взрослых – 500 – 3000 миллилитров, дневная доза для детей – 100 – 170 миллилитров раствора на килограмм веса ребёнка, для новорожденных данный показатель снижается до 60);
• в виде клизм (разовая порция вещества варьируется от 300 до 2000 миллилитров, в зависимости от возраста и состояния больного).

Гипертонические концентраты глюкозы (10 %, 25 % и 40 %) используются только для внутривенных инъекций. Причём за один приём вводят не более 20 – 50 миллилитров раствора. Однако, при больших кровопотерях, гипогликемии гипертоническую жидкость применяют для инфузионных вливаний (100 – 300 миллилитров в сутки).

Помните, фармакологические свойства глюкозы усиливают (1 %), инсулин, метиленовый синим (1%).

Таблетки глюкозы принимают перорально по 1 – 2 штуки в сутки (при необходимости дневную порцию увеличивают до 10 драже).

Противопоказания к приёму глюкозы:

• сахарный диабет;
• патологии, сопровождающиеся повышением концентрации сахара в крови;
• индивидуальная непереносимость глюкозы.

Побочные эффекты:

• гипергидратация (вследствие введения объёмных порций изотонического раствора);
• снижение аппетита;
• некроз подкожной клетчатки (при попадании гипертонического раствора под кожу);
• острая сердечная недостаточность;
• воспаления вен, тромбозы (из –за быстрого введения раствора);
• нарушение функции инсулярного аппарата.

Помните, слишком быстрое введение глюкозы чревато гипергликемией, осмотическим диурезом, гиперволемией, гиперглюкозурией.

Вывод

Глюкоза – важный питательный элемент для организма человека.

Потребление моносахарида должно быть разумным. Чрезмерный или недостаточный прием подрывает иммунитет, нарушает обмен веществ, вызывает проблемы со здоровьем (приводит в дисбаланс работу сердечной, эндокринной, нервной систем, снижает мозговую активность).

Чтобы организм находился на высоком уровне работоспособности и получал достаточно энергии, избегайте изнуряющих физических нагрузок, стрессов, следите за работой печени, поджелудочной железы, употребляйте полезные углеводы (крупы, фрукты, овощи, сухофрукты, мед). При этом, откажитесь от приема «пустых» калорий, представленных тортами, пирожными, конфетами, печеньем, вафлями.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Глюкоза (С 6 Н 12 О 6) - представляет собой кристаллы белого цвета, сладкие на вкус и хорошо растворимые в воде.

Молекулы глюкозы могут существовать в линейной (альдегидоспирт с пятью гидроксильными группами) и циклической форме (α- и β-глюкоза), причем вторая форма получается из первой при взаимодействии гидроксильной группы при 5-м атоме углерода с карбонильной группой (рис. 1).

Рис. 1. Формы существования глюкозы: а) β-глюкоза; б) α-глюкоза; в) линейная форма

Получение глюкозы

В промышленности глюкозу получают гидролизом полисахаридов - крахмала и целлюлозы:

(C 6 H 10 O 5) x + H 2 O (H +) → xC 6 H 12 O 6 .

Химические свойства глюкозы

Для глюкозы характерны следующие химические свойства:

1) Реакции, протекающие при участии карбонильной группы:

— глюкоза окисляется аммиачным раствором оксида серебра (1) и гидроксидом меди (II) (2) в глюконовую кислоту при нагревании

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O + Ag 2 O → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag↓ (1);

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O + 2Cu(OH) 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH +Cu 2 O + H 2 O (2).

— глюкоза способна восстанавливаться в шестиатомный спирт - сорбит

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH=O +2[H] → CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH.

— глюкоза не вступает в некоторые реакции, характерные для альдегидов, например, в реакцию с гидросульфитом натрия.

2) Реакции, протекающие при участии гидроксильных групп:

— глюкоза дает синее окрашивание с гидроксидом меди (II) (качественная реакция на многоатомные спирты);

— образование простых эфиров. При действии метилового спирта на один из атомов водорода замещается на группу СН 3 . В эту реакцию вступает гликозидный гидроксил, находящийся при первом атоме углерода в циклической форме глюкозы

— образование сложных эфиров. Под действием уксусного ангидрида все пять групп -ОН в молекуле глюкозы замещаются на группу -О-СО-СН 3 .

3) Брожение:

— молочнокислое брожение

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 -CH(OH)-COOH.

— маслянокислое брожение

C 6 H 12 O 6 → C 3 H 7 COOH + 2H 2 + 2CO 2 .

Применение глюкозы

Глюкоза находит широкое применение в текстильной промышленности при крашении и печатании рисунков; изготовлении зеркал и елочных украшений; в пищевой промышленности; в микробиологической промышленности как питательная среда для получения кормовых дрожжей; в медицине при самых разнообразных заболеваниях, особенно при истощении организма.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Составьте уравнения реакций между глюкозой и следующими веществами: а) водородом (в присутствии катализатора); б) азотной кислотой; в) аммиачным раствором оксида серебра. При каких условиях протекают эти реакции?

Ответ

При взаимодействии глюкозы с водородом в присутствии катализатора (обычно никель) и при нагревании происходит её восстановление. Продуктом этой реакции является шестиатомный спирт - сорбит, который применяется в качестве заменителя сахара: CH 2 OH-(CHOH) 4 -C(O)H + H 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH. Качественной реакцией на альдегидную группу является реакция «серебряного зеркала» (глюкоза представляет собой альдегидоспирт) в результате чего выделяется серебро в чистом виде и образуется карбоновая кислота: CH 2 OH-(CHOH) 4 -C(O)H + Ag 2 O → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag↓. Окисление глюкозы в жестких условиях, например, концентрированной азотной кислотой, приводит к образованию глюкаровой кислоты: CH 2 OH-(CHOH) 4 -C(O)H +2[O] (HNO 3 (conc)) → HOOC-(CHOH) 4 -COOH + H 2 O.

ПРИМЕР 2

Задание	Рассчитайте объем оксида углерода (IV), приведенный к нормальным условиям, который выделится при спиртовом брожении 225 г глюкозы.
Решение	Запишем уравнение реакции спиртового брожения глюкозы: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 .

Глюкоза С 6 Н 12 О 6 – моносахарид, не гидролизующийся с образованием более простых углеводов.

Как видно из структурной формулы, глюкоза является одновременно многоатомным спиртом и альдегидом, то есть альдегидоспиртом . В водных растворах глюкоза может принимать циклическую форму.

Физические свойства

Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. По сравнению со свекловичным сахаром менее сладкая.

1) она встречается почти во всех органах растения: в плодах, корнях, листьях, цветах;
2) особенно много глюкозы в соке винограда и спелых фруктах, ягодах;
3) глюкоза есть в животных организмах;
4) в крови человека ее содержится примерно 0,1 %.

Особенности строения глюкозы:

1. Состав глюкозы выражается формулой: С6Н12O6, она принадлежит к многоатомным спиртам.
2. Если раствор этого вещества прилить к свежеосажденному гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор, как в случае глицерина.
Опыт подтверждает принадлежность глюкозы к многоатомным спиртам.
3. Существует сложный эфир глюкозы, в молекуле которого пять остатков уксусной кислоты. Из этого следует, что в молекуле углевода пять гидроксильных групп. Этот факт объясняет, почему глюкоза хорошо растворяется в воде и имеет сладкий вкус.
Если раствор глюкозы нагреть с аммиачным раствором оксида серебра (I), то получится характерное «серебряное зеркало».
Шестой атом кислорода в молекуле вещества входит в состав альдегидной группы.
4. Чтобы составить полное представление о строении глюкозы, надо знать, как построен скелет молекулы. Поскольку все шесть атомов кислорода входят в состав функциональных групп, следовательно, атомы углерода, образующие скелет, соединены друг с другом непосредственно.
5. Цепь атомов углерода прямая, а не разветвленная.
6. Альдегидная группа может находиться только в конце неразветвленной углеродной цепи, и гидроксильные группы могут быть устойчивы, находясь лишь у разных атомов углерода.

Химические свойства

Глюкоза обладает химическими свойствами, характерными для спиртов и альдегидов. Кроме того, она обладает и некоторыми специфическими свойствами.

1. Глюкоза – многоатомный спирт.

Глюкоза с Cu(OH) 2 даёт раствор синего цвета (глюконат меди)

2. Глюкоза – альдегид.

а) Реагирует с аммиачным раствором оксидом серебра с образованием серебряного зеркала:

СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СНО+Ag 2 O → СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СОOH + 2Ag

глюконовая кислота

б) С гидроксидом меди даёт красный осадок Cu 2 O

СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СНО + 2Cu(OH) 2 → СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СОOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

глюконовая кислота

в) Восстанавливается водородом с образованием шестиатомного спирта (сорбита)

СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СНО + H 2 → СН 2 ОН-(СНОН) 4 -СH 2 OH

3. Брожение

а) Спиртовое брожение (для получения спиртных напитков)

С 6 H 12 O 6 → 2СH 3 –CH 2 OH + 2CO 2

этиловый спирт

б) Молочнокислое брожение (скисание молока, квашение овощей)

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 –CHOH–COOH

молочная кислота

Применение, значение

Глюкоза образуется в растениях в процессе фотосинтеза. Животные получают её с пищей. Глюкоза – главный источник энергии в живых организмах . Глюкоза является ценным питательным продуктом. Применяется в кондитерском деле, в медицине как укрепляющее средство, для получения спирта, витамина С и др.



Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Получение глюкозы

1.3. Подлинность

Общие выводы

Список литературы

Введение

Глюкоза

Получение глюкозы

Подлинность

Количественное определение

Количественное содержание препарата определяют иодиметрически: точную навеску глюкозы (0,500 г) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в воде, доводят растворителем до метки.

К 5мл полученного раствора прибавляют 10 мл 0,1 М раствора иода, 10-15 мл 1% раствора натрия гидроксида и оставляют на 10-15 мин. Затем к раствору добавляют 10 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата в присутствии крахмала до обесцвечивания раствора.

,где

К- поправочный коэффициент,

Т- титр титранта по определяемому веществу,

а- навеска исследуемого образца.

Применение раствора глюкозы

В медицинских целях применяют изотонические (4,5-5%) и гипертонические (10-40%) растворы.

Изотонический раствор используют для возмещения дефицита воды в организме, вместе с тем он является источником легко усвояемого организмом ценного питательного материала. При сгорании глюкозы в тканях выделяется значительное количество энергии, которая служит для осуществления функций организма.

При введении в вену гипертонических растворов повышается осмотическое давление крови, усиливается ток жидкости из тканей в кровь, стимулируются процессы обмена веществ, улучшается детоксикационная функция печени, возрастает сократительная деятельность сердечной мышцы, расширяются сосуды, увеличивается диурез.

Растворы глюкозы широко применяют в медицинской практике при гипогликемии, болезнях печени (гепатите, дистрофии печени), токсикоинфекциях, разных интоксикациях (отравлениях наркотиками, синильной кислотой и ее солями, окисью углерода, анилином, мышьяковистым водородом, фосгеном и другими веществами) и иных патологических состояниях, а также при шоке и коллапсе; кроме того, они являются компонентами различных кровезамещающих и противошоковых жидкостей и используются для разведения ЛС при введении их в вену.

Изотонические растворы применяют подкожно (300-500 мл и более), внутривенно капельно (до 2-6 л в сутки) и в клизмах (300-500 мл).

Гипертонические растворы вводят вводят внутривенно по 20-50 мл; при необходимости капельно – до 1-3 л в сутки. Часто глюкозу назначают в сочетании с аскорбиновой кислотой.

Таблица 3. – Результаты титрования

Строим градуировочный график:

С,г

График 1. Зависимость объема титранта от концентрации.

Рассчитываем коэффициент корреляции:

Заключение: Таким образом результаты оценки методики показывают, что зависимость объема титранта от концентрации глюкозы в растворе является линейной.

Таблица 4. Результаты испытаний

Уровень	Взято, г	,мл	Найдено, г	Х, %	(Х i -Х ср) 2
н	0,02504	2,6	0,0252252	100,74	0,1936
н	0,02504	2,6	0,0252252	100,74	0,1936
н	0,02504	2,5	0,0244255	96,87	11,7649
с	0,05008	5,3	0,0514206	102,68	5,6644
с	0,05008	5,2	0,0504504	100,74	0,1936
с	0,05008	5,3	0,0514206	102,68	5,6644
в	0,07512	7,7	0,0747054	99,45	0,7225
в	0,07512	7,8	0,0756756	100,74	0,1936
в	0,07512	7,6	0,0737352	98,16	4,5796
				Х ср =100,3

;

; SD=1,9095;

; RSD=1,9%

Заключение: полученные результаты показывают, что методика является валидной по показателю "Прецизионность" в условиях повторяемости; случайная ошибка незначительна (1,9%).

Таблица 5. – Приготовление модельных растворов глюкозы.

Раствор А 1. Точную навеску глюкозы (0,4 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Раствор А 2. Точную навеску глюкозы (0,5 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Раствор А 3. Точную навеску глюкозы (0,6 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Растворы Б 1 , Б 2 , Б 3 . В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А 1 , прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

Растворы Б 4 , Б 5 , Б 6 . В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А 2 , прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

Растворы Б 7 , Б 8 , Б 9 . В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А 3 , прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

1 мл 0,05 М раствора иода соответствует 0,0099 г водной глюкозы.

Параллельно проводят контрольный опыт.

X найдено = ×K×T, где

V k - объем титранта, пошедший на титрование в контрольном опыте,

V-объем титранта, пошедший на титрование в исследуемом образце,

К- поправочный коэффициент,

Т- титр титранта по определяемому веществу.

Результаты оценки методики количественного определения по показателю «Правильность» занесли в таблицу 6.

Таблица 6. – Результаты испытаний

Уровень	Взято, г	,мл	Найдено, г	Х, %	(100-Х i) 2
н	0,04008	6,9	0,03978	99,25	0,5625
н	0,04008	6,8	0,04075	101,67	2,7889
н	0,04008	6,9	0,03978	99,25	0,5625
с	0,05000	5,9	0,04948	99,56	0,1936
с	0,05000	6,0	0,04851	97,02	8,8804
с	0,05000	5,9	0,04948	99,56	0,1936
в	0,06004	4,9	0,05918	98,57	2,0449
в	0,06004	5,0	0,05821	96,95	9,3025
в	0,06004	4,8	0,06015	100,18	0,0324
				Х ср =99,11

;

; SD=1,752;

; =1,52

Заключение: сравнивая полученные результаты с табличными значениями можно сделать вывод о том, что методика является валидной по показателю «Правильность».

Общие выводы :

Глюкоза - это очень важный углевод, применяемый в самых различных областях. Важное место глюкоза занимает в медицине, как детоксикант и средство для парентерального питания.

В литературном обзоре были рассмотрены характеристика и свойства глюкозы, её получение, качественные реакции и методы количественного определения, а также практическое применение.

В экспериментальной части приведена валидационная оценка методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по показателям: «специфичность», «линейность», «прецизионность», «правильность».

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что представленные методики пригодны для практического использования и могут быть использованы для качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций.

Список литературы

1. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч.: Ч.1. Общая фармацевтическая химия; Ч.2. Специальная фармацевтическая химия: Учеб. для вузов. – Пятигорск, 2003. – 720 с.

2. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. – 16-е изд., перераб., испр., и доп. – М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2010. – 1216 с.

3. ОФС 42-0113-09 «Валидация аналитических методик»

4. Государственная фармакопея СССР. – Х изд.

5. Руководство к производственной практике по внутриаптечному контролю качества лекарственных средств: учебное пособие / Е.В. Компанцева, Т.Т. Лихота, Г.И. Лукъянчикова, Г.В. Сенъчукова / под редакцией Е.В. Компанцевой. – Пятигорск, 2006.-268 с.

6. Арзамасцев, А.П. Валидация аналитических методов / А.П. Арзамасцев, Н.П. Садчикова, Ю.Я. Харитонов // Фармация. -2006. –Т.55, №4. – С.8-12.

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Получение глюкозы

1.2. Физико-химические свойства глюкозы

1.3. Подлинность

1.4. Испытание на чистоту раствора глюкозы

1.5. Количественное определение

1.6. Применение раствора глюкозы

1.7. Выводы по обзору литературы

Глава 2. Практическая часть. Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций 5%

2.1. Валидационная оценка методик анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Специфичность»

2.2. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Линейность»

2.3. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Прецизионность»

2.4. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Правильность»

Общие выводы

Список литературы

Введение

Валидация – экспериментальное доказательство пригодности методики для решения поставленной задачи. Валидация методик проводится на этапе подготовки НД на новые ЛС или пересмотре их в дальнейшем.

Цель работы: провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по нескольким показателям.

Изучить показатели качества раствора глюкозы для инъекций по литературным источникам;

Экспериментально провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по показателям: «специфичность», «линейность», «прецизионность», «правильность»;

Подвести итоги валидационной оценки методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций.

Глюкоза

Получение глюкозы

(C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6

Глюкозу также можно получить гидролизом сахарозы с участием спиртового раствора хлороводорода. Глюкоза выкристаллизовывается, а фруктоза остается в растворе.

Раствор глюкозы для инъекций готовят следующим образом: к 50, 100, 250 или 400 г глюкозы безводной добавляют раствор соляной кислоты 0,1 М до рН 3,0 – 4,0; 0,26 г натрия хлорида и воды для инъекций до 1 л. Раствор фильтруют, разливают в ампулы из нейтрального стекла по 10, 20, 25 или 50 мл и стерилизуют паром при температуре 100 о С в течение 60 минут или насыщенным паром при температуре 119-121 о С в течение 5-7 минут.

Физико-химические свойства глюкозы

Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса. Легко растворим в воде, трудно растворим в 95% этаноле, практически нерастворим в эфире и хлороформе. Удельное вращение от +52 до +53 о (10% водный раствор).

Подлинность

Реакция подлинности на глюкозу основана на ее способности окисляться.

К раствору 0,2 г препарата в 5 мл воды прибавляют 10 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; выпадает кирпично-красный осадок.

Под воздействием минеральных кислот или щавелевой кислоты глюкоза превращается при нагревании в пробирке на пламени горелки в фурфурол или его производые:

Фурфурол или оксиметилфурфурол, являясь летучими соединениями, взаимодействуют с анилином или прокаином, нанесенным на фильтровальную бумагу, которой накрывают пробирку. Вначале образуется основание Шиффа, имеющее светло-желтую окраску, а затем фурановый цикл раскрывается и получается полиметиновый краситель – производное оксиглютаконового альдегида (малиново-фиолетовое окрашивание):

1. Общие сведения

а) D-глюкоза - a -D-глюкоза - b -D-глюкоза

б) L-глюкоза

3. Нахождение в природе

4. Получение

5. Применение

6. Физические свойства

7. Химические свойства

8. Рибоза и дезоксирибоза

9. Некоторые интересные факты

10. Литература

Формула глюкозы C 6 H 12 O 6 .

Глюкоза - моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Молярная масса 180 г/моль. Глюкоза в виде D-формы (декстоза, виноградный сахар) является самым распространённым углеводом. D-глюкоза (обычно её называют просто глюкозой) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар) , полисахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран) , гликозидов и других производных. В свободном виде D-глюкоза содержится в плодах, цветах и других органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.) . D-глюкоза является важнейшим источником энергии в организмах животных и микроорганизмов. Как и другие моносахариды D-глюкоза образует несколько форм. Кристаллическая D-глюкоза получена в 2-х формах: a -D-глюкоза и b -D-глюкоза.

a -D-глюкоза

t пл 146° С D = + 112,2° (в воде) , кристаллизируется из воды в виде моногидрата с t пл 83° С.

b -D-глюкоза

Получают кристаллизацией D-глюкозы из пиридина и некоторых других растворов. t пл 148-150° С, D = + 18,9° (в воде) .

В водном растворе устанавливается равновесие между несколькими взаимопревращающимися формами D-глюкозы: a - и b -пиранозными, a - и b -фуранозными, открытой альдегидной и гидратной формой. В равновесной системе в воде D = + 52,7°.

CHO Ѕ HCOH Ѕ HOCH Ѕ HCOH Ѕ HCOH Ѕ CH 2 OH

L-глюкоза

L-глюкоза получена синтетически, восстановлением лактона L-глюконовой кислоты. a -L-глюкоза - кристаллы t пл 142-143° С D = - 95,5° (в воде) и - 51,4° (равновесная система в воде) . Химические свойства L-глюкозы такие же, как у D-глюкозы.

Нахождение в природе

В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой.

В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы - инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциальной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм).

Получение

Первый синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 году: O / / Ca(OH) 2

6H-C ѕ ѕ ® C 6 H 12 O 6

\\ H Глюкоза может быть получена гидролизом природных веществ, в состав которых она входит. В производстве её получают гидролизом картофельного и кукурузного крахмала кислотами.

H 2 SO 4 , t (C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O ѕ ѕ ® n C 6 H 12 O 6

Полные синтезы глюкозы, осуществлённые, исходя из диброма кролеина, а также из глицеринового альдегида и диоксиацетона, имеют лишь теоретический интерес.

В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате реакции фотосинтеза: хлорофилл 6CO 2 + 6H 2 O ѕ ѕ ѕ ® C 6 H 12 O 6 + 6O 2 - Q

В процессе этой реакции аккумулируется энергия Солнца.

Применение

Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ѕ ® 6H 2 O + 6CO 2 + 2800 кДж Этот процесс протекает ступенчато, и поэтому энергия выделяется медленно.

Глюкоза также участвует во втором этапе энергетического обмена животной клетки (расщепление глюкозы) . Суммарное уравнение выглядит так: C 6 H 12 O 6 + 2H 3 PO 4 + 2АДФ ѕ ® 2C 3 H 6 O 3 + 2АТФ + 2H 2 O Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т.д.) , в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.

Физические свойства

Глюкоза - бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата C 6 H 12 O 6 · H 2 O. По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая.

Химические свойства

Глюкоза обладает химическими свойствами, характерными для спиртов и альдегидов. Кроме того, она обладает и некоторыми специфическими свойствами:

Свойства, обусловленные наличием в молекуле		Специфические свойства
гидроксильных групп	альдегидной группы
1. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами)	1. Реагирует с оксидом серебра (I) в аммиачном растворе (реакция “серебряного зеркала”) : CH 2 OH(CHOH) 4 -COH + Ag 2 O® CH 2 OH(CHOH) 4 -CO 2 H + 2AgЇ	Глюкоза способна подвергаться брожению: а) спиртовое брожение C 6 H 12 O 6® 2CH 3 -CH 2 OH+ CO 2 б) молочнокислое брожение C 6 H 12 O 6® 2CH 3 -CHOH-COOH молочная кислота
2. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголята меди (II)	2. Окисляется гидроксидом меди (II) (с выпадением красного осадка) 3. Под действием восстановителей превращается в шестиатомный спирт	в) маслянокислое брожение C 6 H 12 O 6® C 3 H 7 COOH + 2H 2 + 2CO 2 масляная кислота

D-глюкоза даёт общие реакции на альдозы, она является восстанавливающим сахаром, образует ряд производных за счёт альдегидной группы (фенилгидразон, n- бромфенилгидразон и др.) . Озазон глюкозы идентичен озанону маннозы, которая является эпимером глюкозы, и озазону фруктозы. При восстановлении глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит; при окислении альдегидной группы глюкозы - одноосновная D-глюконовая кислота, при дальнейшем окислении - двухосновная D-сахарная кислота. При окислении только вторичной спиртовой группы глюкозы (при условии защиты альдегидной группы) образуется D-глюкуроновая кислота. Образование D-глюкуроновой кислоты из D-глюкозы может происходить при действии ферментов оксидаз или дегидрогеназ глюкозы. При пиролизе D-глюкозы образуются гликозаны: a -гликозан и левоглюкозан (b -глюкозан) .

Для количественного определения глюкозы применяются калориметрические, иодометрические и другие методы.

Рибоза и дезоксирибоза

Из пентоз большой интерес представляют рибоза и дезоксирибоза, ибо они входят в состав нуклеиновых кислот. Структурные формулы рибозы и дезоксирибозы с открытой цепью следующие: H H H H O H H H H O Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ // Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ // H - C - C - C - C - C H - C - C - C - C - C Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ \ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ \ OH OH OH OH H OH OH OH H H рибоза дезоксирибоза

Некоторые интересные факты

Некоторые лягушки нашли применение глюкозе в своём организме - любопытное, хотя и гораздо менее важное. В зимние время иногда можно найти лягушек, вмёрзших в ледяные глыбы, но после оттаивания земноводные оживают. Как же они ухитряются не замёрзнуть насмерть? Оказывается, с наступлением холодов в крови лягушки в 60 раз увеличивается количество глюкозы. Это мешает образованию внутри организма кристалликов льда.

Гликолиз

Герои романа Жюля Верна “Дети капитана Гранта” только собирались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы (гуанако) , как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно.

“Быть может, оно слишком долго лежало?” - озадаченно спросил один из них.

“Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало! - ответил учёный-географ Паганель - Мясо гуанако вкусно только тогда, когда животное убито во время отдыха, но если за ним долго охотиться и животное долго бежало, тогда его мясо несъедобно”. Вряд ли Паганель сумел бы объяснить причину описанного им явления. Но, пользуясь данными современной науки, сделать это совсем нетрудно. Начать придётся, правда, несколько издалека.

Когда клетка дышит кислородом, глюкоза “сгорает” в ней, превращаясь в воду и углекислый газ, и выделяет энергию. Но, предположим, животное долго бежит, или человек быстро выполняет какую-то тяжёлую физическую работу, например, колет дрова. Кислород не успевает попасть в клетки мышц. Тем не менее клетки “задыхаются” не сразу. Начинается любопытный процесс - гликолиз (что в переводе означает “расщепление сахара”) . При распаде глюкозы образуется не вода и углекислота, а более сложное вещество - молочная кислота. Каждый, кто пробовал кислое молоко или кефир, знаком с её вкусом.

Энергии при гликолизе выделяется в 13 раз меньше, чем при дыхании. Чем больше молочной кислоты накопилось в мышцах, тем сильнее человек или животное чувствует их усталость. Наконец, все запасы глюкозы в мышцах истощаются. Необходим отдых. Поэтому, перестав колоть дрова или взбежав по длинной лестнице, человек обычно “переводит дух” , восполняя недостаток кислорода в крови. Именно молочная кислота сделала невкусным мясо животного, подстреленного героями Жюля Верна.

Литература

Краткая химическая энциклопедия

Учебник Химия 10 класс

Энциклопедия для детей - Биологии