Химические методы в фармацевтическом анализе

5.2 Установление рН среды

Важную информацию о степени чистоты лекарственного препарата дает значение рН его раствора. По этому значению можно судить о наличии примесей кислых или щелочных продуктов.

Принцип обнаружения примесей свободных кислот (неорганических и органических), свободных щелочей, т.е. кислотности и щелочности, заключается в нейтрализации этих веществ в растворе препарата или в водном экстракте. Нейтрализацию выполняют в присутствии индикаторов (фенолфталеин, метиловый красный, тимолфталеин, бромфеноловый синий и др.). О кислотности или щелочности судят либо по окраске индикатора, либо по ее изменению, либо устанавливают количество титрованного раствора щелочи или кислоты, затраченное на нейтрализацию (Арзамасцев,1971).

Реакция среды (рН) является характеристикой химических свойств вещества. Это важный параметр, который следует устанавливать при выполнении технологических и аналитических операций. Степень кислотности или основности растворов необходимо учитывать при выполнении испытаний чистоты лекарственных препаратов и количественного определения. От значений рН растворов зависят сроки хранения лекарственных веществ, а также особенности их применения.

Значение рН ориентировочно (до 0,3 ед.) можно определять с помощью индикаторной бумаги или универсального индикатора. Из многочисленных способов установления значения рН среды ГФ XI рекомендует колориметрический и потенциометрический способы. (ГФ XI, 1998).

Колориметрический способ весьма несложен по выполнению. Он основан на свойстве индикаторов изменять свою окраску при определенных интервалах значений рН среды. Для выполнения испытаний используют буферные растворы с постоянной концентрацией водородных ионов, отличающихся друг от друга на величину рН, равную 0,2. К серии таких растворов и к испытуемому раствору прибавляют одинаковое количество (2--3 капли) индикатора. По совпадению окраски с одним из буферных растворов судят о значении рН среды испытуемого раствора.

В ГФ XI, вып. 1 (с. 116) приведены подробные сведения о приготовлении стандартных буферных растворов для различных областей рН: от 1,2 до 11,4. В качестве реактивов для этой цели используют сочетания различных соотношений растворов хлорида калия, гидрофосфата калия, однозамещенного фосфата калия, борной кислоты, тетрабората натрия с соляной кислотой или раствором гидроксида натрия. Вода очищенная, используемая для приготовления буферных растворов, должна иметь рН 5,8--7,0 и быть свободной от примеси углекислого газа (Драго,1981).

Потенциометрический способ следует отнести к физико-химическим (электрохимическим) методам. Потенциометрическое определение рН основано на измерении электродвижущей силы элемента, составленного из стандартного электрода (с известным значением потенциала) и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от рН испытуемого раствора. Для установления рН среды используют потенциометры или рН-метры различных марок. Их настройку осуществляют с помощью буферных растворов. Потенциометрический способ определения рН отличается от колориметрического более высокой точностью. Он имеет меньше ограничений, может быть применен для определения рН в окрашенных растворах, а также в присутствии окислителей и восстановителей (ГФ XI, 1998).

В ГФ XI, вып. 1 (с. 113) включена таблица, в которой указаны растворы веществ, используемых в качестве стандартных буферных растворов, для проверки рН-метров. Приведенные в таблице данные позволяют установить зависимость рН этих растворов от температуры.

5.3 Определение прозрачности и мутности растворов

Прозрачность и степень мутности жидкости по ГФ X (с. 757) и ГФ XI, вып. 1 (с. 198) устанавливают путем сравнения при вертикальном расположении пробирок испытуемой жидкости с тем же растворителем или с эталонами. Жидкость считают прозрачной, если при ее освещении матовой электролампой (мощностью 40 Вт) на черном фоне не наблюдается присутствие нерастворенных частиц, кроме единичных волокон. По ГФ X эталоны представляют собой взвесь, полученную из определенных количеств белой глины. Эталонами для определения степени мутности по ГФ XI служат взвеси в воде из смесей определенных количеств гидразина сульфата и гексаметилентетрамина. Вначале готовят 1%-ный раствор гидразина сульфата и 10%-ный раствор гексаметилентетрамина. Смешиванием равных объемов этих растворов получают исходный эталон.

В общей статье ГФ XI приведена таблица, в которой указаны количества основного эталона, необходимые для приготовления эталонных растворов I, II, III, IV. Здесь же указана схема просмотра прозрачности и степени мутности жидкостей.

Окраску жидкостей по ГФ XI, вып. 1 (с. 194) устанавливают путем сравнения испытуемых растворов с равным количеством одного из семи эталонов при дневном отраженном свете на матово- белом фоне. Для приготовления эталонов используют четыре основных раствора, полученных смешением в различных соотношениях исходных растворов хлорида кобальта, дихромата калия, сульфата меди (II) и хлорида железа (III). В качестве растворителя для приготовления основных растворов и эталонов используют раствор серной кислоты (0,1 моль/л).

Бесцветными считают жидкости, не отличающиеся по цвету от воды, а растворы -- от соответствующего растворителя.

Адсорбционная способность и дисперсность также являются показателями чистоты некоторых лекарственных препаратов.

Очень часто используют для обнаружения примесей органических веществ испытание, основанное на их взаимодействии с концентрированной серной кислотой. Последняя при этом может выступать в роли окислителя или дегидратирующего средства (Арзамасцев,1971).

В результате таких реакций образуются окрашенные продукты. Интенсивность полученной окраски не должна превышать соответствующего эталона цветности.

Для установления чистоты лекарственных препаратов широко используют определение золы (ГФ XI, вып.2, с.24). Прокаливанием навески препарата в фарфоровом (платиновом) тигле устанавливают общую золу. Затем после добавления разведенной соляной кислоты определяют золу, нерастворимую в соляной кислоте. Кроме того, определяют также сульфатную золу, получаемую после нагревания и прокаливания навески препарата, обработанной концентрированной серной кислотой.

Один из показателей чистоты органических лекарственных препаратов -- содержание остатка после прокаливания.

При установлении чистоты некоторых лекарственных препаратов проверяют также наличие восстанавливающих веществ (по обесцвечиванию раствора перманганата калия), красящих веществ (бесцветность водного извлечения). Обнаруживают также водорастворимые соли (в нерастворимых препаратах), вещества, нерастворимые в этаноле, и примеси, нерастворимые в воде (по эталону мутности) (ГФ XI, 1998).

5.4 Оценка химических констант

Для оценки чистоты масел, жиров, воска, некоторых сложных эфиров используют такие химические константы, как кислотное число, число омыления, эфирное число, йодное число (ГФ XI, вып. 1, с. 191, 192, 193).

Кислотное число -- масса гидроксида калия (мг), которая необходима для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г исследуемого вещества.

Число омыления -- масса гидроксида калия (мг), которая необходима для нейтрализации свободных кислот и кислот, образующихся при полном гидролизе сложных эфиров, содержащихся в 1 г исследуемого вещества.

Эфирное число -- масса гидроксида калия (мг), которая необходима для нейтрализации кислот, образующихся при гидролизе сложных эфиров, содержащихся в 1 г исследуемого вещества (т.е. разность между числом омыления и кислотным числом).

Йодное число -- масса иода (г), которая связывает 100 г исследуемого вещества.

В ГФ XI (1998) приведены методики установления указанных констант и способы их расчета.

По пятой главе можно сделать следующие выводы: для установления подлинности ЛС также производиться проверка физических свойств или измерение физических констант, установление рН среды, определение прозрачности и мутности растворов, оценка химических констант.



Глава 6. Практическая часть

6.1 Анализ мази глицериновой

(UNGUENTUM GLYCERINI)

Глицеримн (1,2,3-триоксипропан, пропантриол-1,2,3) -- простейший представитель трёхатомных спиртов.. Химическая формула: HOCH2CH(OH)CH2OH

Синоним: 1,2,3-триоксипропан

Международное название: Glycerine

Внешний вид: прозрачная жидкость без запаха

Условия хранения: в проветриваемом сухом помещении при невысокой температуре

Молекулярный вес 92.10

Описание. Глицерин - бесцветная гигроскопичная вязкая жидкость сладкого вкуса без запаха. Смешивается в любых соотношениях с водой, этанолом, метанолом, ацетоном, не растворим в хлороформе и эфире. При смешении глицерина с водой выделяется тепло и происходит контракция (уменьшение объема). При взаимодействии глицерина с галогеноводородными кислотами или галогенидами фосфора образуются моно- или дигалогенгидрины; с неорганическими и карбоновыми кислотами - полные и неполные сложные эфиры, при дегидратации - акролеин.

Глицерин можно окислить, причем в зависимости от условий и природы окислителя можно получить глицериновый альдегид, глицериновую кислоту, тартроновую кислоту, дигидроксиацетон, мезоксалевую кислоту. Глицерин содержится в природных жирах и маслах в виде смешанных триглицеридов карбоновых кислот (Беликов, 2007).

Применение

Глицерин широко используется в фармацевтической промышленности, например для производства нитроглицерина, медицинских мазей;

Состав мази глицериновой

Глицерина -- 93 г

Крахмала пшеничного -- 7 г

Свойства. Препарат полупрозрачный беловатого цвета. С 5 мл горячей воды дает мутный, слетка просвечивающий раствор.

Испытание на подлинность. При сжигании препарата распространялся запах акролеина. После взбалтывания препарата с 10 мл воды и отстаивания выделялся белый осадок. Водная смесь окрашивала от раствора йода в синий цвет.

Испытание на чистоту. 4 г препарата смешивали с 20 мл воды и прибавляли раствор фенолфталеина. Жидкость оставалась бесцветной. До появления розового окрашивания пошло 0,1 мл 0,1 н раствора едкого натра (предел кислотности).

1 г препарата смачивали 0,5 мл концентрированной серной кислотой и прокаливали. Остаток не превышал 0,1%.



6.2 Анализ кислоты хлористоводородной (Acidum hydrochloricum)

Кислота соляная

НС1 М. в. 36,46

Описание. Бесцветная прозрачная летучая жидкость, своеобразного запаха, кислого вкуса.

Растворимость. Смешивается с водой и спиртом во всех соотношениях, образуя растворы сильно кислой реакции.

Подлинность. Раствор препарата 1 : 10 дает характерную реакцию на хлориды с нитратом серебра белый творожистый осадок растворимый в аммиачном растворе.

При нагревании препарата с двуокисью марганца выделяется хлор.

Плотность 1,122-1,124.

Свободный хлор. 5 мл препарата смешивали с 5 мл воды, добавляли 1 мл раствора йодида калия, 1 мл хлороформа и взбалтывали. В течение 1 минуты хлороформный слой не окрасился в розовый и фиолетовый цвет.

Сернистая кислота. К 50 мл воды прибавляли 0,1 мл 0,01 н. раствора йода и 1 мл раствора крахмала. К окрашенной в синий цвет жидкости прибавили 5 мл препарата, разбавленных 4 мл воды; в течение полминуты раствор не обесцветился.

Сульфаты. 5 мл препарата разбавляют водой до 50 мл. 10 мл полученного раствора давать реакции на сульфаты не дали.

Количественное определение. В небольшую коническую колбу с притертой пробкой наливали 10 мл воды и точно взвесили, затем добавили 3 мл препарата, хорошо перемешали, закрыли пробкой и снова точно взвесили. Содержимое колбы оттитровали 1 н. раствором едкого натра до перехода розовой окраски в оранжево-желтую (индикатор- метиловый оранжевый).

1 мл 1 н. раствора едкого натра соответствует 0,03646 г НС1, которого в препарате должно быть не менее 24,8% и не более 25,2%.

Хранение. Список Б. В склянках с притертыми пробками.

6.3 Анализ раствора магния сульфат (Solutionis Magnii sulfatis 10%)

А)Rp: Solutionis Magnii sulfatis 10% - 10 ml

Sterilisa!

Da. Signa. Для инъекций

Качественный анализ:

На ион Mg+2

MgSO4 + Na2HPO4 + NH4OH = MgNH4PO4 + Na2SO4 + H2O

(MgNH4PO4 - белый осадок)

На сульфат-ион SO4-2

MgSO4 + BaCl2 = MgCl2 + BaSO4

(BaSO4 - белый осадок)

Количественный анализ:

А. Метод - трилонометрия, рабочий раствор - 0,1 N раствор трилона Б, индикатор - кислотный хром темно-синий, среда - аммиачно буферная, точка эквивалентности - сине-фиолетовое окрашивание. До титрования рассчитываем объем пипетки:

Vп= С% х g/ Т хК*100%

Vп=10х0,5/Тх1х100=

Расчет ведем по формуле прямого титрования:

С%=ТMgSO4 х КхVТрБх100/g

Оцениваем качество лекарственной формы:

1. Мтеор = 1,0

2. Мпракт = А

3. Мпракт - Мтеор =В

4. 1,0 - 100%

В - х% Х=Вх100%/1,0

5. НДО +/-6% по приказу № 305,

6. Данная лекарственная форма приготовлена удовлетворительно содержание действующего вещества в растворе соответствует норме.

6.4 Сложного порошка (Ascorbinici 0,1%; Nicotinici 0,5%; Glucosi 0,25%)

Rp.: Ac. Ascorbinici 0,1

Ac. Nicotinici 0,05

Glucosi 0,25

M.f.pulv. D.t.d. Ns 10 S. По I порошку 3 раза в день.

Описание. Белый кристаллический порошок без запаха.

Определение подлинности

Определяли без разделения ингредиентов.

Качественный анализ

Кислота аскорбиновая 0,02 г порошка растворяли в 1 мл воды, прибавляли 1 каплю раствора серебра нитрата, образовался темный осадок.

К 0,02 г порошка прибавляли 2 мл воды, 2-3 капли йод- крахмального раствора (10 мл воды, 0,5 мл раствора крахмала, 1 капля 5% раствора йода). Жидкость обесцвечивалась.

Кислота никотиновая 0,01 г смеси нанесли на полоску фильтровальной бумаги, прибавили 5 капель раствора меди(II) сульфата и 1 мл раствора аммония роданида. Появлялось зеленое окрашивание.



- Глюкоза К 0.1 г порошка прибавляли 1 мл воды. 2-3 капли пергидроля и кипятили 2--3 мин. после охлаждения добавили 2--3 капли реактива Фелинга и снова нагрели. Образовался красный осадок. К 0,02 г порошка прибавтли 0,02 г тимола, 5--6 капель концентрированной серной кислоты и 1--2 капли воды. Появилось красно-фиолетовое окрашивание.

Количественный анализ

Кислота никотиновая 0,1 г препарата растворили в 5 мл воды, прибавляя 3--4 капли фенолфталеина и титровали раствором натрия гидроксида (0.1 моль/л) до розового окрашивания (объем V). Мг кислоты никотиновой -- 123,1.

Кислота аскорбиновая В оттитрованном растворе кислот аскорбиновую определяют раствором йода (0,05 моль/л) до неисчезаюшего слабо-желтого окрашивания (объем V,). Mr кислоты аскорбиновой -- 176, .

Глюкозу определяют рефрактометрически. 0,2 г порошка растворяют в 2 мл воды и определяют показатель преломления водного раствора. Глюкозы (безводной) Преломление = 0,00142



Заключение

Выводы

В заключение данной работы можно отметить следующее: основными критериями фармацевтического анализа являются - избирательность, чувствительность, точность, время, затраченное на выполнение анализа, израсходованное количество анализируемого препарата (лекарственной формы); при выполнении количественного определения любым химическим или физико-химическим методом могут быть допущены три группы ошибок: грубые (промахи), систематические (определенные) и случайные (неопределенные); непременным условием объективного испытания подлинности лекарственного вещества является идентификация тех ионов и функциональных групп, входящих в структуру молекул, которые обусловливают фармакологическую активность; в фармацевтическом анализе используются разнообразные методы исследования: физические, физико-химические, химические, биологические. Применение физических и физико-химических методов требует соответствующих приборов и инструментов, поэтому данные методы называют также приборными, или инструментальными.

Для обеспечения безопасности и эффективности ЛС проходят государственный контроль качества, эффективности.

Проблема фальсификации ЛС -- одна из наиболее актуальных проблем здравоохранения во всем мире.

Для установления подлинности лекарственных веществ, испытаний их на чистоту и количественного определения используются химические методы, а именно реакции, которые сопровождаются внешним эффектом, например изменением окраски раствора, выделением газообразных продуктов, выпадением или растворением осадков. Установление подлинности неорганических лекарственных веществ заключается в обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов, входящих в состав молекул. Химические реакции, применяемые для идентификации органических лекарственных веществ, основаны на использовании функционального анализа.

К химическим методам относятся: гравиметрический (весовой), титриметрические (объемные), газометрический анализ, количественный элементный анализ.

В фармацевтическом анализе применяют такие методы окислительно-восстановительного титрования, как перманганатометрия, йодометрия, йодхлорометрия, йодатометрия, броматометрия, дихроматометрия, цериметрия.

Для количественного определения лекарственного вещества титриметрическим методом необходимы титрованный (стандартный) раствор, набор простой лабораторной посуды (бюретки, пипетки, мерные колбы, колбы для титрования) и средств фиксации точки эквивалентности (конечной точки титрования).

Для установления подлинности ЛС также производиться проверка физических свойств или измерение физических констант, установление рН среды, определение прозрачности и мутности растворов, оценка химических констант.

Предложения

Материалы дипломного проекта на тему: «Химические методы в фармацевтическом анализе» могут быть предложены:

специалистам фармацевтических специальностей при организации работы аптечного производства;

преподавателям и студентам высших и средних специальных учебных заведений в учебном процессе по дисциплинам: «Фармакология», «Организация контроля качества ЛС»;

широкому кругу читателей, интересующихся фармацевтическим анализом химических веществ с использованием химических методов



Список использованных источников и литературы

1. Аксёнова Э.Н. Руководство к лабораторным занятиям. По фармацевтической химии : учебное пособие // Э.Н. Аксёнова, О.Н. Андриянова, А.П. Арзамасцев и др. :под ред. А.П. Арзамасцева.-2-е изд., испр.-М.,ГЭОТАР.-Медиа.-2005.-640 с.

2. Арзамасцев А.П. Фармакопейный анализ - М.: Медицина, 1971.

3. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 частях. Часть 1. Общая фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов и фак. мед. ин-тов. -- М.: Высш. шк., 1993. - 432 с.

4. Глущенко Н. Н. Фармацевтическая химия: Учебник для студ. сред. проф. учеб. заведений / Н. Н. Глущенко, Т. В. Плетенева, В. А. Попков; Под ред. Т. В. Плетеневой. -- М.: Издательский центр "Академия", 2004. -- 384 с.

5. Драго Р. Физические методы в химии - М.: Мир, 1981

6. Кольтгоф И.М., Стенгер В.А. Объемный анализ В 2 томах - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1950

7. Логинова Н. В., Полозов Г. И. Введение в фармацевтическую химию: Учеб. пособие - Мн.: БГУ, 2003.-250 с.

8. Мелентьева Г.А., Фармацевтическая химия / Г.А., Мелентьев Л,А. Антонова // Медицина.- 1985.-482 с.

9. Плетенёва Т.В. Контроль качества лекарственных средств: учебник для медицинских училищ и колледжей // Т.В. Плетенёва, Е.В. Успенская, Л.И. Мурадова ; под ред. Т.В. Плетенёвой.-М.; «ГЭОТАР-Медиа», 2014.-546 с.

10. Сенов П.Л. Фармацевтическая химия/ П.Л. Сенов// 8-е изд.-Медицина.-1978.-480 с.

11. Фармацевтическая химия: Учеб. пособие / Под ред. Л.П. Арзамасцева. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 640 с.

12. Халецкий A.M. Фармацевтическая химия - Ленинград: Медицина, 1966

13. Государственная фармакопея РФ. - 10-е изд. - М. : Медицина, 1968. - 1035 с.

14. Государственная фармакопея РФ. - 11-е изд. - М. : Медицина, 1998. - Вып. 1. - 336 с.; вып. 2. - 400 с.

15. Государственная фармакопея РФ. - 12-е изд. - М. : Медицина, / Издательство «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», 2008. - 704 с.

16. ФЗ № 61«Об обращении лекарственных средств» от 12.04.2010 г.

17. Приказ МЗ РФ № 305 от 16.10.1997. О нормах отклонений, допустимых при изготовлении лекарственных средств и фасовке промышленной продукции в аптеке.

18. Приказ МЗ РФ № 309 от 21.10.1997. (в ред. от 24. 04. 2003 № 172). Инструкция по санитарному режиму аптечных организаций (аптек).

19. Приказ МЗ РФ № 110 от 12.02.2007. «О порядке назначения и выписывания лекарственных средств, изделий медицинского назначения и специализированных продуктов лечебного питания». - 29 с.

20. Приказ МЗ РФ № 214 от 16.07.1997. О контроле качества лекарственных средств, изготовляемых в аптеках.

Размещено на Allbest.ru

...