Разработка метода стандартизации метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Методы, используемые для количественного определения лекарственных веществ по фармакологически активной части молекулы

Заключение по разделу 1

Экспериментальная часть

2 Спектральная характеристика, состав и свойства продукта реакции салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия

2.1 Определение состава тройного комплекса

2.2 Свойства изучаемого комплексного соединения

2.2.1 Растворимость в органических растворителях

2.2.2 Определение знака заряда ионов

2.2.3 Спектры поглощения тройного комплексного соединения

2.2.4 Определение константы нестойкости

Заключение по разделу 2

3 Количественный анализ метамизола натрия на основе его реакции с салицилатным комплексом меди (II)

3.1 Выбор оптимальных условий реакции

3.1.1 Влияние рН среды на выход тройного комплексного соединения

3.1.2 Влияние концентрации реактивов на оптическую плотность экстракта тройного комплекса метамизола натрия

3.1.3 Определение времени и степени однократной экстракции органического основания метамизола натрия

3.2 Предел обнаружения метамизола натрия

3.3 Количественное определение метамизола натрия в субстанции

Заключение по разделу 3

4 Экспериментальное обоснование определения метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы

4.1 Количественное определение метамизола натрия по нормативной документации

4.2 Количественное определение метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы

Заключение по разделу 4

Выводы

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

метамизол натрия метод

Введение

Актуальность темы. Метамизол натрия широко применяется в медицинской практике как анальгетик. В химическом отношении представляет собой [(1,5-диметил-3-оксо-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-пиразол-4-ил)(метил)амино]-метансульфонат натрия, моногидрат. Анальгин широко представлен в комбинированных ЛП: Пенталгин, Андипал, Баралгетас, Максиган, Бенальгин, Спазмалгон, Антигриппин ОРВИ, Небалган, Темпалгин, Ревалгин, Седал-М, Спазган, Беллалгин, Пентабуфен, Тетралгин, Квинталгин, Пленалгин и др.

Нормативная документация [46] предлагает для его количественного определения метод йодометрический, который основан на окислении серы плюс 4 до серы плюс 6. Недостатком данного метода является то, что определение проводится не по фармакологически активной части молекулы (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламино пиразолону-5), поэтому актуален поиск метода стандартизации метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы.

Цель исследования. Разработать метод стандартизации метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы.

Основные задачи исследования:

1. Провести анализ методов количественного определения лекарственных веществ по ГФ XII.

2. Изучить состав и свойства продукта реакции салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия.

3. Изучить оптимальные условия взаимодействия салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия (влияние рН среды, концентрации реактивов, определение времени и степени однократной экстракции органического основания метамизола натрия и предела его обнаружения).

4. На основании проведенных исследований разработать экстракционно-фотометрический метод анализа метамизола натрия в субстанции на основании его реакции с салицилатным комплексом меди (II).

5. Экспериментально обосновать количественное определение метамизола натрия по фармакологически активной части молекулы.

Научная новизна. Изучены оптимальные условия протекания реакции метамизола натрия с ионами меди (II) и салицилат-ионами. Определена молярная масса, состав и свойства продукта реакции (растворимость в органических растворителях, константа нестойкости). Изучен спектр поглощения тройного комплексного соединения в видимой области спектра, определен характер химической связи, предложена реакция взаимодействия метамизола натрия с салицилатным комплексом меди (II). На основе проведенных исследований разработан экстракционно-фотометрический метод определения метамизола натрия в субстанции.

Практическая значимость. Исследования по изучению состава и физико-химических свойств продукта реакции позволяет расширить теоретические представления о комплексообразовании в системе «лекарственное вещество - ион меди - салицилат-ион». Показано, что предлагаемый метод дает возможность стандартизировать метамизол натрия в субстанции по фармакологически активной части молекулы, что позволяет более объективно оценивать качество препарата.

метамизол натрия метод

1 Методы, используемые для количественного определения лекарственных веществ по фармакологически активной части молекулы

В настоящее время для количественного определения лекарственных веществ в нормативной документации (ГФ ЧЙЙ) [18] достаточно широко применяются классические (титриметрические) методы анализа, но в этом случае определение ведется не по фармакологически активной части молекулы.

Нитрометрия - метод титриметрического анализа, при котором в качестве реактива для титрования используется раствор натрия нитрита.

Применяется для количественного определения соединений, содержащих первичную или вторичную ароматическую аминогруппу, для определения гидразинов, а также ароматических нитросоединений после предварительного восстановления нитрогруппы до аминогруппы. Точную навеску образца лекарственного средства, указанную в частной фармакопейной статье, растворяют в смеси 10 мл воды и 10 мл хлористоводородной кислоты, разведенной 8,3%. Прибавляют воду до общего объема 80 мл, 1 г калия бромида и при постоянном перемешивании титруют 0,1 М раствором натрия нитрита. В начале титрования прибавляют раствор натрия нитрита со скоростью 2 мл/мин., а в конце (за 0,5 мл до эквивалентного количества) - 0,05 мл/мин.

Титрование проводят при температуре раствора 15-20°C, однако в некоторых случаях требуется охлаждение до 0-5°C.

Точку эквивалентности определяют электрометрическими методами (потенциометрическое титрование, амперометрическое титрование) или с помощью внутренних индикаторов.

При потенциометрическом титровании в качестве индикаторного применяют платиновый электрод, при этом в качестве электродов сравнения используют хлорсеребряный или насыщенный каломельный электрод.

На электроды накладывают разность потенциалов 0,3-0,4 В, если не указано иначе в частной фармакопейной статье.

В качестве внутренних индикаторов используют тропеолин 00 (4 капли раствора), тропеолин 00 в смеси с метиленовым синим (4 капли раствора тропеолина 00 и 2 капли раствора метиленового синего), нейтральный красный (2 капли в начале и 2 капли в конце титрования).

Титрование с тропеолином 00 проводят до перехода окраски от красной к желтой, со смесью тропеолина 00 с метиленовым синим - от красно-фиолетовой к голубой, с нейтральным красным - от красно-фиолетовой к синей. Выдержку в конце титрования с нейтральным красным увеличивают до 2 мин. Параллельно проводят контрольный опыт.

С помощью нитрометрии определяют: левомицетин [91], новокаина гидрохлорид [105], парацетамол [107], сульфадиметоксин [114]. Определение ведется по ароматической аминогруппе.

Методом неводного титрования определяют арбидол [47], артикаина гидрохлорид [48], атенолол [50], ацикловир [52], диазолин [59], димедрол [60], дроперидол [62], дротаверина гидрохлорид [63], изониазид [64], кетамина гидрохлорид [66], клотримазол [68], клофелина гидрохлорид [69], кодеин [70], кодеина фосфат [71], кофеин [72], кофеин безводный [73], метронидазол [80], натрия диклофенак [83], никотинамид [85], нитразепам [87], папаверина гидрохлорид [89], пиридоксина гидрохлорид [75], пироксикам [76], фенпивериния бромид [104], хлоропирамина гидрохлорид [106], верапамила гидрохлорид [54], галоперидол [55], гликлазид [56], диазепам [58], итраконазол [65], клемастина фумарат [67], мелоксикам [77], мельдоний [78], метформина гидрохлорид [81], натрия кромогликат [84], тиамина хлорид [99], тинидазол [100], тиоридазин [101], тиоридазина гидрохлорид [102], феназепам [103]. С помощью данного метода проводят количественное определение более чем половины лекарственных веществ, включенных в ГФ ЧЙЙ [18]. Недостатком этого метода является то, что продукты разложения ЛВ, которые обладают основными свойствами, так же могут титроваться хлорной кислотой наряду с неразложившимися ЛВ.

Количественное определение анальгина по ГФ ЧЙЙ [18] проводят йодометрическим методом. Около 0,15 г (точная навеска) субстанции помещают в сухую колбу, прибавляют 20 мл спирта 96%, 5 мл 0,01 М раствора хлористоводородной кислоты и тотчас титруют 0,1 М раствором йода при перемешивании до появления желтой окраски, не исчезающей в течение 30 с. [46]. В основе методики - окисление серы плюс 4 до серы плюс 6. Недостатком метода является то, что определение проводится не по фармакологически активной части молекулы (1-фенил-2,3-диметил-4-метиламино пиразолон-5).

Методом алкалиметрии определяют кислоту ацетилсалициловую [51], кислоту глутаминовую [57], доксазозина мезилат [61], метилурацил [79], напроксен [82], кислоту никотиновую [86], питофенона гидрохлорид [94], теофиллин [98], фуросемид [105] - точка эквивалентности устанавливается при помощи индикатора. Бромгексина гидрохлорид [53], лидокаина гидрохлорид [92], лизиноприл [93], ранитидина гидрохлорид [96] - с потенциометрическим окончанием. Стандартизация этих веществ проводится в основном по НСl, которая не является фармакологически активным веществом.

Метод ВЭЖХ ГФ ЧЙЙ [18] рекомендует использовать для определения гвайфенезина [108], карбамазепина [107], кеторолака [109], рибоксина [110], симвастатина [111], ондансетрона гидрохлорида [112]. Определение проводят по фармакологически активной части молекулы лекарственного вещества.

Спектрофотометрическим методом определяют гидрокортизона ацетат [113], спиронолактон [114], фуразолидон [115]. Метод недостаточно селективен, так как продукты разложения и исследуемое вещество могут иметь одни и те же максимумы светопоглощения.

На современном этапе развития фармацевтической химии физико-химические методы анализа имеют ряд преимуществ перед классическими, так как основаны на использовании, как физических, так и химических свойств лекарственных веществ и в большинстве случаев отличаются экспрессностью, избирательностью, высокой чувствительностью, возможностью унификации и автоматизации [4, 7, 35, 119].

Метод ГЖХ универсален, высокочувствителен, надежен. Данный метод для качественного и количественного определения мази димексида 50% использовали М.В. Гаврилин, Е.В. Компанцева и другие [29].

А.Г. Витенбергом в ходе изучения хлорированной водопроводной воды выяснено, что содержание примесей летучих галогенпроизводных углеводородов не остается постоянным, возрастает в процессе нахождения воды в водопроводной системе. Это говорит о незавершенности химических превращений гуминового вещества после хлорирования воды. Существующие аттестованные методики, основанные на парофазном газохроматографическом анализе, не учитывают данную особенность, предусматривают определение только свободных галогенпроизводных углеводородов. Была проведена сравнительная оценка официальных методик, выявлены источники погрешностей, превышающие допустимые значения. Предложены пути оптимизации всех стадий анализа для создания методик, обеспечивающих минимум погрешности и достоверную информацию о содержании летучих галогенпроизводных углеводородов в водопроводных и сточных водах [17].

Газовая хроматография была применена для определения в моче амфетаминов, барбитуратов, бензодиазепинов, опиатов методом высокотемпературной твердофазной микроэкстракции лекарственных веществ [125].

Ионную хроматографию использовал Siang De-Wen для определения анионитов в питьевой воде. Метод оказался простым, быстрым и точным (все анионы детектируются одновременно со среднеквадратичным отклонением ?3%, регенерация 99,7% и 102%). Анализ длился 15 минут [126].

Ряд авторов рассчитали: разности газохроматографических индексов удерживания продуктов хлорирования алифатических кетонов и исходных карбонильных соединений постоянны. Численные значения их зависят от числа и положения атомов хлора в молекуле. Разработали вариант аддитивных схем оценки индексов удерживания для идентификации хлорпроизводных карбонильных соединений. И.Г. Зенкевич установил порядок хроматографического элюирования диастомерных б-б'-дихлор-К-алканов (К?2) [19].

И.В. Груздьев и соавторы [3] изучали 2- и 4-хлоранилин, 2,4- и 2,6-дихлоранилин, 2,4,5- и 2,4,6-трихлоранилин и незамещенный анилин, разработали методики определения их микро количеств в питьевой воде, включающие получение бромопроизводных, жидкостную экстракцию толуолом, а так же для определения дифенгидрамина гидрохлорида и его основания в присутствии продуктов разложения [43, 128].

В.Г. Амелин и другие [3] применили метод газовой хроматографии с времяпролетным масс-спектрометрическим детектором для идентификации и определения пестицидов и полициклических ароматических углеводородов (46 ингредиентов) в воде и пищевых продуктах.

Потапова Т.В., Щеглова Н.В. при изучении равновесных реакций образования циклогексадиаминтетраацетатных, этилендиаминтетраацетатных, диэтилентриаминпентаацетатных комплексов некоторых металлов применили метод ионообменной хроматографии [120].

Посредством аналитических систем (жидкостная хроматография, масс-спектрометрия) Sony Weihua и ряд авторов [132] установили, что в процессах с участием ОН-радикалов активных электролитов фармацевтические препараты деструктировались почти полностью.

Витальев А.А. и другие [15] изучили условия изолирования кеторолака и диклофенака из биологических жидкостей. Предложили метод экстракции органическими растворителями при разных рН. Применили метод ТСХ для идентификации анализируемых веществ.

Использование планарной хроматографии на примере аминокислот и амлодипина продемонстрировали Pakhomov V.P., Checha O.A. [129] для изучения и разделения оптически-активных лекарственных веществ на индивидуальные стереоизомеры с последующей идентификацией.

Методом капиллярной газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрофотомерией [131] показано, что экстракция из крови стероидов была наиболее полноценной (~100%).

Mattampati Swapna с соавторами [127] разработали метод градиентной высокоэффективной жидкостной хроматографии для анализа капреомицина сульфата и родственных соединений.

С помощью рециркуляционной ВЭЖХ учеными было выделено восемь нецитотоксичных бактериальных модификаций лекарственной устойчивости [122].

Н.Н. Дементьева, Т.А. Завражская использовали газохроматографические методы анализа различных лекарственных средств в растворах для инъекций и глазных каплях [20].

С помощью жидкостной хроматографии определяли гиперацин и псевдогиперацин в фармацевтических препаратах с флуоресцентным детектированием [118]. Этим же методом идентифицирована вальпроевая кислота в сыворотке крови человека, предел чувствительности 700 ммоль/л [116]. Метод ВЭЖХ применили для определения динатрия кромогликата [121] в фармацевтических средствах. С помощью данного метода удавалось открывать 98,2-100,8% добавленного к пробе анализируемого вещества.

М.Е. Евгеньев с сотрудниками [21] установили влияние природы и полярности элюента, содержания водной фазы в водно-неводной смеси и ее рН на подвижность 5,7-динитробензофуразиновых производных ряда ароматических аминов в условиях УФ-ВЭЖХ. В колонке ZORBAX SB-C18 разработана методика разделения смеси шести ароматических аминов.

Prez-Fernander Virginia и соавторы [130] провели обзор различных методов разделения и определения хиральных пиретроидов( ГЖХ, ВЭЖХ, капиллярный электрофорез, суб- и сверхкритическая флюидная хроматография).

При разработке методов оценки качества новокаина, циклометазидина, сиднокарба А.С. Квач и соавторы применили методы ВЭЖХ и микроколоночной адсорбционной хроматографии в сочетании с фотометрическим методом анализа, позволяющим проводить количественное определение новокаина в субстанции и жидких лекарственных формах по фармакологически-активной части молекулы [28].

И.А. Колычев, З.А. Темердашев, Н.А. Фролова разработали метод ВЭЖХ определения двенадцати фенольных соединений в растительных материалах методом обращено-фазовой ВЭЖХ с УФ-детектированием и элюентным режимом элюирования. Изучили влияние различных факторов разделения галловой, транс-феруловой, протокатехиновой, транс-кофейной кислот, кверцетина, рутина, дигидрокверцетина и эпикатехина [45].

Н.А. Эпштейн [38] использовал метод ВЭЖХ для одновременного определения лекарственных веществ в суспензиях. Ряд авторов применили данный метод для определения в плазме людей одновременного содержания пароксетина, рисперидона и 9-гидроксирепиредона (с кулонометрическим детектированием. С помощью ВЭЖХ с УФ-детектором в режиме перезагрузки колонки описан метод определения клотримазола и мометазона фурата в широком диапазоне концентраций.

А.М. Мартынов, Е.В. Чупарина [118] разработали недеструктивную методику рентген флуоресцентного анализа ионов в растениях на спектрометре. Установили, что снижение массы растения с 6 до 1 грамма увеличивает чувствительность определения элементов. С помощью данной методики установили элементный состав фиалок, используемых в медицине.

А.С. Саушкина, В.А. Беликов [10] произвели спектрофотомерию для идентификации левомицетина в лекарственных формах. С помощью метода УФ-спектрофотомерии [22] предложена методика количественного определения парацетамола и мефенамовой кислоты в таблетках. Установлены оптимальные условия спектрофотометрического анализа метазида, фтивазида, изониазида, левомицетина и синтомицина на основе исследования УФ-спектров. При спектрофотометрическом определении кеторолака относительная ошибка составляет ±1,67% [15].

В.И. Вершинин с соавторами [16] выявили отклонения от аддитивности светопоглощающих смесей и спрогнозировали с помощью статистических моделей, полученных в ходе полного факторного эксперимента. Модели связывают отклонения и состав смесей, что позволяет оптимизировать методики спектрофотометрического анализа.

Ж.А. Кормош в соавторстве [30] определили пироксикам на основе экстракции его ионного ассоциата с полиметиновым красителем методом СФМ. Максимальное извлечение толуолом достигается при рН=8,0-12,0 водной фазы. Для контроля качества лекарственных препаратов, содержащих пироксикам, разработана методика экстракционно-спектрофотометрического определения.

Перспективным методом исследования лекарственного вещества является экстракционная фотометрия [6, 8, 9, 13, 14]. Этот метод характеризуется высокой чувствительностью за счет образования продуктов взаимодействия с реагентами, приводящими к появлению дополнительных хромофоров, увеличению сопряжения, а так же за счет концентрирования продуктов реакции в органической фазе. Достаточная точность, сравнительная простота выполнения и возможность определения действующего вещества по фармакологически-активной части молекулы является еще одним достоинством экстракционной фотометрии.

Е.Ю. Жарская, Д.Ф. Нохрин, Т.П. Чурина применили экстракционную фотометрию для определения верапамила гидрохлорида, мезапама по фармакологически-активной части молекулы на основе реакции с салицилатным комплексом меди (ЙЙ) [23].

Н.Т. Бубон с соавторами [12] в качестве реагента на лекарственные вещества применили бромкрезоловый пурпуровый. На основе данной реакции были разработаны экстракционно-фотометрические методы определения фторацизина и ацефена в таблетках.

Г.И. Лукьянчикова и коллеги [36] использовали экстракционную фотометрию в анализе ацеклидина, оксилидина по фармакологически активной части молекулы на основе реакции с бромтимоловым синим. Ряд авторов [6] применили экстракционно-фотометрический метод для количественного определения метамизила в 0,25% инъекционном растворе.

Изучая влияние рН среды и температуры на устойчивость водных растворов спазмолитина, Г.И. Олешко [39] разработал экстракционно-фотометрический метод его анализа по фармакологически активной части молекулы на основе реакции комплексообразования с бромталлиевой кислотой.

А.А. Литвин с соавторами разработал экстракционно-фотометрический метод анализа новокаина в инъекционных растворах, мазях и изучил возможность использования его при исследовании лекарственных препаратов, содержащих новокаин, в процессе хранения [34].

Т.А. Смолянюк [42] предложила методику экстракционно-фотометрического определения дифенгидрамина гидрохлорида с помощью тропеолина 000-1, которая позволяет анализировать его в присутствии примесей [31].

В практической фармации широко используется фотометрия [33, 37] и турбидиметрия [123]. Л.В. Каджонян, И.А. Кондратенко количественно определили фотометрическим методом по фармакологически активной части молекулы дифенгидрамина гидрохлорид и тримекаин [26]. В.А. Попков и другие [40] применили дифференциальную сканирующую колориметрию в фарманализе для кислоты никотиновой, изониазида, фтивазида. А.И. Сичко использовал фототурбидиметрию для количественного определения тетурама [41]. Недостатком фотометрических методов является то, что они не всегда позволяют определить действующее вещество в присутствии продуктов деструкции.

Для количественного определения лекарственных веществ также был применен флуориметрический метод [25]. В.М. Иванов, О.А. Григорьев, А.А. Хабаров использовали флуоресцентный анализ в контроле качества лекарственных средств, содержащих фурокумарины группы псоралена и фолиевую кислоту. Широко также применяется колоночная хроматография [11]. Д.Э. Бодрина, С.К. Еремин, Б.Н. Изотов применили микроколонку на жидкостном хроматографе «Мелихром» для определения бензодиазепинов в биологических объектах.

В последнее время широкое распространение получил хромато-спектрофотометрический метод для количественного определения вещества по фармакологически активной части молекулы. Он сочетает в себе высокую чувствительность ультрафиолетовой спектроскопии и разделительную способность тонкослойной хроматографии. С.А. Валевко, М.В. Мишустина [14] разработали методику хромато-спектрофотометрического определения папаверина гидрохлорида, а Д.С. Лазарян и Е.В. Компанцева [32] применили его для определения хлорпропамида в присутствии продуктов их распада.

Спектрофотометрический метод не всегда позволяет объективно контролировать количественное содержание активного компонента. Это связано с тем, что продукты распада иногда имеют максимум поглощения в той же области спектра, что и лекарственные препараты.

Большие возможности в анализе лекарственного вещества и его конформаций открывают масс-спектрометрия [25, 117], атомноабсорбционная спектрофотометрия, ЯМР-, ИК-, ПМР- спектроскопия [26, 39]. Для идентификации дифенгидрамина гидрохлорида был использован хромато-масс-спектрометрический метод [1]. Установлено, что в лекарственном веществе присутствуют четыре примеси: бензофенон, 9-метиленфлуорен, 9-флуоренилдиметил-аминоэтиловый эфир и дифенилметиловый эфир. Содержание дифенгидрамина составило 96,80%.

Описан метод определения атропина в экстрактах красавки с помощью масс-спектрометрии с химической ионизацией при атмосферном давлении. В качестве внутреннего стандарта использовали тербутамин [117]. Л.В. Адеишвили с соавторами исследовали спектры дифенгидрамина гидрохлорида и мебедрола, и предложили их использовать для идентификации препаратов [2].

В.С. Карташов [27] для идентификации лекарственных средств, производных хинолина и изохинолина, применили метод ЯМР. Характерные сигналы в спектрах ЯМР лекарственных средств позволяют осуществлять их надежную идентификацию с помощью персонального компьютера.

ПМР-спектроскопию с высокой напряженностью магнитного поля использовали для количественного определения пропранолола.

Т.С. Чмиленко, Е.А. Галимбиевская, Ф.А. Чмиленко показали, что при взаимодействии фенолового красного с хлоридом полигексаметиленгуанидиния образуется ионный ассоциат и несколько форм агрегатов, состав которых установлен спектрофотометрическим, турбидиметрическим, рефрактометрическим и кондуктометрическим методами [117]. Происходит перераспределение полос поглощения, наблюдаются экстремальные точки, которые соответствуют областям максимального накопления образующихся агрегатов. Разработана методика определения ПГМГ в дезинфицирующем средстве «Биопаг-Д» с использованием экстремальных точек.

Заключение по разделу 1

Из применяемых методов количественного определения действующего вещества по фармакологически активной части молекулы наиболее простым, дешевым, доступным и селективным является экстракционная фотометрия. В ней в качестве реагентов широко используются кислотные красители. Реже для этой цели применяются комплексные соединения металлов. Наиболее перспективным в аналитическом отношении реагентом, применительно к фотометрическому определению органических оснований (лекарственных веществ), может быть салицилатный комплекс меди (ЙЙ). В соответствии с этим поставлена задача изучить реакцию метамизола натрия с салицилатным комплексом меди (ЙЙ), в приложении к анализу лекарственного вещества в субстанции, так как реагент взаимодействует с лекарственным препаратом по фармакологически активной части молекулы.

метамизол натрия метод

Экспериментальная часть

РЕАКТИВЫ И АППАРАТУРА. В работе применяли 1 моль/л раствор сульфата меди (II), 1 моль/л раствор салицилата натрия, которые готовили растворением соответствующих солей квалификации «Х.Ч.» в очищенной воде, а также субстанцию метамизола натрия, отвечающую требованиям нормативной документации.

рН среды создавали разбавленными растворами хлороводородной кислоты и гидроксида натрия, кислотность растворов контролировали с помощью рН-метра-150 МИ. Спектр светопоглощения соединения снимали на спектрофотометре UNICO 1201. Оптическую плотность измеряли на КФК-2 при светофильтре 750 нм, L=5 мм. Оптическая плотность экстрактов является результатом трехкратного измерения. Раствором сравнения служил хлороформ. Порядок сливания реактивов не влияет на оптическую плотность экстрактов. Экстракцию проводили в делительной воронке 5 мл хлороформа в течение 1 мин. После расслоения жидкости (1 мин) хлороформный слой сливали в кювету. Объем водной и органической фаз равен 5 мл. Органические растворители очищали перегонкой при t_кип=62°С (хлороформ), при t_кип=83,5°С (дихлорэтан).

метамизол натрия метод

2 Спектральная характеристика, состав и свойства продукта реакции салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия

2.1 Определение состава тройного комплекса

Для изучения состава комплексного соединения применили метод отношения наклонов.

Методика. Ставили три серии опытов, в каждой из которых варьировали концентрацию одного компонента при постоянстве концентрации двух других соединений. Так при определении молярного соотношения ионов меди (II) в тройном комплексном соединении в делительную воронку вносили 1 мл 1% раствора лекарственного препарата, 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия, 0,3; 0,5; …; 1,5 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II). Создавали оптимальное значение рН среды. Доводили объем водной фазы до 5 мл. Продукт реакции экстрагировали 5 мл хлороформа в течение 1 мин и после расслоения жидкости (1мин) измеряли оптическую плотность экстракта при длине волны 750 нм в кювете с толщиной рабочего слоя 5 мм по отношению к раствору хлороформа. Результаты опытов приведены на рисунке 2.1.

Параллельно провели две серии опытов при переменных концентрациях салицилата натрия и лекарственного препарата.

Обсуждение результатов. Данные исследования (рис. 2.1) показали, что метамизол натрия взаимодействует с салицилатом натрия и ионами меди (II) в молярном соотношении 1:2:1.

Окончательную формулу комплексного соединения устанавливали после его препаративного получения экстракцией и определения молекулярной массы.

Рисунок 2.1. Соотношение компонентов в системе «метамизол натрия - ион меди (II) - салицилат-ион», 1 - метамизол натрия , 2 - салицилат-ион, 3 - сульфат меди(II); М=2,8Ч10^-3 моль/л; SalNa=0,3 моль/л; CuSO₄=0,2 моль/л

Методика. В делительную воронку вносили 2,5 мл 5% раствора лекарственного соединения, 1 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия. Создавали оптимальные значения рН среды. Продукт реакции экстрагировали 5 мл хлороформа, органическую фазу отделяли. Далее хлороформ упаривали, и полученный тройной комплекс высушивали на воздухе. Молекулярную массу выделенного соединения определили эбуллиоскопическим методом. Для этого точную массу тройного комплекса (табл. 2.1) помещали прибор, прибавляли 10 мл ацетона, нагревали раствор на водяной бане до кипения. Температуру кипения смеси устанавливали с помощью термометра Бэкмана, настроенного на температуру кипения растворителя. Величину молекулярной массы продукта взаимодействия салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия рассчитывали по формуле (2.1):

где М.м. - молекулярная масса продукта взаимодействия салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия;

1,72 - эбуллиоскопическая постоянная;

Р - навеска к.с.;

- изменение температуры кипения;

7,908 - вес 10 мл ацетона (г).

Таблица 2.1. - Молекулярная масса продукта взаимодействия салицилатного комплекса меди(II) с метамизолом натрия

Лекарственный препарат	Формула к.с.	Взято, г	Дt	Молекулярная масса к.с.
Метамизол натрия	[Cu(Sal)2H] (М)	к.с.	ацетон	0,18	эксперт.	теор.
		0,5572	7,908		673,29	673,25

Обсуждение результатов. Данные исследования молекулярной массы продукта реакции салицилатного комплекса меди (II)с органическим основанием эбуллиоскопическим методом (табл. 2.1) вполне подтверждают результаты изучения состава этого комплексного соединения, полученного нами по методу отношения наклонов (рис. 2.1).

2.2 Свойства изучаемого комплексного соединения

2.2.1 Растворимость в органических растворителях

Растворимость полученного комплексного соединения изучали по методике, описанной в ГФ XII [18].

Методика. К точной массе (0,1 г) мелкоизмельченного порошка комплексного соединения, внесенного в градуированный цилиндр с притертой пробкой, прибавляли мелкими порциями испытуемый растворитель в миллилитрах до полного растворения синтезированного вещества. Далее находили объем органического растворителя, в котором растворяется 1 г комплексного соединения (табл. 2.2).

Таблица 2.2. - Растворимость исследуемого комплексного соединения

Формула к.с.	Объем растворителя, мл
[Cu(Sal)2H](HB)	Ацетон	Хлороформ	Дихлорэтан
	48,5	28,5	31,6

Обсуждение результатов. Данные опытов показали, что комплексное соединение не растворяется в низкомолекулярных одноатомных и многоатомных спиртах, эфире, бензоле, четыреххлористом углероде и других ароматических углеводородах, легко растворяется в ацетоне, дихлорэтане, хлороформе.

2.2.2 Определение знака заряда ионов

Знак заряда комплексного соединения находили методом электрофореза и ионообменной хроматографии.

Метод электрофореза.

Методика. Опыт проводили в специально смонтированном приборе, представляющем U-образную трубку с вставленными графитовыми электродами. В трубку вносили раствор комплексного соединения в хлороформе, который затем разбавляли ацетоном в соотношении 2:1. После погружения электродов в раствор, присоединяли их к положительному и отрицательному полюсам высоковольтного выпрямителя прибора для электрофореза ПЭФ-3 с напряжением 220 В.

Обсуждение результатов. Результаты исследования показали полное обесцвечивание раствора у отрицательного электрода и накопление зеленого окрашивания у положительного полюса. В аликвотных пробах бесцветного раствора обнаружен метамизол натрия по качественным реакциям, описанным в ГФ XII [18]. У анода накапливается устойчивый салицилатный комплекс меди (II). Такое поведение комплексного соединения под действием электрофореза свидетельствует об образовании тройного комплексного соединения по типу солей аммония.

Метод ионообменной хроматографии.

В опытах использовали катионит в Н-форме КУ-2 и анионит в солевой форме АВ-16.

Методика. В исследовании использовали хлороформно-ацетоновый раствор комплексного соединения в соотношениях 2:1, который пропускали через колонки с ионитами. В элюате качественно обнаруживали салицилат-ионы, ионы меди (II) и лекарственный препарат.

Обсуждение результатов. При пропускании комплексного соединения через катионит в элюате обнаружены ионы меди (II) и салицилат-ионы и получены отрицательные реакции на метамизол натрия с общеалкалоидными реактивами. Это свидетельствует об отсутствии его в растворе. Положительные реакции на лекарственный препарат в элюате получены при пропускании раствора комплексного соединения через анионит.

Таким образом, проведенные исследования подтверждают химизм образования тройного комплексного соединения и его реакции с ионитами можно представить в следующем виде:

R-SO₃^-|H⁺ +[Cu(Sal)₂H]^- ? [R₃N ⁺H] > R-SO₃^-|[R₃N⁺H]+[Cu(Sal)₂H]^-H⁺

R-Kat⁺|Cl^-+[Cu(Sal)₂H]^-[R₃N⁺H] > R-Kat⁺|[Cu(Sal)₂H]^-+[R₃N⁺H]Cl^-

2.2.3 Спектры поглощения тройного комплексного соединения

Представляло интерес сравнить спектры поглощения салицилатного комплекса меди (II) [39] в видимой области спектра со спектром салицилатного комплекса меди (II) с метамизолом натрия.

Методика. Около 0,1 г (точная масса лекарственного препарата) помещали в мерную колбу емкостью 100 мл, растворяли содержимое в 20-30 мл воды, доводили объем колбы до метки и смесь перемешивали. В делительную воронку последовательно вносили 0,5 мл полученного раствора лекарственного соединения, 1 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия. Создавали оптимальное значение рН среды. Доводили объем водной фазы до 5 мл, прибавляли 5 мл хлороформа. Смесь взбалтывали 1 мин и измеряли оптическую плотность экстракта с помощью спектрофотометра UNIC0 1201, используя кювету с толщиной рабочего слоя 1 см. УФ-спектр тройного комплекса представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. Спектр поглощения тройного комплексного соединения в хлороформе. Метамизол натрия (С=1,4Ч10^-4моль/л)

Обсуждение результатов. По результатам опытов рассчитывали молярный коэффициент светопоглощения продукта реакции метамизола натрия с ионами меди (II) и салицилат-ионами, который находится в пределах (4,857±0,03)Ч10³ (табл. 2.3). Это подтверждает высокую чувствительность реакции. Хлороформный раствор тройного комплексного соединения поглощает свет в области 734 нм, близкой к области поглощения салицилатного комплекса меди (II) (750 нм).

Максимум светопоглощения изучаемого цветного соединения гипсохромно смещен на 16 нм по сравнению с двойным комплексным соединением. Близкий максимум светопоглощения в видимой области спектра салицилатного комплекса с лекарственным препаратом и реагента [39] свидетельствуют о том, что в них имеется одна и та же хромофорная группа.

Таблица 2.3. Оптическая характеристика тройного комплексного соединения

Лекарственный препарат	С препарата моль/л	А	лmax	n-число молей органического основания	L (см)
Метамизол натрия	1,4Ч10-4	0,340	734	1	0,5	(4,857±0,030)Ч103

Нами определено число лигандов в тройном комплексном соединении при изменении концентрации лекарственного препарата. В исследовании применили спектрофотометрический метод Е. Стирнса [44].

Методика. Провели две серии опытов в оптимальных условиях протекания химической реакции при постоянных концентрациях реактивов и переменной - лекарственного препарата. Для этого в делительную воронку вносили определенное количество миллилитров 0,1% раствора лекарственного вещества, прибавляя 1 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия и создавали оптимальные значения рН среды. Доводили объем водной фазы до 5 мл. К полученной смеси добавляли 5 мл хлороформа, переводили тройное комплексное соединение в органическую фазу и измеряли оптическую плотность экстракта с помощью спектрофотометра UNICO 1201 в кювете с рабочей длиной 1 см в видимой области спектра. По данным опытов строили спектры поглощения продукта изучаемой реакции (рис. 2.3).

Параллельно изображали спектральную характеристику тройного комплексного соединения при удвоенной концентрации лекарственного препарата в водной фазе и в два раза уменьшенной толщине кюветы (рис 2.3.).

Рисунок 2.3. Спектр поглощения тройного комплексного соединения. Метамизол натрия 1,4Ч10^-4моль/л

Обсуждение результатов. Идентичность спектров поглощения, приведенных на рис. 2.3., свидетельствует о том, что независимо от концентрации лекарственного препарата, образуется комплексное соединение одного и того же состава, определенного нами и приведенного в разделе 2.1. Следовательно, данную реакцию можно использовать в количественном определении изучаемого лекарственного препарата.

2.2.4 Определение константы нестойкости

Ввиду того, что тройной комплекс соединения лекарственного препарата образуется в кислой среде, имеет электрофоретическую подвижность и разделяется на ионитах, нами поставлена задача по определению количества ионов водорода в его молекуле и константы нестойкости продукта изучаемой реакции.

Как показали предварительные опыты, комплексное соединение вступает во взаимодействие с гидроксидами щелочных металлов в полуводной среде. Поэтому количество ионов водорода в комплексном соединении находили объемным методом путем титрования ацетонового раствора исследуемого комплекса 0,1 моль/л раствора гидроксида натрия, используя в качестве индикатора тимолфталеин. Результаты исследования приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4. Результаты определения ионов водорода в комплексном соединении

Комплексное соединение	Объем 0,1 моль/лNaOH, мл	Содержание Н+
	теор.	практ.	теор.	практ.
[Cu(Sal)2H](М)	2,10	2,02	2	2

Как показали экспериментальные данные, на 1 г/моль тройного комплексного соединения расходуется 2 грамм эквивалента гидроксида натрия.

Следовательно, в грамм-молекулах исследуемого соединения имеется два протонированных атома водорода и реакцию в общем виде можно записать:

[Cu(Sal)₂H] · (R₃N⁺H)+2NaOH>[Cu(Sal)₂]2Na+R₃N+2H₂O

Полученные результаты опыта хорошо согласуются с теоретически рассчитанными (табл. 2.4).

Константу нестойкости комплексного соединения в хлороформе рассчитывали по методу А.К. Бабко [5]. При этом учитывали, что изучение равновесий комплексообразования в системах «металл электроотрицательный лиганд - органическое основание» показывает в ряде случаев формальную зависимость молярного коэффициента светопоглощения растворов в инертных растворителях от разбавления. Следовательно, о константе нестойкости изучаемого соединения можно судить по уменьшению оптической плотности раствора.

Методика. Готовили хлороформный раствор синтезированного комплексного соединения точной концентрации (табл. 2.5.) и измеряли его оптическую плотность (А₁) с помощью фотоэлектроколориметра КФК-2, используя красный светофильтр (л=750 нм) и кювету с толщиной рабочего слоя 0,5 см. Затем измеряли оптическую плотность разбавленных растворов хлороформа в 2, 4, 8 раз в тех же условиях. Результаты исследования представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5. Константа нестойкости комплексного соединения

Комплексное соединение, моль/л	А	Степень разбав-ления (n)	Отклонение от закона Бэра	Константа нестойкости
	Исходного раствора (А1)	Разбавленного раствора (А2)
[Cu(Sal)2H](М) 0,0028	0,320	0,038	8	0,05	(12,5±0,1)Ч10-8

Обсуждение результатов. Из приведенных данных видно, что константа нестойкости тройного комплексного соединения в хлороформе находится в пределах (12,5±0,1)Ч10^-8. Это свидетельствует об образовании достаточно прочного соединения и подтверждает возможность использования изучаемой реакции для количественного определения данного лекарственного препарата. Таким образом, систематизировав результаты экспериментов по изучению состава и свойств, характера химической связи, константы нестойкости тройного комплексного соединения, реакцию метамизола натрия с сульфатом меди (II) и салицилатом натрия в общем виде можно записать:

[Cu(Sal)₂]2H+R₃NHCl>[Cu(Sal)₂H]^-(R₃N⁺H)+HCl

Заключение по разделу 2

1. Изучен состав и определена масса тройного комплекса физико-химическими методами. Установлено, что данное соединение является перспективным в аналитическом отношении и обладает следующими свойствами: хорошей растворимостью в малополярных органических растворителях, в которых не растворяется реагент, высокой хромофорной активностью.

2. С помощью электрофореза и ионообменной хроматографии показано, что изучаемое соединение диссоциирует на салицилатный комплекс меди (II) и катион органического основания.

3. Методом спектроскопии в видимой области исследован характер химической связи в тройном комплексе. Показано, что взаимодействие между реагентом и катионом органического основания осуществляется за счет электростатических сил.

4. Определены растворимость комплексного соединения в органических растворителях и константа нестойкости в хлороформе.

метамизол натрия метод

3 Количественный анализ метамизола натрия на основе его реакции с салицилатным комплексом меди (II)

Количественное определение лекарственного препарата проводили в оптимальных условиях протекания химической реакции, которые находили экспериментальным способом. Исследования проводили фотометрическим методом.

3.1 Выбор оптимальных условий реакции

Предварительными опытами установлено, что на величину оптической плотности хлороформного раствора, а, следовательно, на выход продуктов реакции, оказывает влияние рН среды, концентрация исследуемого соединения и реактивов в водной фазе, а также время и кратность экстракции.

3.1.1 Влияние рН среды на выход тройного комплексного соединения

Исходя из предварительных испытаний, а также из литературных данных по образованию подобных соединений [39] установлено, что изучаемый лекарственный препарат взаимодействует с ионами меди (II) в широком интервале рН среды. В связи с этим нами изучено образование тройного комплексного соединения при значении рН от 1,0 до 6,0.

Методика. В делительную воронку вносили определенное количество миллилитров 1% раствора лекарственного препарата, 1 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия. Далее растворами гидроксида натрия и хлороводородной кислоты создавали необходимой значение рН среды и добавляли 5 мл хлороформа. Спустя 1 мин после экстрагирования и расслоения жидкости, измеряли оптическую плотность органического слоя с помощью фотоэлектроколориметра, при светофильтре (750 нм) и кювету с толщиной рабочего слоя 5 мм.

Рисунок 3.1. Влияние рН среды на оптическую плотность тройного комплекса метамизола натрия (С=2,8Ч10^-3 моль/л)

Обсуждение результатов. В результате исследований установлено, что максимальный выход продукта реакции наблюдается при значениях рН=5,3-5,8 (рис. 3.1). В данном пределе значений концентраций ионов водорода оптическая плотность тройного комплексного соединения максимальна и имеет постоянное значение. Следовательно, приведенный интервал значения рН нами принят за оптимальный, при котором можно проводить анализ метамизола натрия.

3.1.2 Влияние концентрации реактивов на оптическую плотность экстракта тройного комплекса метамизола натрия

Расчет концентраций сульфата меди (II) и салицилата натрия проводили по кривым насыщения. Для чего в выбранном оптимальном значении рН среды провели две серии опытов при постоянной концентрации двух компонентов реакции и переменной - одного реактива.

Методика. Вводили поочередно в делительную воронку определенное количество миллилитров 1% раствора метамизола натрия, 1,5 мл 1 моль/л салицилата натрия, создавали необходимое значение рН среды и прибавляли 0,3; 0,5; 0,7; …; 1,5 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), воды до 5 мл и 5 мл хлороформа. Измеряли оптическую плотность раствора с помощью фотоэлектроколориметра после предварительной экстракции в течение 1 мин и расслоения жидкости (1 мин). Параллельно проводили вторую серию опытов аналогичным образом, при постоянной концентрации лекарственного препарата, сульфата меди и значениях рН среды. Результат опытов приведен на рисунках 3.2 и 3.3.

Рисунок 3.2. Влияние концентрации сульфата меди (II) на выход тройного комплексного соединения метамизола натрия. Метамизол натрия (С=2,8Ч10^-3 моль/л)

Рисунок 3.3. Влияние концентрации салицилата натрия на выход тройного комплексного соединения метамизола натрия. Метамизол натрия (С=2,8Ч10^-3 моль/л)

Обсуждение результатов. Из рисунков 3.2 и 3.3 следует, что для максимального выхода продукта реакции лекарственного препарата с реактивами в кислой среде необходим 40-кратный избыток сульфата меди (II) и 60-кратный избыток салицилата натрия по отношению к их стехиометрическому количеству. В данном случае будет наблюдаться связывание исследуемого вещества в окрашенное соединение, которое будет переходить в органическую фазу при однократной экстракции примерно 99-100%.

3.1.3 Определение времени и степени однократной экстракции органического основания метамизола натрия

Одним из важных факторов, влияющих на экстракцию, является время контакта фаз. Скорость экстракции зависит от скорости химической реакции, протекающей в системе, в частности, от скорости образования экстрагируемого соединения, массопередачи вещества между двумя фазами. Последующие исследование показали, что время экстракции изучаемого комплексного соединения хлороформом при соотношении водной и органической фаз 1:1 составляет 1 мин. Оптическая плотность хлороформного извлечения остается неизменной в течение 60 мин. Нами определена степень однократной экстракции. Для этого, полученный при максимальных значениях рН среды салицилатный комплекс меди (II) с метамизолом натрия, экстрагировали 5 мл хлороформа. Оптическую плотность (А₁) измеряли с помощью фотоэлектроколориметра КФК-2 с толщиной слоя 5 мм при светофильтре 750 нм и сравнивали с оптической плотностью (А₂) аналогично приготовленного раствора, но при двукратной экстракции (порциями по 3 и 2 мл хлороформа). Отношение А₁ и А₂ отвечает степени однократной экстракции органического основания. Результаты исследования приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Степень однократной экстракции органического основания

Лекарственный препарат	С препарата моль/л	А1	А2
Метамизол натрия	0,0028	0,320	0,0,325	98,46%

Из таблицы 3.1 видно, что степень однократной экстракции метамизола натрия равна 98,46%. Это дает основание проводить однократную экстракцию тройного комплексного соединения по стехиометрическому варианту при дальнейших исследованиях.

3.2 Предел обнаружения метамизола натрия

Предел обнаружения (чувствительность) лекарственного препарата определяли через открываемый максимум (С_min, г/мл) фотометрическим методом в оптимальных условиях протекания реакции с сульфатом меди (II) и салицилатом натрия. Для расчета использовали молярный коэффициент светопоглощения, приведенный в разделе 2, и основной закон светопоглощения, приняв за А_min=0,05. Результаты исследования приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Результаты расчета чувствительности реакции верапамила гидрохлорида с салицилатным комплексом меди (II)

Лекарственный препарат	Е	СminЧ10-5
		моль/л	г/мл
Метамизол натрия	4857	1,0	0,35

3.3 Количественное определение метамизола натрия в субстанции

Анализ проводили фотоэлектроколориметрическим методом. Массовую долю лекарственного препарата рассчитывали с помощью калибровочного графика и стандартов. Для приготовления раствора стандартного образца субстанцию метамизола натрия предварительно очищали путем перекристаллизации.

Построение калибровочного графика. В делительную воронку вносили 0,2; 0,4; …; 1,4 мл 1% раствора метамизола натрия, прибавляли 1 мл 1 моль/л раствора сульфата меди (II), 1,5 мл 1 моль/л раствора салицилата натрия, создавали оптимальное значение рН среды (рис. 3.4). Доводили объем водной фазы до 5мл, смесь экстрагировали 5 мл хлороформа в течение 1 мин. После расслоения жидкости (1 мин) хлороформный слой сливали в кювету с толщиной 5 мм. Измеряли оптическую плотность экстракта с помощью фотоэлектроколориметра КФК-2, при светофильтре 750 нм. Раствором сравнения служил хлороформ. Из рисунка 3.4 видно, что раствор метамизола натрия подчиняется основному закону светопоглощения в пределах концентрации от 1 до 12 мг/5 мл хлороформа.

Рисунок 3.4. Калибровочный график для определения метамизола натрия

Определение метамизола натрия в субстанции.

Готовят 1% раствор метамизола натрия. Берут микропипеткой часть раствора (табл. 3.3), помещают в делительную воронку и затем поступают, как указано при построении калибровочного графика.

Одновременно измеряют оптическую плотность 1% раствора стандартного образца (табл. 3.3) в тех же условиях.

Массовую долю лекарственного вещества в процентах при использовании стандартов рассчитывали по формуле 3.1 и при применении калибровочного графика по формуле 3.2.

,

где W - массовая доля лекарственного вещества, %;

А_х - оптическая плотность испытуемого раствора;

А₀ - оптическая плотность раствора стандартного образца;

m - масса анализируемого вещества, г;

a - масса анализируемого вещества, найденная по калибровочному графику, г;

...