Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Общие понятия

2. Сущность метода комплексонометрического титрования

2.1 Индикаторы, применяемые в комплексонометрии

2.2 Характеристика комплексонообразующих веществ

2.3 Приготовление оттитрованного раствора для проведения комплексонометрического титрования

3. Применение метода комплексонометрия в анализе лекарственных средств

3.1 Особенности методики определения катионов

3.2 Частные случаи использования метода

Заключение

Список литературы

Введение

Фармацевтический анализ - наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного лекарственного вещества, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации готовой лекарственной формы. Фармацевтический анализ имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов анализа. Эти особенности заключаются в том, что анализу подвергают вещества различной химической природы: неорганические, элементорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных биологически активных веществ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. Количество лекарственных средств с каждым годом увеличивается. Это вызывает необходимость разработки новых способов анализа. Способы фармацевтического анализа нуждаются в систематическом совершенствовании в связи с непрерывным повышением требований к качеству лекарственных средств, причем растут требования как к степени чистоты лекарственных веществ, так и к количественному содержанию. Поэтому необходимо широкое использование именно химических методов для оценки качества лекарств. Так, комплексонометрия относится к основным методам химического анализа лекарственных средств.

Составной частью фармацевтического анализа является комплексонометрия. Его использование позволяет существенно упростить и ускорить процесс получения информации в фармацевтическом анализе.

Заметим, что в современной отечественной науке в сфере фармацевтической химии не достаточно уделено внимание вопросу значения комплексонометрии как основного химического метода фармацевтического анализа. В научной литературе достаточно скудно раскрыт материал по изучению комплексонообразующих веществ, не определены существенные особенности проведения комплексонометрии. Кроме того, в литературе, по нашему мнению, не раскрыт вопрос применения комплексонометрии при анализе лекарственных средств. Так, в большинстве указывается, что данным методом определяется только содержание металлов, но указана методика анализа в отношении конкретного лекарственного препарата.

Таким образом, анализ научной литературы показал, что вопросам значения комплексонометрии как химического метода фармацевтического анализа не уделено достаточно большого внимания.

Вышеуказанные проблемы и определили цель и задачи курсовой работы.

Целью курсовой работы является исследовать и проанализировать метод комплексонометрического титрования.

В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:

1.Исследовать комплексонометрию как метод титриметрического анализа.

2.Исследовать характеристики комплексонообразующих веществ;

3.Рассмотреть индикаторы, применяемые в комплексонометрии, и характеристики метода комплексонометрия;

4.Ознакомиться с правилами изготовления и хранения рабочих растворов.

5.Проанализировать особенности применения метода комплексонометрия в анализе лекарственных средств.

6.Изучить технологический процесс комплексонометрического титрования.

7.Изучить методики комплексонометрического исследования некоторых веществ.

1. Общие понятия

Титриметрический анализ

Титриметрический анализ (титрование) - методы количественного анализа в аналитической и фармацевтической химии, основанные на измерении объёма раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование - процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать, начиная от других отметок, не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (точку эквивалентности) определяют индикаторами или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т. д.). По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа

Виды титриметрического анализа

Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций:

.кислотно-основное титрование - реакции нейтрализации;

.окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия, иодометрия, хроматометрия) - окислительно-восстановительные реакции;

.осадительное титрование (аргентометрия) - реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения, при этом изменяются концентрации осаждаемых ионов в растворе;

.комплексонометрическое титрование - реакции, основанные на образовании прочных комплексных соединений ионов металлов с комплексоном (обычно ЭДТА), при этом изменяются концентрации ионов металлов в титруемом растворе.

Типы титрования

Различают прямое, обратное титрование и титрование заместителя.

.При прямом титровании к раствору определяемого вещества (аликвоте или навеске, титруемому веществу) добавляют небольшими порциями раствор титранта (рабочий раствор).

.При обратном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют его остаток, не вступивший в реакцию.

.При заместительном титровании к раствору определяемого вещества добавляют сначала заведомый избыток специального реагента и затем титруют один из продуктов реакции между анализируемым веществом и добавленным реагентом.

2. Сущность метода комплексонометрического титрования

комплексонометрия титрование раствор индикатор

В.В. Чупак-Белоусов указывает, что «комплексонометрическое титрование основано на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексонами - аминополикарбоновыми кислотами и их солями, образующиеся комплексные соединения называют комплексонатами» [16, С.62].

Другими словами, комплексономeтрия (хелатометрия), титриметрический метод анализа, основанный на образовании прочных внутрикомплексных соединений (хелатов) между катионами металлов и комплексонами. Наиболее часто применяют иминодиуксусную, нитрилотриуксусную (комплексон I) и этилендиаминтетрауксусную (комплексон II, Трилон-А) кислоты, динатриевую соль последней (комплексов III, ЭДТА, Трилон-Б), а также 1, 2-диаминоциклогексантетрауксусную кислоту (комплексон IV). Широкое использование комплексонов II и III обусловлено тем, что их реакции с катионами металлов протекают полно и в соответствии со стехиометрией, их растворы устойчивы при хранении; эти реагенты доступны и можно получить их препараты высокой чистоты. Конечную точку титрования устанавливают визуально по изменению окраски комплексонометрических индикаторов (металлоиндикаторов), а также потенциометрически, фотометрически, амперометрически или другими методами.

Комплексоны - неизбирательные реагенты. Селективность повышают различными приемами: уменьшением рН среды, выделением (осаждением, экстракцией) определяемого иона, маскированием, изменением степени окисления катиона и т.д. При титровании в кислой среде условная константа устойчивости комплексоната определяемого иона должна быть больше 10⁸. Титрованию не мешают ионы, условная константа устойчивости комплексонатов которых на 6 и более порядков меньше. Многообразие приемов Комплексонометрия дает возможность определять практически все катионы и анионы. Метод широко применяют при анализе природных и промышленных объектов. По правильности и воспроизводимости комплексонометрия несколько уступает гравиметрии, но значительно превосходит ее по экспрессности. В зависимости от способа индикации конечной точки можно титровать растворы исследуемого вещества с концентрацией 10^-4-10^-1 М.

Принцип комплексометрического титрования сводится к следующему. «К исследуемому раствору, содержащему определяемый катион при строго определенном значении рН прибавляют небольшое количество соответствующего индикатора, при этом образуется хорошо растворимое в воде окрашенное комплексное соединение индикатора с ионом определяемого металла» [5, С.202]. При титровании трилоном Б комплекс «разрушается и образуется более прочный, бесцветный, комплекс иона металла с трилоном Б; выделяется анион индикатора, который окрашивает раствор в другой цвет, присущий свободному индикатору при данном значении рН» [16, С.64].

Комплексометрическое титрование осуществляется двумя способами: методом прямого титрования и обратного.

Большинство катионов определяется в щелочной среде методом прямого титрования.

Метод обратного титрования применяется в тех случаях, когда «определяемые катионы осаждаются аммиаком (составной частью аммиачного буферного раствора), либо когда ионы металла, например алюминия, реагируют с трилоном Б очень медленно» [4, С.96]; «к раствору определяемой соли добавляют определенное количество трилона Б в избытке, который оттитровывают раствором какой-либо соли, чаще всего Zn²⁺, Mg²⁺, при определенном индикаторе и значении рН» [5, С.201].

В эквивалентной точке цвет раствора изменяется от цвета свободного индикатора до цвета его комплекса с катионом металла той соли, раствором которой оттитровывается избыток трилона Б.

При комплексометрическом титровании должны соблюдаться следующие условия:

1. «В точке эквивалентности катион металла практически должен быть полностью связан в комплекс с трилоном Б;

2. Комплекс трилона Б с определяемым катионом должен быть прочнее комплекса индикатора с этим же катионом» [4, С.97].

Комплексонометрию используют для количественного определения неорганических фармакопейных препаратов магния (магния оксид, магния сульфат, магния карбонат основной); цинка (цинка оксид, цинка сульфат); свинца (свинца оксид); кальция (кальция хлорид); висмута (висмута нитрат основной). Кальциевые соли органических кислот, растворимые в воде (кальция лактат, кальция глюконат, кальция пангамат, кальция пантотенат), определяют так же, как и кальция хлорид. Нерастворимый в воде бепаск (n-бензоиламиносалицилат кальция) предварительно минерализиуют прокаливанием до образования оксида кальция, а затем растворяют в соляной кислоте и титруют раствором трилона Б.

Комплексонометрию применяют и для количественного анализа органических и элементорганических соединений, в том числе и лекарственных веществ. Ряд методик основан на образовании комплексных соединений с ионами меди (II), цинка, свинца и др. (избыток которых титруют трилоном Б). Аналогичным образом выполняют определение после осаждения препарата в виде соли.

2.1 Индикаторы

В качестве индикаторов для комплексонометрических титрований были предложены и использовались многие другие вещества, однако в этой работе приводятся лишь те индикаторы, которые имеют потенциальную ценность для фармацевтического анализа.

К индикаторам, применяемых в комплексонометрии, относятся:

1. Кальконкарбоновая кислота;

2. Хромовый темно-синий (кислотный хром темно - синий);

3. Эриохром черный Т (протравной черный II);

4. Ксиленоловый оранжевый;

5. Раствор Трилона Б.

Рассмотрим вышеуказанные индикаторы более подробно.

Кальконкарбоновая кислота - темно-коричневый порошок с фиолетовым оттенком, практически нерастворим в воде, растворим в 50% ацетоне, спирте, легко растворим в растворах едких щелочей. В щелочной среде (рН>12, 0) имеет голубую окраску, а его комплексы с кальцием в тех же условиях - красновато-сиреневую. Переход окраски при прямом титровании от красновато-сиреневой к голубой.

Индикаторная смесь: «0, 1 г индикатора и 10 г натрия сульфата безводного растирают в ступке и перемешивают» [16, С.57].

Раствор индикатора: «0, 025 г индикатора растворяют в 100 мл 50% спирта или ацетона» [16, С.57].

На 100 мл титруемой жидкости берут 0, 1 г индикаторной смеси или 3 мл раствора индикатора.

2. Хромовый темно-синий (кислотный хром темно-синий) - однородный порошок темно-коричневого цвета. В щелочной среде (рН 9, 5-10, 0) имеет сине-фиолетовую окраску, а его комплексы с кальцием, магнием и цинком в тех же условиях вишнево-красного цвета.

Переход окраски при прямом титровании от вишнево-красной к сине-фиолетовой.

Индикаторная смесь: «0, 25 г индикатора и 25 г натрия хлорида растирают в ступке и перемешивают» [16, С.58].

Раствор индикатора: «0, 5 г индикатора растворяют в 10 мл аммиачного буферного раствора (рН 9, 5-10, 0) и доводят объем раствора до 100 мл 95% спиртом» [16, С.58].

На 50 мл титруемой жидкости берут около 0, 1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора.

3. Эриохром черный Т (протравной черный II) - однородный порошок темно-коричневого цвета; мало растворим в воде; в щелочной среде (рН 9, 5-10, 0) имеет синюю окраску, а его комплексы с кальцием, магнием и цинком в тех же условиях красно-фиолетового цвета. Переход окраски при прямом титровании от красно-фиолетовой к синей.

Индикаторная смесь: «0, 25 г индикатора и 25 г натрия хлорида растирают в ступке и перемешивают» [16, С.58].

Раствор индикатора: «0, 25 г индикатора и 2, 25 г гидроксиламина гидрохлорида растворяют в 50 мл метилового спирта» [16, С.58].

На 50 мл титруемой жидкости берут около 0, 1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора.

4. Ксиленоловый оранжевый - красно-коричневый блестящий кристаллический порошок, легко растворим в воде, разведенных кислотах; нерастворим в спирте и эфире; в сильнокислых растворах имеет розовую окраску, переходящую при рН > 2, 0 в желтую; в щелочной среде (рН > 6, 0) окрашен в красно - фиолетовый цвет. Переход окраски при прямом титровании от красной к желтой.

Индикаторная смесь: «0, 1 г индикатора и 10 г калия нитрата растирают в ступке и перемешивают» [16, С.59].

Раствор индикатора: «0, 25 г индикатора растворяют в 100 мл воды» [16, С.59].

5. Раствор Трилона Б

18, 8 г трилона Б растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1 л и фильтруют.

Установка титра: «около 3, 27 г (точная навеска) металлического цинка растворяют в 40 мл разведенной серной кислоты в мерной колбе вместимостью 1 л и по растворении доводят объем раствора водой до метки» [16, С.59].

Точно отмеривают из бюретки 25 мл приготовленного раствора цинка, прибавляют 5 мл буферного раствора рН 9, 5-10, 0, около 0, 1 г индикаторной смеси эриохрома черного Т, 70 мл воды, перемешивают и титруют раствором (0, 05 моль/л) трилона Б (от фиолетового до ярко-синего окрашивания).

2.2. Характеристика комплексообразующих соединений

Среди объемных методов анализа, принятых для количественного определения лекарственных веществ, широкое распространение получил комплексометрический метод, основанный на «реакции образования прочных комплексов полиаминокарбоновых кислот с ионами металлов (Са²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Bi³⁺ и др.). Поэтому эти кислоты называют комплексонами.

К простейшим комплексонам относятся следующие соединения.

Трехосновная нитрилотриуксусная кислота (НТА) или Н₃Y, где Y³⁺ анион (комплексон I):

Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУ) или ЭДТУК (комплексон II, трилон А):

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты Na₂H₂Y - ЭДТА (комплексон III, трилон Б):



Указанные простейшие комплексоны используются «в качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов» [3, С.125].

В качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов в основном применяется динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б).

Комплексоны широко применяются в аналитической практике, а также в технике и медицине. Способность комплексонов образовывать комплексы с ионами металлов используется для выведения из организма токсических ионов металлов, в том числе радиоактивных. Наиболее широкое распространение получили «этилендиаминотетрауксусная кислота (трилон А) и динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)» [4, С.96]. Трилон А применяется для устранения жесткости воды, так как связывает Са²⁺ в растворимый комплекс. Трилон Б используется в медицине для «выведения ионов кальция при патологическом отложении его в организме» [4, С.96]. Применяется трилон Б как средство, «предохраняющее кровь от свертывания при ее консервировании» [4, С.96].

В медицине применяется также кальциевая соль трилона Б или динатриево-кальциевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, называемая тетацин-кальций. 10% раствор этой соли является фармакопейным препаратом.

Трилон Б наряду с карбоксильными группами содержит аминный азот. Вследствие такого строения он является кислотой и комплексообразующим веществом. Н.Н. Глущенко указывает, что «многие металлы способны заменить атомы водорода карбоксильных групп ЭДТА (трилона Б), одновременно связываясь координационно с азотом аминогруппы, образуя при этом прочные комплексы трилона Б с металлом» [5, С.201].

Двухзарядный катион (Mg²⁺) образует комплексное соединение с трилоном Б следующего состава:

В случае трехзарядного катиона (Вi³⁺) структура комплексного соединения с трилоном Б выглядит:

Образование данных комплексов выглядит следующим образом:

[3, С.127], где

Na₂H₂Y - трилон Б;

Meⁿ⁺ - ион металла.

Резюмируя вышесказанное, нами сделаны следующий вывод: к простейшим комплексонам относятся трехосновная нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, используемые в качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов.

2.3 Приготовление оттитрованного раствора для проведения комплексонометрического титрования

индикатор раствор комплексонометрический титрование

Раствор ЭДТА

Приготовление. Помимо многих других преимуществ, комплексонометрия имеет еще одно, очень важное для аналитической практики, а именно: титрованный раствор готовят непосредственно по навеске, и при соблюдении соответствующих условий его титр абсолютно не изменяется.

В преобладающем большинстве случаев титрованный раствор ЭДТА готовят растворением соли Na2H2Y-2H20 с молекулярным весом 372, 16. Эта соль высокой степени чистоты имеется в продаже. Продажные препараты, согласно собственному опыту авторов книги и в соответствии с данными Блэделя и Найта, имеют влажность от 0, 3 до 0, 5%. Принимая во внимание это обстоятельство, можно непосредственно из навески приготовить раствор для титрования, который для общих целей имеет достаточно точно известную молярность. Влагу можно удалить высушиванием препарата при 80° С и 50%-ной влажности воздуха (в пересчете на 25°С). 100%-ная чистота и постоянная масса препарата достигаются в течение четырех дней. Высушивание при более высокой температуре нецелесообразно, так как при этом улетучивается и кристаллизационная вода. Полная дегидратация достигается без особого труда, если препарат сушат при 130-150° С.

При этом состав полученного продукта строго стехиометричен, однако, к сожалению, едва ли это выгодно, так как безводная соль обладает значительной гигроскопичностью. Термогравиметрические исследования подтверждают, что содержащая воду натриевая соль не отвечает строгим требованиям, предъявляемым к веществам для установки титра.

Для приготовления 0, 100 М раствора растворяют 37, 22 г Na2H2Y*2H20 в 1 л дистиллированной воды. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением этого основного раствора или соответствующим уменьшением навески препарата.

Чрезвычайно удобный путь, к которому, как ни странно, на практике очень редко обращаются, состоит в приготовлении раствора из свободной кислоты с молекулярным весом 292, 13. В продаже имеется кислота квалификации «чистая для анализа»; кроме того, ее легко приготовить, если раствор натриевой соли подкислить серной или соляной кислотой. Предпочитают соляную кислоту, так как из нее легче удаляются следы железа. Осадок отсасывают, тщательно промывают водой и сушат при 110° С. Такой препарат не гигроскопичен, устойчив и имеет очень высокую чистоту. Навеску растворяют в щелочи, причем берут 2 г-экв NaOH или КОН на 1 моль ЭДТА. Для растворения соли можно также использовать аммиак.

Для приготовления 0, 100 М раствора ЭДТА 29, 21 г свободной кислоты и 9 г NaOH растворяют приблизительно в 400 мл воды. По охлаждении до комнатной температуры раствор разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением основного раствора или пропорциональным уменьшением навески.

Хранение. При хранении титрованного раствора обращают особое внимание на сосуды для хранения. Мягкое стекло для этой цели непригодно, так как через короткое время с поверхности стекла переходит в раствор значительное количество ионов щелочноземельных и других мешающих металлов. Для закаленного стекла это менее характерно, в особенности если стекло долгое время было в употреблении или было обработано горячим сильнощелочным раствором ЭДТА. Так как в настоящее время сосуды из синтетических материалов считаются наиболее пригодными для обычных лабораторных нужд, то именно их предпочитают для хранения растворов. Ими пользуются преимущественно для хранения сильно разбавленных титрованных растворов. Уменьшение титра раствора в сосудах из пластических масс практически не имеет места. В стеклянных сосудах, в зависимости от состава стекла, уменьшение титра часто принимает значительные размеры, как показывают исследования Флашки и Садека.

Сосуды из пластмасс, между прочим, рекомендуются и для хранения других растворов, таких, как буферные, растворы для обратного титрования и т. д., в особенности если речь идет о щелочных растворах. Лишь для некоторых индикаторов, например ПАН, пластмассовые сосуды непригодны, так как индикатор растворим в органическом материале.

Установка титра. Молярность применяемого титрованного раствора для общих целей, как уже говорилось выше, достаточно точно может быть рассчитана из навески, если применять препараты надежного происхождения.

Однако, если имеется подозрение в наличии в препарате примесей, которые могут быть заимствованы также из взятой для растворения воды (стеклянный сосуд, неисправная установка для дистилляции, истощенный ионит и т. д.), или если требуется повышенная точность определений, установка титра неизбежна. Способ установки титра следует выбирать применительно к обстоятельствам (иначе могут получиться неправильные результаты), особенно если речь идет о растворах, содержащих примеси. Предположим, что раствор ЭДТА загрязнен примесями кальция и цинка. Если устанавливать титр раствора при рН = 10 по магнию, то с последним будет реагировать лишь та часть комплексона, которая не связана с цинком и кальцием. Если провести титрование в присутствии KCN, то мешать будет только кальций. Если устанавливать титр раствора при рН = 4 по меди, то мешать будет лишь цинк. Наконец, если устанавливать титр раствора при рН = 2 по железу, ни цинк, ни кальций не будут мешать, и мы получим полное содержание ЭДТА. Таким образом, в зависимости от условий получаются 4 различных результата. Если значение титра, полученного по железу, принять за основу для титрования, проводимого при рН=10, то будет получен ошибочный результат, и стандартизация потеряет свой смысл. Золотое правило науки о титровании: «Устанавливай титр в условиях, в которых будет проводиться собственно определение» - имеет здесь особенное значение. К тем случаям, когда при приготовлении растворов все следы металлов фактически исключены, это относится в меньшей степени.

Вещества для установки титра. Для установки титра раствора ЭДТА можно применять многие вещества, однако те, что перечислены ниже, особенно пригодны для этой цели.

Особенно важны вещества, по которым устанавливают титр ЭДТА для последующего определения кальция и магния, так как эти титрования проводят наиболее часто. Из обычных продажных препаратов, без сомнения, наилучшим является СаСО3. Это соединение легко получается в высокочистом виде, переносит сушку в широком интервале температур и не гигроскопично. Результаты исследований Барша подтверждают, что карбонат кальция как вещество для установки титра имеет преимущество перед оксалатом, гидроокисью и сульфатом. Шэд рекомендует кислую кальциевую соль яблочной кислоты, которую можно легко получить чистой в форме гексагидрата и которую одновременно можно применять для установки титра щелочей. Эквивалентный вес соли вполне соответствует целям, для которых ее используют, однако это соединение в продаже отсутствует.

Из солей магния особо упоминаются MgSO4*7H20 и Mg(IO3)2-4H20. Чтобы обеспечить точное содержание воды в первой соли, необходимо хранить ее над смесью из MgSO4 * 7Н2O и воды в соотношении 5:1. Вторая соль обладает значительным эквивалентным весом, при хранении она устойчива и теряет воду, согласно термограмме, только при температуре выше 110° С.

3. Применение метода комплексонометрия в анализе лекарственных средств

Комплексонометрию используют для количественного определения неорганических фармакопейных препаратов магния (магния оксид, магния сульфат, магния карбонат основной); цинка (цинка оксид, цинка сульфат); свинца (свинца оксид); кальция (кальция хлорид); висмута (висмута нитрат основной). Кальциевые соли органических кислот, растворимые в воде (кальция лактат, кальция глюконат, кальция пангамат, кальция пантотенат), определяют так же, как и кальция хлорид. Нерастворимый в воде бепаск (n-бензоиламиносалицилат кальция) предварительно минерализиуют прокаливанием до образования оксида кальция, а затем растворяют в соляной кислоте и титруют раствором трилона Б.

Комплексонометрию применяют и для количественного анализа органических и элементорганических соединений, в том числе и лекарственных веществ. Ряд методик основан на образовании комплексных соединений с ионами меди (II), цинка, свинца и др. (избыток которых титруют трилоном Б). Аналогичным образом выполняют определение после осаждения препарата в виде соли.

3.1 Особенности методики определения катионов

Определение алюминия. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 02-0, 03 г алюминия) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) и нейтрализуют раствором едкого натра (1 моль/л) по метиловому красному; нагревают раствор до кипения и выдерживают на кипящей водяной бане в течение 10 мин, охлаждают, прибавляют 0, 05 г индикаторной смеси ксиленового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамин и титруют избыток трилона Б раствором нитрата свинца (0, 05 моль/л) до розово-фиолетового окрашивания» [1, С.107].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 001349 г алюминия.

Определение висмута. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 1-0, 2 г висмута) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды и доводят рН до 1, 0-2, 0, добавляя по каплям разведенную азотную кислоту или раствор аммиака; прибавляют 0, 05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и медленно титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л) до желтого окрашивания» [1, С.108].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 01045 г висмута.

Определение кальция. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 04-0, 05 г кальция) растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; проводят определение:

1. «Доводят объем раствора водой до 100 мл и титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л). В конце титрования прибавляют 4 мл 30% раствора едкого натра, 3 мл раствора кальконкарбоновой кислоты, появляется розовое окрашивание; продолжают титрование до перехода окраски в интенсивно синий цвет;

2. Доводят объем раствора водой до 50 мл, прибавляют 10 мл буферного раствора с рН 9, 5-10, 0; 0, 1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора хромового темно - синего и титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л) до сине - фиолетового окрашивания» [1, С.108].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 002004 г кальция.

Определение свинца. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 1-0, 2 г свинца) растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 0, 05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамина и титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л) до желтого окрашивания» [1, С.109].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 01035 г свинца.

Определение магния. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 02-0, 03 г магния) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 10 мл буферного раствора с рН 9, 5-10, 0; 0, 1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л) до синего окрашивания» [1, С.109].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 001215 г магния.

Определение цинка. Точную навеску препарата (соответствующую 0, 06-0, 08 г цинка) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 0, 05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамина и титруют раствором трилона Б (0, 05 моль/л) до желтого окрашивания» [1, С.110].

1 мл раствора трилона Б (0, 05 моль/л) соответствует 0, 003268 г цинка.

3.2. Частные случаи использования метода комплексонометрии в анализе лекарственных средств

Препараты соединений висмута количественное определяют комплексонометрическим методом. Навеску препарата, растворенную в нагретой азотной кислоте, титруют 0, 05 М раствором трилона Б в присутствии индикатора пирокатехинового фиолетового. В качестве индикатора при комплексонометрическом определении висмута нитрата основного может быть также использован раствор ксиленолового оранжевого. В процессе титрования «титрант связывает ионы висмута, образовавшиеся при растворении препарата в азотной кислоте, в комплексное соединение» [4, С.139]. Комплексное соединение пирокатехинового фиолетового с ионом висмута имеет меньшую константу устойчивости, чем Bi³⁺ с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты. Поэтому при титровании трилон Б связывает ион висмута в более прочный комплекс, не имеющий окраски. В эквивалентной точке выделяется свободный индикатор, который придает раствору желтую окраску.

Препараты магния количественно определяют прямым комплексонометрическим методом с использованием индикатора кислотного хром черного специального (эриохром черный Т). Титрант - «0, 05 М раствор трилона Б (ЭДТАNa₂) связывает находящиеся в растворе ионы магния в комплексное соединение» [5, С.311]. Поскольку при этом происходит выделение серной кислоты, для поддержания оптимального значения рН среды необходимо прибавлять аммиачный буферный раствор. В эквивалентной точке, когда все ионы магния будут связаны в комплексное соединение металл - ЭДТАNa₂, титрант вступает во взаимодействие с ионами, содержащимися в составе комплекса металл - индикатор. Поскольку он имеет меньшую константу устойчивости, чем комплексное соединение ЭДТАNa₂ - металл, происходит разрушение комплекса индикатора с ионами магния. При этом красно-фиолетовая окраска раствора переходит в синюю окраску свободного индикатора.

Количественное определение кальция хлорида выполняют комплексонометрическим методом. В основе определения лежит тот же химический процесс, что и при анализе солей магния. Индикатором служит кислотный хром темно-синий, который в эквивалентной точке приобретает сине-фиолетовое окрашивание.

Содержание меди (II) сульфата в препарате может быть также установлено комплексонометрическим методом.

Кальциевые соли карбоновых кислот (кальция лактат и кальция глюконат) количественно определяют комплексонометрическим методом. Методика идентична определению неорганических препаратов кальция.

Для определения новокаина и дикаина разработаны методики косвенного комплексонометричебкого определения по иону цинка после осаждения оснований тетратиоцианата (II) цинкатом аммония. Дикаин можно определить, используя в качестве титранта сульфат церия (IV).

В гемодезе количественно устанавливают содержание кальция комплексонометрическим методом.

Разработаны способы использования тиоцианатных комплексов цинка и кобальта для комплексонометрического и экстракционно-фотометрического определения дибазола.

Изониазид можно определить косвенным комплексонометрическим методом с помощью иодвисмутата калия.

Реакцию взаимодействия производных барбитуровой кислоты с ионом ртути (II), в результате которой образуются нерастворимые в воде соединения, используют для меркуриметрического определения. Кислотные формы барбитуратов растворяют в этаноле, натриевые соли - в воде, добавляют 10%-ный раствор ацетата натрия и избыток раствора нитрата ртути (II). Осадок барбитурата ртути (II) отфильтровывают, а в фильтрате комплексонометрическим методом (титрант 0, 05 М раствор трилона Б, индикатор ксиленоловый оранжевый) в присутствии гексаметилентетрамина оттитровывают избыток нитрата ртути (II).

Разработан комплексонометрический способ определения физостигмина салицилата, основанный на его взаимодействии с иодвисмутатом калия. В качестве устойчивого титранта используют уксуснокислый раствор нитрата висмута в присутствии иодида калия. Продукт взаимодействия отфильтровывают и избыток реагента оттитровывают 0, 1 М раствором.

Хинозол количественно определяют комплексонометрическим методом (после перевода в основание). Основание растворяют в этаноле при нагревании до 60 ⁰С, осаждают избытком 0, 1 М раствором сульфата цинка и добавляют буферный раствор (рН 10). Осадок растворяют в хлороформе, прибавляют воду и оттитровывают избыток сульфата цинка 0, 1 М раствором трилона Б (индикатор эриохром черный Т).

Количественное определение глауцина гидрохлорида может быть выполнено косвенным комплексонометрическим методом, основанном на осаждении препарата раствором иодида кадмия в иодиде калия (реактив Марме). Избыток реактива оттитровывают раствором трилона Б с использованием индикатора кислотного хром темно-синего. Относительная погрешность определения около 1, 5%.

Применяются способы косвенного комплексонометрического титрования производных фенотиазина.

Таким образом, из вышесказанного следует, что метод комплексонометрии широко используется в анализе лекарственных форм.

Заключение

В ходе написания курсовой работы была полностью достигнута цель работы - исследовать и проанализировать метод комплексонометрического титрования и его применение в анализе лекарственных веществ.

Также при написании курсовой работы были выполнены поставленные задачи и сделаны выводы по данным задачам.

Выводы:

Исследовали комплексонометрию как метод титриметрического анализа.

Изучили технологический процесс комплексонометрического титрования.

Рассмотрели основные индикаторы комплексонометрии.

Ознакомились с правилами изготовления и хранения рабочих растворов.

Изучили методики комплексонометрического исследования некоторых веществ.

Метод комплексонометрии применяется в целях количественного определения неорганических и органических лекарственных средств, содержащих катионы магния, кальция, цинка, висмута, свинца, алюминия и др.

Точку эквивалентности устанавливают с помощью металлоиндикаторов - органических красителей (ксиленоловый оранжевый, пирокатехиновый фиолетовый, кислотный хром темно-синий), образующих с указанными катионами непрочные, ярко окрашенные комплексы. В эквивалентной точке эти комплексы разрушаются до образования свободного индикатора, по окраске которого делают заключение о конце титрования.

Непременным условием комплексонометрии является строгое соблюдение при титровании определенного интервала рН, что достигается с помощью буферных растворов.

Комплексонометрическое титрование может быть выполнено прямым, обратным и косвенным (заместительным) методами.

Список цитируемой литературы

1. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск 1. Общие методы анализа. М.: Медицина, 1987.

2. Государственная фармакопея СССР. XI издание. Выпуск 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. М.: Медицина, 1989.

3. Арзамасцев А.Р. Фармацевтическая химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

4. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. М.: МЕДпресс-информ, 2007.

5. Глущенко Н.Н. Фармацевтическая химия. М.: Академия, 2009.

6. Карпович В.Н. Фармакология. М.: Медицина, 1977.

7. Косарев В.В. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2010.

8. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1985.

9. Перельман Я.М. Анализ лекарственных средств. М.: Книга по требованию, 2012.

10. Сенов П.Л. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1986.

11. Солдатенко А.Т. Основы органической химия лекарственных средств. М.: Бином, 2009. 191.

12. Сокольский И.Н. Фармакология. М.: Медицина, 2009.

13. Сорокина А.А. Фармакология. М.: Медицинское информационное агентство, 2010.

14. Федюкович Н.И. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2012.

15. Харкевич Д.А. Фармакология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.

16. Чупак-Белоусов В.В. Фармацевтическая химия. М.: Бином, 2012. 280 с.

17. Яковлев Г.П. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. СПб: СпецЛит, 2006.

Размещено на Allbest.ru

...