Меню

Анализ лекарственных средств группы

Анализ лекарственных средств группы алифатических алканов

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Анализ лекарственных средств группы алифатических алканов, их галогено- и кислородсодержащих соединений. Глава 5.

  • ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
    • Предварительные испытания
    • Анализ индивидуальных лекарственных веществ
  • СПИРТЫ
    • Химические свойства
    • Анализ индивидуальных лекарственных веществ
  • ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ. СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ (АЛИФАТИЧЕСКИЕ)
  • АЛЬДЕГИДЫ
    • Анализ индивидуальных лекарственных веществ
  • УГЛЕВОДЫ
    • Химические свойства
    • Анализ индивидуальных лекарственных веществ

Освоение человеком органических веществ и выделение их из природных источников диктовалось практическими потребностя­ми. С давних нор известны масла, жиры, сахар, крахмал и многие другие вещества.

Первый период развития органической химии, называемый эм­пирическим, охватывает большой промежуток времени – от перво­начального знакомства человека с органическими веществами до возникновения органической химии как науки. В этот период по­знание органических веществ, способов их выделения и переработ­ки происходило опытным путём. К концу эмпирического периода были известны многие органические соединения.

Следующий период, аналитический, связан с появлением мето­дов установления состава органических веществ. Именно в этот период было показано, что все органические соединения содержат углерод. Кроме углерода, в составе органических соединений были обнаружены такие элементы, как водород, азот, фосфор, которые в настоящее время называют элементами-органогенами. Стало ясно, что органические соединения отличаются от неорганических прежде всего по составу.

ЛС органического происхождения составляют большую часть фармацевтических препаратов. В отличие от неорганических, боль­шинство органических соединений не являются электролитами, поэтому для их анализа обычно не могут быть применены реакции ионного типа, используемые для неорганических соединений. В то время как большинство реакций между неорганическими соедине­ниями протекают мгновенно вследствие обмена ионами, реакции органических веществ, как правило, идут медленно, и часто их можно остановить на стадии образования промежуточных продук­тов.

Характерной особенностью органических соединений является наличие в их молекуле определённых функциональных групп. Ха­рактер таких групп не только определяет реакции подлинности, но и лежит в основе метода количественного определения органичес­ких ЛС.

В исследовании органических ЛС большое значение имеет оп­ределение физических констант. Так, для твёрдых ЛС характерным показателем является температура плавления (Тпл). Для характери­стики отдельных ЛС служат: показатель температурных интервалов перегонки, плотность, показатель преломления и удельное враще­ние. Для идентификации масел и жиров характерны такие хими­ческие константы, как кислотное число, число омыления, йодное число и т.д. Эти показатели не только важны в определении под­линности ЛС, но и являются критериями чистоты.

Классификация

Лекарственные вещества, производные ациклических алканов, их галогено- и кислородсодержащие соединения разделяют на сле­дующие подгруппы:

  • парафины и их галогенопроизводные (галотан, хлорэтил);
  • спирты и эфиры (спирт этиловый, глицерин, нитроглицерин, ди­этиловый эфир);
  • альдегиды и их производные (раствор формальдегида, метенамин, хлоралгидрат);
  • углеводы (глюкоза, сахароза, лактоза, крахмал).

1. ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

К данной группе относятся производные углеводородов, в кото­рых один или несколько атомов водорода заменены атомами гало­гена (табл. 5).

По характеру галогена различают фтор-, хлор-, бром- и йодпро- изводные.

В соответствии со шкалой Полинга галогены являются более электроотрицательными элементами, чем атом углерода, находя­щийся в состоянии sр 3 – гибридизации. Вследствие этого электронная плотность ковалентной связи углерод-галоген смещена в сто­рону атома галогена, другими словами, связь С—Hal полярная. Пара валентных электронов, образующих эту связь, сдвинута к более элек­троотрицательному атому. Следовательно, повышается вероятность того, что при разрыве полярной связи оба электрона отойдут к бо­лее электроотрицательному атому.

Однако, кроме электроотрицательности, нужно учитывать и дру­гие факторы, в частности энергию связи. Энергия связи является мерой её прочности. Связь С-F намного прочнее, чем даже связь С-С, не говоря уже о связях С-С1 и С-Вr и особенно Сl . На­блюдаемое явление объясняется поляризуемостью атомов, связан­ной с их размерами. Чем больше диаметр атома, тем легче он поля­ризуется и тем легче происходит гетеролитический разрыв связи (см. табл. 6).

Таблица 6. Основные характеристики ковалентных связей в галотеналканах

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Проба Бельштейна

Предварительная проба Бельштейна служит для подтверждения наличия галогена в молекуле вещества органической природы. При прокаливании препарата на медной проволоке происходит окра­шивание пламени в зелёный цвет (галоидные соединения меди).

Медную проволоку длиной 10—12 см с загнутым в форме ушка концом или медную проволоку, предварительно обработанную азот­ной кислотой, промывают дистиллированной водой, прокаливают в пламени спиртовки до исчезновения окраски пламени. После охлаждения проволоки в её ушко помещают 3—5 мг вещества и снова вносят в пламя. Если пламя спиртовки или газовой горелки окрашивается в зелёный цвет, можно сделать вывод о наличии в испытуемом веществе галогена. При его отсутствии характерной окраски пламени не наблюдается.

Читайте также:  Первая помощь билеты по медицине

В случае положительного эффекта пробы Бельштейна да под­тверждения наличия галогена в молекуле неизвестного вещества и для определения наличия хлора, брома и йода проводят дополни­тельные испытания путём минерализации веществ в присутствии безводного карбоната натрия. Образующиеся галогенид-ионы об­наруживают и идентифицируют известными реакциями.

Способы переведения ковалентносвязанных галогенов в ионное состояние и идентификация галогенов

Минерализация фторсодержащих соединений:

1) Сплавление с металлическим натрием.

2) Сжигание в колбе с кислородом.

Методика. Метод сжигания веществ в атмосфере кислорода применяется для определения галогенов (хлора, брома, йода, фтора), а также серы и фосфора. Суть метода состоит в разрушении органичес­ких веществ сожжением в атмосфере кислорода, растворении образую­щихся продуктов сгорания в поглощающей жидкости с последующим определением элементов, находящихся в растворе в виде ионов.

В колбу для сжигания наливают воду или другую поглощающую жидкость (для хлора и брома — это раствор пероксида водорода, для йода— раствор гидроксила натрия, для фтора – вода) и пропускают в течение .3-5 мин ток кислорода. Затем поджигают свободный конец узкой полоски фильтровальной бумаги и немедленно плотно закры­вают колбу пробкой, смоченной водой. Во время сжигания следует придерживать пробку рукой. По окончании сжигания колбу остав­ляют на 30-60 мин при периодическом перемешивании, после чего проводят определение тем или иным методом, подходящим для дан­ного элемента.

Доказательство наличия фтора

1) С цирконий-ализариновым реактивом.

После нагревания с расплавленным металлическим натрием реак­ционную смесь разводят водой, добавляют раствор кислоты уксусной для нейтрализации щелочи и затем — смесь, состоящую из равных объёмов растворов ализаринового красного С и циркония (IV) нитрата в кислоте хлороводородной; красный цвет раствора переходит в жёлтый:

Обесцвечивание раствора железа (III) тиоцианата.

Фториды обесцвечивают красного цвета раствор железа (III) тио­цианата:

Образование опалесценции или белого осадка кальция фто­рида.

Фториды при взаимодействии с растворимыми солями кальция и бария дают белый осадок:

Для всех фторсодержащих соединений.

Нагревание фторсодержащих органических соединений в смеси калия хромата и концентрированной Н24 приводит к образова­нию кислоты фтороводородной (плавиковой). Последняя, взаимо­действует со стеклом, образуя маслянистые капли.

Методика: 0,5 мл 1% раствора хромата калия нагревают с концентрированной Н24 в пробирке на водяной бане в течение 5 мин. Раствор легко смачивает стенки пробирки, не оставляя мас­ляных капель. К раствору добавляют 0,01 г фторсодержащего пре­парата и снова нагревают в течение 5 минут. Раствор не смачивает стенки пробирки, оставаясь в виде масляных капель.

Минерализация хлор- и бромсодержащих соединений

  1. Нагревание с кристаллическим натрия гидрокарбонатом.
  2. Нагревание с водным (левомицетин) или спиртовым (хлор- этил) раствором натрия гидроксида.
  3. Восстановление цинковой пылью в кислой или щелочной среде при нагревании (бромкамфора).
  4. Сжигание в колбе с кислородом.

Минерализация йодсодержащих соединений

  1. Нагревание кристаллического препарата в сухой пробирке (выделение фиолетовых паров йода).
  2. Нагревание с концентрированной кислотой серной.
  3. Нагревание со спиртовым раствором серебра нитрата.
  4. Сжигание в колбе с кислородом.

АНАЛИЗ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Галотан (фторотан).

1) Минерализация с последующим определением фторид-иона по реакции с цирконий-ализариновым комплексом.

Методика: 0,5 мл препарата нагревают с 0,05 г расплавленного металлического натрия, охлаждают, осторожно прибавляют 2 мл воды, раствор фильтруют и к фильтрату’ прибавляют 0,5 мл кислоты уксус­ной ледяной. 0,1 мл полученного раствора прибавляют к 0,2 мл смеси, состоящей из равных объёмов свежеприготовленного раствора ализа­ринового красного С и 0,1% раствора циркония нитрата в кислоте хлороводородной; красный цвет раствора переходит в светло-жёлтый.

2) После прибавления раствора фторотана к концентрирован­ной Н24 препарат должен находиться в нижнем слое. Плотность фторотана (1,865-1,870) больше, чем концентрированной Н24 (1.8300—1,8350). Это испытание позволяет также отличить фторо­тан от хлороформа, имеющего плотность 1,474-1,483.

3) ИК-спектры препарата и стандартного образца фторотана должны быть идентичны.

У фторотана определяют также показатель преломления и тем­пературу кипения.

Чистота. ФС на фторотан регламентирует определение предела кислотности или щёлочности, хлоридов и бромидов, свободных хлора и брома, нелетучего остатка.

  1. Кислотность или щёлочность. Препарат встряхивают с охлаждённой водой. На нейтрализацию водной вытяжки должно расхо­доваться определённое количество стандартных растворов натрия гидроксида и кислоты хлороводородной,
  2. Хлориды и бромиды. К водной вытяжке из препарата добавля­ют кислоту азотную и раствор серебра нитрата. Не должна появ­ляться опалесценция.
  3. Свободные хлор и бром. К водной вытяжке из препарата при­бавляют раствор калия йодида и крахмал. Если хлор и (или) бром присутствуют в водной вытяжке, пройдет реакция их (как окисли­телей) с калия йодидом (восстановителем) с образованием свобод­ного йода и появлением синего окрашивания.
  4. Летучие примеси определяют методом ГЖХ.
Читайте также:  Организация аптечного контролю качества лекарственных средств

В препарате определяют также содержание тимола, добавляемо­го в качестве консерванта. Количественное определение примеси проводят с помощью фотоэлектроколориметрии (ФЭК), измеряя оптическую плотность окрашенного соединения, полученного при взаимодействии галотана с титана диоксидом.

Статья Британской фармакопеи регламентирует определение тимола в галотане с помощью ГЖХ.

Хлорэтил

Подлинность. Идентификацию хлорэтила проводят после пред­варительной минерализации спиртовым раствором гидроксида ка­лия при нагревании с обратным холодильником:

Охлаждённый раствор даёт характерную реакцию на хлориды:

Препарат испаряется при комнатной температуре. Температура кипения хлорэтила 12—13 С. Для определения температуры кипе­ния в цилиндр, снабжённый пробкой и трубкой, охлаждаемый сна­ружи ледяной водой, наливают 5 мл хлорэтила, закрывают проб­кой, в трубке которой находится термометр с обёрнутым марлей шариком. Конец марли опускают в жидкость, а шарик термометра находится на поверхности хлорэтила. Ледяную воду заменяют на воду температуры 24—26 °С и наблюдают за температурой кипения. Препарат должен испариться при 12-13 °С.

Плотность 0,919-0,923 при 0°С (определяют предварительно охлаждённым ареометром в цилиндре, который охлаждается ледя­ной водой).

Чистота.

1) Кислотность. Препарат встряхивают в делительной воронке с ледяной водой. К водному слою добавляют индикатор бромтимоловый синий. Окраска раствора должна измениться от прибавления определённого количества 0,05 н. раствора натрия гид­роксида .

2) Спирт этиловый. Недопустимую примесь спирта этилового определяют по реакции образования йодоформа:

Так как примесь спирта этилового является недопустимой, до­бавление реактивов к водной вытяжке из препарата не должно при­водить к появлению мути.

Органические примеси. Препарат смешивают с концентриро­ванной Н24 в пробирке, погруженной в ледяную воду. Получен­ный раствор должен оставаться бесцветным (органические приме­си обугливаются).

Источник

Анализ лекарств группы алифатических карбоновых кислот

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Анализ лекарственных средств группы алифатических карбоновых кислот и оксикислот, кислоты аскорбиновой, алифатических аминокислот и их производных. Глава 6.

  • Производные алифатических карбоновых кислот
  • Кислота аскорбиновая
  • Аминокислоты и их производные

Алифатические кислоты играют большую роль в жизнедеятель­ности организма (молочная, пировиноградная, лимонная, уксусная). В связи с этим их соли, применяющиеся как ЛС, имеют анионы, не чуждые организму, хотя их использование основано на действии на организм катионов (за исключением натрия цитрата для инъек­ций).

Изучаемая в данной теме кислота аскорбиновая (витаминное ЛС) является лактоном ненасыщенной оксикислоты, проявляет кислот­ные свойства за счет присутствия в молекуле енольных гидрокси­лов.

Поскольку ни один живой организм не обходится без амино­кислот, они широко используются как ЛС, участвующие в азоти­стом обмене, в функционировании нервной системы.

ПРОИЗВОДНЫЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Общие свойства лекарственных веществ группы алифатических карбоновых кислот приведены в табл. 12.

Физические свойства

Приведенные в табл. 12 лекарственные вещества являются ра­створимыми в воде солями алифатических карбоновых кислот. Каль­ция глюконат используется в виде инъекционного раствора. Калия ацетат при растворении в воде дает щелочную реакцию среды вслед­ствие гидролиза:

Натрия цитрат в виде 4—5% раствора используется для консерви­рования крови, так как связывает ионы кальция крови, участвую­щие в процессе ее свертывания. Растворимость для натрия цитрата указана в частях, что связано со способом его применения.

Гигроскопичность калия ацетата необходимо учитывать при его хранении (хорошо укупоренная тара). Кристаллогидраты (кальция лактат, натрия цитрат да инъекций, кальция глюконат) при хра­нении выветриваются, поэтому хранятся в аналогичных условиях.

Химические свойства и определение иодлинности

Анионы кислот обычно доказываются с помощью реакций образования солей (осадок белый или окрашенный или раствори­мые окрашенные соли).

Ацетат-ион: реакция с железа (Ш) хлоридом;

Циграт-ион: реакция с раствором кальция хлорида:

Осадок образуется только при кипячении. При комнатной темпе­ратуре цитрат кальция в воде растворим.

Глюконат-ион: реакция с железа (III) хлоридом. Наличие не­скольких окси-групп и карбоксильной группы позволяет образо­вать соль с FeCl3 светло-зеленого цвета. Соль в воде растворима.

Лактат-ион: используется способность оксикислот к окислению с образованием различных продуктов. При окислении лактат-иона калия перманганатом получается ацетальдегид, обнаруживаемый по характерному запаху:

Окисление лактатов йодом в щелочной среде приводит к обра­зованию йодоформа, имеющего характерные цвет и запах:

Ацетат-ион может быть идентифицирован по реакции образова­ния этиланетата, имеющего яблочный запах:

Присутствие катионов натрия, калия, кальция доказывается обыч­ными аналитическими реакциями.

1) по окрашиванию пламени в желтый цвет;

2) по реакции с цинка уранилацетатом:

1) по окрашиванию пламени в фиолетовый цвет;

2) по реакции с кислотой виннокаменной:

Реакцию проводят в присутствии натрия ацетата для связыва­ния выделяющейся кислоты.

1) по кирпично-красному окрашиванию пламени;

2) по реакции с аммония оксалатом:

Читайте также:  Периоды лечебной физкультуры при переломах позвоночника

Методы количественного определения

Ацидиметрия

Метод основан на способности сильных минеральных кислот вытеснять органическую кислоту из ее соли.

При определении калия ацетата индикатор – тропеолин 00 не изменяет окраску от выделяющейся уксусной кислоты и изменяет — от избыточной капли кислоты хлороводородной:

Количественное определение натрия цитрата проводят в при­сутствии эфира, извлекающего кислоту лимонную, и окраска ин­дикатора (метиленовый синий + метиловый оранжевый) меняется от избыточной капли кислоты хлороводородной:

Кислотно-основное титрование в неводной среде

кислота уксусная ледяная; титрант — 0,1 М раствор кислоты хлорной; индикатор — кристаллический фиолетовый:

Титрант готовят растворением кислоты хлорной в кислоте ледя­ной уксусной, поэтому титрант представляет собой ионную пару:

Титровние завершается образованием слабого электролита. В дан­ном случае – кислоты уксусной:

Ионообменная хроматография

На примере натрия цитрата видно, что пропускание раствора лекарственного вещества через колонку с катионитом приводит к образованию кислоты лимонной, которую далее оттитровывают стандартным 0,05 М раствором натрия гидроксида:

Кальция лактат и кальция глюконат определяют по иону каль­ция комплексонометрически.

КИСЛОТА АСКОРБИНОВАЯ

Кислота аскорбиновая, возможно, имеет генетическое родство с моносахаридами, что проявляется в сходстве структурных фрагмен­тов молекул. Поэтому витамин С содержится в органах многих куль­турных и диких растений. Суточная потребность человека в кисло­те аскорбиновой выше, чем в других витаминах, и составляет примерно 30 мг.

Физические свойства

Кислота аскорбиновая — белый кристаллический порошок кис­лого вкуса; легко растворим в воде, Имееет 2 ассиметрических ато­ма углерода, Оптически активна. Физико-химические свойства кис­лоты аскорбиновой приведены в табл. 13.

ГФ требует определить угол вращения (α) 2% раствора и рассчи­тать удельное вращение по формуле;

где С — концентрация раствора;

I — длина трубки поляриметра — 1 дм.

Из-за нестойкости препарата при нагревании для определения Т его предварительно сушат при температуре 60 °С в течение 2 ч. Скорость подъёма температуры — 5″ в 1 мин (по той же причине).

Препарат поглощает свет в УФ-области спектра, что также ис­пользуется при анализе подлинности.

Химические свойства и анализ подлинности

Кислотные свойства. Аскорбиновая кислота является ϒ-лактоном, содержащим 2 спиртовых гидроксила в 5-м и 6-м положениях и 2 енольных гидроксила во 2-м и 3-м положении. Енольные гидро­ксилы обладают кислотными свойствами, дают кислую реакцию на лакмус, взаимодействуют и с NaОН и NaНСО3. Кислотные свой­ства более выражены у гидроксила в 3-м положении:

На наличии кислотных свойств основана реакция образования аскорбината железа. Реактив — железа (II) сульфат, не обладающий свойствами окислителя:

Следует иметь в виду, что аскорбиновая кислота является лакто­ном и при действии сильных щелочей лактонное кольцо гидроли­зуется, а затем образуется фурфурол:

Восстановительные свойства.

Окислители (АgNO3, КМnО4, J2, FеС13, реактив Фелинга и др.) окисляют кислоту аскорбиновую до кислоты дикетоаскорбиновой.

Для определения подлинности препарата обычно используют в качестве окислителей растворы 2.6-дихлорфенолиндофенолята на­трия и серебра нитрата. При взаимодействии кислоты аскорбино­вой с аммиачным раствором серебра нитрата выпадает темный оса­док металлического серебра:

Синее окрашивание 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия ис­чезает от действия на реактив кислотой аскорбиновой:

При действии сильных окислителей образуется фурфурол (см. выше).

Методы количественного определения

Алкалиметрия

Кислотные свойства кислоты аскорбиновой выражены в доста­точной степени, что позволяет количественно определять лекар­ственное вещество алкалиметрически. Кислота аскорбиновая тит­руется стандартным 0,1 М раствором натрия гидроксида как одноосновная кислота по енольному гидроксилу в 3-м положении:

Выраженные восстановительные свойства кислоты аскорбино­вой лежат в основе нескольких методик количественного опреде­ления данного лекарственного вещества (йодатометрия, йодомет­рия, йодхлормегрия).

Йодатометрия

Кислоту аскорбиновую титруют в присутствии калия йодида, не­большого количества кислоты хлороводородной и крахмала 0,1 и. стандартным раствором калия йодата до синего окрашивания:

Избыточная капля титрованного раствора калия йодата реагирует с калия йодидом, выделяя йод, который указывает на конец титрования:

Йодометрия

Кислота аскорбиновая окисляется титрованным раствором йода в нейтральной, слабокислой или слабощелочной средах до кислоты дегидроаскорбиновой.

Возможны и другие методики, например титрование натрия 2,6- дихлорфенолиндофенолятом.

Кислота аскорбиновая используется в виде порошков, таблеток и растворов для инъекций. Поскольку в растворах она легко окис­ляется, инъекционные растворы готовят на воде, насыщенной СО2, с добавлением стабилизаторов-антиоксидантов (Na2SO3, Na2S2O5). В раствор для инъекций добавляют натрия гидрокарбонат, так как препарат имеет кислую реакцию среды, раздражающую ткани.

При йодатометрическом методе количественного определения кислоты аскорбиновой в инъекционном растворе следует учиты­вать наличие антиоксидантов-стабилизаторов, которые будут реа­гировать с титрантом — КIO3. Поэтому вначале к раствору добавля­ют раствор формальдегида, связывающий антиоксиданты:

Затем кислоту аскорбиновую титруют стандартным раствором калия йодата.

Источник