Применение перманганатометрии в фармацевтическом анализе
Кафедра фармацевтической химии и фармакогнозии
Фармакопейный анализ неорганических
Лекарственных веществ. Применение аргентометрии и перманганатометрии в фармацевтическом анализе.
Лабораторно-практические занятия для студентов
Курса фармацевтического факультета
Нижний Новгород
Фармакопейный анализ неорганических лекарственных веществ. Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям составлены для студентов 3 курса фармацевтического факультета – Нижний Новгород: изд-во Нижегородской государственной медицинской академии, 2009.
Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям составлены для студентов 3 курса фармацевтического факультета по изучению особенностей фармакопейного анализа неорганических лекарственных веществ. В пособии рассмотрены методики оценки качества неорганических лекарственных веществ для установления их подлинности, доброкачественности и количественного содержания в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи и действующих фармакопейных статей.
Рекомендовано к изданию ЦМС Нижегородской государственной медицинской академии
Составители: Мельникова Н.Б., Саликова Т.В., Жильцова О. Е.
Рецензент:
Мельникова Н.Б.,
Саликова Т.В.,
Жильцова О.Е.
Занятие 11
Применение аргентометрии в фармацевтическом анализе
Галогенсодержащих лекарственных веществ неорганической природы.
Цель занятия:
· освоить аргентометрический метод титрования.
· закрепить метод аргентометрии на примере лекарственных веществ галогенидов щелочных металлов;
· изучить свойства, реакции идентификации и методы количественного определения галогенидов щелочных металлов.
Самостоятельная подготовка. Аргентометрический метод титрования. Условия применения, достоинства и недостатки каждого метода.Изучить реакции подлинности на катионы щелочных металлов и анионы галогенидов. Изучить физические и химические свойства лекарственных веществ – галогенов и галогенидов щелочных металлов, установление их доброкачественности, методы количественного анализа, фармакологическое действие, формы применения, условия хранения.
Объекты исследования:калия йодид, калия бромид, калия хлорид, натрия хлорид.
Конкретныезадачи занятия:
· изучить условия и технику проведения аргентометрического титрования;
· ответить на вопросы входного контроля;
· изучить свойства лекарственных веществ группы галогенидов щелочных металлов: калия йодида, калия бромида, калия хлорида, натрия хлорида;
· провести анализ этих лекарственных веществ по показателям: “Описание”, “Подлинность”, “Прозрачность и цветность”, “Кислотность или щелочность”, “Сульфаты, тяжелые металлы, железо”, “Кальций, магний, барий”;
· выполнить количественное определение этих субстанций методом аргентометрии согласно методике НД.
В процессе самоподготовки и на занятии студент должен приобрести следующие знания и умения:
Знать:
· методы аргентометрического титрования;
· формулы, латинские, русские и химические названия, внешний вид, свойства и растворимость галогенидов щелочных металлов, применяемых в медицинской практике: калия йодида, калия бромида, калия хлорида, натрия хлорида;
· реакции идентификации галогенидов щелочных металлов;
· требования и методы анализа на чистоту галогенидов щелочных металлов;
· методики определения цветности и степени мутности жидкостей;
· условия определения специфических примесей;
· методы количественного определения галогенидов щелочных металлов;
· условия хранения, применение в медицинской практике.
Уметь:
· проводить оценку качества данных лекарственных веществ по внешнему виду, растворимости, подлинности, испытания на чистоту и допустимым пределам примесей, прозрачности и цветности;
· проводить оценку количественного определения галогенидов щелочных металлов методом аргентометрии.
Задание на занятие:
Группа получает для анализа субстанцию. Необходимо:
1. Оценить качество лекарственного вещества по показателям “Описание” и “Растворимость”.
2. Выполнить реакции подлинности.
3. Провести анализ доброкачественности по разделам “Прозрачность и цветность раствора”, “ Сульфаты, тяжелые металлы, железо”, “Кислотность или щелочность”, “ Кальций, магний, барий”(по указанию преподавателя).
4. Провести количественное определение субстанции методом аргентометрии.
5. Результаты оформить в виде табл.1. Сделать заключение о качестве субстанции.
Таблица 1
Результаты анализа
| Показатель | Требования по НД | Схема реакции | Результаты испытания | Заключение |
Ситуационные задачи и вопросы для входного контроля
1. Какие варианты аргентометрического метода количественного анализа можно использовать для определения галогенидов щелочных металлов? Каковы условия применения каждого варианта?
2. Требовалось провести аргентометрический анализ двух лекарственных веществ: натрия хлорида и калия иодида. Какой индикатор необходимо использовать для определения каждого из указанных веществ и почему?
3. Напишите структурные формулы и латинские названия иода кристаллического, кислоты хлороводородной, натрия и калия бромидов, натрия и калия иодидов натрия и калия хлоридов, натрия фторида.
4. Напишите латинские названия фармакопейных препаратов иода. Укажите состав растворов йода спиртовых 5 и 10%.
5. Охарактеризуйте физические свойства (агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде и органических растворителях) перечисленных выше лекарственных средств.
6. Опишите методики идентификации (реактивы, условия, эффекты реакций) изучаемых препаратов группы галогенов. Напишите соответствующие уравнения химических реакций.
7. Назовите методы количественного определения иода, растворов иода 5% и 10%, кислоты хлороводородной, калия и натрия бромидов хлоридов и иодидов, натрия фторида. (методы, титранты, условия, индикаторы). Напишите соответствующие уравнения химических реакций
8. Опишите условия хранения и медицинское применение лекарственных средств из группы галогенов.
9. На титрование 0,2972 г калия иодида (М.м. - 166,01) было затрачено 17,6 мл 0,1 М раствора нитрата серебра (К=1,01). Напишите уравнение химической реакции, объясните причину изменения окраски индикатора и рассчитайте содержание (%) калия иодида в веществе.
10. Соответствует ли калия бромид (М.м. = 119,01) требованиям НД (не менее 99,5%), если на титрование 0,2145 г пошло 18,0 мл 0,1 М раствора нитрата серебра (К = 0,99)?
11. На титрование навески натрия иодида (М.м. = 149,89) массой 0,3165 г затрачено 20,2 мл 0,1 М раствора нитрата серебра. Соответствует ли натрия иодид требованиям НД, если потеря в массе при высушивании составила 5%, а в высушенном веществе его должно быть не менее 99,0%?
Калия йодид
Kalii iodidum
ФС 42-3805-99
Описание. Бесцветные, белые кубические кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, солено - горького вкуса. Во влажном воздухе сыреет.
Растворимость. Растворим в 0,75 ч. воды, в 12 ч. спирта и 2,5 ч. глицерина.
Подлинность. Препарат дает характерные реакции на калий и йодиды (ГФ XI, вып. 1, с. 159).
Прозрачность раствора. 1 г препарата растворяют в 10 мл воды, полученный раствор должен быть прозрачным (ГФ XI, вып.1, с. 198).
Цветность раствора. 0,5 г препарата растворяют в 5 мл воды, полученный раствор должен быть бесцветным (ГФ XI, вып. 1, с. 194).
Щелочность.1 г препарата растворяют в 10 мл воды, прибавляют 0,2 мл 0,02М раствора кислоты хлористоводородной, раствор не должен окрашиваться в розовый цвет от прибавления 1 капли раствора фенолфталеина.
Сульфаты.1 г препарата в 10 мл воды должен выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,01 % в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Примечание.Если после прибавления кислоты хлористоводородной разведенной в анализируемом растворе появится желтая окраска, то для обесцвечивания прибавляют 0,05-0,1 мл 0,1М раствора натрия серноватистокислого, одновременно добавляя тот же объем в раствор сравнения.
Цианиды.0,5 г препарата растворяют в 5 мл воды, прибавляют 5 капель раствора железа закисного сульфат, 2 капли раствора железа окисного хлорид, 1 мл раствора натра едкого и слегка нагревают. После подкисления кислотой хлористоводородной раствор не должен окрашиваться в синий цвет.
Барий.0,5 г препарата растворяют в 10 мл воды, прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной разведенной и 1 мл кислоты серной разведенной, раствор должен оставаться прозрачным в течение 15 мин.
Тяжелые металлы. 0,5 г. препарата в 10 мл воды должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0.001 % в препарате; ГФ XI, вып. 1. с. 165).
Железо.3 г препарата в 10 мл воды должны выдерживать испытание на железо (не более 0,001 % в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Йодноватая кислота, тиосульфат, сульфит.0,5 г препарата растворяют в 10 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды, прибавляют несколько капель раствора крахмала и кислоты серной разведенной; в течение 0,5 мин не должно появляться синее окрашивание, заметное при рассматривании жидкости по оси пробирки. Синее окрашивание должно появиться от прибавления не более 1 капли 0,1 М раствора йода.
Нитраты. К 1 г препарата прибавляют 5 мл раствора натра едкого, 0,5 г цинковых и 0,5 г железных опилок и нагревают. Влажная красная лакмусовая бумага в парах жидкости не должна окрашиваться в синий цвет.
Потеря в массе при высушивании. Около 1 г (точная навеска) растертого в мелкий порошок препарата сушат при 100-105°С в течение 4 ч. Потеря в массе не должна превышать 1 % (ГФ XI, вып. 1, с. 176).
Количественное определение. Около 0,3 г препарата (точная навеска), предварительно высушенного при 100-105°С в течение 4 ч; растворяют в 30 мл воды, прибавляют 1,5 мл кислоты уксусной разведенной и титруют 0,1 М раствором серебра нитрата до перехода окраски осадка от желтой до розовой (индикатор – 0,3 мл 0,1 % раствора эозина Н).
1 мл 0,1 М раствора серебра нитрата соответствует 0,01660 гKI.
Препарат содержит не менее 99,5 % КI в пересчете на сухое вещество.
Натрия хлорид
Natrii chloridum
ФС 42-2572-95
Описание. Белые кубические кристаллы или белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса.
Растворимость. Растворим в 3 ч. воды, мало растворим в спирте 95 % (ГФ XI, вып.1, с.175).
Подлинность.0,02 г препарата дают характерные реакции на натрий и хлориды (ГФ XI, вып.1, с.159).
Прозрачность раствора.16 г препарата растворяют в 160 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды. 5 мл полученного раствора должны быть прозрачными или выдерживать сравнение с эталонным раствором I (ГФ XI, вып 1, с. 198).
Цветность раствора. 5 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора должны быть бесцветными (ГФ XI, вып. 1, с. 194).
Кислотность или щелочность. К 50 мл раствора, полученного при испытании на прозрачность раствора, прибавляют 5 капель раствора бромтимолового синего и 0,1 мл 0,02 М раствора натра едкого; должно появиться голубое окрашивание.
К другим 50 мл того же раствора прибавляют 5 капель того же индикатора и 0,1 мл 0,02 М раствора кислоты хлористоводородной; должно появиться желтое окрашивание .
Кальций.10 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора, не должны содержать кальция более, чем 2 мл эталонного раствора, разведенного водой до 10 мл (не более 0,006 % в препарате; (ГФ XI, вып. 1, с. 161).
Магний.5 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора, не должны давать мути от прибавления 0,5 мл раствора аммиака и 0,5 мл раствора натрия фосфата.
Барий.10 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора, не должны давать помутнения с 1 мл кислоты серной разведенной при наблюдении в течение 2 ч.
Железо.10 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора, не должны содержать железа более, чем 1 мл эталонного раствора, разведенного водой до 10 мл (не более 0,0003 % в препарате; (ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Тяжелые металлы.10 мл раствора, полученного при испытании на Прозрачность раствора, должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,0005 % в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Сульфаты.2 г препарата растворяют в 10 мл воды. Раствор должен выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,005 % в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 164).
Калий.Раствор 0,5 г препарата в 5 мл воды не должен давать мути от прибавления 0,5 мл раствора кислоты винной.
Соли аммония.Раствор 0,5 г препарата в 10 мл воды должен давать выдерживать испытание на соли аммония (не более 0,004 % в препарате; ГФ XI, вып. 1, с. 165).
Количественное определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) растворяют в 20 мл воды и титруют 0,1 М раствором серебра нитрата до оранжево-желтого окрашивания (индикатор – калия хромат).
1 мл 0,1 М раствора серебра нитрата соответствует 0,005844 гNaCl, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 99,5 %.
Калия бромид
Kalii bromidum
Описание: Бесцветные или белые блестящие кристаллы или мелкокристаллический порошок без запаха, соленого вкуса.
Растворимость. Растворим в 1,7 ч воды, мало растворим в спирте.
Подлинность. Препарат дает характерные реакции на калий и на бромиды.
Прозрачность и цветность раствора. Раствор препарата (1:10) должен быть прозрачным и бесцветным.
Щелочность.1 г препарата растворяют в 10 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды, прибавляют 0,1 мл 0,1 Н раствора соляной кислоты; раствор не должен окрашиваться в розовым цвет ни на холоду, ни при кипячении от прибавления 1 капли раствора фенолфталеина.
Сульфаты.3 г препарата растворяют в 30 мл воды. 10мл. этого раствора должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,01 % в препарате).
Йодиды. 5 мл того же раствора, разведенные водой до 10 мл не должны окрашиваться в синий цвет течении 10 мин. от прибавления 3 капель раствора окисного железа и нескольких капель раствора крахмала.
Барий, кальций, броматы. К 5 мл того же раствора прибавляют 1мл. концентрированной серной кислоты. Раствор должен быть прозрачным и не должен окрашиваться в желтый цвет в течении 5 мин.
Тяжелые металлы.5 мл того же раствора, разведенные водой до 10 мл должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001 % в препарате).
Железо. Раствор 3 г препарата в 10 мл воды должен выдерживать испытание на железо (не более 0,001 % в препарате).
Потеря в весе при высушивании. Около 1 г (точная навеска) растертого в мелкий порошок препарата сушат при 120°С до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 1 %.
Количественное определение. Около 0,2 г препарата (точная навеска), предварительно высушенного при 110°Св течение 4 часов, pacтворяют в 20 мл воды и титруют 0,1Н раствором нитрата серебра до оранжево-желтого окрашивания (индикатор-хромат калия). 1 мл 0,1 Н раствора нитрата серебра соответствует 0,01190 гКВг, которого в высушенном препарате должно быть не менее 99,0 % и не более 100,6 %.
Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света.
Успокаивающее средство.
Калия хлорид
Kalii chloridum
Описание. Бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок без запаха, соленого вкуса.
Растворимость. Растворим в З ч. воды, практически не растворим в 95% спирте.
Подлинность. Препарат дает характерные реакции на калий и на хлориды
Прозрачность и цветность раствора. 16 г препарата растворяют в 160 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды. Полученный раствор должен быть прозрачным и бесцветным.
Кислотность или щелочность. К 50 мл того же раствора прибавляют 5 капель раствора бромтимолового синего и 0,1 мл. 0,02 Н. раствора едкого натра; должно появиться голубое окрашивание. К другим 50 мл того же раствора прибавляют 5 капель раствора того же индикатора и 0,1 мл. 0,02 Н раствора соляной кислоты; должно появиться желтоеокрашивание.
Соли аммония. 2,5 мл того же раствора разведенные водой до 5 мл.не должны даватьреакцию на соли аммония.
Кальций. 10 мл.того же раствора не должны содержать кальций более эталонного раствора, разведенные водой до 10 мл. (не более 0,006 % в препарате).
Магний. 5 мл того же раствора не должны давать мути от прибавления 0,5 мл раствора аммиака и раствора фосфата натрия.
Барий 10 мл того же раствора не должны давать помутнения с разведенной серной кислотой при наблюдении в течение 2 часов.
Железо 10 мл того же раствора не должны содержать железа более чем 1 мл эталонного раствора, разведенный водой до 10мл. (не более 0,0003 % в препарате).
Тяжелые металлы. 10 мл.того же раствора должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,0005 % в препарате).
Сульфаты. Раствор 2 г препарата в 10 мл воды должен выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,005 % в препарате).
Натрий. 5 % раствор препарата не должен окрашивать бесцветное пламя в желтыйцвет.
Количественное определение. Около 1 г препарата (точная навеска) растворяют в воде в мерной колбе емкостью 50 мл.и доводят объем раствора водой до метки. 5 мл. полученного раствора разбавляют водой до 40 мл. и титруют 0,1 Н раствором нитрата серебра до оранжево-желтого окрашивания (индикатор - хромат калия).
1мл 0,1 Н раствора нитрата серебра соответствует 0,007456 г КСl, которого в препарате должно быть не менее 99,5 %.
Хранение. В хорошо укупоренной таре.
Источник ионов калия (применяют при гипокалиемии); антиаритмическое средство.
Контрольные вопросы
1. Какими химическими реакциями устанавливается подлинность лекарственных веществ галогенидов щелочных металлов? Напишите уравнения реакций.
2. Наличие каких примесей устанавливают в лекарственных веществах галогенидов щелочных металлов?
3. Какие методы используют для количественного определения лекарственных веществ галогенидов щелочных металлов? Напишите уравнения реакций.
4. Какими методами, кроме фармакопейных, можно провести определение количественного содержания лекарственных веществ - галогенидов щелочных металлов? Напишите уравнения реакций.
5. При добавлении к растворам трех солей галогенидов калия азотной кислоты и нитрата серебра наблюдалось выпадение осадков. Каков цвет осадков?
6. Какой вариант аргентометрии предпочтительнее использовать для анализа натрия хлорида в лекарственной форме, имеющей кислую среду?
7.Рассчитайте объем 0,1 М раствора серебра нитрата, который пойдет на титрование навески массой 0,1012 г натрия хлорида (М.м. = 58,44). Приведите уравнения реакций.
Занятие 12
Применение перманганатометрии в фармацевтическом анализе