Реферат: Современные методы фармацевтического анализа

Med-books.by - Библиотека медицинской литературы. Книги, справочники, лекции, аудиокниги по медицине. Банк рефератов. Медицинские рефераты. Всё для студента-медика.
Скачать бесплатно без регистрации или купить электронные и печатные бумажные медицинские книги (DJVU, PDF, DOC, CHM, FB2, TXT), истории болезней, рефераты, монографии, лекции, презентации по медицине.


=> Книги / Медицинская литература: Акупунктура | Акушерство | Аллергология и иммунология | Анатомия человека | Английский язык | Анестезиология и реаниматология | Антропология | БиоХимия | Валеология | Ветеринария | Внутренние болезни (Терапия) | Военная медицина | Гастроэнтерология | Гематология | Генетика | География | Геронтология и гериатрия | Гигиена | Гинекология | Гистология, Цитология, Эмбриология | Гомеопатия | ДерматоВенерология | Диагностика / Методы исследования | Диетология | Инфекционные болезни | История медицины | Йога | Кардиология | Книги о здоровье | Косметология | Латинский язык | Логопедия | Массаж | Математика | Медицина Экстремальных Ситуаций | Медицинская биология | Медицинская информатика | Медицинская статистика | Медицинская этика | Медицинские приборы и аппараты | Медицинское материаловедение | Микробиология | Наркология | Неврология и нейрохирургия | Нефрология | Нормальная физиология | Общий уход | О достижении успеха в жизни | ОЗЗ | Онкология | Оториноларингология | Офтальмология | Паллиативная медицина | Паразитология | Патологическая анатомия | Патологическая физиология | Педиатрия | Поликлиническая терапия | Пропедевтика внутренних болезней | Профессиональные болезни | Психиатрия-Психология | Пульмонология | Ревматология | Сестринское дело | Социальная медицина | Спортивная медицина | Стоматология | Судебная медицина | Тибетская медицина | Топографическая анатомия и оперативная хирургия | Травматология и ортопедия | Ультразвуковая диагностика (УЗИ) | Урология | Фармакология | Физика | Физиотерапия | Физическая культура | Философия | Фтизиатрия | Химия | Хирургия | Экологическая медицина | Экономическая теория | Эндокринология | Эпидемиология | Ядерная медицина

=> Истории болезней: Акушерство | Аллергология и иммунология | Ангиология | Внутренние болезни (Терапия) | Гастроэнтерология | Гематология | Гинекология | ДерматоВенерология | Инфекционные болезни | Кардиология | Наркология | Неврология | Нефрология | Онкология | Оториноларингология | Офтальмология | Педиатрия | Профессиональные болезни | Психиатрия | Пульмонология | Ревматология | Стоматология | Судебная медицина | Травматология и ортопедия | Урология | Фтизиатрия | Хирургия | Эндокринология

=> Рефераты / Лекции: Акушерство | Аллергология и иммунология | Анатомия человека | Анестезиология и реаниматология | Биология | Биохимия | Валеология | Ветеринария | Внутренние болезни (Терапия) | Гастроэнтерология | Генетика | Гигиена | Гинекология | Гистология, Цитология, Эмбриология | Диагностика | ДерматоВенерология | Инфекционные болезни | История медицины | Лечебная физкультура / Физическая культура | Кардиология | Массаж | Медицинская реабилитация | Микробиология | Наркология | Неврология | Нефрология | Нормальная физиология | Общий уход / Сестринское дело | Озз | Онкология | Оториноларингология | Офтальмология | Патологическая анатомия | Педиатрия | ПатоФизиология | Профессиональные болезни | Психиатрия-Психология | Пульмонология | Ревматология | Скорая и неотложная медицинская помощь | Стоматология | Судебная медицина | Токсикология | Травматология и ортопедия | Урология | Фармакогнозия | Фармакология | Фармация | Физиотерапия | Фтизиатрия | Химия | Хирургия | Эндокринология | Эпидемиология | Этика и деонтология

=> Другие разделы: Авторы | Видео | Клинические протоколы / Нормативная документация РБ | Красота и здоровье | Медицинские журналы | Медицинские статьи | Наука и техника | Новости сайта | Практические навыки | Презентации | Шпаргалки


Med-books.by - Библиотека медицинской литературы » Рефераты: Фармакология » Реферат: Современные методы фармацевтического анализа

Реферат: Современные методы фармацевтического анализа

0

Скачать бесплатно реферат:
«Современные методы фармацевтического анализа»


Оглавление

Введение
Глава 1.
1.1 Критерии фармацевтического анализа
1.2 Химические методы установления подлинности
Глава 2.
2.1 Идентификация элементорганических лекарственных веществ
2.2 Идентификация органических лекарственных веществ
2.3 Испытание на специфические примеси
Глава 3.
3.1 Осадительное титрование
3.2 Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)
3.3 Титрование в смешанных растворителях
3.4 Окислительно-восстановительное титрование
3.5 Нитритометрия
3.6 Элементный анализ
3.7 Метод сжигания в колбе с кислородом
3.8 Физические и физико-химические методы анализа
3.9 Оптические методы
3.10 Методы, основанные на поглощении электромагнитного излучения
3.11 Методы, основанные на испускании излучения
3.12 Методы, основанные на использовании магнитного поля
3.13 Электрохимические методы
3.14 Термические методы анализа
3.15 Методы разделения
Глава 4.
4.1 Валидация методов анализа
Заключение
Список используемой литературы


Введение

Фармацевтический анализ - это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного ЛВ, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации ЛФ. 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 ЛВ (субстанции), но и смеси, содержащие различное число компонентов [2] .
Задач фармацевтической химии:
 синтез новых лекарственных средств;
 моделирование новых лекарственных средств;
 изучение фармакокинетики;
 анализ качества лекарств;
Сборником обязательных обшегосударственных стандартов и положений, нормирующих качество лекарственных средств, является Государственная фармакопея.
Фармакопейный анализ лекарственных средств включает в себя оценку качества по множеству показателей. В частности, устанавливается подлинность лекарственною средства, анализируется его чистота, проводится количественное определение. Первоначально для такого анализа применяли исключительно химические методы; реакции подлинности, реакции на содержание примесей и титрование при количественном определении.
Способы фармацевтического анализа нуждаются в систематическом совершенствовании в связи с созданием новых Л С и непрерывным повышением требований к их качеству. Причем растут требования как к степени чистоты ЛВ, так и к количественному содержанию. Поэтому необходимо широкое использование для оценки качества ЛС не только химических, но и более чувствительных физико-химических методов.
К фармацевтическому анализу предъявляют высокие требования. Он должен быть достаточно специфичен и чувствителен, точен по отношению к нормативам, обусловленным ГФ, ФС и другой НД, выполняться в короткие промежутки времени с использованием минимальных количеств испытуемых Л С и реактивов.
Фармацевтический анализ в зависимости от поставленных задач включает различные формы контроля качества ЛС: фармакопейный анализ, постадийный контроль производства ЛВ, анализ ЛФ индивидуального изготовления, экспресс- анализ в условиях аптеки и биофармацевтический анализ.
Составной частью фармацевтического анализа является фармакопейный анализ. Он представляет собой совокупность способов исследования ЛВ и ЛФ, изложенных в Государственной фармакопее или другой нормативной документации. На основании результатов, полученных при выполнении фармакопейного анализа, делается заключение о соответствии ЛС требованиям ГФ (ФС, ФСП). При отклонении от этих требований ЛС к применению не допускают.
Заключение о качестве ЛС можно сделать только на основании анализа пробы (выборки). Порядок ее отбора указан либо в частной ФС, либо в общей статье ГФ XI (вып. 2).
Выполнение фармакопейного анализа позволяет установить подлинность ЛВ, его чистоту, определить количественное содержание фармакологически активного вещества или ингредиентов, входящих в состав ЛФ. Несмотря на то, что каждый из этих этапов имеет свою конкретную цель, их нельзя рассматривать изолированно. Они взаимосвязаны, взаимно дополняют друг друга и отражают комплексный характер оценки качества ЛС. Так, например, температура плавления, растворимость, рН среды водного раствора и т.д. являются критериями как подлинности, так и чистоты ЛВ. Указанные особенности фармакопейного анализа существенно отличают его от норм и требований к методам анализа, используемых в Государственных стандартах (ГОСТ) и технических условиях (ТУ).
В ФС описаны методики соответствующих испытаний применительно к тому или иному фармакопейному ЛС. Многие из этих методик идентичны. В целях унификации способов анализа в ГФ включены общие фармакопейные статьи (ОФС), в которых систематизированы сведения о выполнении испытаний на ряд ионов и функциональных групп, а также единых методов количественного определения. Для обобщения большого объема частных сведений по фармакопейному анализу будут рассмотрены основные критерии фармацевтического анализа и общие принципы испытаний на подлинность, чистоту и количественного определения ЛВ.

Глава 1.

.1 Критерии фармацевтического анализа

На различных этапах фармацевтического анализа в зависимости от поставленных задач имеют значение такие критерии, как избирательность, чувствительность, точность, время, затраченное на выполнение анализа, израсходованное количество анализируемого ЛВ или ЛФ.
Избирательность метода очень важна при проведении анализа смесей веществ, поскольку дает возможность получать истинные значения каждого из компонентов. Только избирательные методики анализа позволяют определять содержание основного компонента в присутствии продуктов разложения и других примесей.
Требования к точности и чувствительности фармацевтического анализа зависят от объекта и цели исследования. При испытании степени чистоты ЛВ используют методики, отличающиеся высокой чувствительностью, позволяющие устанавливать минимальное содержание примесей.
При выполнении постадийного контроля производства, а также при проведении экспресс-анализа в условиях аптеки важную роль имеет фактор времени, которое затрачивается на выполнение анализа. Для этого выбирают методы, позволяющие провести анализ в наиболее короткие промежутки времени и вместе с тем с достаточной точностью.
При количественном определении ЛВ используют метод, отличающийся избирательностью и высокой точностью. Чувствительностью метода пренебрегают, учитывая возможность выполнения анализа с большой навеской ЛВ.
Мерой чувствительности реакции является предел обнаружения. Он означает наименьшее содержание, при котором поданной методике можно обнаружить присутствие определяемого компонента с заданной доверительной вероятностью. Термин «предел обнаружения» введен вместо такого понятия, как «открываемый минимум», им пользуются также взамен термина «чувствительность». На чувствительность качественных реакций оказывают влияние такие факторы, как объемы растворов реагирующих компонентов, концентрации реактивов, рН среды, температура, продолжительность опыта. Для установления чувствительности реакций все шире используют показатель поглощения (удельный или молярный), устанавливаемый спектрофотометрическим методом. Высокой чувствительностью отличаются физико-химические методы анализа. Наиболее высокочувствительны радиохимические и масс-спектральный методы, позволяющие определять 10~8-10~9 г анализируемого вещества, полярографические и флуориметрические (10~6-10"9 г); чувствительность спектрофотомстрических методов Ю-3-10 6, потенциометрических - Ю"2 г.
Термин «точность анализа» включает одновременно два понятия: воспроизводимость и правильность полученных результатов. Воспроизводимость характеризует рассеивание результатов анализа по сравнению со средним значением. Правильность отражает разность между действительным и найденным содержанием вещества. Точность анализа у каждого метода различна и зависит от многих факторов: калибровки измерительных приборов, точности отвешивание или отмеривания, опытности аналитика и т.д. Точность результата анализа не может быть выше, чем точность наименее точного измерения [5] .
Так, при вычислении результатов титриметрических определений наименее точная цифра - количество миллилитров титранта, израсходованного на титрование. В современных бюретках в зависимости от класса их точности максимальная ошибка отмеривания около ±0,02 мл. Ошибка от натекания тоже равна ±0,02 мл. Если при указанной общей ошибке отмеривания и натекания ±0,04 мл на титрование расходуется 20 мл титранта, то относительная погрешность составит 0,2%. Приуменьшении навески и количества миллилитров титранта точность соответственно уменьшается. Таким образом, титриметрическое определение можно выполнять с относительной погрешностью +(0,2-0,3)%.
Точность титриметрических определений можно повысить, если пользоваться микробюретками, применение которых значительно уменьшает ошибки от неточного отмеривания, натекания и влияния температуры. Погрешность допускается также при взятии навески.
Отвешивание навески при выполнении анализа ЛВ осуществляют с точностью до +0,2 мг. При взятии обычной для фармакопейного анализа навески 0,5 г ЛВ и точности взвешивания ±0,2 мг относительная погрешность будет равна 0,4%. При анализе ЛФ и выполнении экспресс-анализа такая точность при отвешивании не требуется, поэтому навеску берут с точностью +(0,001-0,01) г, т.е. с предельной относительной погрешностью 0,1-1%.
При выполнении количественного определения любым химическим или физико-химическим методом могут быть допущены три группы ошибок: грубые (промахи), систематические (определенные) и случайные (неопределенные).
Грубые ошибки являются результатом просчета наблюдателя при выполнении какой-либо из операций определения или неправильно выполненных расчетов. Результаты с грубыми ошибками отбрасываются как недоброкачественные.
Систематические ошибки отражают правильность результатов анализа. Они искажают результаты измерений обычно в одну сторону (положительную или отрицательную) на некоторое постоянное значение. Причиной систематических ошибок в анализе могут быть, например, гигроскопичность ЛВ при отвешивании его навески, несовершенство измерительных и физико-химических приборов, опытность аналитика и т.д. Систематические ошибки можно частично устранить внесением поправок, калибровкой прибора и т.д.
Случайные ошибки отражают воспроизводимость результатов анализа. Они вызываются неконтролируемыми переменными.
Правильность результатов определений выражают абсолютной ошибкой и относительной ошибкой (погрешностью).
Абсолютная ошибка представляет собой разность между полученным результатом и истинным значением. Эта ошибка выражается в тех же единицах, что и определяемая величина (граммах, миллилитрах, процентах).
Относительная погрешность определения равна отношению абсолютной ошибки к истинному значению определяемой величины. Выражают относительную погрешность обычно в процентах (умножая полученную величину на 100). Относительная погрешность определений физико-химическими методами включает как точность выполнения подготовительных операций (взвешивание, отмеривание, растворение), так и точность выполнения измерений на приборе (инструментальная ошибка).
Индивидуальные вещества можно определять при анализе спектрофотометрическим методом в УФ- и видимой областях с относительной погрешностью ± (2-3)%, ИК-спектрофотометрией ±(5-12)%, газожидкостной хроматографией ± (3-3,5)%, полярографией ±(2-3)%, потенциометрией ±(0,3-1)%. При анализе ЛВ в многокомпонентных смесях относительная погрешность определения этими методами возрастает примерно в два раза. Сочетание хроматографии с другими методами позволяет выполнять анализ ЛВ в ЛФ с относительной погрешностью ±(3-7)%.
Точность биологических методов намного ниже, чем химических и физико-химических. Относительная погрешность биологических определений достигает 20-30 и даже 50%. Для повышения точности в ГФ XI введен статистический анализ результатов биологических испытаний.
Относительная погрешность определения может быть уменьшена за счет увеличения числа параллельных измерений. Однако эти возможности имеют определенный предел. Уменьшать случайную ошибку измерений, увеличивая число опытов, целесообразно до тех пор, пока она станет меньше систематической. Обычно в фармацевтическом анализе для расчетов берут среднее из трех параллельных измерений. При статистической обработке результатов определений с целью получения достоверных результатов выполняют не менее семи параллельных измерений.

1.2 Химические методы установления подлинности

Идентификация неорганических лекарственных веществ
Установление подлинности неорганических ЛВ основано на обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов, входящих в состав их молекул. С точки зрения приемов выполнения испытаний и получаемых при этом результатов можно выделить несколько общих способов.
Реакции осаждения основаны на образовании нерастворимых в воде продуктов реакции, аналитический эффект можно охарактеризовать по окраске или по растворимости осадков (в органических растворителях, кислотах, щелочах) [1] .
Эту же реакцию используют для обнаружения фосфат-ионов.
Арсенат-ионы дают аналогичные результаты:

Ионы калия осаждают винной кислотой:

Ионы натрия осаждают цинкуранилацетатом:

Ионы калия можно осадить раствором гексанитрокобальтата (III) натрия:

Некоторые реакции осаждения можно использовать для обнаружения и катионов, и анионов.
Ионы магния образуют в присутствии фосфат- и аммоний-ионов осадок фосфата магния-аммония:

Фосфат-ионы образуют с раствором молибдата аммония желтый осадок фосфор-молибдата аммония:

Ионы бария образуют белый осадок с сульфат-ионами: Аналогичную реакцию дают сульфиты:
Сульфит бария, в отличие от сульфата бария, растворим в хлороводородной кислоте. Ионы фтора открывают реакцией осаждения из раствора хлорида кальция:
Ионы серебра образуют осадки с хлоридами, бромидами, йодидами:
Образующиеся галогениды различаются по растворимости в растворе аммиака. Желтый осадок образуют ионы серебра с фосфатами:
Образует осадки ион серебра также с арсенит- и арсенат-ионами:
Ионы магния с растворами карбонатов образуют белый осадок основного карбоната магния:
Ионы железа (III) в растворе приобретают красное окрашивание в присутствии роданид-ионов, образуя малодиссоциирующее соединение:

Ряд реактивов образуют белые или окрашенные осадки с несколькими катионами. Ионы ртути, цинка, висмута, мышьяка взаимодействуют с сульфидами:

Ионы железа (III) и цинка осаждаются растворами гексацианоферрата (II) калия:

Ионы железа (II) дают аналогичные результаты с гексацианоферратом (III) калия:

Ионы цинка, меди и серебра осаждаются гидроксидом аммония с образованием осадков, растворимых в избытке реактива:
Ионы ртути (II) и висмута (III) осаждаются йодидами, осадки растворяются в избытке реактивов:

Окислительно-восстановительные реакции, используемые для испытаний подлинности, сопровождаются изменением окраски образующихся продуктов взаимодействия.
Бромид- и йодид-ионы окисляют хлором (хлорамином, другими окислителями):

Выделившийся бром окрашивает слой хлороформа в оранжевый цвет, а йод - в фиолетовый. Йод обнаруживают также по синему окрашиванию крахмального клейстера.
Фторид-ионы обесцвечивают красную окраску раствора роданида железа: Ионы меди, серебра восстанавливаются из оксидов и солей до свободных металлов:

Нитрат- и нитрит-ионы обнаруживают путем окисления дифениламина до дифенилбензидина, а затем до дифенилдифенохинондимина гидросульфата (синее окрашивание) в присутствии концентрированной серной кислоты:

Нитрит-ионы (в отличие от нитратов) обесцвечивают раствор перманганата калия, подкисленный серной кислотой:

Взаимодействуя с антипирином (феназоном), нитриты образуют продукт замещения - нитрозоантипирин (зеленое окрашивание):

Реакции разложения сопровождаются образованием газообразных продуктов, которые обнаруживают органолептически (запах, окраска).
Ионы аммония разлагаются под действием растворов гидроксидов (запах аммиака или изменение окраски красной лакмусовой бумаги):
Карбонат-ионы под действием насыщенного раствора сульфата магния образуют белый осадок, а гидрокарбонат образует осадок только при кипячении смеси (см. реакцию на магний).
Карбонат- и гидрокарбонат-ионы образуют газ - диоксид углерода под действием минеральных кислот:

Сульфит-ионы в тех же условиях образуют диоксид серы (резкий запах):

Нитрит-ионы, в отличие от нитрат-ионов, под действием кислот выделяют оксиды азота (диоксид азота имеет красно-бурую окраску):

Превращения, происходящие при нагревании и прокаливании некоторых ЛВ. Йод кристаллический, соединения мышьяка, ртути возгоняются (испытания выполнять под тягой!). Цинка оксид при прокаливании желтеет (после охлаждения окраска исчезает). Висмута нитрат основной разлагается с образованием оксида висмута (желтое окрашивание) и диоксида азота (желто-бурые пары). Соли алюминия при прокаливании с нитратом кобальта образуют сплав синего цвета, представляющий собой алюминат кобальта (тенарова синь). Соли цинка в этих условиях образуют сплав зеленого цвета (зелень Ринмана).
Установить наличие ряда элементов в неорганических и элементорганических ЛВ можно по изменению окраски бесцветного пламени горелки. Так, соль натрия, внесенная в пламя, окрашивает его в желтый цвет, калия - в фиолетовый, кальция - в кирпично-красный, лития - в карминово-красный. Соли бора, смоченные этанолом, окрашивают кайму пламени в зеленый цвет.

Глава 2.

.1 Идентификация элементорганических лекарственных веществ

Поскольку атомы у большинства элементорганических соединений связаны ковалентно, необходимым условием испытания их подлинности является предварительная минерализация. При этом происходит частичное или полное разрушение органической части молекулы до оксида углерода (IV) и воды. Другие элементы образуют соответствующие ионы. Последние идентифицируют с помощью рассмотренных выше или иных реакций[1] .
Серу обнаруживают либо путем восстановления до сульфид-ионов, либо окислением до сульфат-ионов. Образование сульфида происходит также из соединений, содержащих тиоэфирную или тиокетонную серу, при нагревании с 10% раствором гидроксида натрия:

Образовавшийся при восстановлении органически связанной серы сульфид натрия идентифицируют цветной реакции с нитропруссидом натрия (красно-фиолетовое окрашивание), осаждением раствором соли свинца (черное) или по сероводорода:

Счисление органически связанной серы осуществляют действием концентрированной азотной кислоты или сплавлением со смесью нитрата и карбоната калия. Образовавшийся сульфат-ион открывают реакцией с солями бария.
Фосфорсодержащие соединения минерализуют смесью концентрированных серной и азотной кислот до фосфат-ионов, которые обнаруживают реакциями образования фосфата магния-аммония или фосфор-молибдата аммония (см. реакции на фосфат-ион).
Галогенсодержащие соединения под действием цинковой пыли в кислой или щелочной среде образуют галогениды:

Затем обнаруживают образовавшиеся галогенид-ионы с помощью рассмотренных выше реакций. Проба Бейльштейна основана на образовании окрашенных в зеленый цвет галогенидов меди при внесении в бесцветное пламя медной проволоки с галогенсодержащим соединением.
Фтор и хлор открывают аналитическими реакциями на соответствующие ионы после разрушения органической части молекулы расплавленным металлическим натрием:

Йод обнаруживают либо нагреванием йодпроизводного в пробирке на пламени горелки, либо действуя концентрированной серной кислотой:

Наблюдают выделение фиолетовых паров йода или фиолетовую окраску хлороформного извлечения. Можно также применить спекание со смесью нитрата калия и карбоната натрия:

Затем обнаруживают йодид-ионы.
Метод спекания можно использовать при наличии в одном соединении хлора и серы с последующим обнаружением образовавшихся хлорид- и сульфат-ионов.

2.2 Идентификация органических лекарственных веществ

Общие химические реакции
В фармацевтическом анализе используются различные химические реакции органических соединений, которые дают определенный аналитический эффект (выпадение осадка, выделение газа, образование окрашенного раствора и т.д.) [7] .
Реакции нитрования сопровождаются образованием окрашенных в желтый цвет моно-, ди- и тринитропроизводных ароматического ряда:

Под действием гидроксидов калия (натрия) продукты нитрования образуют окрашенные соли:

Реакции нитрозироваиия приводят к образованию окрашенных, флюоресцирующих или имеющих стабильную температуру плавления нитрозосоединений:
Фенолы образуют нитрозосоединения, бесцветные или окрашенные в сине-зеленый (фенол), сине-фиолетовый (резорцин) цвет. При нитрозировании фенолов с последующим окислением образуются индофенолы (интенсивно-синее окрашивание):
Реакции диазотирования и азосочетания используют для идентификации производных первичных ароматических аминов и фенолов. Азосоединения - окрашенные (в красный, коричневый и оранжевый цвет) продукты, получаемые в две стадии:
Диазотирование (получение соли диазония):

Азосочетание (взаимодействие соли диазония с фенолом или ароматическим амином). Сочетание происходит в орто- или пара-положеннях по отношению к гидроксильной или аминогруппе, но идет легче в пара-положении:

с фенолами (нафтолами) происходит в слабощелочной (рН 9,0-10,0), а с аминами - в слабокислой среде.
Реакции галогенирования (бромирования и йодирования) по типу реакции электрофильного замещения используют для производных фенолов и первичных ароматических аминов. Наличие в их молекулах заместителей первого рода обусловливает происходящий процесс образования трибромфенола или триброманилина (белый осадок):

Аналогично происходит процесс образования трийодпроизводных. При наличии в молекулах фенола и анилина радикалов в пара- или орто-положениях образуются моно- или дигалогенпроизводные.
Реакции дегалогенирования можно выполнять без предварительной минерализации (если галогены связаны с углеродом непрочной ковалентной связью). Отщепление галогена при этом происходит под действием раствора нитрата серебра:

Дегалогенируют также, используя щелочное отщепление, путем нагревания галогенпроизводного в присутствии цинковой пыли (бромкамфора) или в спиртовом растворе гидроксида натрия:

Затем обнаруживают галогенид-ион.
Реакции конденсации альдегидов и кетонов с первичными аминами, гидроксиламином, гидразинами используются для идентификации всех указанных групп органических соединений по общей схеме:

Альдегиды, конденсируясь с первичными аминами, образуют окрашенные в желтый, красный или оранжевый цвет соли оснований Шиффа:

Эта реакция лежит в основе лигниновой пробы на первичные ароматические амины, которые взаимодействуют с лигнинами, содержащимися в бумаге.
Кетопроизводные образуют гидразоны:

и кетоксимы:

Гидразоны и кетоксимы - белые или окрашенные нерастворимые в воде соединения со стабильной температурой плавления. По этим признакам можно идентифицировать исходные для их получения соединения.
Окислительная конденсация с участием альдегидов лежит в основе таких широко применяемых в фармацевтическом анализе реакций, как образование ауринового красителя, нингидриновая реакция, мурексидная проба, проба Ле Розена и др.
Нингидриновая реакция является общей для а-аминокислот, имминокислот, полипептидов. Нингидрин (1,2,3-трикето-гидринденгидрат) образует с аммиаком, выделившимся из этих соединений, продукт конденсации - ион дикетогидриндилидендикетогидрамина, имеющий сине-фиолетовое окрашивание:

Реакции этерификации, ацилирования и гидролиза. Для подтверждения подлинности спиртов и карбоновых кислот широко используют реакцию этерификации, а подлинность сложных эфиров подтверждают с помощью обратного процесса - гидролиза:

Этерификацию проводят в присутствии дегидратирующих веществ (концентрированная серная кислота), а гидролиз - в кислой или щелочной среде.
Сходен с этерификацией процесс ацилирования (особенно ацетилирования) аминопроизводных:
а также обратный процесс - гидролиз ацильных производных.
Образовавшиеся в результате этерификации, ацилирования, гидролиза продукты идентифицируют по аналитическому эффекту (цвету, запаху, образованию газа или осадка, температуре плавления осадка и др.).
Очень широко используют, например, реакцию образования этилацетата, имеющего своеобразный фруктовый запах. Этилацетат образуют органические соединения, выделяющие при гидролизе этанол или уксусную кислоту:

Общим способом испытаний ЛВ, содержащих в молекуле сложноэфирную, лактонную, лактамную, амидную, имидную группы, является реакция, основанная на образовании гидроксамовых кислот (гидроксамовая проба):

Гидроксамовые кислоты, взаимодействуя с ионами железа (III) или меди (II), образуют окрашенные соли:

Реакции разложения амидов происходят при нагревании в растворах едких щелочей с образованием аммиака или алкиламинов. имеющих характерный запах:

Первичные, вторичные и третичные амины в тех же условиях образуют соответственно метиламин, диметиламин, триметиламин, например:

Указанные химические реакции используют для испытания подлинности солей первичных аммониевых оснований, амидов ароматических и гетероциклических кислот, производных уретанов.
Ациклические и циклические уреиды, алкилуреиды сульфокислот, производные гуанидина и семикарбазона, имеющие в молекуле уреидную группу, гидролизуются в щелочной среде с образованием аммиака. Например, уреиды:
К этой группе реакций можно отнести используемый в фармацевтическом анализе пиролиз (термическое разложение в сухой пробирке). Используют пиролиз для идентификации сульфаниламидов, производных бензодиазепина, пиридина и других ЛВ, которые образуют плавы с различной окраской и выделяют газообразные продукты с характерным запахом.
Реакции окисления-восстановления.
Процесс гидрирования осуществляют, как правило, водородом в момент выделения (при взаимодействии металлического цинка с хлороводородной кислотой). Эту реакцию используют для идентификации непредельных соединений, превращая их в предельные, или для восстановления нитросоединений до аминопроизводных:

Широко используются в фармацевтическом анализе реакции окисления. Первичные спирты идентифицируют, последовательно окисляя до альдегидов и кислот, которые затем обнаруживают с помощью характерных реакций:

Так, например, восстановительные свойства альдегидов устанавливают с помощью реакции образования «серебряного зеркала»:

Этот же процесс лежит в основе взаимодействия реактива Несслера с альдегидами:

Реакция окисления альдегидов лежит в основе использования реактива Фелинга, представляющего собой смесь отдельно приготавливаемых растворов сульфата меди и калий-натриевой соли винной кислоты. В щелочной среде при нагревании в присутствии альдегидов образуется красный осадок оксида меди (I). Общая схема этой реакции:

2.3 Испытание на специфические примеси

К числу специфических примесей относят присущие только определенному ЛВ исходные или промежуточные продукты синтеза, продукты разложения, сопутствующие биологически активные вещества (алкалоиды, гормоны, белки, полисахариды и др.). Они могут влиять на фармакологический эффект или оказывать токсическое действие. Несмотря на многообразие химической структуры специфических примесей, для их обнаружения используют несколько основных способов:
Использование специфической примеси в качестве эталона и фотометрическое или нефелометрическое определение ее содержания по отношению к этому эталону.
Использование способов, основанных на избирательном взаимодействии примеси с каким-либо реактивом и последующем ее определении.
Экстрагирование (отделение) примеси с помощью несмешивающихся растворителей (вода-эфир), отгонка растворителя и гравиметрическое, титриметрическое или фотометрическое ее определение.
Разделение и исследование примесей с помощью хроматографических методов (ТСХ, бумажная хроматография).
Испытания на чистоту, основанные на использовании ВЭЖХ, ГЖХ и их сочетания с другими методами (спектрофотометрия, масс-спектроскопия, полярография).
Химические методы определения лекарственных веществ
Методики, основанные на использовании химических методов, включены в ОФС и ФС (ФСП). Наиболее широко для количественного определения ЛВ применяют титриметрическис методы анализа. Значительно реже используют гравиметрический метод, газометрический метод и элементный анализ[8] .
Гравиметрический метод основан на измерении массы вещества. Сущность определения состоит в последовательном выполнении реакции осаждения, отделении, высушивании и взвешивании осадка. ГФ рекомендует гравиметрию для количественного определения барбитуратов, солей хинина, других ЛВ в виде органических оснований или нерастворимых в воде продуктов реакции (пикратов, кремниевольфраматов и др.) [13] .
Газометрический метод основан на взаимодействии испытуемого ЛВ с поглотительным раствором, содержащим количественно реагирующие с ним компоненты. Применяют для определения газообразных ЛВ (кислород, оксид азота, циклопропан и др.) [13] .

Глава 3.

.1 Осадительное титрование

Аргентометрия основана на реакциях осаждения галогенидов (Hal-) титрованным раствором нитрата серебра:

При прямом аргентометрическом титровании используют индикатор хромат калия (метод Мора) или адсорбционные индикаторы (метод Фаянса), При обратном титровании (метод Фольгарда) индикатором служат железоаммониевые квасцы, а избыток нитрата серебра определяют роданометрическим (тиоцианатометрическим) методом[10] .
Тиоцианатометрия основана на реакции осаждения иона серебра тиоцианатом аммония (индикатор - железоаммониевые квасцы) [10] :

Меркуриметрия основана на образовании малодиссоциированных соединений ртути (II):

При титровании хлоридов индикатором служит дифенилкарбазид или дифенилкарбазон:

При титровании йодидов конечную точку титрования устанавливают по выпадению красного осадка йодида ртути (II) вследствие разрушения образующегося при титровании тетрайодомеркурат-иона:

Меркурометрия - метод определения галогенидов, образующих малорастворимые соединения с катионами ртути (I). Титрантом служит раствор 0,1М раствор Hg2(NO3)2; индикатор - тиоцианат железа, который обесцвечивается в точке эквивалентности вследствие образования тиоцианата ртути (I) [12] .

3.2 Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)

Титрование в водной среде
Ацидиметрия используется для определения натриевых (калиевых) солей неорганических и органических кислот, а также органических оснований. Титрант - раствор хлороводородной кислоты:
Алкалиметрия используется для определения неорганических и органических кислот, а также солей органических оснований с различными кислотами:

Косвенная (заместительная) нейтрализация основана на реакции осаждения ионами серебра органических оснований, содержащих в молекуле вторичную аминогруппу или меркаптогруппу:

Выделившуюся кислоту титруют алкалиметрическим методом.
Оксимный метод также основан на косвенной нейтрализации эквивалентного количества хлороводородной кислоты, выделившейся при взаимодействии гидроксиламина гидрохлорида с кетопроизводными:

Этерификация в сочетании с алкалиметрией используется при определении спиртов и фенолов. Их ацетилируют уксусным ангидридом, а его избыток гидролизуют до уксусной кислоты, которую затем оттитровывают раствором гидроксида натрия:

Параллельно выполняют контрольный опыт с тем же количеством уксусного ангидрида.
Гидролиз сложных эфиров в сочетании с ацидиметрией. Сложные эфиры гидролизуют титрованным раствором гидроксида натрия, избыток которого титруют хлороводородной кислотой:

Пиролиз может быть выполнен в кислой среде:

Образовавшуюся при гидролизе органическую кислоту можно извлечь эфиром и оттитровать алкалиметрическим методом.

3.3 Титрование в смешанных растворителях

Используют в тех случаях, когда ЛВ плохо растворяются в воде или водные растворы имеют слабо выраженные кислотные (щелочные) свойства. Они усиливаются в присутствии этанола (ацетона).
Титрование в воде в присутствии несмешивающихся с ней эфира или хлороформа используют для извлечения органического основания или кислоты из водной фазы, что исключает их влияние на результаты титрования.
Титрование н среде неводных растворителей (неводное титрование)
Метод позволяет количественно определить органические вещества, проявляющие в водной среде очень слабые основные или кислотные свойства. В качестве титрантов используют растворы сильных кислот или сильных оснований[16] .
Неводное титрование органических оснований и их солей выполняют, используя в качестве растворителей безводные уксусную кислоту, уксусный ангидрид, муравьиную кислоту или их сочетания. Титрантом служит раствор хлорной кислоты, индикаторами - кристаллический фиолетовый, метиловый оранжевый.
Титрование слабых органических оснований хлорной кислотой в среде ледяной уксусной кислоты включает несколько этапов[16] :
Растворение HClO4 в ледяной СНзСООН:

Растворение основания в ледяной СНзСООН:

Взаимодействие ацетоний- и ацетат-ионов:

Взаимодействие протонированного амина с хлорат-ионом:

Очень слабые органические основания (рК> 12) необходимо титровать хлорной кислотой в среде уксусного ангидрида ЈУА), т.к. он более активно (чем ледяная уксусная кислота) усиливает основные свойства аминов.
Взаимодействие НСlO4 с УА:

Растворение амина в УА:

Взаимодействие кислоты с основанием:
. Взаимодействие ацетилий-иона с хлорат-ионом:

Соли органических оснований с галогеноводородными кислотами (ЯзЫ • НХ) проявляют кислотные свойства даже в неводной среде. Поэтому их титруют в присутствии ацетата ртути (II), который нейтрализует галогенпроизводную кислоту. Малодиссоциированные галогениды ртути (HgX2) и (СНзСОО) не мешают определению. Образующийся ацетат органического основания оттитровывают хлорной кислотой:

Неводное титрование галогеноводородов может быть выполнено без добавления ацетата ртути, если в качестве протогенных растворителей использовать безводную муравьиную кислоту в присутствии уксусного ангидрида.
Неводное титрование органических веществ, проявляющих кислотные свойства (фенолы, барбитураты, карбоновые кислоты, сульфаниламиды и др.), выполняют, используя в качестве растворителя диметилформамид или его смесь с бензолом. Титрантом служит раствор гидроксида натрия в смеси метанола и бензола или раствор метилата натрия. В качестве индикатора используют тимоловый синий.
Суммарно процесс нейтрализации фенолов (енолов) можно представить так:

3.4 Окислительно-восстановительное титрование

Йодометрия - метод, основанный на окислительных свойствах йода и восстановительных свойствах йодид-ионов[16] :

Титрант - раствор йода (индикатор - крахмал) используют для прямого титрования неорганических и органических веществ, способных окисляться или образовывать с йодом продукты присоединения или замещения. Используют также обратное йодометрическое титрование. При этом избыток йода титруют 0,1 М раствором тиосульфата натрия:

Восстановительные свойства йодида калия используют для количественного определения веществ, обладающих окислительными свойствами. Выделившееся эквивалентное количество йода оттитровывают тиосульфатом натрия.
Используют также сочетание реакции замещения (получение нерастворимых в воде моно-, ди- и трийодпроизводных) и обратной йодометрии. Йодпроизводные отфильтровывают, а в фильтрате определяют избыток титрованного раствора йода. Аналогичным образом используют реакцию образования полийодидов и органических оснований. При выполнении определения необходимо учитывать влияние рН среды.
Йодхлорометрия - отличается от йодометрии использованием в качестве титранта не раствора йода, а более устойчивого раствора йодмонохлорида. Аналогично йоду йодмонохлорид образует йодпроизводные органических оснований. Избыток титранта устанавливают йодометрически:

Йодатометрия основана на окислении органических соединений йодатом калия. Избыток титранта устанавливают йодометрически:

Бромид-броматометрия основана на использовании окислительных свойств или реакции замещения моно-, ди- или трибромпроизводных) за счет образующегося свободного брома:

Индикаторами при прямом титровании служат азокрасители, которые обесцвечиваются бромом. В случае обратного титрования эквивалентную точку устанавливают йодометрически по избытку титранта (бромата калия).
Перманганатометрия основана на использовании окислительных свойств титранта - перманганата калия в кислой среде:
Индикатором при прямом титровании служит сам титрант (появляется фиолетовое окрашивание), а при обратном титровании избыток титранта устанавливают йодометрическим методом.
Цериметрия основана на использовании окислительных свойств титранта - соли церия (IV), который в кислой среде восстанавливается до церия (III):

Индикатором служат дифениламин, о-фенантролин, а при обратном титровании избыток титранта устанавливают йодометрически:

.5 Нитритометрия

Метод количественного определения первичных и вторичных ароматических аминов, основанный на использовании титранта - раствора нитрита натрия в присутствии бромида натрия:

В этих условиях с первичными ароматическими аминами образуются диазосоединения (в кислой среде):
Вторичные ароматические амины в тех же условиях образуют Ы-нитрозосоединения:
Эквивалентную точку устанавливают различными путями: потенциометрически, с помощью указанных в ФС внутренних индикаторов (тропеолин 00, нейтральный красный), с внешним индикатором (йодкрахмальная бумага). Титрование с йодкрахмальной бумагой ведут до тех пор, пока капля титруемого раствора, взятая через 1 мин после прибавления титранта, не вызовет тотчас же посинение бумаги:
На результаты определения влияют температура (смесь охлаждают до 5-15°С), концентрация хлороводородной кислоты, природа растворителя.
При использовании внутренних индикаторов наблюдают изменение их окраски в эквивалентной точке[5] .

3.6 Элементный анализ

Определение азота в органических соединениях (метод Кьельдаля)
Метод основан на предварительной минерализации азотсодержащего органического соединения до гидросульфата аммония. Определение выполняют с помощью прибора, состоящего из колбы Кьельдаля, парообразователя, холодильника, приемника. Оно состоит из нескольких стадий.
Минерализация (нагревание с конц. Н2S04):

Разложение гидроксидом натрия и отгонка образующегося аммиака в приемник:

Взаимодействие в приемнике с борной кислотой с образованием тетрагидроксибората аммония:

Титрование отгона ОДМ раствором хлороводородной кислоты:

Параллельно выполняют контрольный опыт (без анализируемого вещества) для повышения точности результатов анализа.
Для определения веществ, содержащих в молекуле амидную группу, используют упрощенный вариант метода Кьельдаля, исключающий стадию минерализации. Методика сводится к гидролизу амида в колбе Кьельдаля 30% раствором гидроксида натрия, отгонке выделяющегося аммиака или амина в приемник и титровании отгона 0,1 М хлороводородной кислотой[14] .
Похожие материалы:

Добавление комментария

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:

Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код: