Физико-химические свойства глюкозы

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Получение глюкозы

1.2. Физико-химические свойства глюкозы

1.3. Подлинность

1.4. Испытание на чистоту раствора глюкозы

1.5. Количественное определение

1.6. Применение раствора глюкозы

1.7. Выводы по обзору литературы

Глава 2. Практическая часть. Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций 5%

2.1. Валидационная оценка методик анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Специфичность»

2.2. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Линейность»

2.3. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Прецизионность»

2.4. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Правильность»

Общие выводы

Список литературы

 

Введение

Валидация – экспериментальное доказательство пригодности методики для решения поставленной задачи. Валидация методик проводится на этапе подготовки НД на новые ЛС или пересмотре их в дальнейшем.

Цель работы: провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по нескольким показателям.

Задачи:

- изучить показатели качества раствора глюкозы для инъекций по литературным источникам;

- экспериментально провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по показателям: «специфичность», «линейность», «прецизионность», «правильность»;

- подвести итоги валидационной оценки методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций.

 

 

Глюкоза

 

Получение глюкозы

Углеводы содержаться в растительном и животном сырье. Глюкоза находится в виноградном соке, в плодах и других органах различных растений. Основным источником получения глюкозы в промышленности является крахмал, который гидролизуют в присутствии минеральных кислот:

(C₆H₁₀O₅)_n+_nH₂O → _nC₆H₁₂O₆

Глюкозу также можно получить гидролизом сахарозы с участием спиртового раствора хлороводорода. Глюкоза выкристаллизовывается, а фруктоза остается в растворе.

Раствор глюкозы для инъекций готовят следующим образом: к 50, 100, 250 или 400 г глюкозы безводной добавляют раствор соляной кислоты 0,1 М до рН 3,0 – 4,0; 0,26 г натрия хлорида и воды для инъекций до 1 л. Раствор фильтруют, разливают в ампулы из нейтрального стекла по 10, 20, 25 или 50 мл и стерилизуют паром при температуре 100^о С в течение 60 минут или насыщенным паром при температуре 119-121^оС в течение 5-7 минут.

 

Физико-химические свойства глюкозы

Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса. Легко растворим в воде, трудно растворим в 95% этаноле, практически нерастворим в эфире и хлороформе. Удельное вращение от +52 до +53^о (10% водный раствор).

 

Подлинность

Реакция подлинности на глюкозу основана на ее способности окисляться.

К раствору 0,2 г препарата в 5 мл воды прибавляют 10 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; выпадает кирпично-красный осадок.

Под воздействием минеральных кислот или щавелевой кислоты глюкоза превращается при нагревании в пробирке на пламени горелки в фурфурол или его производые:

Фурфурол или оксиметилфурфурол, являясь летучими соединениями, взаимодействуют с анилином или прокаином, нанесенным на фильтровальную бумагу, которой накрывают пробирку. Вначале образуется основание Шиффа, имеющее светло-желтую окраску, а затем фурановый цикл раскрывается и получается полиметиновый краситель – производное оксиглютаконового альдегида (малиново-фиолетовое окрашивание):

 

Количественное определение

Количественное содержание препарата определяют иодиметрически: точную навеску глюкозы (0,500 г) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в воде, доводят растворителем до метки.

К 5мл полученного раствора прибавляют 10 мл 0,1 М раствора иода, 10-15 мл 1% раствора натрия гидроксида и оставляют на 10-15 мин. Затем к раствору добавляют 10 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата в присутствии крахмала до обесцвечивания раствора.

1 мл 0,05 М раствора иода соответствует 0,0099 г водной глюкозы.

Параллельно проводят контрольный опыт.

Содержание глюкозы (Х) в лекарственном средстве рассчитывают по формуле:

,где

V_k- объем титранта, пошедший на титрование в контрольном опыте,

V-объем титранта, пошедший на титрование в исследуемом образце,

К- поправочный коэффициент,

Т- титр титранта по определяемому веществу,

а- навеска исследуемого образца.

 

Применение раствора глюкозы

В медицинских целях применяют изотонические (4,5-5%) и гипертонические (10-40%) растворы.

Изотонический раствор используют для возмещения дефицита воды в организме, вместе с тем он является источником легко усвояемого организмом ценного питательного материала. При сгорании глюкозы в тканях выделяется значительное количество энергии, которая служит для осуществления функций организма.

При введении в вену гипертонических растворов повышается осмотическое давление крови, усиливается ток жидкости из тканей в кровь, стимулируются процессы обмена веществ, улучшается детоксикационная функция печени, возрастает сократительная деятельность сердечной мышцы, расширяются сосуды, увеличивается диурез.

Растворы глюкозы широко применяют в медицинской практике при гипогликемии, болезнях печени (гепатите, дистрофии печени), токсикоинфекциях, разных интоксикациях (отравлениях наркотиками, синильной кислотой и ее солями, окисью углерода, анилином, мышьяковистым водородом, фосгеном и другими веществами) и иных патологических состояниях, а также при шоке и коллапсе; кроме того, они являются компонентами различных кровезамещающих и противошоковых жидкостей и используются для разведения ЛС при введении их в вену.

Изотонические растворы применяют подкожно (300-500 мл и более), внутривенно капельно (до 2-6 л в сутки) и в клизмах (300-500 мл).

Гипертонические растворы вводят вводят внутривенно по 20-50 мл; при необходимости капельно – до 1-3 л в сутки. Часто глюкозу назначают в сочетании с аскорбиновой кислотой.

Таблица 3. – Результаты титрования

Навеска 0,5% раствора глюкозы, мл	5,0	10,0	15,0	20,0	25,0
Содержание глюкозы в навеске, г	0,025	0,05	0,075	0,1	0,125
V(I2)-V(Na2S2O3), мл	4,0	5,2	6,2	6,8	7,5

 

Строим градуировочный график:

С,г

График 1. Зависимость объема титранта от концентрации.

Рассчитываем коэффициент корреляции:

r=0,992513

Заключение: Таким образом результаты оценки методики показывают, что зависимость объема титранта от концентрации глюкозы в растворе является линейной.

Таблица 4. Результаты испытаний

Уровень	Взято, г	,мл	Найдено, г	Х, %	(Хi-Хср)^2
н	0,02504	2,6	0,0252252	100,74	0,1936
н	0,02504	2,6	0,0252252	100,74	0,1936
н	0,02504	2,5	0,0244255	96,87	11,7649
с	0,05008	5,3	0,0514206	102,68	5,6644
с	0,05008	5,2	0,0504504	100,74	0,1936
с	0,05008	5,3	0,0514206	102,68	5,6644
в	0,07512	7,7	0,0747054	99,45	0,7225
в	0,07512	7,8	0,0756756	100,74	0,1936
в	0,07512	7,6	0,0737352	98,16	4,5796
				Хср=100,3

 

;

; SD=1,9095;

; RSD=1,9%

Заключение: полученные результаты показывают, что методика является валидной по показателю "Прецизионность" в условиях повторяемости; случайная ошибка незначительна (1,9%).

Таблица 5. – Приготовление модельных растворов глюкозы.

Модельная смесь	1(А1)	2(А2)	3(А3)
Навеска глюкозы,г	0,4	0,5	0,6
Раствора кислоты хлористоводородной 0,1 М	до pH 3,0-4,0	до pH 3,0-4,0	до pH 3,0-4,0
Воды очищенной, мл	до 10 мл	до 10 мл	до 10 мл

Раствор А_1. Точную навеску глюкозы (0,4 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Раствор А_2. Точную навеску глюкозы (0,5 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Раствор А_3. Точную навеску глюкозы (0,6 г) помещают в мерную колбу вместимостью 10 мл, растворяют в 5 мл воды очищенной, добавляют 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной до pH 3,0-4,0 и доводят водой до метки.

Растворы Б₁, Б₂, Б₃. В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А₁, прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

Растворы Б₄, Б₅, Б₆. В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А₂, прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

Растворы Б₇, Б₈, Б₉. В три колбы для титрования переносят по 1,0 мл раствора А₃, прибавляют 10 мл воды, 10 мл 0,05 М раствора иода, 3 мл 10% раствора натрия гидроксида. Закрывают склянку пробкой и оставляют на 5 минут в темном месте. Затем прибавляют 5 мл кислоты серной разведенной и титруют 0,1 М раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

1 мл 0,05 М раствора иода соответствует 0,0099 г водной глюкозы.

Параллельно проводят контрольный опыт.

Расчет содержания глюкозы провели по формуле:

X_{найдено}= ×K×T, где

V_k- объем титранта, пошедший на титрование в контрольном опыте,

V-объем титранта, пошедший на титрование в исследуемом образце,

К- поправочный коэффициент,

Т- титр титранта по определяемому веществу.

Результаты оценки методики количественного определения по показателю «Правильность» занесли в таблицу 6.

Таблица 6. – Результаты испытаний

Уровень	Взято, г	,мл	Найдено, г	Х, %	(100-Хi)^2
н	0,04008	6,9	0,03978	99,25	0,5625
н	0,04008	6,8	0,04075	101,67	2,7889
н	0,04008	6,9	0,03978	99,25	0,5625
с	0,05000	5,9	0,04948	99,56	0,1936
с	0,05000	6,0	0,04851	97,02	8,8804
с	0,05000	5,9	0,04948	99,56	0,1936
в	0,06004	4,9	0,05918	98,57	2,0449
в	0,06004	5,0	0,05821	96,95	9,3025
в	0,06004	4,8	0,06015	100,18	0,0324
				Хср=99,11

 

;

; SD=1,752;

; =1,52

< (2,31).

Заключение: сравнивая полученные результаты с табличными значениями можно сделать вывод о том, что методика является валидной по показателю «Правильность».

 

Общие выводы:

Глюкоза - это очень важный углевод, применяемый в самых различных областях. Важное место глюкоза занимает в медицине, как детоксикант и средство для парентерального питания.

В литературном обзоре были рассмотрены характеристика и свойства глюкозы, её получение, качественные реакции и методы количественного определения, а также практическое применение.

В экспериментальной части приведена валидационная оценка методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по показателям: «специфичность», «линейность», «прецизионность», «правильность».

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что представленные методики пригодны для практического использования и могут быть использованы для качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций.

 

 

Список литературы

1. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч.: Ч.1. Общая фармацевтическая химия; Ч.2. Специальная фармацевтическая химия: Учеб. для вузов. – Пятигорск, 2003. – 720 с.

2. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. – 16-е изд., перераб., испр., и доп. – М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2010. – 1216 с.

3. ОФС 42-0113-09 «Валидация аналитических методик»

4. Государственная фармакопея СССР. – Х изд.

5. Руководство к производственной практике по внутриаптечному контролю качества лекарственных средств: учебное пособие / Е.В. Компанцева, Т.Т. Лихота, Г.И. Лукъянчикова, Г.В. Сенъчукова / под редакцией Е.В. Компанцевой. – Пятигорск, 2006.-268 с.

6. Арзамасцев, А.П. Валидация аналитических методов / А.П. Арзамасцев, Н.П. Садчикова, Ю.Я. Харитонов // Фармация. -2006. –Т.55, №4. – С.8-12.

 

 

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Получение глюкозы

1.2. Физико-химические свойства глюкозы

1.3. Подлинность

1.4. Испытание на чистоту раствора глюкозы

1.5. Количественное определение

1.6. Применение раствора глюкозы

1.7. Выводы по обзору литературы

Глава 2. Практическая часть. Валидационная оценка методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций 5%

2.1. Валидационная оценка методик анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Специфичность»

2.2. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Линейность»

2.3. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Прецизионность»

2.4. Валидационная оценка методик титриметрического анализа раствора глюкозы для инъекций по показателю «Правильность»

Общие выводы

Список литературы

 

Введение

Валидация – экспериментальное доказательство пригодности методики для решения поставленной задачи. Валидация методик проводится на этапе подготовки НД на новые ЛС или пересмотре их в дальнейшем.

Цель работы: провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по нескольким показателям.

Задачи:

- изучить показатели качества раствора глюкозы для инъекций по литературным источникам;

- экспериментально провести валидационную оценку методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций по показателям: «специфичность», «линейность», «прецизионность», «правильность»;

- подвести итоги валидационной оценки методик качественного и количественного анализа раствора глюкозы для инъекций.

 

 

Глюкоза

 

Получение глюкозы

Углеводы содержаться в растительном и животном сырье. Глюкоза находится в виноградном соке, в плодах и других органах различных растений. Основным источником получения глюкозы в промышленности является крахмал, который гидролизуют в присутствии минеральных кислот:

(C₆H₁₀O₅)_n+_nH₂O → _nC₆H₁₂O₆

Глюкозу также можно получить гидролизом сахарозы с участием спиртового раствора хлороводорода. Глюкоза выкристаллизовывается, а фруктоза остается в растворе.

Раствор глюкозы для инъекций готовят следующим образом: к 50, 100, 250 или 400 г глюкозы безводной добавляют раствор соляной кислоты 0,1 М до рН 3,0 – 4,0; 0,26 г натрия хлорида и воды для инъекций до 1 л. Раствор фильтруют, разливают в ампулы из нейтрального стекла по 10, 20, 25 или 50 мл и стерилизуют паром при температуре 100^о С в течение 60 минут или насыщенным паром при температуре 119-121^оС в течение 5-7 минут.

 

Физико-химические свойства глюкозы

Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса. Легко растворим в воде, трудно растворим в 95% этаноле, практически нерастворим в эфире и хлороформе. Удельное вращение от +52 до +53^о (10% водный раствор).

 

Подлинность

Реакция подлинности на глюкозу основана на ее способности окисляться.

К раствору 0,2 г препарата в 5 мл воды прибавляют 10 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; выпадает кирпично-красный осадок.

Под воздействием минеральных кислот или щавелевой кислоты глюкоза превращается при нагревании в пробирке на пламени горелки в фурфурол или его производые:

Фурфурол или оксиметилфурфурол, являясь летучими соединениями, взаимодействуют с анилином или прокаином, нанесенным на фильтровальную бумагу, которой накрывают пробирку. Вначале образуется основание Шиффа, имеющее светло-желтую окраску, а затем фурановый цикл раскрывается и получается полиметиновый краситель – производное оксиглютаконового альдегида (малиново-фиолетовое окрашивание):