Фармакопейный анализ лекарственных веществ

Часть I

 

Методическое руководство к проведению лабораторно-практических работ по фармацевтической химии для студентов IV курса заочного отделения фармацевтического факультета

 

Нижний Новгород

 

Фармакопейный анализ лекарственных веществ Методическое руководство к проведению лабораторно-практических работ по фармацевтической химии разработано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности «Фармация», утвержденном приказом №38 от 17 января 2011 г Министерством образования и науки Российской Федерации.

 

Руководство включает планы проведения и методики анализа фармацевтических субстанций и лекарственных форм на их основе, вопросы и задания для самостоятельной работы студента.

 

Составители:

ЗАНЯТИЕ 1

Анализ лекарственных веществ: производных альдегидов, лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот и

Углеводов.

Цель работы. Освоить способы оценки качества лекарственных веществ: производных альдегидов, лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот и углеводов.

Самостоятельная подготовка. Написать формулы, латинские и химические названия лекарственных веществ. Изучить физические и химические свойства, методы идентификации и количественного анализа указанных веществ, их фармакологическое действие, формы выпуска, применение. Условия хранения.

Объекты исследования. Раствор формальдегида (формалин), Кислота аскорбиновая, Глюкоза.

 

План занятия

1. Установка преподавателя о порядке проведения занятия.

2. Собеседование по теме занятия.

3. Самостоятельная работа студентов. Описание, растворимость, подлинность, испытание на чистоту, количественное определение.

4. Оформление протоколов и отчёт преподавателю о выполненной работе.

 

Самостоятельная работа студентов.

 

Раствор формальдегида

Solutio formaldehydi

Formalinum. Формалин

CH ₂O М. в. 30,03

Свойства. Прозрачная, бесцветная жидкость своеобразного острого запаха. Смешивается с водой и спиртом во всех соотношениях.

Раствор формальдегида содержит метиловый спирт, прибавляемый для стабилизации.

Испытание на подлинность. К 2 мл раствора нитрата серебра прибавляют 10 - 12 капель раствора аммиака и 2 - 3 капли препарата, нагревают на водяной бане до 50—60⁰С; при этом выделяется металлическое серебро в виде зеркала или серого осадка.

К раствору 0,02—0,03 г салициловой кислоты в 5 мл концентрированной серной кислоты прибавляют 2 капли препарата и нагревают; при этом появляется красное окрашивание.

Удельный вес 1,081—1,096.

Испытание на чистоту. 10 мл препарата титруют 0,1 н. раствором едкого натра до розового окрашивания (индикатор — фенолфталеин).

1 мл 0,1 н. раствора едкого натра соответствует 0,0046 г муравьиной кислоты, содержание которой в препарате не должно превышать 0,2%.

20 мл препарата выпаривают на водяной бане досуха. Полученную белую массу сжигают и прокаливают. Остаток после прокаливания не должен быть более 0,005%.

Количественное определение. Около 1 г препарата (точная навеска) разбавляют водой в мерной колбе емкостью 100 мл до метки. К 5 мл этого раствора в колбе с притертой пробкой прибавляют 20 мл 0,1 н. раствора йода и 10 мл 1 н. раствора едкого натра, взбалтывают и оставляют в темном месте на 10 минут. Затем прибавляют 11 мл 1 н. раствора серной кислоты и выделившийся йод титруют 0,1 н. раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания (индикатор - крахмал).

1 мл 0,1 н. раствора йода соответствует 0,001501 г формальдегида, которого в препарате должно быть не менее 36,0% и не более 40,0%

 

Примечание. Для приготовления водных растворов формалина можно применять формалин с содержанием формальдегида менее 36,0%, но с учетом фактического содержания формальдегида.

Хранение. В хорошо закупоренных склянках, в защищенном от света месте, при температуре не ниже 9⁰С.

Примечание. Если в рецепте прописан раствор формалина иной концентрации, то при расчетах исходный препарат формалин - принимается за единицу (10,0%). Если же прописан раствор формальдегида (а не раствор формалина) той или иной концентрации, то при расчетах исходят из фактического содержания формальдегида в исходном препарате - формалине.

 

Кислота аскорбиновая

Acidum ascorbiniciim, Vitaminum С, Витамин С, Acidum Ascorbicum *

γ-лактон-2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты

С₆Н₈О₆ М. в. 176,13

Описание. Белый кристаллический порошок без запаха, кислого вкуса

Растворимость. Легко растворим в воде, растворим в спирте, практически нерастворим в эфире, бензоле и хлороформе.

Подлинность. 0,05 г препарата растворяют в 2 мл воды и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра; выпадает темный осадок.

При добавлении к раствору препарата (1: 1000) по каплям раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола синяя окраска последнего исчезает.

Температура плавления 190—193⁰ (с разложением). Скорость подъема температуры 5⁰ в минуту. Препарат предварительно сушат при 60⁰ в течение 2 часов.

Удельное вращение от +22° до +24⁰ (2% водный раствор).

Органические примеси. К 0,1 г препарата прибавляют 2 мл концентрированной серной кислоты и оставляют на 30 минут. Окраска раствора не должна превышать окраску эталона № 5б, разведенного в 2 раза.

Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 г препарата не должна превышать 0,1% и должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).

Количественное определение. Около 0,5 г препарата (точная навеска) растворяют в воде в мерной колбе емкостью 50 мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. К 10 мл приготовленного раствора прибавляют 0,5 мл 1% раствора йодида калия, 2 мл раствора крахмала и 1 мл 2% раствора соляной кислоты и титруют 0,1 М раствором йодата калия до появления стойкого слабо синего окрашивания.

1 мл 0,1 М раствора йодата калия соответствует 0,008806 г С₆Н₈О₆, которой в препарате должно быть не менее 99,0%.

Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действий света и воздуха.

 

Глюкоза, раствор для инфузий 5% и 10 %

Декстроза

Состав.

Глюкозы безводной, - 50 г или 100 г

(ФС 42-0004-00, или другой зарегистрированной в РФ)

Натрия хлорида (ФС 42-2572-95) - 0,26 г

Раствора кислоты хлористоводородной 0,1 М - до рН 3,0 - 4,1

(ГФ XI, вып. 2, с. 77)

Воды для инъекций (ФС 42-2620-97) - до 1 л

Описание. Бесцветная прозрачная жидкость.

Подлинность. К 1 мл препарата прибавляют 5 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; образуется кирпично-красный осадок (глюкоза).

Реакция на натрий хлорид.

Хлориды. 0,5 мл препарата дают характерную реакцию на хлориды (ГФ XI, вып с. 159).

Натрий. 5 мл препарата дают характерную реакцию на натрий (ГФ XI, вып. с. 159).

Прозрачность. Препарат должен быть прозрачным (ГФ XI, вып. 1, с. 198).

Цветность. Препарат должен быть бесцветным (ГФ XI, вып. 1, с. 194).

рН. От 3, 0 до 4,1 (потенциометрически, ГФ XI, вып. 1, с. 113).

Испытание на чистоту. 5-гидроксиметилфурфурол и родственные соединения. В мерную колбу вместимостью 250 мл помещают точно измеренный объем раствора глюкозы, эквивалентный 1,0 г глюкозы, доводят водой до метки. Определяют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 284 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм, используя в качестве раствора сравнения воду. Оптическая плотность раствора не должна превышать 0,25.

Тяжелые металлы. 20 мл 5 % раствора глюкозы, упаренные на водяной бане до 10 мл должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,0005 %; ГФ XI, вып. 1, с. 171).

Номинальный объем. Не менее номинального (ГФ XI, вып.2, с.141). Контролируют выборочно 5 бутылок из каждой серии путем измерения объема раствора бутылки мерным цилиндром.

Механические включения. Препарат должен выдерживать требования Инструкции по контролю на механические включения инъекционных лекарственных средств (РД 42-501-98).

Количественное определение.

Поляриметрическое определение. Объем исследуемого раствора, эквивалентный 2,5 г глюкозы (50 мл 5 %, 25 мл – 10 %, 10 мл – 25 %, 6,25 мл – 40 % растворов) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 0,2 мл раствора гидроксида аммония, доводят водой до метки, перемешивают и оставляют на 40 мин. Измеряют угол вращения полученного раствора на поляриметре. Содержание глюкозы в 1 мл в граммах (X) рассчитывают по формуле:

где: α - угол вращения испытуемого раствора, в градусах;

V- объем исследуемого раствора, взятый для определения, в мл;

l - толщина слоя, в дм;

52,8 – удельное вращение глюкозы в градусах.

 

Рефрактометрическое определение. На призму рефрактометра наносят несколько капель воды и по шкале находят показатель преломления (n₀). Осторожно вытирают призму досуха, наносят на нее несколько капель испытуемого раствора и находят показатель преломления (n).

Содержание глюкозы в 1 мл в граммах (X) рассчитывают по формуле:

где 0,.00142 - фактор показателя преломления безводной глюкозы.

 

Йодометрическое определение

Разводят 1 мл 5% раствора глюкозы водой до 10 мл (1 мл 10% раствора – до 20 мл, 1 мл 25% раствора - до 50 мл, 1 мл 40% раствора - до 100 мл). К 10 мл полученного раствора прибавляют 10 мл 0,1 М раствора йода, 2 мл 10% раствора гидроксида натрия, закрывают склянку пробкой и реакционную смесь оставляют стоять в темном месте 5 минут. Далее прибавляют 5 мл кислоты хлористоводородной разведенной и титруют 0,1 М раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора (индикатор - крахмал).

Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл 0,1 М раствора иода соответствует 0,0099 г (водной) или 0,0090 (безводной) глюкозы.

Упаковка. По 200, 400 мл в бутылки стеклянные для крови, инфузионных и трансфузионных препаратов вместимостью 250 и 450 мл соответственно по ГОСТ 10782-85, укупоренные пробками из резиновой смеси марок ИК-21 и 52-369/1 по ТУ 38.006269-95 и обжатые колпачками алюминиевыми по ГОСТ Р51314-99.

На бутылку наклеивают этикетку из бумаги этикеточной по ГОСТ 7625-86 или писчей по ГОСТ 18510-87.

Каждую бутылку с инструкцией по применению помещают в пачку из картона по ГОСТ 7933-89. По 28 бутылок по 200 мл или по 15 бутылок по 400 мл с инструкциями по применению упаковывают в ящики из картона гофрированного» по ГОСТ 7933-89 (для стационаров).

Групповая упаковка и транспортная тара в соответствии с ГОСТ 17768-90.

Маркировка. На этикетке указывают предприятие-изготовитель и его товарный знак, адрес предприятия, телефон/факс, название препарата на русском языке, международное непатентованное название, концентрацию в процентах, состав, объем в миллилитрах, «При помутнении содержимого бутылку не использовать», «Стерильно», «Внутривенно», условия хранения, условия отпуска, peгистрационный номер, номер серии, срок годности, штриховой код.

На групповой упаковке дополнительно указывают количество упаковок, на упаковке без пачек дополнительно указывают количество бутылок в упаковке, «Для стационаров».

Маркировка транспортной тары в соответствии с ГОСТ 14192-96.

Контрольные вопросы и ситуационные задачи

1. Какими химическими реакциями доказывают принадлежность анализируемых веществ к альдегидам? Напишите уравнение химических реакций.

2. С какой целью к раствору формальдегида добавляют метанол?

3. Какие методы количественного определения веществ производных альдегидов Вы знаете? Напишите уравнения химических реакций.

4. Каковы условия хранения лекарственных веществ производных альдегидов?

5. При хранении раствора формальдегида образовался белый осадок. Какой химический процесс при этом произошел? Каков химический состав осадка?

6. Напишите графическую формулу, латинское и химическое названия кислоты аскорбиновой, глюкозы.

7. Как получают вышеперечисленные вещества?

8. Какими химическими реакциями можно подтвердить подлинность кислоты аскорбиновой? Напишите уравнения реакций.

9. Какие химические реакции используются для количественного анализа кислоты аскорбиновой, глюкозы?

10.Как применяют кислоту аскорбиновую, глюкозу в медицинской практике?

11.Какие условия необходимы для хранения этих веществ?

12.Почему при испытании на подлинность кислоты аскорбиновой с 2,6-дихлорфенолиндофенолом раствор последнего добавляют по каплям?

13.Приведите уравнения реакций, подтверждающих наличие полуацетального гидроксила в молекулах глюкозы и лактозы.

14.Приведите пример реакции конденсации для углеводов.

15.Приведите уравнения реакций, подтверждающих наличие как гидроксильной, так и альдегидной групп в молекуле глюкозы.

16.Какие изомеры известны Вам для молекулы глюкозы?

17.Обоснуйте возможность применения рефрактометрии для анализа глюкозы. Приведите формулу расчета содержания глюкозы.

18.Объясните, на чем основано поляриметрическое определение глюкозы в растворе? Приведите формулу расчета.

19.Можно ли кислоту аскорбиновую отличить от глюкозы реакциями окисления?

20.Дайте заключение о качестве раствора формальдегида по количественному определению с учетом требований ГФ Х (должно быть формальдегида в лекарственном средстве 36,5%-37,5%), если на определение 5 мл раствора приготовленного в результате разведения навески 1,0025 г в мерной колбе вместимостью 100 мл до метки взято 20 мл 0,1 моль/л раствора йода с К = 0,9974 и на титрование израсходовалось 7,63 мл 0,1 моль/л раствора натрия тиосульфата с К = 1,0021.

21.Какую массу кислоты аскорбиновой следует взять, чтобы на титрование (М. м. = 176,13) пошло 5 мл 0,1 М раствора йода?

22.Если взять две одинаковые массы кислоты аскорбиновой и одну из них титровать 0,1 М раствором гидроксида натрия, а другую 0,1 М раствором йодата калия, одинаковый ли объем этих растворов пойдет на титрование? Oтвет пояснить.

23.Рассчитайте, какую навеску порошка растертых таблеток кислоты аскорбиновой следует взять для количественного определения, чтобы на титрование израсходовалось 10,00 мл раствора калия йодата (0,1 моль/л) с К 1,0028? Таблетки по 0,05 г, средняя масса таблеток 0,200 г. М.м. кислоты аскорбиновой 176,13 г/моль.

24.На титрование 5 мл 5% раствора кислоты аскорбиновой для инъекций израсходовалось 25,00 мл раствора калия йодата (0,1 моль/л) с К 1,0015. Сделайте заключение о качестве. Согласно ФС, в 1 мл препарата должно быть от 0,0475 до 0,0525г кислоты аскорбиновой.

25.Рассчитайте удельное вращение глюкозы в пересчете на сухое вещество, если угол вращения водного раствора, содержащего 2,5 г лекарственного вещества в 25 мл растворителя, при длине кюветы 10 см равен + 4,74°.

26.При определении глюкозы рефрактометрическим методом в порошке состава:

Эритромицина 25000 ЕД

Глюкозы 0,2

показатель преломления раствора, приготовленного растворением в 1,5 мл воды и доведением водой до 2,0 мл навески порошка массой 0,1 г равен 1,3397, воды 1,333.Рассчитайте содержание глюкозы в лекарственной форме. Фактор показателя преломления глюкозы 0,00142. 1ЕД эритромицина соответствует 0,001 мг. (Преломлением света эритромицином можно пренебречь).

Список литературы для подготовки.

1. Государственная Фармакопея. Издание XI, вып. 1,2. – Москва: Медицина, 1987.

2. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия: Учеб. Для вузов. – Пятигорск, 2007.

3. Фармацевтическая химия: Учеб. Пособие / Под ред. А.П. Арзамасцева. – 2-е изд., испр. – М.: ГОЭТАР-Медиа, 2005.

4. Химический анализ лекарственных веществ по функциональным группам. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской государственной медицинской академии, 2003.

5. Органические лекарственные препараты. Алифатические соединения. Краткий конспект лекций. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской медицинской академии, 2003.

ЗАНЯТИЕ 2