Совершенствование фармацевтического анализа лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов с помощью гальваностатической кулонометрии (стр. 2 )

Лекарственный препарат «Сок каланхое» стандартизуется по количественному определению суммы свободных и связанных органических кислот методом прямой алкалиметрии с визуальной индикацией к. т.т. после ионообменной хроматографии. В связи с этим кулонометрическое определение содержания органических кислот в соке каланхое в пересчете на яблочную кислоту проводили после пропускания через колонку с катионитом КУ-2. Содержание органических кислот сравнивали с данными, полученными по методике, рекомендуемой НД (табл. 7). Заниженное содержание органических кислот, найденное по методике НД, связано, по-видимому, с индикаторной ошибкой титриметрического метода анализа. Часть органических кислот остается недотитрованой, так как рН перехода окраски у индикатора 6,0-7,6, а рН точки эквивалентности при титровании слабых кислот сильным основанием смещена в щелочную сторону. Кулонометрическое титрование позволяет определить содержание органических кислот как после, так и до пропускания через колонку с катионитом. Таким образом, содержание органических кислот в соке каланхое в виде солей составляет около 1,0%. Относительная ошибка среднего кулонометрического определения органических кислот в соке каланхое не превышает 2%.

Таблица 7

Определение содержания суммы органических кислот в препарате

«Сок каланхое» (n = 5, Р= 95%)

Сок каланхое	Найдено кулоно-метрически, %, до ионного обмена	Найдено кулоно-метрически, %	Найдено алкали-метрически, %
после ионного обмена
серия 100909	0,414±0,007 eср=1,6% eед= 3,6%	1,57±0,01 eср=0,91% eед=2,0%	1,42±0,05 eср= 3,7% eед= 8,3%
серия 110909	0,404±0,007 eср=1,7% eед= 3,8%	1,41±0,01 eср=0,79% eед= 1,8%	1,33±0,05 eср=4,1% eед= 9,2%

Валидационную оценку методики определения органических кислот в лекарственном средстве «Холосас» проводили по показателям: специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность, воспроизводимостью. Специфичность оценивалась нами по методу добавок яблочной кислоты к водному раствору холосаса (табл. 8). Линейность и аналитическая область методики подтверждается анализом 7 проб на 7 уровнях концентрации в диапазоне от 70 до 130% от уровня концентрации принятой за 100%. Сравнение зависимости массы кислоты от количества электричества показало, что она имеет линейный характер и рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции равно 0,9999; y=(0±9)×10-4 + (14,40±0,03)×10-4x (рис. 2).

Таблица 8

Определение содержания органических кислот с добавками

яблочной кислоты в холосасе (n = 5, Р= 95%)

Определено органических кислот, мкг	Добавлено яблочной кислоты, мкг	Рассчитано органических кислот, мкг	Найдено органических кислот, мкг	Sr
336 336 336	75 125 174	411 461 510	415 ± 5 459 ± 3 512 ± 4	0,016 0,009 0,010

Рис. 2. Зависимость между содержанием (m, мкг) кислот и количеством электричества (Q, Кл).

Таблица 9

Количественное определение органических кислот в лекарственном средстве «Холосас» на трех уровнях концентрации (n = 9, Р= 95%)

Уровень диапазона	Прямая алкалиметрия	Кулонометрическое титрование
Навеска, г	Найдено, %	Навеска, г	Найдено, %
Нижний	1,6034 1,6589 1,6875	1,75 1,71 1,62	1,5991 1,6983 1,6985	1,59 1,68 1,66
Средний	2,0575 2,0944 2,1407	1,69 1,56 1,72	2,0838 2,0363 2,1515	1,60 1,63 1,63
Верхний	2,4405 2,4094 2,5078	1,71 1,58 1,65	2,3885 2,4392 2,5139	1,63 1,63 1,64

Правильность и воспроизводимость оценивалась на примере 3 проб на 3 уровнях концентрации (табл. 9, 10).

Таблица 10

Найдено органических кислот в препарате «Холосас» (n1=9, n2=9, P=95%)

Параметр	Кулонометрия	Алкалиметрия
Среднее выборки, Xср±ΔX	1,63±0,02	1,67±0,05
Относительное стандартное отклонение, Sr	0,017	0,040
Стандартное отклонение среднего результата, Sx	0,009	0,022
Относительная ошибка среднего, eср , %	1,3	3,1
Относительная ошибка единичного определения, eед , %	3,9	9,3

Fрассч=5,901<Fтабл=6,03 при Р = 99%; tрассч=1,29<tтабл=2,93 при Р = 99% и f = 16

Используя критерий Фишера сравнивали воспроизводимость и выяснили, что различия между дисперсиями статистически не значимо, причем воспроизводимость метода кулонометрического титрования лучше, чем у титриметрического метода. Значения рассчитанного критерия Стьюдента меньше табличных, следовательно, метод кулонометрического титрования валиден по показателям правильность и воспроизводимость.

Изучение динамики накопления органических кислот в алое древовидного листьях, каланхое перистого и каланхое Дегремона листьях при биостимуляции по методу Филатова показало, что содержание кислот, в целом, увеличивается незначительно, максимум приходится на 6й – 9й день, однако значительное увеличение наблюдается в листьях каланхое Дегремона (рис. 3).

Рис. 3. Динамика накопления органических кислот в алое, каланхое Дегремона и каланхое перистого листьях.

Определение содержания аскорбиновой кислоты в ЛРС и фитопрепаратах титрованием электрогенерированным йодом

При электролизе калия иодида в кислой среде йод образуется на аноде по схеме: 2I - - 2ē ® I2. Эффективность кулонометрического титрования предложено проверять по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный 0,1 моль/л», которая составила 100,0±0,2%.

Согласно НД стандартизация шиповника плодов и первоцвета весеннего листьев по содержанию аскорбиновой кислоты проводится титрованием 2,6-дихлорфенол-индофенолятом натрия с визуальной индикацией к. т.т. Недостатком данной методики является длительность и трудность визуальной фиксации к. т.т. К тому же методика усложняется необходимостью предварительной стандартизации титранта и его ограниченным сроком годности. Проведено кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты в ЛРС. Установлено, что электрогенерированный йод взаимодействуют с аскорбиновой кислотой быстро и в стехиометрическом отношении 1:1. Кривая кулонометрического титрования представлена на рис. 19.

А Б

Рис. 4. Кривые кулонометрического титрования аскорбиновой кислоты (А) и водного извлечения из шиповника плодов (Б).

Методом «введено-найдено» показано отсутствие систематической ошибки, относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 11). Опыты с добавками аскорбиновой кислоты к водному извлечению из шиповника плодов также свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки предлагаемой методики (табл. 12, рис. 4).

Таблица 11

Кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты по реакции

с электрогенерированным йодом (n = 5, Р= 95%)

Введено аскорбиновой кмслоты, мкг	Найдено аскорбиновой кислоты, мкг	Sr
149 193 261	149±2 192±2 261,6±0,8	0,013 0,009 0,003

Разработана методика кулонометрического определения аскорбиновой кислоты в водных извлечениях из шиповника плодов и первоцвета весеннего листьях (табл. 13).

Таблица 12

Определение содержания аскорбиновой кислоты в извлечении

из шиповника плодов с добавками аскорбиновой кислоты (n = 5, Р= 95%)

Определено аскорбиновой кислоты, мкг	Добавлено аскорбиновой кислоты, мкг	Рассчитано аскорбиновой кислоты, мкг	Найдено аскорбиновой кислоты, мкг	Sr
116	52 101 146	168 217 262	166 ± 3 217 ± 2 263 ± 2	0,015 0,007 0,007

Содержание аскорбиновой кислоты в исследованных образцах шиповника плодов колеблется от 0,24 до 2,36%, в первоцвета весеннего листьях составляет 1,05%. Содержание аскорбиновой кислоты, найденное кулонометрически, меньше найденного по НД, что, по-видимому, связано с меньшей окислительной способностью йода по сравнению с 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия. Относительная ошибка среднего куло-нометрического определения аскорбиновой кислоты в ЛРС не превышает 2%.

Таблица 13

Определение содержания аскорбиновой кислоты в ЛРС (n = 7, Р= 95%)

ЛРС	Найдено кулонометрически, %	Найдено алкалиметрически, %
Шиповника коричного плоды, Мордовия, 2008 г.	2,36±0,02 eср=1,0% eед= 2,6%	2,4±0,1 eср=5,2% eед= 13,8%
Шиповника морщинистого плоды, Бот. сад КГМУ, 2009 г.	0,539±0,006 eср=1,2% eед= 3,2%	0,54±0,02 eср=3,5% eед= 9,3%
Шиповника плоды, , г. Ульяновск	0,287±0,005 eср=1,6% eед= 4,2%	0,31±0,02 eср=4,9% eед= 13,0%
Шиповника плоды, «Фито-Эм», пос. Мамонтовка	0,77±0,01 eср=1,3% eед= 3,4%	0,914±0,03 eср=2,7% eед= 7,1%
Первоцвета листья, Бот. сад КГМУ, 2010 г.	1,05±0,02 eср=1,4% eед= 3,7%	1,10±0,05 eср=4,3% eед= 11,4%

Одним из показателей качества сиропа из плодов шиповника является содержание аскорбиновой кислоты. Опыты с добавками аскорбиновой кислоты к раствору сиропа из плодов шиповника свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки предлагаемой методики кулонометрического определения аскорбиновой кислоты (табл. 14)

Таблица 14

Определение содержания аскорбиновой кислоты в «Сиропе из плодов шиповника» с добавками аскорбиновой кислоты (n = 5, Р= 95%)

Определено органических кислот, мкг	Добавлено яблочной кислоты, мкг	Рассчитано органических кислот, мкг	Найдено органических кислот, мкг	Sr
115 115 115	68 99 148	183 214 263	183± 3 214 ± 3 261 ± 3	0,014 0,010 0,008

Содержание аскорбиновой кислоты в сиропе из плодов шиповника колеблется от 2,83 до 3,32 мг (табл. 15). Относительная ошибка среднего кулонометрического определения не превышает 2%, что значительно меньше ошибки титриметрического определения.

Таблица 15

Определение содержания аскорбиновой кислоты

в препарате «Сироп из плодов шиповника» (n = 5, Р= 95%)

Лекарственное средство	Найдено кулонометрически, %	Найдено алкалиметрически, %
Сироп из плодов шиповника витаминизированный -Уфавита»	2,88±0,03 eср=1,0% eед= 2,2%	3,6±0,5 eср= 13,0% eед= 29,1%
Сироп из плодов шиповника , БАД	3,32±0,04 eср=1,2% eед= 2,7%	4,2±0,6 eср=14,3% eед= 32,0%
Сироп из плодов шиповника с витамином С , БАД	2,83±0,04 eср=1,4% eед= 3,1%	3,9±0,4 eср=11,0% eед= 24,6%

Определение содержания аскорбиновой кислоты в смородины черной и рябины плодах показало, что содержание аскорбиновой кислоты небольшое и составляет около 0,01% (табл. 16).

Таблица 16

Содержание аскорбиновой кислоты в сырье (n = 7, Р= 95%)

Растительное сырье	Найдено кулонометрически, %.
Смородины черной плоды Спасский район, Татарстан, 2009 г.	0,010±0,001 eср = 9,2 % eед= 24,3%
Смородины черной плоды Ботанический сад КГМУ, 2009 г.	0,011±0,001 eср = 11,7% eед= 31,0%
Рябины обыкновенной плоды Марий-Эл, 2008 г.	0,0088±0,0003 eср= 3,7% eед= 9,8%

Таким образом, предложены методики для определения содержания аскорбиновой кислоты в шиповника плодах, первоцвета листьях, а также в лекарственном препарате «Сироп из плодов шиповника» отличающиеся простотой проведения эксперимента, чувствительностью и экспрессностью. Относительная ошибка среднего кулонометрического определения аскорбиновой кислоты не превышает 2%.

Определение содержания арбутина в лекарственном растительном

сырье титрованием электрогенерированным бромом

Электрогенерированный бром образуется на аноде при электролизе калия бромида по схеме: 2Br - - 2ē ® Br2. Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный 0,1 моль/л», которая составила 99,9±0,2%.

Определение содержания арбутина в бадана листьях, толокнянки листьях и брусники листьях предложено проводить с помощью электрогенерированного брома. Установлено, что электрогенерированный бром взаимодействуют с арбутином быстро и количественно в стехиометрическом отношении 1:1. Учитывая, что гидроксильная группа, относящаяся к ориентантам I рода, будет направлять электрофильный заместитель региоселективно в орто-положения, можно предположить, что бромирование протекает только в одном о-положении, в то время как электрофильное замещение во втором о-положении пространственно затруднено:

Следует отметить, что гликозидная часть молекулы арбутина электрогенерированным бромом не окисляется. Кривая кулонометрического титрования арбутина представлена на рис. 5.