Вопрос 1
Какие жидкости по ГФ считаются прозрачными? В ФС на резорцин указано, что 1 г резорцина растворяют в 20 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды. Полученный раствор по степени мутности не должен превышать эталон I. Как проверить соответствие лекарственного вещества требованиям ГФ по этому показателю?
В ГФ XII части 1 имеется общая фармакопейная статья ОФС 42 – 0051 – 07 «Прозрачность и степень мутности», в которой описывается методика испытания растворов на прозрачность и определение степени мутности.
Прозрачность и степень мутности жидкостей определяют путем сравнения испытуемой жидкости с растворителем или эталонами визуально, или инструментальным методом.
Испытание проводят в пробирках с притертой пробкой из прозрачного бесцветного стекла с внутренним диаметром около 15 мм. Для сравнения берут равные объемы эталона и испытуемой жидкости (5 или 10 мл). Испытание проводят при освещении электрической лампой матового стекла мощностью 40 Вт, расположенной над образцом, просматривая растворы перпендикулярно вертикальной оси пробирок на черном фоне через 5 мин после приготовления эталона.
Испытуемую жидкость считают прозрачной, если она по прозрачности не отличается от воды или растворителя, используемого при приготовлении испытуемой жидкости, или выдерживает сравнение с эталоном I, т. е. ее опалесценция (мутность) не превышает опалесценцию (мутность) эталона I при просмотре в описанных выше условиях.
Эталонами служат взвеси из гидразина и гексаметилентетрамина. Эталоны готовятся согласно указаниям ОФС 42 - 0051 - 07
Вопрос 2
Рассчитайте содержание ионов цинка в 1 мл раствора Б, если 0,625 г оксида цинка растворяют в 10 мл кислоты азотной в мерной колбе, вместимостью 500 мл и доводят водой до метки (раствор А). 1 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, прибавляют 4 капли кислоты азотной и доводят объем раствора водой до метки (раствор Б).
Решение:
Вопрос 3
Применение перманганатометрии в фармацевтическом анализе. Приведите примеры перманганатометрического определения лекарственных веществ, рассчитайте молярную массу эквивалента анализируемых веществ.
Перманганатометрическое титрование – метод количественного определения веществ с применением титранта – раствора перманганата калия, KMnO4.
Сущность метода. Перманганат калия, KMnO4 – сильный окислитель, обладающий интенсивной фиолетово – малиновой окраской. В зависимости от кислотности титруемого раствора окислительные свойства перманганат - иона проявляются по - разному.
В сильнокислой среде перманганат ион MnO4- восстанавливается до катионов марганца (II) Mn2+, которые обладают очень слабой розоватой окраской, практически бесцветны:
Стандартный окислительно – восстановительный потенциал редокс – пары MnO4-, H+|Mn2+ при комнатной температуре равен 1,51 В, то есть имеет довольно высокое значение. Это позволяет оттитровать кислым раствором перманганата калия целый ряд восстановителей, причем большинство таких реакций протекают с большой скоростью. С ростом концентрации ионов водорода в растворе реальный потенциал рассматриваемой редокс – пары возрастает и эффективность перманганат - иона как окислителя повышается:
Поскольку в окислительно - восстановительной полуреакции участвуют 5 электронов, то молярная масса эквивалента перманганата калия как окислителя в кислой среде равна:
В нейтральной среде перманганат - ион восстанавливается до диоксида марганца MnO2:
Стандартный окислительно - восстановительный потенциал редокс - пары MnO4-|MnO2 при комнатной температуре равен 0,60 В, что ниже значения в сильнокислой среде. Это снижает эффективность окислительной способности перманганата калия. Диоксид марганца MnO2 представляет собой осадок бурого цвета. Его образование затрудняет фиксацию КТТ, которую определяют визуально, кроме того, диоксид марганца может адсорбировать определяемое вещество, что приводит к ошибкам анализа.
В сильнощелочной среде перманганат - ион восстанавливается до манганат – иона MnO42-:
Образующийся манганат – ион обладает зеленой окраской умеренной интенсивности, окрашивает раствор в зеленый цвет, что затрудняет фиксацию КТТ.
Образовавшийся манганат - ион вступает в реакцию с водой:
Образующийся диоксид марганца и перманганат – ион искажают результаты анализа.
Стандартный окислительно – восстановительный потенциал редокс – пары MnO4-| MnO42- также невелик, при комнатной температуре равен 0,56 В.
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что перманганатометрическое титрование целесообразно проводить в сильнокислых средах.
Условия проведения перманганатометрического титрования.
1) Влияние pH среды. Кислая среда создается введением серной кислоты. Азотную кислоту применять нельзя, так как она сама является сильным окислителем. Хлороводородную кислоту нельзя использовать потому, что часть хлорид - ионов будут окисляться перманганат – ионами до хлора. В сернокислой же среде побочные процессы, способные исказить результаты анализа отсутствуют.
2) Влияние температуры. Как правило проводят при комнатной температуре. Исключениями являются определение щавелевой кислоты и оксалат ионов, которые проводят при нагревании титруемого раствора.
3) Фиксация КТТ. При перманганатометрическом титровании не применяют посторонний индикатор, так как сам титрант обладает интенсивной фиолетово - малиновой окраской. Окраска раствора в КТТ ослабляется медленно, в течение одной - двух минут. Это обстоятельство необходимо иметь в виду во избежание перетитровывания раствора.
4) Ход титрования. Определение вещества проводят медленно, по каплям, для того чтобы в растворе не протекало побочных реакций из-за локального избытка окислителя.
5) Оборудование. Применяются бюретки со стеклянными кранами, так как резина взаимодействует с перманганатом калия.
6) Приготовление титранта. Разложение перманганат – ионов ускоряются на свету, при нагревании, под действием кислот и оснований, в присутствии катионов марганца (II) Mn2+, диоксида марганца MnO2, который осаждается на стенках сосуда, образуя темный налет. В силу указанных обстоятельств стандартный раствор перманганата калия не готовят по точной навеске, а готовят стандартизуют, как правилу по стандартному раствору щавелевой кислоты.
Применение перманганатометрии. Преимущественно данный метод титрования используют для определения веществ, которые по сравнению с перманганат – ионом являются восстановителями, таких как H2O2, MgO2, NaNO2, металлическое железо и другие металлы, гидразоны R - NH - NH - R и др.
Перманганатометрическое титрование на примере определения раствора пероксида водорода (фармакопейный метод).
Solutio Hydrogenii peroxydi diluta – Раствор перекиси водорода.
M = 34,0147 г/моль.
Состав. Пергидроля 10 г
Антифебрина 0,05 г
Воды до 100 мл
Пероксид водорода определяют прямым перманганатометрическим титрованием в сернокислой среде на основе реакции:
Титрование ведут 0,1н. раствором перманганата калия при комнатной температуре до появления устойчивой окраски раствора.
Молекула пероксида водорода в указанной реакции отдает два электрона:
поэтому фактор эквивалентности равен 1/2; молярная масса эквивалента составляет:
Расчет титра по определяемому веществу:
Расчет примерного объема титранта:
Согласно фармакопейной методике: a = 10 мл; Vп = 10 мл; X = 3%; Vк = 100 мл:
Определение содержания определяемого вещества в процентах:
Вопрос 4
Биологическая роль железа, меди и серебра для организма. Напишите формулы и латинские названия лекарственных препаратов, содержащих железо, медь, серебро и укажите их медицинское применение.
Биологическая роль | Лекарственные препараты (формулы, латинские названия) | Медицинское применение | |
Железо | Железо является структурным компонентом белков: гемсодержащих (гемоглобин, миоглобин, цитохром) и негемсодержащих (ферритин, трансферрин, железо – серные белки). Гемоглобин находится в клетках эритроцитов и выполняет функцию переноса кислорода в крови. Миоглобин является поставщиком кислорода скелетным мышцам и миокарда. Цитохромы участвуют в окислительно – восстановительных реакциях организма. Ферритин – белок, в котором депонируется железо организма. Трансферрин – белок, переносящий железо в крови. Железо – серные белки являются структурным компонентоммолекул NADH – дегидрогеназ, участвующих в переносе электронов дыхательной цепи. Железо является коферментом множества ферментов. |
Ferri sulfas – Железа сульфат
Ferri fumaras – Железа фумарат
Ferri gluconas – Железа глюконат | Лечение железодефицитной анемии |
Медь | Медь входит в состав цитохрома aa3, является коферментом множества ферментов. |
Cupri sulfas – Меди сульфат | Антисептическое, вяжущее средство |
Серебро | Роль серебра в организме человека мало изучена. |
Argenti nitras – Серебра нитрат Protargolum (Argentum proteinicum) – Протаргол Collargolum (Argentum colloidate) – Колларгол | Антисептическое, противовоспалительное, вяжущее средство |
Вопрос 5
Какими методами, кроме рекомендуемых ГФ, можно провести количественное определение цинка сульфата?
Zinci sulfas – Цинка сульфат
M = 287,54 г/моль.
Комплексонометрия. Согласно ГФ X цинка сульфат определяют методом комплексонометрии. Титруют 0,05н. раствором Трилона Б в среде аммиачного буфера до синего окрашивания в присутствии индикатора – кислотного хрома черного специального.
I стадия. Образование комплекса индикатора с металлом:
II стадия. Титрование Трилоном Б, связывание Трилоном Б металла:
III стадия. Диссоциация комплекса металла с индикатором:
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Согласно фармакопейной методике: a = 0,4 г; X = 100%:
Определение процентного содержания цинка сульфата:
Гравиметрия. Цинка сульфат можно также определять при помощи гравиметрии методом осаждения:
Расчет гравиметрического фактора:
Расчет массы цинка сульфата в анализируемом образце:
Окислительно – восстановительное титрование. Цинка сульфат способен восстанавливаться до металлического цинка:
Для количественного определения можно применять методы редуктометрии: йодометрия. В раствор цинка сульфата добавляется в избытке калия йодид. Выделившийся йод оттитровывают 0,1н. раствором натрия тиосульфата, в качестве индикатора используется 1% раствор крахмала:
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Для точной навески a = 0,4 г:
Определение процентного содержания цинка сульфата:
Осадительное титрование. Гексацианоферратометрия. Титрование цинка сульфата 0,1 н. раствором гексацианоферратом калия в кислой среде в присутствии окислительно – восстановительного индикатора дифениламина:
Дифенил является обратимым редокс – индикатором, окислительно – восстановительный потенциал которого равен E0 = 0,76 В. Бесцветный дифениламин на первой стадии в присутствии окислителей претерпевает необратимые изменения с образованием бесцветного дифенилбензидина:
На второй стадии образовавшийся дифенилбензидин окисляется до дифенилдифенохинондиимина, окрашенного в фиолетовый цвет:
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Для точной навески a = 0,4 г:
Определение процентного содержания цинка сульфата:
Фотометрия. Определение цинка сульфата проводят после реакции с дитизоном, при лмакс = 535 нм. Молярный коэффициент светопоглощения, е = 94∙104. Исходя из законов светопоглощения Бугера – Ламберта – Бера:
Вопрос 6
Предложите реакции подлинности и метод количественного определения кислоты соляной в лекарственной форме:
Раствора кислоты соляной 2% - 50 мл.
Приведите соответствующие реакции и формулы для расчета массы эквивалента, титра и содержания лекарственного вещества в г/мл.
Solutionis Acidi hydrochlorici 2% - 50 ml
Aidum hydrochloricum - Кислота хлористоводородная
М = 36,46 г/моль
Реакции подлинности. 1) Реакция на хлорид – ионы. При добавлении раствора серебра нитрата в присутствии азотной кислоты выделяется белый творожистый осадок, AgCl:
При добавлении аммиака осадок растворяется.
2) Реакция с оксидом марганца (IV). При нагревании раствора с двуокисью марганца выделяется хлор, имеющий характерный запах:
Количественное определение. 1) Кислотно – основное титрование. Раствор соляной кислоты титруют 0,1н. раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора метилового оранжевого:
Расчет массы эквивалента:
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Для точной навески a = 3 мл, X = 25%:
Определение процентного содержания цинка сульфата:
Вопрос 7
Дайте определение понятия «Температура плавления» по ГФ. Укажите значение данного показателя для анализа качества лекарственных веществ органической природы.
Согласно ОФС 42 – 0034 – 07 температурой плавления называется температура, при которой происходит переход вещества из твердого состояния в жидкое.
Для ряда органических веществ определение температуры плавления является проверкой подлинности и чистоты лекарственного вещества. Температура плавления является постоянной величиной для индивидуального вещества. Присутствие даже небольшого содержания примесей изменяет (как правило, снижает) температуру плавления вещества, что позволяет судить о степени его чистоты. В зависимости от физических свойств применяют различные методики определения температуры плавления, описанных в ГФ XII.
Вопрос 8
Напишите уравнение реакции, в которых используется реактив Несслера для анализа чистоты гексаметилентетрамина, эфира медицинского, воды очищенной.
Гексаметилентетрамин. Определение примесей солей аммония и параформа. Обе примеси открываются реакцией с реактивом Несслера. Не должно появляться ни желтого окрашивания (соли аммония), ни осадка (параформ).
Эфир медицинский. Определение примесей альдегидов. Не допускается образование осадка, может быть только помутнение нижнего слоя или желто – бурая окраска слоя:
Вода очищенная. Определение примеси аммиака. Окраска в испытуемой воде не должна быть интенсивнее, чем в эталонном растворе с содержанием аммиака 0,00002%.
Вопрос 9
Приведите примеры реактивов, которые можно использовать в анализе подлинности и ментола, и камфоры, и терпингидрата.
Общей реакцией для моно - и бициклических терпенов, имеющих свободное б – положение в цикле по отношению к гидроксилу, является взаимодействие с циклическими альдегидами в присутствии серной кислоты с образованием окрашенных продуктов. Примером такого ароматического альдегида может служить ванилин.
Конденсация ментола с ванилином.
Конденсация терпингидрата с ванилином.
Конденсация камфоры с ванилином.
Вопрос 10
Какие реакции лежат в основе синтеза хлоралгидрата. Приведите уравнение реакций. Назовите полупродукты промежуточных стадий синтеза. Как определяют примесь хлоралкоголята (трихлорполуацеталь) в хлоралгидрате?
Один из способов получения хлоралгидрата основан на взаимодействии тетрахлорметана с формальдегидом при пропускании их паров над тонкоизмельченными металлами, например, меди:
Хлоралгидрат может быть получен электрохимическим окислением этилового спирта в присутствии хлоридов натрия и калия. Электролиз приводит к образованию хлора (анод) и водорода (катод). Хлор, взаимодействуя с эталоном в щелочной среде, превращает его через ряд промежуточных продуктов в хлораль.
Полученный хлораль - жидкость, активно взаимодействует с водой, образуя кристаллическое вещество - хлоралгидрат.
В качестве побочного продукта образуется хлоралкоголят:
Примесь обнаруживают по образованию йодоформа в щелочной среде при действии йодом:
Вопрос 11
Предпосылки применения солей карбоновых кислот в медицине. При каких заболеваниях применят препараты производных карбоновых кислот алифатического ряда? В виде каких лекарственных форм они выпускаются?
Алифатические кислоты имеют большую роль в жизнедеятельности организма. В связи с этим их соли, применяющиеся как лекарственные средства, имеют анионы, не чуждые организму, хотя их использование основано на действии на организм катионов (за исключением натрия цитрата для инъекций).
Применение производных карбоновых кислот, их лекарственные формы:
Лекарственное вещество | Применение | Лекарственная форма |
Калия ацетат | Источник ионов калия, диуретическое средство | Порошок, таблетки |
Кальция лактат | Источник ионов кальция, антиаллергическое средство | Порошок, таблетки |
Кальция глюконат | Источник ионов кальция, антиаллергическое средство | Порошок, таблетки, раствор для инъекций |
Натрия вальпроат | Противоэпилептическое средство | Порошок, таблетки, раствор для инъекций |
Натрия цитрат для инъекций | Используется для консервирования крови | Раствор для инъекций |
Вопрос 12
Приведите реакции подлинности и методики количественного определения ингредиентов в лекарственной форме:
Кислота аскорбиновая 0,1 г
Кальция глюконат 0,25 г.
Напишите уравнения реакций и формулы расчета содержания лекарственных веществ в препарате.
Acidum ascorbinicum – Кислота аскорбиновая
М = 176,13 г/моль
Подлинность.
Реакция «серебряного зеркала». Порошок растворяют в воде и добавляют несколько капель раствора серебра нитрата. Выделяется металлическое серебро в виде серого осадка.
Количественное определение. Йодометрическое титрование. В качестве титранта используют 0,1М раствор иодата калия в присутствии иодида калия:
Избыток йода окрашивает крахмал в синий цвет.
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Для точной навески a = 0,1 г, X = 28,57%:
Определение процентного содержания цинка сульфата:
Calcii gluconas – Кальция глюконат
М = 448,4 г/моль
1) Реакция на кальций. К порошку прибавляют немного разведенной уксусной кислоты, нагревают до кипения и добавляют несколько капель раствора аммония оксалата. Образуется белый осадок, нерастворимый в растворе аммиака, растворимый в разведенных минеральных кислотах.
2) Реакция на глюконат – ионы. В нейтральных растворах образует с хлоридом железа (III) соединения, окрашенные в светло - зеленый цвет. 
Количественное определение. Комплексонометрическое титрование. Титруют 0,05М раствором Трилона Б, в присутствии индикатора кислотного хрома темно – синего до сине – фиолетового окрашивания. ВМЕСТО АТОМА ЦИНКА – АТОМ КАЛЬЦИЯ!
I стадия. Образование комплекса индикатора с металлом:
II стадия. Титрование Трилоном Б, связывание Трилоном Б металла:
III стадия. Диссоциация комплекса металла с индикатором:
Расчет титра:
Расчет примерного объема титранта:
Для a = 0,1 г; X = 71,43%:
Определение процентного содержания кальция глюконата:
