1. Похідні галогенів

Неорганічні лікарські речовини, похідні галогенів, поділяються на дві групи. До першої належать препарати (в молекулярному стані) вільного галогену – йоду. Дія таких препаратів, як вапно хлорне (діюча речовина – кальцію хлорид-гіпохлорит), хлорамін і пантоцид (хлорпохідні бензолсульфаміду) , також грунтується на виділенні молекулярного галогену – хлору. Препарати вільних галогенів застосовують як антисептики. Препарати йоду використовують і перорально при лікуванні атеросклерозу, хронічних запальних процесів в дихальних шляхах, гіпертиреозу і деяких інших захворюваннях, для профілактики ендемічного зобу.

До другої групи відносяться хлоридна кислота і лікарські засоби, які є солями галогеноводневих кислот : калію і натрію хлориди, броміди, йодиди, натрію фторид.

Йод – сірувато-чорні кристали з металічним блиском і характерним запахом. Леткий при кімнатній температурі, при нагріванні сублімується, утворюючи фіолетові пари.

Дуже мало розчинний у воді, розчиняється у водному розчині йодидів, розчинний в спирті, ефірі, хлороформі.

В більшості реакцій йод проявляє окиснювальні властивості. Виключенням є реакції, в яких йод взаємодіє з сильними окислювачами, такими як молекулярний хлор, калію перманганат і ін. При цьому утворюються сполуки, в яких атоми йоду мають позитивні ступені окиснення: йодмонохлорид, гіпойодати і йодати.

Як і інші галогени, йод диспропорціонує в розчинах лугів. Тотожність йоду підтверджується реакцією водних розчинів лікарської речовини з крохмалем, в результаті якої утворюється синє забарвлення.

Для визначення домішок нерозчинних і забарвлених речовин до наважки йоду додають розчин з надлишковою по відношенню до лікарської речовини кількістю тіосульфату. Одержаний розчин повинен бути прозорим і безбарвним. У відповідності з ФС йод не повинен містити домішок йодистого ціану.

Наявність такої домішки визначають в декілька етапів за утворенням берлінської лазурі – гексаціаноферат (П) у феруму (Ш). Спочатку йод знебарвлюють розчином сульфітної кислоти :

І₂ + Н₂SO₃ + H₂O → H₂SO₄ + 2HI

Потім проводять реакцію утворення берлінської лазурі. Для цього додають 1 краплю розчину феруму (П) сульфату, 1 краплю розчину феруму (Ш) хлориду і 0,5 мл розчину натрію гідроксиду. Суміш слабко нагрівають і підкислюють розведеною хлоридною кислотою. Поява синього забарвлення свідчить про наявність в лікарській речовині домішки йодистого ціану:

ICN + NaOH → NaCN + NaOI + H₂O

6NaCN + FeSO₄ → Na₄[Fe(CN)₆] + Na₂SO₄

3Na₄[Fe(CN)₆] + 4FeCI₃ → Fe₄[Fe(FeCN)₆↓ + 12 NaCI

Для визначення домішки хлоридів йод попередньо знебарвлюють розчином сульфітної кислоти. Далі до одержаного розчину додають, в надлишку по відношенню до сульфітної кислоти розчин аміаку і надлишок по відношенню до галогенідів, аргентуму нітрату. В середовищі аміаку аргентуму йодид і аргентуму бромід випадають в осад, а аргентуму хлорид розчиняється з утворенням комплексної сполуки [Ag(NH₃)₂]CI – аргентуму (І) диамін хлорид. Після фільтрування до безбарвного фільтрату додають надлишок концентрованої нітратної кислоти. За наявності хлоридів з’являється каламуть–утворюється нерозчинний в нітратній кислоті аргентуму хлорид:

[Ag(NH)₂]CI + 2HNO₃↓ → AgCI ↓ + 2NH₄NO₃

У відповідності з ФС, вміст хлоридів не повинен перевищувати 0,02%.

Кількісно йод визначають титруванням розчину лікарської речовини (в присутності калію йодиду для кращого розчинення йоду) стандартним розчином натрію тіосульфату:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₂O₃

Як індикатор використовують крохмаль, тому титрування ведуть до знебарвлення розчину.

Спиртові розчини йоду. 10% спиртовий розчин йоду готують розчиненням йоду кристалічного в 95% спирті . Препарат нестійкий, тому що йод реагує зі спиртом:

C₂H₅OH + I₂ → CH₃─CHO + 2HI

Ступінь зміни препарату визначають шляхом встановлення в ньому вмісту йодоводневої кислоти титруванням її стандартним розчином натрію гідроксиду після знебарвлення йоду натрію тіосульфату .

Готують препарат на короткий час – до 1 місяця. 5% і 2% розчини йоду більш стійкі при зберіганні, тому що їх готують на розведеному (до 46%) спирті з додаванням калію йодиду. При кількісному аналізі таких препаратів визначають вміст як йоду так і калію йодиду. Спочатку препарат титрують 0,1 М розчином натрію тіосульфату для визначення йоду. Далі суму йодидів відтитровують стандартним розчином аргентуму нітрату (індикатор – натрію еозинат):

NaI + AgNO ₃ → AgI↓ + NaNO₃

KI + AgNO₃ → AgI↓ + KNO₃

Різниця між об’ємами розчину аргентуму нітрату і натрію тіосульфату включають в розрахунок вмісту калію йодиду:

(V_AgNO3 ∙ K ─ V_Na2S2O3 ∙ R ) ∙ T ∙100

X(%) = ───────────────────────

a

де Х - вміст калію йодиду,%

V - об’єми стандартних розчинів аргентуму нітрату і натрію тіосульфату, які пішли на титрування, мл;

К - поправочні коефіцієнти титрантів;

Т – титр за визначуваною речовиною (титриметричний фактор перерахунку);

а – об’єм розчину, взятого для аналізу.

Кислота хлороводнева. Лікарськими засобами є розчини хлороводню: кислота хлороводнева (вміст хлороводню 24,8-25,2%) і кислота хлороводнева розведена (8,2-8,4%).

Обидва препарати – безбарвні рідини. Кислота хлороводнева – летка рідина, тому її зберігають в склянках з притертими пробками. Відносится до сильних кислот, тому кількісне визначення вмісту хлороводню можна провести методом алкаліметрії.

Хлорид – іон в препараті визначають реакцією з аргентуму нітратом або при взаємодії з окислювачами. Хлорид-іон проявляє слабкі відновні властивості і окислюється до молекулярного хлору при дії сильних окислювачів- таких, як калію перманганат, марганцю (IV)оксид, калію дихромат:

4НСІ + МпО₂ → МпСІ₂ + СІ₂ + 2Н₂О

Хлор , який виділяється, можна виявити реакцією з калію йодидом:

СІ₂ + 2КІ → І₂ + 2КСІ

За допомогою цієї ж реакції визначають недопустиму домішку хлору в кислоті хлороводневій.

Специфічну недопустиму домішку в препараті – сульфітну кислоту виявляють реакцією з молекулярним йодом. Обезбарвлення розчину йоду вказує на присутність домішки:

Н₂SO₃ + I₂ → H₂SO₄ + 2HI

Фармакопейною методикою кількісного визначення кислоти хлороводневої є алкаліметрія.

Кислоту хлороводневу використовують в медицині у вигляді мікстури (разом з пепсином) при недостатній кислотності шлункового соку. Нерідко її призначають разом з препаратами феруму, тому що вона сприяє його засвоєнню.

Натрію і калію хлориди. Вони відносяться до сильних електролітів, водні розчини мають нейтральну реакцію. Хімічні властивості даних лікарських речовин зумовлені наявністю відповідних іонів. Так катіони натрію і калію забарвлюють полум”я відповідно в жовтий і фіолетовий колір.

Солі натрію утворюють жовтий кристалічний осад (нерозчинний в кислоті оцтовій) з цинку уранілацетатом:

Na⁺+Zn²⁺+[(UO₂)₃(CH₃COO)₈]^2-+CH₃COOH+6H₂O→

→NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉]∙6H₂О+ Н⁺

Гексагідроксостибіат-іон в нейтральному середовищі утворює з іонами натрію білий кристалічний осад натрію гексагідроксостибату:

Na⁺ + [ Sb(OH)₆ ]^‾ → Na[Sb(OH)₆ ↓

Солі калію з розчином гексанітритокобальтату(ІІІ) натрію утворюють жовтий кристалічний осад гексанітритокобальтату (Ш) натрію і калію:

К⁺ + Na₃[Co(NO₂)₆] → NaK₂[Co(NO₂)₆]↓ + Na⁺

Осад не розчиняється в оцтовій кислоті, але розчиняється в мінеральних кислотах. В сильнокислому середовищі утворюється нестійка гексанітритокобальтова кислота Н₃[Со(NO₂)₆], яка розкладається в момент утворення. В лужному середовищі утворюється бурий осад Со(ОН)₃.

Іони амонію заважають реакції, вони дають з реактивом осад, а тому для видалення солей амонію препарат попередньо прокалюють.

З розчином кислоти винної солі калію утворюють осад калію гідротартрату білий, який не розчиняється в кислоті оцтовій, але розчиняється в мінеральних кислотах і лугах:

НО─ СН─ СООН НО─ СН─СООК

К⁺ + │ ─→ │ ↓ + Н⁺

НО─ СН─ СООН НО─ СН─СООН

Хлорид-іон в даних лікарських засобах визначають взаємодією з розчином аргентуму нітрату: СІ‾ + Ag⁺ → AgCI↓

Утворюється білий сирнистий осад. Реакцію проводять в середовищі кислоти нітратної, в якій не розчиняються галогеніди аргентуму.

Особливість аргентуму хлориду (на відміну від броміду і йодиду) заключається в його здатності легко розчинятись в розчинах аміаку, амонію карбонату і натрію тіосульфату:

AgCI + NH₃ → [Ag(NH₃)₂] CI

AgCI + (NH₄)₂CO₃ → [Ag(NH₃)₂]CI + CO₂↑ + H₂O

AgCI + 2Na₂S ₂ O₃ → Na₃[Ag(S₂ O₃ )₂] + NaCI

Кількісне визначення натрію хлориду і калію хлориду проводять методом Мора. Титрування ведуть в нейтральному середовищі стандартним розчином аргентуму нітрату в присутності індикатора калію хромату. Аргентуму хлорид значно менш розчинний, ніж аргентуму хромат, тому хлорид іони осаджуються першими:

NaCI + AgNO₃ → AgCI + NaNO₃

Після повного осадження хлорид –іонів, випадає червоно-оранжевий осад аргентуму хромату:

2AgNO₃ + K₂CrO ₄ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃

Реакція середовища повинна бути нейтральною або слабко-лужною (рН 7,0-10,0). У кислому середовищі хромат –іон переходить в дихромат –аніон і чутливість індикатора різко знижується.

Якщо визначення хлоридів методом Мора неможливе (наприклад, при аналізі лікарських сумішей, які мають кислу реакцію середовища або якщо є речовини , які реагують, як і хлориди, з іонами аргентуму), застосовують метод зворотнього титрування Фольгарда. При цьому хлориди осаджують надлишком титрованого розчину аргентуму нітрату і відтитровують залишок аргентуму нітрату стандартним розчином амонію ціанату:

AgNO₃ + NaCI → AgCI↓ + NaNO₃

AgNO_{3(залишок)} + NH₄SCN → AgSCN↓ + NH₄NO₃

Як індикатор використовують розчини солей тривалентного феруму, наприклад, амонію феруму (Ш) сульфату (галуни ферумоамонійні – NH₄Fe(SO₄ )₂∙ 12H₂O), які з надлишковою краплиною амонію тіоціанату утворюють комплексні солі червоного кольору:

Fe³⁺ + nSCN‾ → [Fe(SCN)_n]^{3 – n}

Натрію і калію броміди - білі кристалічні порошки, добре розчинні у воді, реакція середовища водних розчинів нейтральна. Натрію бромід гігіроскопічний. Ступінь його зволоження регламентується шляхом визначення втрати маси при висушуванні.

Для ідентифікації застосовують реакції на катіони і аніони, тому що броміди натрію і калію ( як і хлориди) є сильними електролітами.

Броміди з розчином аргентуму нітрату утворюють жовтуватий осад:

Ag⁺ + Br^‾ → AgBr↓

Аргентуму бромід, на відміну від аргентуму хлориду, не розчиняється в розчині амонію карбонату і важко розчиняється в надлишку концентрованого розчину аміаку:

AgBr↓ + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Br

Аргентуму бромід розчиняється(як хлориди і йодиди) в розчині натрію тіосульфату.

Броміди окиснюються до вільного галогена легше чим хлориди, тому їх ідентифікують за реакцією виділення брому в результаті окисно-відновної реакції з хлораміном в кислому середовищі. Бром, який виділяється в результаті реакції, вилучають хлороформом, в якому він розчиняється краще, н іж у воді, забарвлюючи його в жовто-бурий колір:

Специфічними домішками в калій і натрій бромідах можуть бути іони йодидів, барію, кальцію, броматів. Йодиди визначають з допомогою слабкого окислювача, яким є феруму(Ш) хлорид, який не окиснює броміди:

2Fe³⁺+2I^‾→Fe²⁺+I₂

Йод, який виділився виявляють в присутності крохмалю за синім забарвленням.

Іони барію, кальцію і бромат-іон ідентифікують одним реактивом – концентрованою сульфатною кислотою. При додаванні реактиву (Н₂SO₄) до досліджуваного розчину у відповідності з вимогами ДФ, не повинно з’являтися помутніння або забарвлення (солі барію і кальцію утворюють нерозчинні сульфати, а бромати в присутності бромідів в кислому середовищі виділяють бром, який забарвлює розчин в жовтий колір):

BrO₃^‾ + 5Br‾ + 6H+ → 3Br₂ + 3H₂O

Кількісне визначення калію і натрію бромідів (як і калію і натрію хлоридів) за ДФ проводять методом прямого титрування (методом Мора).

Натрію хлорид є основною складовою частиною сольових і колоїдно-сольових розчинів, які використовуються як плазмозамінники. Натрію хлорид міститься в крові і тканинних рідинах організму. Концентрація його в крові 0,5 %. Основна роль натрію хлориду – забезпечувати сталість осмотичного тиску. При дефіциті натрію хлориду в організмі він вводиться внутрішньовенно або підшкірно у вигляді 0,9% розчину, який називається ізотонічним розчином. Введення його вирівнює і нормалізує осмотичний тиск крові. Крім фармакопейних препаратів, існують гіпертонічні розчини натрію хлориду :3%,5% і 10%. Їх застосовують зовнішньо для компресів при лікуванні гнійних ран. Завдяки осмотичному впливу ці розчини сприяють очищенню рани від гною.

Іон калію є основним внутрішньоклітинним іоном, в той час як натрій-іон – головним позаклітинним іоном. Взаємодія цих двох іонів відіграє важливу роль у підтриманні ізотонічності клітин.

Основним показником до застосування калію хлориду є порушення серцевого ритму, особливо в зв’язку з інтоксиікацією серцевими глікозидами, що зв’язано зі збідненням клітин міокарду на іони калію. Калію хлорид застосовується також у випадку гіпокаліємії (зниження концентрації іонів калію в крові), яка виникає при тривалому застосуванні діуретиків.

Броміди калію і натрію застосовують як заспокійливі засоби. Заспокійлива дія препаратів брому грунтується на їх здатності посилювати процеси гальмування в корі головного мозку. Броміди можуть відновлювати рівновагу між процесами збудження і гальмування, особливо при підвищеній збудливості нервової системи. Тому броміди використовуються при неврастенії, підвищеній подразливості.

Натрію і калію йодиди - безбарвні або білі кристалічні речовини; гігроскопічні,є енергійними відновниками. Вступають в реакцію з киснем повітря, внаслідок чого порошки даних лікарських засобів жовтіють при неправильному зберіганні.Світло, домішки важких металів, кисень повітря ініціюють процеси окиснення йодидів.Йодиди можуть містити специфічні домішки – іони барію, йодату, тіосульфату. ДФ регламентує вміст цих домішок.

Іони барію визначають за реакцією з кислотою сірчаною(протягом 15 хвилин розчин повинен залишатися прозорим).

Для визначення йодатів разом з H₂SO₄ додають крохмаль; при наявності домішки виникає синє забарвлення:

IO₃^‾ + 5I‾ → 3I₂ + 3H₂O

Поява синього забарвлення після додавання 1 краплини 0,1 М розчину йоду в присутності крохмалю вказує на відсутність тіосульфату.

Загальний спосіб кількісного визначення йодидів за ДФ – пряма аргентометрія з застосуванням адсорбційного індикатора натрію еозинату (метод Фаянса). Суть методу заключається в тому, що адсорбційний індикатор не змінює свого забарвлення (жовто-червоного) до настання точки еквівалентності. В точці еквівалентності індикатор адсорбується на осаді AgI, і колір його стає червоно-фіолетовим. До точки еквівалентності на осаді AgI адсорбувався невідтитрований йодид-іон. При цьому поверхня заряджається негативно, що перешкоджає адсорбції на ньому індикатора у вигляді аніону.

Після того, як йодид відтитрований повністю, на поверхні осаду адсорбуються іони аргентуму, позитивний заряд яких сприяє адсорбції індикатора і колір змінюється. В результаті сполука, яка знаходиться в осаді, набуває складу: AgI∙Ag⁺∙Ind.

Крім аргентометрії, для кількісного визначення йодидів можна застосовувати перманганатометрію і інші окисно-відновні методи.

Йодиди застосовуються як носії йоду при гіпертиреозі, ендемічному зобі. Якщо їжа або вода не містить достатньої кількості йоду, як це буває в деяких гірських місцевостях, у місцевого населення з’являється захворювання .

Натрію фторид. Безбарвні кристали або білий кристалічний порошок, розчинний у воді. Є сіллю середньої за силою кислоти фтороводневої, піддається гідролізу.

Тотожність визначають аналітичними реакціями на фторид-іон: взаємодією з іонами лужно-земельних металів . З солями кальцію і барію фториди дають білий осад:

Са²⁺ + 2F^‾ → CaF₂↓

Під дією фторидів тіоціанатні комплекси заліза (Ш) червоного кольору руйнуються і переходять в безбарні сполуки.

6F^‾ + [Fe(SCN)_n(H₂O)_6-n]^3-n → [FeF₆]^3‾ + nSCN^‾ + ( 6-n )H₂O

Реакція з комплексною сполукою цирконію (ІV) і алізарину. Цирконій алізариновий комплекс червоного кольору руйнується фторидами. При цьому виділяється вільний алізарин жовтого кольору. Білий осад цирконію фториду, який виділяється при цьому може розчинятись в надлишку фторидів з утворенням безбарвного аніону [ZrF₆]^2-

Кількісне визначення проводять осадженням іонів фтору надлишком насиченого розчину РвСІ₂ та зважуванням осаду РвFCI::

NaF + PbCI₂ = PbFCI + NaCI

Застосовують у 2%-них розчинах або у вигляді пасти (нафестизин), що містить 75 частин препарату і 25 частин гліцерину, для профілактики захворювань зубів. Розчини, що містять 0,25г препарату і 10000 г води, вживають як антисептик. Зберігають як отруту за списком А.

Препарати елементів VI, V, IV , ІІІ і ІІ груп