Тема 10 – Элементный анализ лс по гф хi

Цель: формировать теоретические знания по элементному анализу органических лекарственных средств по ГФ XI.

Задачи обучения:

• формирование теоретических знаний по методам анализа элементорганических ЛС;

• освоение фармакопейных методов качественного и количественного контроля качества элементсодержащих ЛС;

• формирование коммуникативной компетенции путем умений формулировать вопросы и давать ответы на них, умений работы в коллективе и малых группах.

Основные вопросы темы:

1. Качественная идентификация элементорганических лекарственных веществ.

2. Количественный анализ галоген-, мышьяк- и ртутьсодержащих лекарственных веществ.

3. Метод Степанова. Метод Шинегира.

Методы обучения и преподавания: групповое обсуждение по материалам темы, презентация.

Литература:

1 Беликов В.Г. Фармацевтическая химия: учебное пособие, 2-е изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2008. – 616 с.

2 Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия: в 2 т. – М.: Высш. школа, 2001.

3 Максютина Н.П., Каган Ф.Е., Кириченко Л.А., Митченко Ф.А. Методы анализа лекарств. – К.: Здоров’я, 1984. – 224 с.

4 Сливкин А.И., Садчикова Н.П. Функциональный анализ органических лекарственных веществ / Под ред. акад. РАМН А.П. Арзамасцева. – Воронеж: Воронежский гос. ун-т, 2007. – 426 с.

Контроль (тесты)

1. Какой химический процесс предваряет качественную идентификацию и количественный анализ элементорганических ЛС?

2. Какой реактив используют при минерализации ЛС, в структуру которых входит органически связанная сера?

3. Каким образом осуществляют переход ковалентно связанных галогенов в ионное состояние в органических ЛС?

4. Поясните методику идентификации йодсодержащего органического ЛП.

5. В чем заключается суть метода Степанова?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Качественная идентификация элементорганических лекарственных веществ. Поскольку атомы у большинства элементорганических соединений связаны ковалентно, необходимым условием испытания их подлинности является предварительная минерализация. При этом происходит частичное или полное разрушение органической части молекулы до оксида углерода (IV) и воды. Другие элементы образуют соответствующие ионы. Последние идентифицируют с помощью химических реакций.

Серу, например, обнаруживают либо путем восстановления до сульфид-ионов, либо окислением до сульфат-ионов. Образование сульфида происходит также из соединений, содержащих тиоэфирную или тиокетонную серу, при нагревании с 10% раствором гидроксида натрия:

Образовавшийся при восстановлении органически связанной серы сульфид натрия идентифицируют цветной реакции с нитроропруссидом натрия (красно-фиолетовое окрашивание), осаждением раствором соли свинца (черное) или по сероводорода.

Определение органически связанной серы осуществляют действием концентрированной азотной кислоты или сплавлением со смесью нитрата и карбоната калия. Образовавшийся сульфат-ион открывают реакцией с солями бария.

Фосфорсодержащие соединения минерализуют смесью концентрированных серной и азотной кислот до фосфат-ионов, которые обнаруживают реакциями образования фосфата магния-аммония или фосфор-молибдата аммония (см. реакции на фосфат-ион).

Галогенсодержащие соединения под действием цинковой пыли в кислой или щелочной среде образуют галогениды. Затем обнаруживают образовавшиеся галогенид-ионы с помощью известных реакций.

Фтор и хлор открывают аналитическими реакциями на соответствующие ионы после разрушения органической части молекулы расплавленным металлическим натрием:

Йод обнаруживают либо нагреванием йодпроизводного в пробирке на пламени горелки, либо действуя концентрированной серной кислотой. Наблюдают выделение фиолетовых паров йода или фиолетовую окраску хлороформного извлечения. Можно также применить спекание со смесью нитрата калия и карбоната натрия. Затем обнаруживают йодид-ионы.

Метод спекания можно использовать при наличии в одном соединении хлора и серы с последующим обнаружением образовавшихся хлорид- и сульфат-ионов.

Кобальт обнаруживают в виде ионов реакцией с нитрозо-солью (динатриевой солью 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-ди-сульфокислоты) после спекания кобальтсодержащего соединения с гидросульфитом калия (красное окрашивание).

Элементный анализ используют также для количественного определения органических и элементорганических соединений, содержащих азот, галогены, серу, а также мышьяк, висмут, ртуть, сурьму и др. элементы.

Количественный элементный анализ галоген-, мышьяк- и ртутьсодержащих лекарственных веществ может быть выполнен также после предварительной минерализации в различных условиях. ГФ рекомендует метод количественного определения йодсодержащих органических лекарственных веществ (биллигноста, тиреодина и др.), основанный на их минерализации и окислении образовавшегося иона йода в йодат-ион. Последний определяют, используя в качестве восстановителя йодид калия по общему принципу йодатометрии:

KIO₃ + 5KI + 3Н₂SO₄ → 3I₂ + 3K₂SO₄ + 3Н₂O.

Разработаны экспрессные методы окислительной минерализации и определения йод-органических соединений. В качестве окислителей для водорастворимых лекарственных веществ используют перманганат калия, а для нерастворимых в воде — пергидроль в кислой среде. В обоих случаях происходит окисление атомов йода до йодат-ионов, которые затем определяют йодометрическим методом.

В последние годы разработан метод количественного определения галогенсодержащих органических лекарственных веществ, основанный на восстановительной минерализации в среде высококипящего растворителя. Образовавшиеся галоген-ионы титруют меркуриметрическим методом, используя в качестве титранта раствор перхлората ртути.

Для анализа органических веществ, содержащих галоген в алифатическом радикале, предложен способ минерализации, который основан на восстановлении галогена калиевой солью муравьиной кислоты в момент ее выделения при взаимодействии диметилформамида с гидроксидом калия.

Количественный элементный анализ мышьяксодержащих органических лекарственных веществ (осарсол) основан на минерализации органической части молекулы в присутствии окислителей (смеси концентрированных азотной и серной кислот). В результате минерализации образуется смесь ионов мышьяка (III) и мышьяка (V). Содержащиеся в смеси соединения мышьяка (V) при нагревании с сульфатом гидразина восстанавливаются до мышьяка (III):

2H₃AsO₄ + H₂N-NH₂ → N₂↑ + 2H₃AsO₃ + 2Н₂O

Мышьяк (III) определяют броматометрическим методом.

Ртутьорганическое лекарственное вещество количественно превращают в дихлорид ртути нагреванием на кипящей водяной бане с 0,1 М раствором соляной кислоты. Затем дихлорид ртути действием избытка иодида калия превращают в водорастворимую комплексную соль:

HgCl₂ + 2KI → Hgl₂↓ + 2КС,

Hgl₂ + 2KI —> K₂[HgI₄],

а избыток кислоты оттитровывают щелочью.

Метод Шинегира: Вещество сжигают (минерализуют) в бензольном фильтре или полиэтиленовой капсуле, которую закрепляют с помощью платиновой сетки или спирали в колбе, наполненный кислородом и содержащей поглотительный раствор.

Метод Степанова: Определение галогенов в твердом и жидких органических соединениях с малым давлением насыщенного пара. Раствор анализируемого вещества в этаноле нагревают с избытком металлического натрия. При этом образуется галогенид натрия, в котором галоген определяют гравиметрически или титриметрически.