Часть II. Специальная фармацевтическая химия

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА

ГЛАВА 11.

СЕДЬМАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

11.1. Лекарственные вещества галогенов

11.1.1. Иод и его спиртовые растворы

Источниками получения иода служат буровые воды и морские водоросли (в золе последних до 0,5% иода). До 0,3% иода содержится в виде примеси иодатов в чилийской селитре. Разработкой способа получения иода из морских водорослей занимались в годы первой мировой войны русские ученые Л.В. Писаржевский, Н. Д. Аверкиев, В. Е. Тищенко и др. Малая доступность и трудность сбора сырья, небольшой процент содержания в нем иода не давали возможности удовлетворить потребности страны в этом лекарственном веществе. Чрезвычайно дорогим был импорт иода из Чили. Там в 1914–1918 гг было сосредоточено до 74% мировой добычи иода.

О. Ю. Магидсон с сотрудниками (1924–1926 гг) разработал оригинальную технологию получения иода из буровых вод, содержащих 0,001-0,01% иода в виде иодидов. Процесс состоял из ряда последовательных стадий: очистки буровых вод от примеси нефти и нафтеновых кислот, отстаивания от механических примесей, окисления иодид-ионов до свободного иода нитритом натрия в присутствии серной кислоты:

2NaI + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄  I₂ + 2NO + 2H₂O + 2Na₂SO₄

Выделившийся иод адсорбируют активированным углем. Это наиболее важный этап производства, так как происходит концентрирование (в 200–300 раз) малых количеств иода. Затем иод подвергают десорбции с помощью раствора гидроксида натрия или сульфита натрия:

3I₂ + 6NaOH  5NaI + NaIO₃ + 3H₂O

I₂ + Na₂SO₃ + H₂O  2HI + Na₂SO₄

Следующий этап — окисление иодидов до свободного иода с помощью различных окислителей. Наиболее часто используют хлор:

2NaI + Cl₂  I₂ + 2NaCl

Процесс окисления может быть осуществлен электролизом. Заключительный этап — процесс очистки иода от примесей. Для этого иод-сырец подвергают сублимации в стальных, чугунных или керамических ретортах.

Существуют и другие способы получения иода из буровых вод, например, окисление с последующим извлечением органическими растворителями (керосином, дихлорэтаном).

Применяют в медицине иод и раствор иода спиртовой 5% (табл. 11.1).

11.1. Свойства иода и его лекарственных форм

Лекарственное вещество	Описание
Iode (Iodum) — иод	Серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов с характерным запахом
Solutio Iodi spirituosa 5% — раствор иода спиртовой 5%	Прозрачная жидкость красно-бурого цвета с характерным запахом

Иод имеет характерные свойства, отличающие его от других лекарственных веществ. Он летуч при обычной температуре, при нагревании возгоняется, образуя фиолетовые пары. Т. пл. 113–114C. Иод очень мало растворим в воде, растворим в органических растворителях (эфире, хлороформе). В водных растворах иодидов иод растворяется с образованием комплексной соли (полииодида):

KI + I₂  K[I₃]

Возможно образование полииодидов и другого состава: K⁺[I^– · I₄]^–; K⁺[I^– · I₈]^–.

Идентифицировать иод можно по окраске его растворов в различных растворителях. Растворы в кислородсодержащих растворителях (вода, эфир) имеют темно-бурую окраску, а в бескислородных (хлороформ) — фиолетовую.

Подлинность иода и его лекарственных форм устанавливают с помощью специфической реакции. Она основана на образовании продукта синего цвета при взаимодействии иода и крахмального клейстера. При кипячении окраска исчезает и появляется вновь при охлаждении. С помощью рентгеноструктурного анализа и других физико-химических методов установлено, что синий иодид крахмала представляет собой соединения включения (клатраты). Крахмал, представляющий собой смесь двух типов полисахаридов — - и -амилозы (линейного) и амилопектина (разветвлённого), образует с иодом, соответственно, клатраты синего (_max 620-680 нм) и красного (_max 520–550 нм) цвета. Причём молекула -амилозы в этих клатратах образует вокруг молекулы иода спираль, каждый виток которой содержит 6 остатков глюкозы.

При получении иода из озоленных морских водорослей или буровых вод может образоваться очень токсичная примесь цианида иода:

I₂ + 2C + N₂  2ICN

Для установления этой примеси иод обесцвечивают, восстанавливая раствором сернистой кислоты и обнаруживают цианид-ион по образованию берлинской лазури [гексацианоферрат (II) железа (III) натрия], имеющей темно-синюю окраску:

I₂ + H₂O + H₂SO₃  2HI + H₂SO₄

ICN + 2NaOH  NaCN + NaIO + H₂O

2NaCN + FeSO₄  Fe(CN)₂ + Na₂SO₄

Fe(CN)₂ + 4NaCN  Na₄[Fe(CN)₆]

Na₄[Fe(CN)₆] + FeCl₃  FeNa[Fe(CN)₆] + 3NaCl

Примесь хлоридов также устанавливают после обесцвечивания раствора иода сернистой кислотой. Для этого раствором нитрата серебра в присутствии аммиака осаждают иодид-ион и отфильтровывают образовавшийся иодид серебра (нерастворимый в аммиаке). Примесь хлорида серебра растворяется с образованием аммиаката серебра и остается в фильтрате. Фильтрат подкисляют азотной кислотой и определяют содержание примеси хлоридов по образованию хлорида серебра (в виде опалесценции):

HI + AgNO₃  AgI + HNO₃

Cl^– + AgNO₃  AgCl + NO₃^–

AgCl + 2NH₃ · H₂О  [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2HNO₃  AgCl + 2NH₄NO₃

Количественно иод определяют титрованием 0,1 М раствором тиосульфата натрия в присутствии индикатора — раствора крахмала. Навеску иода предварительно растворяют в водном растворе иодида калия. Реакцию окисления тиосульфата натрия иодом широко применяют в фармацевтическом анализе. Общепринято упрощенное написание уравнения этой реакции:

I₂ + 2Na₂S₂O₃  2NaI + Na₂S₄O₆

Поскольку процесс протекает в присутствии иодида калия, иод образует вначале комплексное соединение, которое затем взаимодействует с тиосульфатом натрия:

I₂ + KI  K[I₃]

K[I₃] + 2Na₂S₂O₃  KI + 2NaI + Na₂S₄O₆

Аналогичным образом, но без индикатора определяют количество иода в 5%-ном спиртовом растворе (4,9-5,2%). Затем устанавливают содержание калия иодида (1,9-2,1%) и этанола (не менее 46%).

Кристаллический иод и его 5%-ный раствор хранят с предосторожностью (список Б) в стеклянных банках с притертыми пробками в сухом, прохладном, защищенном от света месте.

Иод в медицинской практике применяют в качестве антисептического средства. Спиртовой 5%-ный раствор иода используют для обработки ран, подготовки операционного поля. Готовят 5%-ный раствор путем растворения иода и иодида калия в смеси равных объемов воды и 95%-ного этилового спирта.

Иод ядовит, его пары раздражают слизистые оболочки. ПДК в воздухе 1 мг/м³. При частом воздействии иода на кожу возможны дерматиты. Удаляют иод с кожных покровов действием раствора тиосульфата или карбоната натрия.