Соотношение между плотностью и содержанием этанола в водно-спиртовых растворах
P20, (кг/м3) |
Содержание этанола, % (об./об.) |
P20, (кг/м3) |
Содержание этанола, % (об./об.) |
P20, (кг/м3) |
Содержание этанола, % (об./об.) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
968,0 |
25,09 |
978,0 |
15,88 |
988,0 |
7,34 |
968,5 |
24,64 |
978,5 |
15,43 |
988,5 |
6,95 |
969,0 |
24,19 |
979,0 |
14,97 |
989,0 |
6,56 |
969,5 |
23,74 |
979,5 |
14,52 |
989,5 |
6,17 |
970,0 |
23,29 |
980,0 |
14,07 |
990,0 |
5,79 |
970,5 |
22,83 |
980,5 |
13,63 |
990,5 |
5,42 |
971,0 |
22,37 |
981,0 |
13,18 |
991,0 |
5,04 |
971,5 |
21,91 |
981,5 |
12,74 |
991,5 |
4,67 |
972,0 |
21,45 |
982,0 |
12,31 |
992,0 |
4,30 |
972,5 |
20,98 |
982,5 |
11,87 |
992,5 |
3,94 |
973,0 |
20,52 |
983,0 |
11,44 |
993,0 |
3,58 |
973,5 |
20,05 |
983,5 |
11,02 |
993,5 |
3,22 |
974,0 |
19,59 |
984,0 |
10,60 |
994,0 |
2,86 |
974,5 |
19,12 |
984,5 |
10,18 |
994,5 |
2,51 |
975,0 |
18,66 |
985,0 |
9,76 |
995,0 |
2,16 |
975,5 |
18,19 |
985,5 |
9,35 |
995,5 |
1,82 |
976,0 |
17,73 |
986,0 |
8,94 |
996,0 |
1,47 |
976,5 |
17,25 |
986,5 |
8,53 |
996,5 |
1,13 |
977,0 |
16,80 |
987,0 |
8,13 |
997,0 |
0,80 |
977,5 |
16,34 |
987,5 |
7,73 |
997,5 |
0,46 |
Аналогично определяют плотность и концентрацию спирта в водно-спиртовом растворе с помощью второго пикнометра.
Допускаемые расхождения между двумя результатами определения концентрации спирта не должны превышать по абсолютному значению 0,06% спирта (об/об). Если допускаемые расхождения превышают 0,06% (об/об), то производят третье измерение.
За концентрацию спирта принимается среднее арифметическое из двух полученных значений концентрации спирта при 20 °С, округленное до десятых долей процента [9].
Содержание этанола в лекарственном средстве (об/об) находят путем умножения табличного значения на четыре. Полученный результат округляют до десятичного знака [3].
Ареометрический метод.
Проведение испытаний.
Ареометры и необходимая стеклянная аппаратура должны быть тщательно обмыты чистым этиловым спиртом концентрацией не ниже 95% спирта (об/об). Стеклянный цилиндр для ареометра должен быть вымыт хромовой смесью и ополоснут дистиллированной водой, затем водно-спиртовым раствором. Промытые ареометры должны быть выдержаны на воздухе до их высыхания [9].
50,0 мл испытуемого лекарственного средства, измеренных при температуре 20±0,1°С, помещают в дистилляционную колбу, добавляют от 200 мл до 300 мл дистиллированной воды и выполняют дистилляцию как описано выше, собирая в мерную колбу вместимостью 250 мл не менее 180 мл дистиллята. Температуру отгона доводят до 20±0,1°С и разбавляют до 250 мл дистиллированной водой с температурой 20±0,1°С [3].
Помещают отгон в цилиндр, диаметр которого должен быть на 6 мм шире утолщения ареометра.
Во избежание появления пузырьков воздуха водно-спиртовой раствор наливают в цилиндр по стенке.
Если объем дистиллята недостаточен, удваивают количество испытуемого лекарственного средства и дистиллят разбавляют до 500 мл дистиллированной воды с температурой 20±0,1°С.
Перед измерением концентрации спирта водно-спиртовой раствор следует тщательно перемешать. Измерение концентрации спирта производят при отсутствии пузырьков воздуха в водно-спиртовом растворе.
Перед определением концентрации спирта необходимо измерить температуру водно-спиртового раствора. Для определения концентрации спирта ареометр берут за верхний конец стержня, свободный от шкалы, опускают в водно-спиртовой раствор, погружая его до тех пор, пока до предполагаемой отметки ареометрической шкалы не останется 3–4 мм, затем дают ареометру свободно плавать. Ареометр должен плавать в водно-спиртовом растворе, не касаясь стенок цилиндра. По истечении 3 мин снимают отсчет показаний ареометра. Отсчет показаний ареометра производят по нижнему краю мениска с точностью до 0,2 наименьшего деления.
Затем снова измеряют температуру водно-спиртового раствора. За температуру водно-спиртового раствора принимают среднее арифметическое значение температур. Ареометр вынимают из водно-спиртового раствора, вытирают фильтровальной бумагой и повторяют измерения [9].
Обработка результатов.
В соответствии с плотностью при 20ºС водно-спиртового раствора по табл.1.11 определяют концентрацию спирта в дистилляте (об/об), вносят поправку на разведение путем умножения найденного значения на пять, результат округляют до десятичного знака и получают процентное содержание этанола в лекарственном средстве (об/об) [3].
В соответствии с нормативной документацией настойка пустырника для внутреннего применения должна содержать не менее 64% этилового спирта.
Лабораторная работа № 9
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ
МЕТАНОЛА И ПРОПАНОЛА-2 В ЭКСТРАКТЕ МЕТОДОМ
ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Цель работы: освоить газохроматографический метод определения пропанола-2, метанола в экстрактах; определить содержание пропанола-2 и метанола в жидком экстракте элеутерокока для внутреннего применения.
Средства испытаний: газожидкостной хроматограф, шприцы, пропанол, пропанол-2, метанол безводный, вода дистиллированная, мерная посуда.
Общие сведения.
Объектом испытаний является жидкий экстракт элеутерокока для внутреннего применения. Экстракты представляют собой концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья. В жидких экстрактах обычно одна часть по массе или объему эквивалента одной части по массе исходного высушенного сырья. Для получения экстрактов в фармацевтической промышленности используют в качестве растворителя этанол, который может содержать некоторое количество пропанола-2 (СН3−СН(ОН)−СН3), а также метанола (СН3ОН). Как известно, метанол является высокотоксичным соединением, а количество пропанола-2, также не должно превышать установленное в нормативной документации.
В соответствии с Государственной фармакопеей Республики Беларусь, определение остаточных количеств метанола и пропанола-2 проводят методом газовой хроматографии.
Газовая хроматография представляет собой метод разделения, основанный на различном сродстве разделяемых компонентов между подвижной и неподвижной фазой, в котором подвижной фазой является газ (газ-носитель), а неподвижной фазой, помещенной в колонку, является твердое вещество или жидкость, нанесенные на твердый инертный носитель или равномерно покрывающие внутренние стенки колонки.
Газовая хроматография основана на механизмах адсорбции и/или распределения. Газовый хроматограф, как правило, состоит из системы подачи газов, устройства ввода пробы, хроматографической колонки, детектора и регистрирующего устройства. Колонки обычно изготавливают из стекла или нержавеющей стали и заполняют неподвижной фазой. Газ-носитель проходит с заданной скоростью через устройство ввода пробы, колонку, а затем через детектор. Определение проводят при постоянной температуре колонки или в соответствии с заданной температурной программой.
Принципиальная схема газового хроматографа представлена на рис. 1.15.
Используемый детектор должен обеспечивать определение тех количеств анализируемых веществ, которые элюируются из колонки. Для определения остаточных количеств растворителей обычно используют пламенно-ионизационный детектор (ПИД).
Проведение испытаний.
Приготовление растворов.
Метанол безводный. 1000 мл метанола обрабатывают 5 г магния. Если необходимо, инициируют реакцию, прибавляя 0,1 мл раствора ртути (II) хлорида. После прекращения выделения газа жидкость перегоняют, отгон собирают в сухой контейнер и защищают от влаги.
Раствор внутреннего стандарта. Готовят раствор, содержащий 2,5% об/об пропанола. 2,5 мл пропанола наливают в мерную колбу на 100 мл и доводят до указанного объема водой.
Анализируемая проба. Предварительно исследуемое лекарственное средство подвергают дистилляции, как описано в лабораторной работе № 8.
5
6
9 10
8
12
11
7
4
3
2
1
1 – баллон с газом-носителем; 2 – игольчатый вентиль баллона; 3 – регулятор потока газа-носителя (дроссель); 4 – дозирующее устройство (блок ввода пробы); 5 – колонка; 6 – термостат; 7 – ротаметр; 8 – детектор пламенно-ионизационный; 9, 10 – система для подачи газов в детектор (водород и воздух в случае ПИД); 11 – электронный блок обработки сигнала (интегратор); 12 – самописец
Рис. 1.15. Схема газового хроматографа
К точному количеству дистиллята прибавляют 2,0 мл раствора внутреннего стандарта. Содержание этанола доводят до 10,0% об/об либо разведением водой до 50 мл, либо добавлением этанола (90% об/об), который содержит метанол в количестве не более 0,05 % (об/об).
Раствор стандарта. В мерную колбу на 50 мл наливают 2,0 мл раствора внутреннего стандарта, 5 мл этанола, который содержит метанол в количестве не более 0,05 % (об/об), 25 мкл 2-пропанола и количество безводного метанола, достаточное для получения концентрации 0,05% (об/об), учитывая метанол, содержащийся в этаноле, и доводят объем до метки.
Таким образом, и раствор стандарта, и анализируемый раствор содержат в себе внутренний стандарт − пропанол в концентрации 0,1% (об/об). Раствор стандарта также содержит 10% (об/об) этанола, 0,05% (об/об) пропанола-2 и 0,05% (об/об) метанола.
Хроматографирование анализируемой пробы и раствора стандарта проводят в следующих условиях:
− неподвижная фаза − колонка стеклянная 2 м длиной и внутренним диаметром 2 мм, заполненная этилвинилбензол-дивинилбензоловым сополимером (125−150 мкм) или аналогичная колонка, для которой выполняются требования пригодности хроматографической системы;
− подвижная фаза (газ-носитель) − азот для хроматографии, скорость потока газа 30 мл/мин;
− температура колонки − 130°С;
− температура испарителя − 200°С;
− температура детектора − 220°С.
Предварительно колонку, устройство ввода пробы и детектор термостатируют при указанной температуре (перед использованием колонка должна быть кондиционирована). При помощи раствора стандарта настраивают прибор и подбирают объемы вводимых проб, которые позволяют получить необходимый сигнал. Выполняют повторные введения для проверки сходимости сигнала и проверяют, если необходимо, число теоретических тарелок. Для проверки сходимости сигнала выполняют повторные введения. Определяют площади пиков анализируемых компонентов.
Обработка результатов.
Для количественного определения метанола и пропанола-2 используют метод внутреннего стандарта. Для хроматограммы стандартного раствора сначала рассчитывают отношение площади пика анализируемого вещества к площади пика внутреннего стандарта.
Содержание метанола и 2-пропанола рассчитывают в пересчете на исходный образец с учетом разведения отгона и соотношений площадей пиков анализируемого вещества к площади пика внутреннего стандарта (пропанола) в анализируемой пробе и в растворе стандарта по формуле 1.11
,
(1.11)
где
Х
− концентрация анализируемого спирта
в лекарственном средстве, % (об/об);
Vл.с.
– объем
экстракта, взятый для дистилляции, мл;
Vотгона
− объем дистиллята, полученный после
разведения водой, мл;
−
концентрация анализируемого спирта в
растворе стандарта, % (об/об);
− среднее значение площадей пиков
пропанола в растворе стандарта;
−
среднее значение площадей пиков
анализируемого спирта в растворе
стандарта; Sпропанола
− среднее значение площадей пиков
пропанола в анализируемой пробе; Sспирта
− среднее значение площадей пиков
анализируемого спирта в анализируемой
пробе.
Данный метод позволяет определить метанол и 2-пропанол в концентрации менее 0,025% (об/об). В экстрактах и настойках допускается содержание не более 0,05 % метанола и не более 0,05 % пропанола-2 [3].