Medicine-Analysis-1

своей структуре липофильные группы (бензольные кольца). Оптимальная зона рН для этой реакции 6-8. При рН >9 образуется бурый осадок гидроксида железа (III), нерастворимый в эфире, а при рН <5 взаимодействия нет.

Бензойная кислота в водном или спиртовом растворе эту реакцию не дает. Для открытия бензойной кислоты из неё должен быть предварительно получен раствор бензоата натрия или калия, не содержащий избытка свободной щелочи.

1.3.4.ОТКРЫТИЕ БРОМИДА

ВГФХI описаны два метода открытия бромид-иона. Первый метод основан на окислении бромид-иона хлорамином в кислой среде в присутствии хлороформа:

2Brˉ + C6H5SO2NNaCl + 2HCl → Br2 + C6H5SO2NH2 + NaCl + 2Clˉ

Выделяющийся бром растворяется в хлороформе и окрашивает его в желто-бурый цвет. Этот метод удобно использовать для открытия брома в бром-органических соединениях после перевода брома в бромид-ион тем или иным методом. Открытию бромид-иона этим методом практически ничто не мешает. Однако не следует создавать в реакционной массе избыток хлорамина, так как в этом случае вместо желто-бурой окраски возникает желтая, поскольку вместо брома образуется монохлорид брома (BrCl):

Brˉ + C6H5SO2NNaCl + 2HCl → BrCl + C6H5SO2NH2 + NaCl + Clˉ

Второй метод заключается в действии на исследуемый раствор раствора нитрата серебра в присутствии азотной кислоты. Добавление азотной кислоты необходимо для того, чтобы можно было открывать бромид-ион не только в индивидуальных минеральных солях, но и в присутствии в анализируемом растворе веществ, мешающих определению, таких, как органические основания, соли фосфорной и карбоновых кислот и т.д., которые дают осадки с ионом серебра в нейтральной среде, но не дают в азотнокислой.

20

Вэтих условиях осадки с ионом серебра образуют лишь хлорид-

ийодид-ионы. Однако бромид серебра нерастворим в карбонате аммония в отличие от хлорида серебра, но растворим в растворе аммиака в отличие от йодида серебра.

Таким образом, осадок необходимо исследовать на растворимость в растворах карбоната аммония и аммиака, особенно если о цвете осадка трудно судить из-за фоновой окраски, присущей исследуемому раствору:

AgBr + 2NH3 → [Ag(NH3)2]Br

1.3.5. ОТКРЫТИЕ ЙОДИДА

Йодид окисляется до йода ещё легче, чем бромид до брома, так как стандартный потенциал пары J2/2Jˉ (+0,54 в) меньше, чем пары

Br2/2Brˉ (+1,09 в).

Общим методом открытия йода в любых его соединениях является действие концентрированной серной кислоты на йодсодержащее соединение. Этот метод позволяет открыть йод не только в йодидах (соли йодисто-водородной кислоты, например калия йодид, натрия йодид, пахикарпина гидройодид), но и в любом йодорганическом соединении, вне зависимости от того, связан ли йод с ароматическим или алифатическим атомом углерода. Так, например, при действии концентрированной серной кислоты при нагревании на любой йодсодержащий препарат (йодамид, омнипак, билигност и др.) выделяется йод. В основе метода лежит реакция окисления ионизированного или ковалентно связанного йода со степенью окисления -1 до элементарного йода концентрированной серной кислотой:

2Jˉ + 2H2SO4 → J2 + SO2 + 2H2O + SO42–

Следует иметь в виду, что разведенная серная кислота не окисляет йодид до йода, поэтому определять йодид в растворах таким методом нецелесообразно; при необходимости на 1 объём водного раствора следует взять не менее 5 объёмов концентрированной сернойкислоты.

21

Для определения иодид-иона в растворах в ГФХI приведены еще два метода. Один из них основан на окислении иодида хлоридом железа (III) или нитритом натрия в среде разведенной серной кислоты, что позволяет определять йодиды в присутствии других галогенидов, так как последние не окисляются ни нитритом, ни ионом Fe3+. При использовании в качестве окислителя FeCl3 реакцию можно проводить и в нейтральной среде, а при применении нитрита натрия - обязательно в кислой:

2Jˉ + 2Fe3+ → 2Fe2+ + J2

4Jˉ + 2NO2ˉ + 6H+ → 2J2 + N2O + 3H2O

При использовании нитрита натрия для подкисления нельзя использовать хлористо-водородную кислоту.

В присутствии хлорид-ионов нитрит окисляет йодид до монохлорида йода, имеющего светло-желтую окраску.

Определению йодида этим методом мешают более сильные, чем йодид, восстановители, например тиосульфат-, сульфит-ионы и т.д.

Вторая реакция, заключающаяся в действии на исследуемый раствор раствора нитрата серебра в присутствии азотной кислоты, позволяет определять йодид в присутствии различных восстановителей за исключением тиосульфата:

Jˉ + Ag+ → AgJ

Тиосульфат-ион образует с ионом Ag+ менее диссоциированный комплекс, чем йодид. Поскольку тиосульфатный комплекс серебра легкорастворим в воде, йодид серебра растворяется в растворе тиосульфата натрия:

AgJ + 3S2O32– → [Ag(S2O3)3]5– + Jˉ

1.3.6. ОТКРЫТИЕ КАРБОНАТА И ГИДРОКАРБОНАТА

Карбонаты и гидрокарбонаты при действии любых минеральных кислот и многих карбоновых кислот выделяют углекислый газ. Выделение CO2 можно обнаружить по помутнению известковой воды (насы-

22

щенный раствор гидроксида кальция). Помутнение этого раствора обусловлено образованиемкарбонатакальция,выпадающего в осадок:

CO32– + 2H+ → CO2 + H2O

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

Второй фармакопейный метод открытия карбонатов и гидрокарбонатов позволяет также отличить их друг от друга. Этот метод основан на том, что карбонаты щелочноземельных металлов нерастворимы в воде, а гидрокарбонаты растворимы. Однако при температуре выше 85 С гидрокарбонаты любых металлов разлагаются с образованием карбонатов, что сопровождается помутнением раствора:

Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + H2O + CO2

Третий метод не позволяет открыть карбонат- и гидрокарбонатионы, но позволяет отличить их друг от друга. Он основан на том, что карбонаты, растворимые в воде (только соли калия, натрия и аммония), имеют сильнощелочную реакцию, например 0,1н раствор

Na2CO3 имеет рН 11,6. Растворы гидрокарбонатов имеют реакцию, близкую к нейтральной, поэтому растворы карбонатов окрашиваются в красный цвет при добавлении раствора фенолфталеина, а растворы гидрокарбонатов нет.

1.3.7. ОТКРЫТИЕ НИТРАТА

Для открытия нитрат-иона ГФXI приводит два метода и метод, позволяющий отличить нитрат-ион от нитрит-иона. Среди лекарственных веществ есть соли азотной кислоты, как минеральные (висмута нитрат основной), так и с органическими основаниями (стрихнина нитрат, секуринина нитрат, нафтизин). Кроме того, к производным азотной кислоты относятся эфиры азотной кислоты (органические нитраты), которые не диссоциируют с образованием иона нитрата, но легко гидролизуются кислотами с образованием азотной кислоты. К эфирам азотной кислоты относятся нитроглицерин, нитросорбид,

23

эринит и др. Эти препараты также дают положительные реакции на нитрат-ион.

В основе первого метода лежит реакция окисления дифениламина нитрат-ионом в среде концентрированной серной кислоты с образованием красителя синего цвета. Процесс образования синего красителя протекает в 3 стадии:

1)окисление дифениламина нитрат-ионом до тетрафенилгидразина;

2)бензидиновая перегруппировка тетрафенилгидразина в N,N'- дифенил-бензидин;

3)окисление N,N'-дифенилбензидина нитрат-ионом до красителя синего цвета.

Дифениламин Тетрафенилгидразин

Ключевой стадией в этом процессе является бензидиновая перегруппировка тетрафенилгидразина, которая осуществляется в концентрированной серной кислоте, причем скорость реакции пропорциональна концентрации кислоты. При концентрации серной кислоты менее 60% скорость перегруппировки падает настолько, что метод становится непри-

24

годным для обнаружения нитратов. Отсюда вытекает правило практическойработы:непроводить этуреакциювмокройпробирке.

Эту же реакцию дают любые окислители, стандартный окисли-

тельно-восстановительный потенциал пары которых больше + 0,75 В,

например NO2ˉ, H2O2, [Fe(CN)6]3–, MnO4ˉ, Cr2O72– и др. Таким обра-

зом, одной этой пробы недостаточно для надежной идентификации нитратов.

Второй метод, основанный на взаимодействии азотной кислоты с медьюпринагреваниивприсутствиисернойкислоты,болееизбирателен:

8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

2NO + O2 → 2NO2

Эту реакцию следует проводить под тягой, так как диоксид азота ядовит. Бурые пары диоксида азота легче заметить, если поместить пробирку над листом белой бумаги и смотреть на нее сверху. Следует иметь в виду, что эта проба не дает положительных результатов при анализе нитратов органических оснований, реагирующих с азотной кислотой. Например, при добавлении концентрированной серной кислоты к стрихнина нитрату образующаяся азотная кислота будет расходоваться на нитрование стрихнина, и диоксидазотавыделяться небудет.

Третий метод применяют лишь для отличия нитрата от нитрита. Он заключается в действии на исследуемый раствор, подкисленный разведенной серной кислотой, раствора перманганата калия. Нитриты обесцвечивают раствор перманганата калия, а нитраты - нет. Метод весьма малоинформативен, поскольку исчезновение окраски не обязательно указывает на присутствие нитритов, так же как сохранение окраски не обязательно указывает на наличие нитратов. Например, при действии перманганата калия в кислой среде на многие органические нитраты окраска исчезает вследствие окисления органической части молекулы.

1.3.8. ОТКРЫТИЕ НИТРИТА

Для идентификации нитритов в ГФХI предлагаются три метода.

Первый метод заключается в действии на исследуемый образец рас-

твора дифениламина в концентрированной серной кислоте.

25

Сущность этой реакции рассмотрена выше. Ясно, что эта реакция не является специфической для нитритов. Кроме этой реакции в ГФХI приведены еще две реакции, весьма характерные для нитритов.

Второй метод заключается в действии на исследуемый препарат минеральной кислоты. Минеральные кислоты разлагают все нитриты с образованием желто-бурого газа - диоксида азота:

2NO2ˉ + 2H+ → NO2 + NO + H2O

Третий метод является специфическим для нитритов и заключа-

ется в действии на исследуемый раствор подкисленного раствора ан-

типирина. При положительной реакции развивается яркое зеленое окрашивание. В основе этого метода лежит реакция нитрозирования антипирина, в результате которой образуется 4-нитрозоантипирин изумрудно-зеленого цвета:

Образование изумрудно-зеленого 4-нитрозоантипирина является надежным доказательством наличия нитрита. Вместе с тем так же на-

дежно подтверждается наличие антипирина, поэтому эта реакция ис-

пользуется и для идентификации антипирина.

1.3.9. ОТКРЫТИЕ САЛИЦИЛАТА

Салицилаты, в отличие, с одной стороны, от бензоатов, с другой - от фенолов, образуют с ионом Fe3+ гораздо более прочные комплексы хелатного типа, устойчивые в разведенной уксусной кислоте:

26

Состав хелатных комплексов может быть различным в зависимости от мольного соотношения салицилат-ионов и ионов Fe3+.

В приведенном выше уравнении реакции дана формула трисалицилата железа (III), имеющего сине-фиолетовую окраску. При введении избытка хлорида окисного железа могут образоваться также дисалицилатные и моносалицилатные комплексы (фиолетовое и краснофиолетовое окрашивание соответственно).

Известные к настоящему времени производные салициловой кислоты можно разделить на несколько групп:

1)соли салициловой кислоты с неорганическими (натрия салицилат) и органическими (физостигмина салицилат) основаниями;

2)эфиры салициловой кислоты по фенольной (ацетилсалициловая кислота) и карбоксильной (метилсалицилат) гидроксильным группам;

3)амиды салициловой кислоты (салициламид).

Соли салициловой кислоты дают реакцию с хлоридом железа (III) без предварительной обработки.

Амиды и эфиры салициловой кислоты по карбоксильной группе после растворения их в спирте (в воде нерастворимы) также дают фиолетовое окрашивание за счет наличия в их структуре свободной фенольной гидроксильной группы, только это окрашивание, в отличие от салицилатов,исчезает при подкислении разведенной уксуснойкислотой.

Эфиры салициловой кислоты по фенольной гидроксильной группе предварительно необходимо подвергнуть щелочному гидролизу. После этого реакционную смесь нужно подкислить уксусной кислотой, и затем уже можно будет открыть в ней присутствиесалицилат-иона.

27

1.3.10. ОТКРЫТИЕ СУЛЬФАТА

Сульфаты широко представлены среди лекарственных веществ. Это и минеральные соли (натрия сульфат, железа сульфат, цинка сульфат и др.), и сернокислые соли органических оснований, например хинина сульфат, стефаглабрина сульфат и др. Все сульфаты, за исключением сульфатов бария и кальция, хорошо растворимы в воде, и установление их подлинности рассматриваемым ниже методом не представляет затруднений.

Воснове метода лежит специфическая реакция сульфат-иона

сионом бария:

SO42– + Ba2+ → BaSO4↓

Сульфат бария нерастворим в кислотах. Этим он отличается от солей бария всех других анионов, что и используется в данном методе.

По ГФХI при открытии сульфата сначала добавляют к исследуемому раствору раствор хлорида бария, а затем какую-либо минеральную кислоту.

Если осадок не растворяется в минеральной кислоте, делается заключение о наличии в исследуемом растворе сульфат-иона. Некоторое затруднение при этом определении вносит присутствие в анализируемом растворе тиосульфат-иона.

Тиосульфат бария также нерастворим в минеральных кислотах, так как при подкислении анализируемой смеси он переходит в белый осадок серы, нерастворимый в кислотах:

Ba2+ + S2O32– → BaS2O3↓

BaS2O3 + 2H+ → Ba2+ + SO2 + S↓ + H2O

Это затруднение легко устранить, добавив какую-либо минеральную кислоту до добавления хлорида бария, например разведенную хлористоводородную, заранее. При таком выполнении анализа ни тиосульфат-ион, ни какие-либо другие анионы, за исключением сульфат-иона, с ионом бария осадков не дают.

28

1.3.11. ОТКРЫТИЕ СУЛЬФИТА

Сульфит и гидросульфит натрия (соли сернистой кислоты) широко применяются в качестве стабилизаторов лекарственных форм, блокирующих процессы окисления лекарственных веществ. К производным сернистой кислоты относятся лекарственные вещества общей формулы RR′R′′C-O-SO-ONa, представляющие собой натриевые соли моноэфиров сернистой кислоты. К лекарственным веществам, содержащим такую группу, относятся миарсенол, анальгин, стрептоцид растворимый, викасол и др. В качестве примера рассмотрим получение анальгина и викасола:

Натрий-сульфитная группа практически не влияет на основные фармакологические свойства лекарственного вещества (не является фармакофорной группой); её обычно вводят в молекулу органического лекарственноговеществадляполучениярастворимоговводесоединения.

В ГФХI описаны три общих реакции подлинности на сульфиты. Первой реакцией подлинности на сульфиты является реакция их разложения в кислой среде с выделением сернистого газа. Неорганические сульфиты также как и натрийсульфитные производные органических соединений при обработке разведенной соляной кислотой

выделяют сернистый газ (опыт 19, метод А):

29