Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверской государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России)

Кафедра управления и экономики фармации

с курсами фармакогнозии, фармацевтической технологии, фармацевтической и токсикологической химии

Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов к занятию №7

по фармацевтической химии

Название темы занятия:

Соединения меди, железа, серебра, требования к качеству, методы анализа.

Тверь, 2017

Методические указания для самостоятельной работы студентов по фармацевтической химии по специальности 33.05.01 – «Фармация» разработаны заведующей кафедрой управления и экономики фармации профессором, д.м.н. М.А. Демидовой, доцентом кафедры управления и экономики фармации, к.б.н. М.Н. Кудряшовой

Рецензент: заведующая рецептурно-производственным отделом

МУП Аптека №1 филиал №200 Титова Г.Я.

Методические рекомендации рассмотрены и утверждены на заседании методического совета по преподаванию на фармацевтическом факультете "___" __________ 2017 г.

Методические рекомендации утверждены на заседании центрального координационно-методического совета «__» __________ 2017 г. (протокол № __)

Методические рекомендации включают ситуационные задачи, тестовые задания, вопросы для самоподготовки, задания практической части занятия, основные термины, рекомендуемый список литературы для самостоятельной подготовки студентов 3 курса к практическим занятиям по фармацевтической химии, обучающихся по специальности 33.05.01 – «Фармация».

 ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России

 Коллектив авторов, 2017

Тема занятия: Соединения меди, серебра, требования к качеству, методы анализа.

Цель занятия: Изучить свойства и методы анализа лекарственных препаратов из группы соединений меди, железа, серебра. Провести фармакопейный анализ меди сульфата.

В процессе изучения материала при подготовке к занятию необходимо освоить следующие основные термины: коллоиды, колларгол, протаргол, биуретовая реакция.

План изучения темы

1. Проверка выполнения домашнего задания (письменный контроль)

2. Фронтальный опрос

3. Практическая работа «Анализ меди сульфата», «Анализ железа (II) сульфата» с оформлением протокола.

4. Контроль освоения практических навыков студентами путем проверки протокола и собеседования с преподавателем по методологии проведенных исследований.

5. Выходной контроль в виде тестовых заданий

Теоретические вопросы для подготовки к занятию:

1. Приведите формулу серебра нитрата, опишите внешний вид, растворимость, укажите рН водного раствора.

2. Приведите латинские и химические названия, препаратов серебра: колларгола и протаргола. Укажите состав препаратов, отношение к нагреванию.

3. Приведите уравнения реакций идентификации указанных препаратов, опишите эффект реакций.

4. Приведите уравнения реакций, на которых основано определение примеси меди в серебра нитрате.

5. Предложите методы количественного определения указанных препаратов, приведите уравнения реакций, формулы расчета эквивалента вещества, содержания в препарате.

6. Обоснуйте условия хранения препаратов серебра.

7. Напишите латинские названия и формулы препаратов: меди сульфата, железа (II) сульфата. Опишите их внешний вид, свойства, растворимость, реакцию среды водного раствора.

8. Приведите реакции идентификации перечисленных препаратов. Укажите эффекты реакций.

9. Каковы требования, предъявляемые к чистоте препаратов меди (II) и железа (II).

10. Предложите методы количественного определения указанных препаратов, приведите уравнения реакций, формулы расчета эквивалента вещества, содержания в препарате.

11. Обоснуйте условия хранения препаратов меди и железа. Укажите их медицинское применение.

Изложение учебного материала:

Испытания на подлинность

1. Препараты меди - CuSO₄

а. Подлинность Сu²⁺

• Реакция восстановления металлами: железная пластинка или гвоздь при соприкосновении с раствором меди (II) сульфата покрываются красным налетом металлической меди:

Fe + CuSO₄ → Cu↓ + FeSO₄

• В присутствии HCl соли меди окрашивают бесцветное пламя горелки в зеленый цвет.

• Образование комплексных соединений с аммиаком:

2CuSO₄ + 2NH₄OH → Cu₂(OH)₂SO₄↓ + (NH₄)₂SO₄

голубой, растворим в избытке аммиака

Cu₂(OH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₄OH → 2[Cu(NH₃)₄]SO₄ + 8H₂O

раствор темно-синего цвета

• Реакция с раствором щелочи, голубой осадок, переходящий при нагревании в CuO черного цвета:

CuSO₄ + 2NaOH→ Cu(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄

• Реакция с калия гексацианоферратом (II), красно-бурый осадок, растворимый в аммиаке:

Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4–→ Cu₂[Fe(CN)₆] ↓

Cu₂[Fe(CN)₆] + 12 NH₃ + 4H₂O → (NH₄)₄[Fe(CN)₆] + 2 [Cu(NH₃)₄](OH)₂

• Реакция с калия йодидом: осадок белого цвета

CuSO₄ + 2KI → CuI₂ + K₂SO₄

2CuI₂→ Cu₂I₂↓ + I₂

б. Подлинность сульфат-иона.

• СuSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓+ СuCl₂

2. Препараты железа - FeSO₄

а. Подлинность Fe²⁺

• Реакция с калия гексацианоферратом (III): темно-синий осадок турнбулевой сини

FeSO₄+ K₃[Fe(CN)₆] → FeK[Fe(CN)₆]↓ + K₂SO₄

• Реакция с натрия сульфидом, черный осадок

FeSO₄ + Na₂S → FeS ↓ + Na₂ SO₄

б. Подлинность SO₄^2–

HCl

FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓+ FeCl₂

3. Серебра нитрат:

• Реакции, основанные на восстановительных свойствах: серебро восстанавливается из аммиачного раствора серебра нитрата при нагревании с раствором формальдегида (образование «серебряного зеркала»), образуется тонкая блестящая пленка серебра на стенках пробирки:

• Обнаружение хлорид-иона, образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте, но растворимый в растворе аммиака с образованием комплексного соединения.

• Реакция осаждения с иодид-ионом, образуется желтого цвета осадок иодида серебра, нерастворимый в растворах аммиака и азотной кислоты.

Реакция осаждения с хроматом калия, оранжево-красный осадок

• Нитрат-ион обнаруживают по реакции с дифениламином.

Количественное определение

1. Препараты меди

• Метод косвенного йодометрического титрования

1. Реакция перед титрованием

2CuSO₄ + 4KI → 2CuI↓ + I₂ + 2K₂SO₄

2. Реакция титрования

крахмал

I₂+ 2Na₂S₂O₃ → 2NaI+ Na₂S₄O₆

3. В точке эквивалентности наблюдают обесцвечивание раствора.

• Комплексонометрия.

2. Препараты железа

• Перманганатометрия:

10FeSO₄+ 8H₂SO₄ + 2KMnO₄→ 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄+ 8H₂O

• Цериметрия (индикатор – дипиридил, соединение которого с железом II имеет красное окрашивание):

2FeSO₄ + 2Се(SO₄)₂ → Fe₂(SO₄)₃ + Се₂(SO₄)₃

• Дихроматометрия

• ФЭК – после образования окрашенных соединений с фенантролином

• Атомно-адсорбционная спектрофотометрия

3. Препараты серебра

• Тиоцианатометрия (роданометрия):

Избыток титранта — тиоцианата аммония взаимодействует с индикатором — железоаммониевыми квасцами, окрашивая смесь по окончании титрования в розовый цвет:

Хранение

Препараты железа и меди хранят в хорошо укупоренной таре. Железа сульфат теряет на воздухе кристаллизационную воду. Серебра нитрат хранят в хорошо укупоренных банках с притертой пробкой, в защищенном от света месте, чтобы не допустить восстановления серебра нитрата до металлического серебра.

Применение

Меди сульфат используют наружно в качестве антисептического, вяжущего или прижигающего средства (в глазной и урологической практике). Внутрь в качестве рвотного средства и при отравлениях белым фосфором.

Железа сульфат входит в состав лекарственных препаратов (ферроплекс, феррокаль, тотема, ферроплекс, актиферрин, фенюльс, феррум лек и др.) для лечения железодефицитной анемии.

Серебра нитрат применяют в качестве антисептического средства наружно в виде 1-2%-ных водных растворов для лечения глазных и кожных заболеваний (необходимо очень тщательно контролировать концентрацию).

Коллоидные препараты серебра

Исходными продуктами получения коллоидных препаратов серебра являются белки (обычно яичный белок или казеин) и серебра нитрат. При обработке белков водяным паром или растворами кислот и щелочей выделяется лизальбиновая и протальбиновая кислоты, обладающие восстановительными свойствами. Из серебра нитрата вначале осаждают серебра оксид:

Свежеосаждённый оксид серебра промывают водой и смешивают с раствором лизальбината натрия или протальбината натрия. Последние восстанавливают серебро, которое в коллоидном состоянии связывается с белком. Берут такое количество лизальбината или протальбината натрия и оксида серебра, чтобы препарат содержал не менее 70% коллоидного серебра при получении колларгола и 8% серебра при получении протаргола. Очищают препараты от примесей ионов серебра, нитрат-ионов и щелочей путём диализа. Затем выпаривают в вакууме при 30-40 °С до получения сухого геля и измельчают. Колларгол и протаргол различаются по физическим свойствам, которые зависят от концентрации в них серебра.

Колларгол Collargolum

МНН: Silver colloid

Описание. Зеленовато - или синевато-чёрные пластинки с металлическим блеском, без запаха.

Протаргол Protargolum

МНН: Silver proteinate

Описание. Коричнево-жёлтый или коричневый лёгкий порошок без запаха, слегка гигроскопичен.

Протаргол изменяется под действием света. Он медленно растворим в воде (1:15) с образованием коллоидного раствора, практически нерастворим в этаноле и хлороформе. Колларгол образует в воде коллоидный раствор (1:50), который при разбавлении водой (1:2000) имеет коричневый или красновато-бурый оттенок. Он прозрачен в проходящем и опалесцирует в отражённом свете.

Подлинность коллоидных препаратов серебра

• Реакции обнаружения белка и иона серебра

а) прокаливание препаратов, появление запаха жжёного рога (жженой шерсти)

б) биуретовая реакция

Препараты нагревают до кипения в присутствии хлороводородной кислоты. Образующиеся при этом продукты кислотного гидролиза белка (полипептиды) отфильтровывают через плотный двойной фильтр. К фильтрату последовательно прибавляют растворы гидроксида натрия и сульфата меди. После перемешивания появляется фиолетовое окрашивание.

Полученный после озоления колларгола и протаргола остаток растворяют в азотной кислоте и испытывают на наличие иона серебра:

Для отличия колларгола от протаргола ФС рекомендует использовать реакцию образования серебролизальбиновой кислоты. Золь колларгола (1:50) после смешивания с разбавленной хлороводородной кислотой образует тёмно-бурый осадок, который при добавлении раствора гидроксида натрия вновь превращается в золь.

Количественное определение выполняют по содержанию серебра. Вначале коллоидные препараты разрушают кипячением в смеси концентрированной серной и азотной кислот. Затем образовавшиеся ионы серебра количественно определяют так же, как серебра нитрат тиоцианатометрическим методом. Колларгол должен содержать не менее 70% серебра, а протаргол — 7,5-8,5%.

Хранение и применение

Коллоидные препараты серебра хранят в хорошо укупоренных банках оранжевого стекла в защищенном от света месте, чтобы не допустить разложения с образованием ионов серебра.

Колларгол и протаргол применяют наружно в виде 1,3,5%-ных растворов, колларгол — 15% мази в качестве вяжущих, антисептических, противовоспалительных средств.