Рефрактометрическое определение концентрации спирта в лекарственных формах

 

Спирт этиловый (этанол, Spiritus aethylicus) - один из наиболее широко используемых органических растворителей в медицинской и фармацевтической практике. Этанол обладает бактериостатическими и бактерицидными свойствами. Широко используется для получения настоек, экстрактов, лекарственных форм для наружного применения. Качество спиртовых растворов зависит от концентрации спирта, в котором растворён препарат. В каждом случае необходима оптимальная концентрация, при которой лекарственное вещество не выделится в осадок. Поэтому готовятся водно-спиртовые растворы с различной концентрацией спирта. Количественное содержание этилового спирта можно определить как химическими так и физическими методами. Физические методы определения количественного содержания спирта этилового основаны на зависимости между концентрацией спирта и температурой кипения, плотностью, поверхностным натяжением, показателем преломления (рефракции). Рефрактометрический метод анализа заключается в установлении концентрации спирта в водно-спиртовых растворах с помощью показателя преломления (рефракции) nD. Показатель преломления зависит от температуры, длины волны света, природы вещества и растворителя, концентрации вещества. Экспериментально установлено, что показатель преломления спирто-водных растворов от 1% до 70% - увеличивается, от 70% до 80%> - прирост незначительный, от 80% до 90% - прирост не обнаруживается, а от 90% до 96% - приобретает отрицательную величину. Таким образом, рефрактометрическим методом можно определить крепость спирта в пределах от 1% до 70%.

Практическая часть

В практической части рассмотрим применение рефрактометрии при изготовлении и анализе раствора глицерина 10% для инъекций Раствор глицерина 10% - 1000 мл Состав. Глицерина 100,0 г (в пересчете на безводный)

1. Натрия хлорид 9,0 г Воды д/и до 1л Изготовление. От производителей поступает глицерин (высший сорт, динамитный) с количественным содержанием 86 - 90% и 94 - 98% и более. Поэтому, чтобы рассчитать кол-во исходного глицерина, необходимо точно знать, какова в нем массовая доля безводного вещ-ва. С этой целью применяют рефрактометрию. Показатель преломления исходного глицерина n = 1, 4569 соответствует массовая доля безводного вещества 89% (или 0,89). Исходное кол-во глицерина (m глиц, г), которое требуется для изготовления раствора по прописи 68:

2. m глиц = 100 г/ 0,89 = 112, 36 г Количественное определение глицерина в растворе. Вычисляем концентрацию глицерина:

С глиц = [n - (n0 + C NaCl * F NaCl)] / F глиц, n - показатель преломления раствора;

n0 - показатель преломления воды очищенной, измеренный при той же температуре С NaCl - концентрация натрия хлорида в растворе, определенная методом аргентометрии F NaCl - фактор показателя преломления раствора натрия хлорида для найденной концентрации F глиц - фактор преломления 10% раствора глицерина (0, 001156)

Примечание:

Если для одного из веществ, входящих в раствор, фактор показателя преломления неизвестен или не значительная его концентрация не позволяет получить точных данных, то готовят контрольный раствор, содержащий это вещество в той концентрации, которая была определена титрометрическим методом.

· Натрия бромида 2,0

Магния сульфата 5,0

Раствора глюкозы 20% - 200,0 мл В этом случае натрия бромид определяют методом аргентометрии (титрант - 0,1 н. раствор нитрата серебра, индикатор - бромфенольный синий), магний сульфат - методом комплексонометрии (титрант - 0,05 М раствор трилона Б, индикаторная смесь кислотного хром-черного специального). Глюкозу в присутствии натрия бромида целесообразно определить рефрактометрическим методом. Расчет содержания глюкозы в процентах (С глк) выполняют по формуле:

· С глк = [n - (n0 + C nabr * F nabr + C mgso4)] / F глк, где n - показатель преломления раствора n0 - показатель преломления воды очищенной, измеренный при той же температуре С nabr - концентрация натрия бромида в растворе, определенным методом F nabr - фактор показателя преломления раствора натрия бромида для найденной концентрации C mgso4 - концентрация магния сульфата (mgso4 * 7H20) в растворе, определенным методом комплексонометрии F mgso4 - фактор показателя преломления раствора для найденной концентрации F глк - фактор показателя преломления раствора глюкозы Раствор глюкозы 10 % - 100 мл.

Подлинность.

0,05-1 г смеси растворяют в 1-2 мл воды, прибавляют по 2-3 капли пергидроля и раствора аммиака и кипятят 2-3 минуты. После охлаждения добавляют 1 мл реактива Фелинга и снова нагревают. Реактив Фелинга состоит из 2 растворов. Раствор №1 представляет собой водный раствор меди сульфата, подкисленный серной кислотой. Раствор №2 - это щелочной раствор калия-натрия тартрата. Реактивом служит смесь равных объемов обоих растворов. Образуется кирпично-красный осадок.

 

 

Количественное определение.

Проводят методом рефрактометрии.

Показатель преломления глюкозы: 1,3473.

По рефрактометрической таблице находим, что фактор преломления F для растворов глюкозы равен 0,00142, показатель преломления воды равен 1,333.

 

С = (1,3473 - 1,3330) /0,00142 = 10, 07 %

 

Относительное отклонение:

 

10,07 - 10/10 *100% = 0,7 %

 

Допустимое отклонение + - 2%

 

Вывод.

В соответствии с приказом № 305 от 16.10.97 отклонение укладывается в норму допустимых отклонений. Лекарственная форма приготовлена удовлетворительно.

· Раствор Магния сульфата 25% - 100 мл.

Подлинность.

Магний-ион:

К 2-3 каплям раствора прибавляют 1 мл воды, по 0,5 мл раствора аммония хлорида, натрия фосфата и аммиака; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенной уксусной кислоте и нерастворимый в избытке раствора аммиака.

 

 

Сульфат-ион:

К 2-3 каплям раствора прибавляют 3-5 капель воды и 2-3 капли раствора бария хлорида; образуется осадок, нерастворимый в разведенных минеральных кислотах.

 

 

Количественное определение.

Измеренный показатель преломления составил 1,3551.

Находим в рефрактометрической таблице ближайшие значения - 1,3550 и 1,3560.

Им соответствуют концентрации 24,7% и 25,92%.

Рассчитываем, насколько изменяется концентрация при изменении преломления на 0,0001:

 

(25,92% - 24,7%) / 10 = 0,122%

 

Отсюда, показателю преломления 1,3551 соответствует концентрация:

 

24,7% + 0,122% = 24,82%.

 

Допустимое отклонение в соответствии с приказом № 305 от 16.10.97 составляет +-2%

Относительное отклонение:

 

24,82-25/25 * 100% = 0,7 %

 

Вывод.

В соответствии с приказом № 305 от 16.10.97 отклонение укладывается в норму допустимых отклонений. Лекарственная форма приготовлена удовлетворительно.

· Натрия бромида 2,0

Магния сульфата 5,0

Раствор глюкозы 20% - 200 мл Подлинность.

Магний-ион:

К 2-3 каплям раствора прибавляют 1 мл воды, по 0,5 мл раствора аммония хлорида, натрия фосфата и аммиака; образуется белый кристаллический осадок, растворимый в разведенной уксусной кислоте и нерастворимый в избытке раствора аммиака.

 

 

Сульфат-ион:

К 2-3 каплям раствора прибавляют 3-5 капель воды и 2-3 капли раствора бария хлорида; образуется осадок, нерастворимый в разведенных минеральных кислотах.

 

 

Глюкоза:

0,05-1 г смеси растворяют в 1-2 мл воды, прибавляют по 2-3 капли пергидроля и раствора аммиака и кипятят 2-3 минуты.

После охлаждения добавляют 1 мл реактива Фелинга и снова нагревают.

Реактив Фелинга состоит из 2 растворов. Раствор №1 представляет собой водный раствор меди сульфата, подкисленный серной кислотой. Раствор №2 - это щелочной раствор калия-натрия тартрата. Реактивом служит смесь равных объемов обоих растворов. Образуется кирпично-красный осадок.

Схемы реакций см. стр.15.

Натрия бромид:

Натрий-ион:

Небольшое количество ЛФ внесенное в пламя горелки, окрашивает его в жёлтый цвет.

Бромид-ион:

0,5 мл ЛФ помещают в пробирку, добавляют 2-3 капли разведенной хлороводородной кислоты, 3-5 капель раствора хлорамина, 1 мл хлороформа и взбалтывают.

Наблюдаем окрашивание хлороформного слоя в желтый цвет.

 

 

Количественное определение.

Количественное определение натрия бромида:

Аргентометрия.

Методика количественного определения:

0,5 мл испытуемого раствора поместили в пенициллиновый флакон, добавили 2 капли хромата калия, титруем 0,1М раствором нитрата серебра до окрашивания осадка в оранжево-бурый цвет.

 

Т=0,01029

а=0,5

VТ=0,49

x = (0,01029 x 0,49 х 100%) / 0,5 = 1,0%

 

Допустимое отклонение (пр. № 305) ± 5%

Количественное определение магния сульфата:

Комлексонометрия.

Методика количественного определения:

0,5 мл испытуемого раствора поместили в пенициллиновый флакон, добавили 1-2 капли индикатора кислотный хром черный. Титруем раствором Трилона Б до перехода окраски из фиолетового в голубой. Добавляем аммиачный буфер для поддержания pH среды.

 

 

Т=0,01232

а=0,5

VТ=0,4

x = (0,01232 x 1,0 х 100%) / 0,5 = 2,46%

 

Допустимое отклонение (пр. № 305) ± 5%

Относительное отклонение: 2,46 - 2,5/2,5 * 100% = 1,44%

Количественное определение глюкозы целесообразно проводить рефрактометрически.

 

 

С = (1, 3651 - (1.333 + 1 * 0.00131 +2,46* 0,00095) /0,00142 = 19,8%

 

Допустимое отклонение: + - 5%

Относительное отклонение:

 

19,8 - 20/20 *100% = 1 %

Вывод.

В соответствии с приказом № 305 от 16.10.97 отклонение укладывается в норму допустимых отклонений. Лекарственная форма приготовлена удовлетворительно.

· Кислоты аскорбиновой 0,1

Глюкозы 0,5

Подлинность:

Кислота аскорбиновая:

0,05 - 1 г смеси растворяют в 1-2 мл воды, добавляют 1-2 капли аммиачного раствора серебра нитрата. Выпадает темный осадок.

 

Глюкоза:

0,05-1 г смеси растворяют в 1-2 мл воды, прибавляют по 2-3 капли пергидроля и раствора аммиака и кипятят 2-3 минуты. После охлаждения добавляют 1 мл реактива Фелинга и снова нагревают. Реактив Фелинга состоит из 2 растворов. Раствор №1 представляет собой водный раствор меди сульфата, подкисленный серной кислотой. Раствор №2 - это щелочной раствор калия-натрия тартрата. Реактивом служит смесь равных объемов обоих растворов. Образуется кирпично-красный осадок.

Схемы реакций см. стр.15.

Количественное определение:

Кислота аскорбиновая 0,05 г порошка растворяют в 1-2 мл воды и титруют 0,1н раствором натрия гидроксида до розового окрашивания (индикатор - фенолфталеин).

 

Глюкоза Растворяют 0,3 г порошка в 1-1.5 мл воды, объем доводят водой до 2 мл и определяют показатели преломления раствора и воды.

Если на титрование кислоты аскорбиновой в навеске массой 0,05 г (а1) (М=176,13 г/моль) израсходовано 4,25 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида (К=1,01), а показатель преломления раствора, полученного растворением в 2,0 мл воды навески массой 0,3 г (а2) - 1,3544

Фактор показателя преломления раствора кислоты аскорбиновой (F1) - 0,00160; безводной глюкозы (F2) - 0,00142. Показатель преломления воды - 1,333. По результатам титрования необходимо рассчитать содержание кислоты аскорбиновой (m1) в пересчете на массу порошка по прописи (Р).

Фактор эквивалентности кислоты аскорбиновой в методе нейтрализации равен 1.

Титр натрия гидроксида по кислоте аскорбиновой:

 

 

Затем рассчитывают концентрацию кислоты аскорбиновой (С1) в приготовленном для рефрактометрии растворе по формуле:

 

 

Содержание глюкозы (m2), в пересчете на массу порошка по прописи равно:

 

Вывод.

В соответствии с приказом № 305 от 16.10.97 отклонение укладывается в норму допустимых отклонений. Лекарственная форма приготовлена удовлетворительно.

Вывод:

Вывод из всего написанного выше следует такой:

Рефрактометрический метод анализа, прост, быстр и удобен. Но наибольшее значение он имеет все же для пищевой промышленности и медицины (например, для определения белка).

Список литературы

 

1. Рефрактометрия в анализе лекарственных средств аптечного изготовления. Контроль качества лекарственных средств, изготовляемых в аптеках / ГОУ ВПО Нижегородская государственная медицинская академия Российского федерального агентства и социального развития. Кафедра фармацевтической химии и фармакогнозии - Нижний Новгород, 2008г.,19 с.

2. Компания ЕвроЛаб [Сайт компании]; http://www.eurolab.ru/refraktometriya (Дата обращения 20.12.2010)

3. Компания ЕвроЛаб [Сайт компании]; http://www.eurolab.ru/refraktometry (Дата обращения 20.12.2010)

4. Березина Е.С., Киселева А.А., Филиппова Ю.В. / Вестник Пермской государственной фармацевтической академии №2 - Пермь, 2007 г., с.123-125

5. Компания Аквилон хроматография [Сайт компании]; http://www.prochrom.ru/ru/? idp=127 (Дата обращения 20.12.2010)