Учебно - методическое пособие для студентов фармацевтического факультета.
Нижний Новгород
1. Цель занятия:
- освоить методы фармакопейного анализа препаратов группы пиримидина,
Задачи:
- ответить на вопросы входного контроля;
- выполнить анализ предложенных субстанций и лекарственных форм
В процессе самоподготовки и на занятии студент должен приобрести следующие знания и умения:
Знать:
- фармакопейные методики проведения анализа препаратов группы пиримидина
Уметь:
- рассчитывать допустимый интервал в массе ингредиентов для определения качества лекарственного препарата;
- рассчитывать интервал титрованного раствора для правильного выбора мерной пипетки.
- оформлять отчетную документацию.
Задание на занятие:
- на примере субстанции фенобарбитала, барбитала и барбитала-натрия провести фармакопейный анализ
- оформить аналитический паспорт.
Самостоятельная работа студентов
При подготовке к занятию студент обобщает данные по анализу лекарственных средств изучаемой группы в виде таблицы. В таблицу вносятся препараты: барбитал, барбитал-натрия, фенобарбитал.
Формула, русское, латинское и химическое названия препарата
Описание
Растворимость
Отношение к реагентам
Специфические реакции
Метод количественного определения по ГФ Х , fэкв
H2O
NaOH
C2H5OH
Co(NO3)2
CuSO4
AgNO3
Сплавление со щелочами
Примечание: в таблицу внести наблюдаемый эффект. После таблицы привести химизм и обоснование представленных реакций.
Задание №1. Провести реакции на подлинность фенобарбитала, барбитала, барбитал-натрия (по выбору преподавателя)
Общие реакции подлинности
1. Реакция с кобальта нитратом.
0,05 г препарата растворяют в 2 мл этилового спирта, прибавляют I каплю раствора кальция хлорида, 2 капли раствора кобальта нитрата (для кислотных форм барбитуратов добавляют ещё 2 капли 1.0% раствора натрия гидроксида). Наблюдают эффект реакции.
2. Реакция с меди (2) сульфатом.
2.1. Методика ГФ X: 0,1г препарата взбалтывают с 1 мл 1% раствора натрия гидроксида в течение 1-2 мин. (кислотные формы барбитуратов)или 0,1 г препарата растворяют в 1мл воды (солевые формы барбитуратов), прибавляют 4 капли раствора калия гидрокарбоната и кадия карбоната и 2 капли раствора меди (2) сульфата. Наблюдают эффект реакции.
2.2. Модифицированная методика. Предварительно готовят раствор А: к 1 мл раствора меди (2) сульфата прибавляют примерно двойной объём раствора калия гидрокарбоната и калия карбоната до растворения образующегося сначала осадка.
0,1 г препарата взбалтывают с 1 мл раствора натрия гидроксида (0,1моль/л) в течение 1-2 мин. (кислотные формы барбитуратов) или 0,1 г препарата растворяют в 1 мл воды (солевые формы барбитуратов) и прибавляют 5-10 капель раствора А. Наблюдают эффект реакции.
3. Реакция с серебра нитратом.
К 1 мл раствора натриевой соли барбитурата (.1:10) прибавляют 1-2 капли 2% раствора серебра нитрата. Наблюдают эффект реакции.
Специфические реакции подлинности
Фенобарбитал
0,03-0,05 г препарата нагревают с равным количеством натрия нитрата и 5-6 каплями конц. серной кислоты; появляется жёлтое окрашивание.
Задание №2. Провести количественное определение фенобарбитала, барбитала, барбитал-натрия
1. Кислотные формы барбитуратов (барбитал, бензонал, фенобарбитал), в две одинаковые формы емкостью 100 мл вливает по 10 мл спирта, нейтрализованного по тимолфталеину раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л) до устойчивого голубого окрашивания. В одну из колб вносят около 0,2 г препарата (т.н.), в другую - 10 мл свежепрокипяченной и охлаждённой воды (контрольный опыт). Раствор препарата титруют раствором натрия гидроксида (0.1моль/л) до получения окраски, одинаковой с окраской контрольного опыта.
2. Солевые формы барбитуратов (гексенал, этаминал-натрий), Около 0,15 г препарата (точная навеска) растворяют в 30 мл свежепрокипячённой и охлажденной воды и титруют раствором хлороводородной кислоты (0,1 моль/л) до появления розового окрашивания (индикатор - метиловый оранжевый).
Задание №3. Провести анализ лекарственной формы (количественное и качественное определение) состава:
Раствора натрия бромида 1% 200 мл
Барбитал-натрия 3,0
1. Описание. Бесцветная прозрачная жидкость.
2. Подлинность.
1. К 1 мл лекарственной формы прибавляют 2-3 капли 5% раствора кобальта хлорида, образуется осадок сине-фиолетового цвета, быстро переходящий в синий (барбитал-натрий).
2. К 1 мл лекарственной формы прибавляют 5-7 капель разведенной хлороводородной кислоты, 10 капель 5% раствора хлорамина, 1 мл хлороформа. При встряхивании хлороформный слой окрашивается в жёлто-бурый цвет (бромид-ион).
3. Ион натрия доказывают микрокристаллоскопической реакцией с пикриновой кислотой.
3. Количественное определение.
Натрия бромид.
К 1 мл лекарственной формы прибавляют 5-10 мл воды, 2-3 капли разведенной азотной кислоты, 5-6 капель раствора дифенилкарбазона и титруют раствором ртути перхлората (0,02 моль/л), УЧ [1/2HgClO4]
до фиолетового окрашивания.
M натрия бромида = 102,90 г/моль.
Барбитал-натрий.
К 1 мл лекарственной формы прибавляют 5-10 мл воды, 2 капли раствора метилового оранжевого, 1 каплю раствора метиленового синего и титрует раствором хлороводородной кислоты (0,02 моль/л) до сиреневого окрашивания,
М барбитал-натрия = 206,18 г/моль.
Задание №4. Провести анализ лекарственной формы (количественное и качественное определение) состава: Фенобарбитала 0,02
Глюкозы 0,25
1. Описание. Белый порошок без запаха.
2. Подлинность.
1. 0,2 г лекарственной формы встряхивают с 2 мл этилового спирта и фильтруют. К фильтрату прибавляют 1 каплю 5% раствора кальция хлорида, 1-2 капли 10% раствора кобальта хлорида, 1 каплю 10% раствора натрия гидроксида; появляется фиолетовое окрашивание (фенобарбитал).
2. Остаток на фильтре растворяют в 3-4 мл воды, к раствору прибавляют 2-3 капли реактива Фелинга, нагревают до кипения, образуется кирпично-красный осадок (глюкоза).
3. Количественное определение.
Фенобарбитал.
0,25 г лекарственной формы перемешивает с 2 мл этилового спирта, нейтрализованного по тимолфталеину, и титруют раствором натрия гидроксида (0,02 моль/л) до красно-фиолетового окрашивания (индикатор - фенолфталеин).
Мфенобарбитала = 232,24 г/моль.
Глюкоза.
1. 0,1 г лекарственной формы перемешивают с 5 мл воды в склянке с притертой пробкой, прибавляют 15 мл раствора йода (0,1 моль/л, УЧ 1/2 1р), 10 мл 1% раствора натрия гидроксида и оставляют на 10 минут. Затем прибавляют 5 мл разведенной серной кислоты и титруют избыток иода раствором натрия тиосульфата (0,1 моль/л), индикатор - крахмал. Параллельно проводят контрольный опыт. М глюкозы = 198,17 г/моль. (водной)
2. 0,1 г лекарственной формы перемешивают с 2 мл воды (точный объём) в течение 1-2 минут, фильтруют через сухой фильтр и определяют показатель преломления фильтрата. Содержание глюкозы в граммах (X) вычисляют по формуле:
n - показатель преломления фильтрата;
n0 - показатель преломления воды;
Р - средняя масса порошка, г;
F глюкозы (водной) рассчитывается с учетом влаги по формуле:
Примечание. При влажности 9% F глюк. (водн.)=0.00129
Отчет предоставляется в виде журнала В/А контроля (форма 2). Должны быть указаны fэкв, титр относительный определяемых веществ, Н.О. в массе отдельных ингредиентов, объем титранта (в том числе максимальный и минимальный), содержание вещества в граммах.
Задание №5. Провести анализ таблеток метилурацила 500 мг
Получив таблетки, студенты в соответствии с ОФС и ФС (или ФСП) должны провести оценку их качества по следующим показателям: описание, подлинность, определение средней массы и однородности по массе, количественное определение, упаковка, маркировка. Другие показатели (распадаемость, растворение, тальк, посторонние примеси, микробиологическая чистота) рассматриваются ознакомительно.
До извлечения таблеток рекомендуется оценить соответствие упаковки и маркировки препарата требованиям ФС (ФСП). Возможно также получение препарата на анализ в нерасфасованном виде, в этом случае показатели маркировка и упаковка не оцениваются.
Внешний вид 20 таблеток (если не указывается иначе) оценивают на чистой, ровной, белой поверхности.
Определение средней массы таблетки и однородности по массе выполняют в соответствии с методикой ГФ XI, вып. 2, с. 154. На основании полученных результатов делают заключение о соответствии препарата требованиям по показателю средняя масса и однородность по массе. Для проведения качественного и количественного анализа действующего вещества в ступке тщательно растирают таблетки в количестве, указанном в задании (не все 20 как требует ОФС, в виде исключения).
На основании результатов, полученных по проверенным показателям, необходимо сделать заключение о соответствии или несоответствии препарата требованиям нормативной документации. Отчет по лабораторной работе оформляется в развернутом виде и в виде заполненного аналитического паспорта.
1. Описание. Таблетки белого цвета, плоскоцилиндрической формы с фаской и риской. По внешнему виду должны соответствовать требованиям ГФ XI, вып 2, с. 154.
2. Подлинность. К 0,15 г порошка растертых таблеток прибавляют 10 мл бромной воды; бромная вода обесцвечивается в течение 5 минут (урацил).
3. Распадаемость. Не более 15 мин (ГФ XI, вып 2, с. 154.)
4. Средняя масса таблетки. Отклонение в массе отдельных таблеток в соответствии с ГФ XI, вып 2, с. 154. (должна быть от 0,665 до 0,735г).
5. Количественное определение. Около 0,14 г (точная навеска) порошка растертых таблеток растворяют в 25 мл диметилформамида, предварительно нейтрализованному по индикатору тимоловому синему в диметилформамиде, и титруют 0,1 М раствором натра едкого в смеси спирта метилового и бензола до появления яркого сине-олубого окрашивания (индикатор- раствор тимолового синего в диметилформамиде, 0,15 мл), не исчезающего в течение 30 секунд.
1 мл 0,1 М раствора натра едкого соответствует 0,01261 г метилурацила.
6. Упаковка, маркировка. В соответствии с НД.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Дайте обоснование различной растворимости в воде барбитала, фенобарбитала, бензонала, барбитала-натрия, гексенала.
2. Обоснуйте необходимость щелочной среды для водных растворов натриевых солей барбитуратов.
3. Чем объясняется хорошая растворимость кислотных форм барбитуратов, производных урацила и гексамидина в диметилформамиде и щелочах?
4. Приведите уравнения химических реакций, подтверждающих принадлежность лекарственных веществ группы барбитуратов к циклическим уреидам.
5. Исходя из химической структуры, объясните превращения производных пиримидина под действием щелочи в различных условиях на примере фенобарбитала и гексамидина. Напишите уравнения соответствующих реакций.
6. Объясните реакции взаимодействия производных пиримидина с ионами Ag+, Co2+, Cu2+ (с указанием условий проведения реакций). Можно ли дифференцировать лекарственные вещества данной группы с помощью этих реактивов?
7. Объясните возможность взаимодействия натриевых солей барбитуратов с раствором кислоты хлороводородной. Приведите примеры использования этой реакции в анализе лекарственных веществ.
8. Приведите примеры лекарственных веществ, способных, как и гексамидин, разлагаться с выделением формальдегида. Напишите уравнения соответствующих реакций.
9. Какие из лекарственных веществ данной группы могут вступить в реакцию образования азокрасителя? Укажите условия проведения данной реакции и напишите ее химизм.
11. Приведите возможные методики обнаружения органически связанного фтора во фторурациле и фторафуре. Напишите уравнения реакций.
12. Напишите структурные формулы фторурацила, фторафура, цитарабина и азидотимидина. Укажите связь между их строением и фармакологическим действием.
13. Исходя из химического строения лекарственных веществ группы пиримидина, обоснуйте возможные методики их количественного определения.
14. Объясните возможность применения физико-химических методов (УФ- и ИК-спектроскопия, различные виды хроматографии) в фармацевтическом анализе барбитуратов, производных урацила и гаксамидина.
15. Содержание каких примесей, обусловленных синтезом, регламентируется в кислотных и солевых формах барбитуратов? Приведите методики их обнаружения и напишите (где возможно) уравнения соответствующих реакций.
16. Укажите условия хранения барбитуратов в соответствии с их физико-химическими свойствами и медицинским применением.
Тестовые задания
1. Рациональное название: 1,5-диметил-5-циклогексен-1-ил барбитурат натрия соответствует химической структуре:
10. Реакция образования азокрасителя для фенобарбитала обусловлена наличием в его структуре:
а) этильного радикала;
б) фенильного радикала;
в) амидной группы;
г) имидной группы.
11. Взаимодействовать с бромной водой будут лекарственные средства:
12. Общими реактивами для гексенала и метилурацила являются:
а) бромная вода;
б) раствор соляной кислоты;
в) раствор серебра нитрата;
г) раствор β-нафтола.
13. Уменьшение растворимости в воде натриевых солей барбитуратов связано с процессом:
а) окисления;
б) восстановления;
в) гидролиза;
г) полимеризации.
14. Образование осадка наблюдается при действии на водные растворы солевых форм барбитуратов раствора:
а) кислоты хлороводородной;
б) натрия гидроксида;
в) аммиака;
г) натрия карбоната.
15. Содержание примесей монозамещенных производных барбитуровой кислоты регламентируется для:
а) кислотных и солевых форм барбитуратов;
б) кислотных форм;
в) солевых форм;
г) данные примеси в барбитуратах не определяют.
16. Содержание примеси свободной щелочи в барбитуратах учитывается при количественном определении:
а) кислотных форм;
б) солевых форм;
в) солевых и кислотных форм;
г) не учитывается.
17. Наиболее целесообразным методом количественного определения гексамидина является:
а) аргентометрия;
б) неводное титрование;
в) броматометрия;
г) метод Кьельдаля.
18. При количественном определении кислотных форм барбитуратов методом кислотно-основного титрования в неводных средах в качестве растворителя используется:
а) диметилформамид;
б) кислота уксусная ледяная;
в) уксусный ангидрид;
г) ацетон.
19. Для количественного определения солевых форм барбитуратов используется метод:
а) алкалиметрии в неводной среде;
б) алкалиметрии в водной среде;
в) ацидиметрии в неводной среде;
г) ацидиметрии в водной среде.
20. В виде таблеток выпускаются:
а) гексенал, гексамидин, тиопентал-натрий;
б) гексамидин, бензонал, фенобарбитал;
в) бензонал, гексенал, фторурацил;
г) тиопентал-натрий, фенобарбитал, гексенал.
Задачи
1. Рассчитайте количество лекарственной формы, которую следует взять, чтобы на титрование израсходовалось 5 мл титранта (0,1 моль/л)
- Таблетки барбитал-натрия 0,3 г (средняя масса 0,40 г) М=206,18 г/моль
- Таблетки фенобарбитала 0,05 г (средняя масса 0,250 г) М=232,24 г/моль
- Раствор этаминал – натрия 5% для инъекций. М=248,26 г/моль
2. Рассчитайте объем титранта (0,1 моль/л), который израсходуется при количественном определении лекарственных форм:
- Таблетки бензонала 0,1 г (средняя масса 0,150г). Навеска - 0,2000 г порошка растертых таблеток. М=336,34 г/моль
- Таблетки гексамидина0,15 г (средняя масса 0,400г). Навеска -0,1500 г порошка растертых таблеток. М = 218,26г/моль.
3. При количественном определении 0,1795 г барбитала установлено его содержание в препарате, равное 99,3%. Каков объем титранта (0,1 н раствора хлорной кислоты) при этом затрачен?
4. Таблетки фенобарбитала 0,05 г. Рассчитайте количество лекарственной формы, которое следует взять, чтобы при титровании израсходовалось 5 мл титранта (0,1 моль/л). Средняя масса таблетки 0, 250. М = 232,24 г/моль
5. Какой объем титранта (0,1н раствора метилата натрия) затрачен на титрование навески фенобарбитала массой 0,2288г.
6. Раствор этаминал-натрия 5% для инъекций. Рассчитайте количество лекарственной формы, которую следует взять, чтобы при титровании израсходовалось 5 мл титранта (0,1 моль/л). М=248,26 г/моль.
7. На навеску барбитал-натрия массой 0,2010г затрачено 9,8мл 0,1 н раствора соляной кислоты. Соответствует ли препарат по количественному содержанию требованию ГФ Х? (содержание препарата должно быть не менее 98,5%).
8. Таблетки бензонала 0,1 г. Рассчитайте объем титранта (0,1 моль/л), который израсходуется при количественном определении лекарственной формы.Средняя масса таблеток 0,150 г. Навеска - 0,2 г порошка растертых таблеток. М= 336,34 г/моль.
9. Приведите уравнение количественного определения фенобарбитала (М=232,0г/моль) методом неводного титрования, индикатор. Рассчитайте молярную массу эквивалента, титр по определяемому веществу, навеску фенобарбитала, чтобы на титрование пошло 5,0 мл 0,1 моль/л раствора метилата натрия (К=1,01).
10. Таблетки гексамидина 0,15 г. Рассчитайте объем титранта (0,1 моль/л), который израсходуется при количественном определении лекарственной формы. Средняя масса таблеток 0,400 г. Навеска - 0,15 г порошка растертых таблеток. М = 218,26 г/моль
11. Рассчитайте молярную массу эквивалента, титр по определяемому веществу, содержание в анализируемом образце, если на титрование навески метилурацила массой 0,1532 г пошло 12,1 мл 0,1 моль/л раствора метилата натрия (К=1,00).
12. Таблетки барбитал-натрия 0,3 г. Рассчитайте количество лекарственной формы, которое следует взять, чтобы при титровании израсходовалось 5 мл титранта (0,1 моль/л). Средняя масса таблетки 0,400 г. М = 206,18 г/моль.
13. Приведите уравнение реакции количественного определения фторурацила методом заместительной нейтрализации. Рассчитайте молярную массу эквивалента, титр по определяемому веществу, навеску фторурацила, чтобы на титрование пошло 25 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида. М=130,0г/моль.
Фенобарбитала 0,001
Глюкозы 0,1
Какую навеску препарата нужно взять для определения, чтобы на титрование фенобарбитала израсходовалось 1,00 мл титрованного раствора (0,02 моль/л) с К=1,00. М=232,24 г/моль