Начало >> Статьи >> Архивы >> Анализ многокомпонентных лекарственных форм

Использование ионного обмена при анализе смесей - Анализ многокомпонентных лекарственных форм

Оглавление
Анализ многокомпонентных лекарственных форм
Методологический подход при выборе вариантов анализа
Методологический подход при выборе вариантов анализа
Обнаружение препаратов при совместном присутствии
Обнаружение нескольких препаратов в одной пробе
Объемные методы при анализе препаратов в смесях
Анализ алкалоидов, органических оснований и их солей
Кислотно-основное титрование препаратов косвенными методами
Особенности аргентометрического титрования препаратов
Применение меркуриметрии
Комплексонометрическое определение веществ в смесях
Возможность использования окислительно-восстановительных методов
Физико-химические методы, используемые в экспресс-анализе смесей
Использование ионного обмена при анализе смесей
Фотометрия в УФ-области
Абсорбционно-хроматографические методы
Разделение веществ в мягких лекарственных формах

В основе ионообменной хроматографии лежит стехиометрический обмен ионов анализируемого раствора на подвижные ионы ионообменника. Последние по знаку заряда разделяются на катиониты и аниониты.
Условия подготовки и регенерации ионитов описаны в ГФ X изд. В случае использования ионообменников в какой-либо определенной форме в методиках обычно приводится описание способа подготовки колонки. При работе нужно обязательно учитывать обменную емкость ионита (приводится в соответствующей справочной литературе). При экспресс-анализе количество определений, которое можно провести на данной колонке, устанавливается экспериментально или оговаривается в методике.
Несмотря на то, что метод ионообменной хроматографии и имеет ряд существенных недостатков (относительная длительность анализа, зависимость стехиометричности ионного обмена от скорости элюирования, обменной емкости и рода ионообменника), с помощью данного метода можно количественно определять соединения, распадающиеся на ионы: соли неорганических и органических кислот, алкалоидов, азотистых оснований и другие электролиты. Метод также используется для отделения неэлектролитов от других веществ в смесях.

Применение катионита.

Наиболее простым способом является определение на катионите в Н+-форме. В результате ионного обмена выделяется кислота, которую титруют раствором щелочи. Индикатор подбирают с учетом выделившейся кислоты (сравни 26.7.1; 25.5.2). В связи с тем что титруются очень разбавленные растворы, обязательна постановка контрольного опыта на индикатор.
Катиониты используют и в Са++-, Mg++-, Ζη++-формах. В подобных случаях в элюат выделяется эквивалентное количество металлического катиона, который далее титруют трилоном Б.
Соли органических и неорганических кислот определяют ионообменным способом, когда применение других методик более трудоемко или дорогостояще. Так, определение на катионите в Н+-форме натрия цитрата (см. 25.5.2) более экономично, чем путем аргентометрического титрования, и не уступает по точности. Из натрия цитрата в результате ионного обмена образуется эквивалентное количество лимонной кислоты, которую далее титруют щелочью. При работе с натрия цитратом следует обязательно использовать свежепрокипяченную, охлажденную воду. Наличие углекислоты в воде может исказить результат. При анализе натрия цитрата элюат проверяют на нейтральность по метиловому оранжевому (или по метиловому красному), а титрование проводят по фенолфталеину, чтобы получить трехзамещенную соль (индикаторы не следует путать!). Эквивалент для натрия цитрата при определении методом ионообменной хроматографии равен М.м./3. При определении натрия цитрата в смеси с лимонной кислотой (см. 25.5.2) его рассчитывают по разности, так как в элюат переходит и свободная лимонная кислота микстуры.
Для количественного определения сульфатов также используют ионообменную хроматографию на сильнокислотном катионите в Н+*форме. В микстуре Бурже (см. 26.7) натрия сульфат находится вместе с натрия гидрокарбонатом и натрия фосфатом. Поэтому при пропускании смеси через колонку в элюате будет сумма трех кислот: серной, фосфорной и угольной. От последней легко освободиться, прокипятив раствор. Для раздельного же титрования двух других кислот последовательно применяют разные индикаторы (см. 26.7).
Катионит в Н+-форме используют при анализе солей четвертичных аммониевых оснований (прозерин, метиленовый синий, карбахолин, бриллиантовый зеленый и др.). При пропускании растворов, содержащих указанные препараты, в элюате титруют соответствующие кислоты методом нейтрализации. В случае титрования суммы кислот (например, при анализе смеси метиленового синего и бриллиантового зеленого) элюат собирают в мерную колбу и в аликвотных частях титруют сумму щавелевой и соляной кислот, а затем одну из них подходящим методом (щавелевую кислоту можно оттитровать цериметрически, а соляную аргенто- или меркуриметрически).
Отделение неэлектролитов от органических катионов с помощью катионита проводят в тех случаях, когда органический катион мешает определению неэлектролита общепринятым методом. Так, применение ионообменной хроматографии для анализа смеси метиленового синего и глюкозы (см. 41.4) позволяет определять метиленовый синий и создает условия для йодометрического титрования глюкозы, поскольку на катионите задерживается окрашенный катион метиленового синего, а в элюат выделяется соляная кислота и неэлектролит— глюкоза.
С помощью катионита можно также отделять катионы солей алкалоидов и органических оснований (новокаин, дикаин, эфедрина гидрохлорид и т. д.), мешающие бромато- метрическому определению резорцина (см. 53.6; 54). Аналогичным образом можно перевести в элюат и фурацилин, если при йодометрическом его определении мешают указанные препараты.

Применение анионитов.

Аниониты в фармацевтическом анализе смесей используют сравнительно редко. Они могут применяться в ОН--, СО3--, С1-- формах.
Анионит в ОН--форме используется для определения солей алкалоидов и азотистых оснований по физиологически активной части молекулы, в том числе и в присутствии стабилизатора — соляной кислоты. Образующиеся в результате ионного обмена основания в зависимости от их растворимости вымывают этиловым спиртом или смесью спирта и воды.
Анионит в С1-форме можно использовать для определения натрия гидрокарбоната в смеси с органическими кислотами, так как анализ его общепринятым методом нейтрализации невыполним (из-за солеобразования между компонентами раствора). При пропускании смеси через колонку в результате ионного обмена выделяются хлориды. Их количество эквивалентно количеству натрия гидрокарбоната. Хлориды титруют аргенто- или меркуриметрически. Например, так определяют натрия гидрокарбонат в присутствии кислоты никотиновой (см. 40.4).
Метод ионообменной хроматографии можно применять и для разделения смеси катионов висмута и магния, используя свойства ионов висмута образовывать в соляно-кислой среде анионный комплекс BiCl-, который отделяют на анионите в С1~-форме от ионов магния, так как последние не способны к комплексообразованию.

Применение молекулярно-абсорбционных методов

Способность веществ поглощать лучистую энергию используют для их количественного определения фотометрическим методом в видимой и ультрафиолетовой области спектра. Хорошая воспроизводимость, экспрессность, высокая чувствительность (до 1 · 10-7 моль/дм3) и точность фотометрии создают предпосылки для более широкого внедрения ее в практику фармацевтического анализа веществ, содержащихся в смесях в малых концентрациях.

Расчет концентраций анализируемых компонентов.

 Построение калибровочного графика осуществляют общепринятым способом, используя растворы точной концентрации. Пределы концентраций анализируемого вещества и соответствующую кювету подбирают таким образом, чтобы при плотности в 0,2—0,8 единиц вещество подчинялось закону Бера (должна наблюдаться линейная зависимость). При анализе смесей допускается строить калибровочный график не по веществам- стандартам, а по препаратам, качества которых отвечают требованиям ГФ X изд. или другой НТД. Перепроверка калибровочного графика должна осуществляться не реже одного раза в 2—3 месяца.
Способ калибровочного графика удобен для серийных экспресс-анализов, в том числе и в условиях аптеки.
К примеру, определению рибофлавина в глазных каплях по собственной окраске практически не мешают натрия хлорид, кислота борная, Левомицетин, кислота никотиновая, кислота аскорбиновая и некоторые другие препараты, поэтому для его анализа можно широко использовать калибровочный график.
При фотометрическом определении более точные результаты дает расчет концентрации по стандартному раствору. Способ сравнения поглощений анализируемого и стандартного растворов в значительной степени исключает инструментальную ошибку. Для приготовления стандартных растворов при анализе многокомпонентных лекарственных форм можно использовать лекарственные препараты, качество которых отвечает требованиям ГФ X изд. или другой НТД. Если измерение проводят в кюветах, расстояние между рабочими гранями которых одинаковое, концентрацию анализируемого вещества рассчитывают по формуле:

где Сх, С0 — концентрации определяемого вещества и стандартного раствора; Dx, Dо — оптические плотности определяемого и стандартного растворов.
При расчетах для каждого конкретного случая нужно учитывать разведения анализируемой лекарственной формы и стандартного раствора (см. 55.3.1).

Расчет концентрации по удельному показателю поглощения в экспресс-анализе проводят по формуле:

где С — концентрация анализируемого вещества, (в %); D — плотность анализируемого раствора; Есм — удельный показатель поглощения анализируемого вещества при аналитической длине волны; в — расстояние между рабочими гранями Кюветы; Р — разведение лекарственной формы.
Величину необходимого разведения (Р) лекарственной формы при спектрофотометрическом определении можно рассчитывать по формуле:
где Сисх. — исходная концентрация препарата в лекарственной форме по прописи (в %); E — удельный показатель поглощения анализируемого вещества; в — расстояние между рабочими гранями кюветы; D — оптимальная плотность в пределах 0,2—0,8, учитывающая разрешающую способность прибора (наименьшая ошибка наблюдается при D = 0,434).
Допустим, при спектрофотометрическом определении левомицетина (е= 298, аналитическая длина волны 278 нм) концентрация раствора 0,15 %, тогда

Таким образом, разведение должно быть 1:100.
Фотометрия в видимой области. Фотометрически по собственной окраске можно определять лишь некоторые препараты (рибофлавин, рутин, метиленовый синий и т. д.), содержащие хромофорные группы, способные поглощать лучи в видимой области спектра (при 400—760 нм). В большинстве случаев анализируемые вещества с помощью химических реакций на определенные функциональные группы или элементы структуры необходимо переводить в окрашенные соединения. При выборе реакций на ту или иную функциональную группу нужно учитывать ряд факторов. Реакция должна быть по возможности избирательной, иметь высокую чувствительность (ε больше или равно 5000), окрашенный продукт должен быть постоянного состава, хорошо растворяться в применяемом растворителе. В фотометрии часто используют реакции образования азо- (см. VII, XI) и хинониминовых (см. VI) соединений, гидроксамовую реакцию (см. IX), реакции конденсации (по типу оснований Шиффа) карбонильных соединений с ароматическими аминами (см. X, XII), реакции комплексообразования с солями металлов и др.
На точность фотометрического анализа существенное влияние оказывают сопутствующие компоненты. Многие реакции, используемые в фотометрии, не являются специфичными только для одного соединения, и это ограничивает применение фотометрии для анализа смесей. При выборе реакции для фотометрического определения компонента в смеси необходимо проверить, мешают ли сопутствующие вещества анализу. Может случиться, что индивидуальные вещества сами по себе не реагируют с реактивом, но дают совместную реакцию.
Например, фотометрическому определению ментола по реакции с 1 % раствором n-диметиламинобензальдегидом в концентрированной серной кислоте нe мешают левомицетин, кордиамин, кислоты борная, бензойная, глицерин, фенобарбитал, гексаметилентетрамин, кислота салициловая. Однако если два последних препарата присутствуют вместе, то с концентрированной серной кислотой реактива они образуют ауриновый краситель, окрашенный в розовый цвет, что, естественно, искажает результат при определении ментола.
Для устранения влияния галеновых препаратов при фотометрическом определении, например валидола и ментола, лекарственную форму разводят этанолом до нужной концентрации и полученное разведение пропускают через колонку с окисью алюминия для возможно более полного поглощения сопутствующих веществ. Можно пользоваться также поправками, определяемыми экспериментально. Это улучшает результат анализа.
Особого внимания заслуживает экстракционно-фотометрический анализ, позволяющий селективно определять многие соединения, близкие по химическим свойствам, без предварительного разделения. Метод экстракционной фотометрии основан на возможности извлечения компонента смеси в виде окрашенного продукта органическим растворителем, не смешивающимся с водой. Применение экстракции в значительной мере снижает гидролиз окрашенных комплексов и влияние посторонних ионов, увеличивает чувствительность определения, так как с помощью органического растворителя можно сконцентрировать анализируемое вещество, подобрав нужный объем растворителя.

Коэффициент распределения вещества — величина не постоянная и в значительной мере зависит от pH анализируемого раствора. От того, в какой форме (ионной или молекулярной) находится реагент, зависит распределение его в водной или органической фазе. При анализе смесей часто пользуются буферными растворами. Условия подбирают так, чтобы в органическую фазу переходили лишь определенные виды комплекса, а сопряженные реакции протекали в водной фазе. Например, бромкрезоловый зеленый при pH 4 избирательно вступает в реакцию с эфедрина гидрохлоридом в присутствии другого органического основания— эуфиллина (см. 13.4).
При экстракционной фотометрии немаловажное значение имеет и выбор реагентов. В качестве последних часто применяют многоосновные органические кислоты (бромтимоловый синий, бромфеноловый синий, бромкрезоловый пурпурный и др.), анионы которых со многими органическими основаниями образуют интенсивно окрашенные соединения, легко экстрагируемые органическими растворителями. Например, ионные ассоциаты четвертичных аммонийных солей легко образуются с бромтимоловым синим, бромкрезоловый пурпурным, бромфеноловый синим, бромкрезоловый зеленым. Реакционная способность их зависит от наличия и пространственного расположения заместителей. Наибольшей чувствительностью обладают гидрофобные красители. Гидрофобный характер у бромтимолового синего в значительной степени выражен. Этот краситель является оптимальным реагентом для многих четвертичных аммониевых соединений и позволяет определять их в лекарственных смесях (см. 42.4.1). Иногда используют способность некоторых препаратов образовывать окрашенные комплексы с солями металлов молибдена, кобальта, меди, железа и т. д.



 
« Акушерство   Анализ показателей центральной и периферической гемодинамики в семьях с артериальной гипертензией »