БАРИЯ СУЛЬФАТ ДЛЯ РЕНТГЕНОСКОПИИ
Идентификация
1,0 г препарата кипятят с 10 мл раствора натрия карбоната. Ocaдок отфильтровывают и промывают водой.
1. К 2 мл фильтрата прибавляют 0,5 мл разведенной кислоты хлороводородной и 0,5 мл раствора бария хлорида; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенных кислотах.
2. Осадок на фильтре обрабатывают разведенной кислотой хлороводородной и раствор фильтруют. При прибавлении к фильтрату разведенной кислоты серной образуется белый осадок.
ТЕМА 8: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ИЗ ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЙ БОРА, ВИСМУТА, АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, МЕДИ И СЕРЕБРА
Вопросы для самоконтроля
1. Напишите формулы и латинские названия кислоты борной, натрия тетрабората, висмута нитрата основного, алюминия гидроксида, алюминия фосфата.
2. Опишите физические свойства изучаемых препаратов: агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, растворах кислот, щелочей в спирте и глицерине (для соединений бора).
3. Назовите способы получения исследуемых лекарственных препаратов.
4. Опишите реакции идентификации (реактивы, условия, эффекты реакций) лекарственных средств из группы соединений бора, висмута, алюминия. Напишите соответствующие уравнения химических реакций.
5. Назовите методы количественного определения перечисленных выше лекарственных средств, титранты, условия, индикаторы. Напишите соответствующие уравнения химических реакций.
6. Опишите условия хранения и медицинское применение изучаемых лекарственных среде. Назовите комбинированные препараты алюминия гидроксида, алюминия фосфата, висмута нитрата основного.
КИСЛОТА БОРНАЯ
Идентификация
1. Спиртовый раствор препарата горит пламенем с зеленой каймой.
2. Около 0,1 г препарата растворяют в 5 мл метанола, прибавляют 2 капли концентрированной кислоты серной и поджигают: пламя окрашивается в зеленый цвет.
3. Куркумовая бумага, смоченная раствором препарата (1:10) и несколькими каплями кислоты хлороводородной, окрашивается при высушивании в розовый или буровато-красный цвет, переходящий от смачивания раствором аммиака в зеленовато-черный.
Количественное определение
Около 0,1 г препарата (точная навеска) растворяют в 5 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды, прибавляют 20 мл глицерина, предварительно нейтрализованного по фенолфталеину. Раствор перемешивают, прибавляют 7 кап. раствора фенолфталеина и титруют раствором натрия гидроксида до розового окрашивания.
Затем к раствору прибавляют еще 5 мл нейтрализованного глицерина и, если розовая окраска раствора при этом исчезает, снова титруют до появления розовой окраски раствора.
1 мл 0,1н раствора натрия гидроксида соответствует 0,006183 г кислоты борной, которой в препарате должно быть не менее 99,5%.
НАТРИЯ ТЕТРАБОРАТ
Идентификация
1. 0,2 г препарата растворяют в фарфоровой чашке в 1 мл конц, кислоты серной, прибавляют 3 мл спирта, перемешивают и поджигают. Смесь горит пламенем с зеленой каймой.
2. Куркумовая бумага, смоченная раствором препарата (1:10) и несколькими каплями кислоты хлороводородной, окрашивается при высушивании в розовый или буровато-красный цвет, переходящий от смачивания раствором аммиака в зеленовато-черный.
Количественное определение
Около 0,1 г препарата (точная навеска) растворяют в 6 мл воды и титруют 0,1н раствором кислоты хлороводородной до розовато-оранжевого окрашивания (индикатор - метиловый оранжевый).
1 мл 0,1н раствора кислоты хлороводородной соответствует 0,01907 г натрия тетрабората, которого в препарате должно быть не менее 99,5% и не более 103.0%.
ВИСМУТА НИТРАТ ОСНОВНОЙ
Идентификация
1. 0,1 г препарата при прокаливании выделяет бурые пары и даёт остаток ярко-желтого цвета.
2. 0,05 г препарата взбалтывают с 3 мл разведенной кислоты хлороводородной и прибавляют 1 мл раствора натрия сульфида. Появляется черновато-коричневое окрашивание.
3. 0,05 г препарата взбалтывают с 5 мл разведенной кислоты серной и фильтруют. К фильтрату прибавляют 2 капли раствора калия йодида. Выпадает черный осадок, растворимый в избытке реактива.
Количественное определение
Около 0,05г препарата (точная навеска) растворяют в 1,5 мл горячей кислоты азотной, прибавляют 125 мл воды, 4 - 5 капель ксиленолового оранжевого или 6 -7 капель раствора пирокатехинового фиолетового и титруют 0,05 М раствором трилона Б до перехода красной или синей окраски в желтую.
1 мл 0,05 М раствора трилона Б соответствует 0,01165 г висмута оксида, которого в препарате должно быть не менее 79,0% и не более 82.0 %.
Расчет количественного содержания проводится по формуле прямого титрования (разведение учитывается там, где это необходимо).
АЛЮМИНИЯ ГИДРОКСИД
Идентификация
1. При прокаливании препарата, предварительно смоченного раствором кобальта нитрата, получается остаток, окрашенный в синий цвет.
2. Около 15 мг препарата растворяют в 0,5 мл разведенной кислоты хлороводородной, прибавляют 1,5 мл воды. К полученному раствору добавляют, по каплям раствор натрия гидроксида; образуется белый желатинообразный осадок, который растворяется при дальнейшем прибавлении щелочи. Затем постепенно прибавляют раствор аммония хлорида; снова появляется белый желатинообразный осадок.
3. Около 15-20 мг препарата растворяют в 0,5 мл разведенной кислоты хлороводородной и 1,5 мл воды. К полученному раствору прибавляют 5 М раствор аммиака до образования осадка. Затем прибавляют 0,25 мл свежеприготовленного 0,05% раствора хинализарина (или ализарина) в 1% растворе натрия гидроксида. Нагревают до кипения, охлаждают и подкисляют 5М кислотой уксусной. Появляется красновато-фиолетовое окрашивание (ярко-красное в случае ализарина).
Количественное определение
Около 0,15 г препарата (точная навеска) растворяют в 2 мл 7 М кислоты хлороводородной при нагревании на водяной бане. По охлаждении прибавляют 10 мл воды. К полученному раствору приливают 6 М раствор аммония гидроксида до начала образования осадка. Затем прибавляют небольшое количество 2 М кислоты хлороводородной, необходимой для растворения осадка. Объем доводят водой до 20 мл. К полученному раствору приливают 25 мл 0,1М раствора трилона Б и 10 мл смеси равных объемов 15,5% раствора аммония ацетата и 2М кислоты хлороводородной. Кипятят 2 минуты, охлаждают, прибавляют 50 мл 95% этанола и 3 мл свежеприготовленного 0,025% раствора дитизона в спирте. Титруют избыток трилона Б 0,1 М раствором цинка сульфата до изменения окраски от зеленовато-синей до красновато-фиолетовой.
1 мл 0,1 М раствора трилона Б соответствует 0,005098 г алюминия оксида, которого в препарате должно быть не менее 47% и не более 60%.
АЛЮМИНИЯ ФОСФАТ
Идентификация
1. При прокаливании препарата, предварительно смоченного раствором кобальта нитрата, получается остаток, окрашенный в синий, цвет (реакцию можно проводить на фильтровальной бумаге).
2. Около 15 мг препарата растворяют в 2 мл воды, прибавляют 0,5 мл разведенной кислоты хлороводородной. К полученному раствору добавляют по каплям раствор натрия гидроксида; образуется белый желатинообразный осадок, который растворяется при дальнейшем прибавлении щелочи. Затем постепенно прибавляют раствор аммония хлорида; снова появляется белый желатинообразный осадок.
3. Около 15-20 мг препарата растворяют в 2 мл воды. К полученному раствору прибавляют 5 М раствор аммиака до образования осадка. Затем прибавляют 0,25 мл свежеприготовленного 0.05% раствора хинализарина (или ализарина) в 1% растворе натрия гидроксида. Нагревают до кипения, охлаждают и подкисляют З М кислотой уксусной. Появляется красновато-фиолетовое окрашивание (ярко-красное в случае ализарина).
Количественное определение
Около 0,4 г (точная навеска) препарата растворяют в 7,5 мл 2 М кислоты хлороводородной, нагревают, если необходимо. По охлаждении прибавляют 2 М кислоту хлороводородную до получения объёма 50мл.
К 10 мл полученного раствора приливают 25 мл 0,05М раствора трилона Б и затем по каплям 13,5 М раствор аммиака до щелочной среды по лакмусовой бумаге. Осторожно нагревают в течение 5 минут, охлаждают и прибавляют 10 мл раствора, полученного растворением 7,7 г аммония ацетата в 50 мл воды и добавлением 6 мл ледяной кислоты уксусной и воды до 100 мл. Добавляют ледяную кислоту уксусную до рН 4,5. прибавляют 2 мл 0,025% раствора дитизона в этаноле. Прибавляют 96% спирт до удвоения объема раствора и титруют 0,05М раствором цинка сульфата до красного окрашивания. Параллельно проводят контрольный опыт. 1 мл 0,05 М раствора трилона Б соответствует 0,006098 г Al3PO4.
Железа сульфат
Идентификация
1. К 2 мл раствора железа (II) сульфата прибавляют 0,5 мл разведенной хлористоводородной кислоты и 1-2 капли раствора ферроцианида калия; образуется синий осадок.
2. К раствору железа сульфата прибавляют несколько капель раствор сульфида аммония; образуется черный осадок, растворимый в разведенных минеральных кислотах.
3. Препарат даёт характерные качественные реакции на сульфат - ион:
К 2 мл раствора железа сульфата прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенных минеральных кислотах.
Серебра нитрат
Идентификация
1. Растворы солей серебра дают с хлорид-ионами белый творожистый осадок, нерастворимый в разведённых минеральных кислотах, но растворимый в аммиаке. К 2 мл препарата прибавляют несколько капель раствора натрия хлорида или кислоты соляной, выпадает белый творожистый осадок нерастворимый в азотной кислоте и растворимый в аммиаке.
2. Серебро восстанавливается из аммиачного раствора серебра нитрата при нагревании с раствором формальдегида. К 2 мл препарата прибавляют несколько капель раствора аммиака и раствора формальдегида, при нагревании образуется налёт металлического серебра на стенках пробирки.
3. Препарат даёт характерные реакции на нитрат-ион:
3.1. К препарату прибавляют 2 капли раствора дифениламина в кислоте серной концентрированной; появляется синее окрашивание.
3.2. К препарату прибавляют по 2-3 капли воды и концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и нагревают; выделяются бурые пары двуокиси азота.
Количественное определение
Около 0,3 г препарата (точная масса) растворяют в 50 мл воды, прибавляют 5 мл разведенной азотной кислоты и титруют 0,1 н. раствором тиоцианата аммония (индикатор - железоаммониевые квасцы). 1 мл 0,1 н. раствора тиоцианата аммония соответствует 0,01699 г серебра нитрата, которого в препарате должно быть не менее 99,75%.
Меди сульфат
Идентификация
1. Растворы солей меди, подкисленные кислотой соляной, оставляют на железной пластинке налёт металлической меди.
2. Растворы солей меди дают с аммиаком садок синего цвета, растворимый в избытке реактива. К 2 мл раствора меди сульфата прибавляют 0,5 мл раствора аммиака; сначала образуется синий осадок, который при дальнейшем прибавлении аммиака растворяется, переходя в раствор интенсивно-синего цвета.
3. Гексацианоферрат (II) калия при взаимодействии с солями меди образует красно-бурый осадок гексацианоферрата (II) меди, нерастворимый в разбавленных кислотах. К 2 мл препарата прибавляют несколько капель гексацианоферрата (II) калия, наблюдается выпадение красно-бурого осадка.
Количественное определение
Около 0,5 г препарата (точная масса) растворяют в 25 мл воды, прибавляют 2 мл разведенной серной кислоты, 1,5 г иодида калия и выделившийся йод титруют 0,1 н. раствором натрия тиосульфата до исчезновения синей окраски (индикатор - крахмал).
1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия соответствует 0,02497 г меди сульфата, которого в препарате должно быть не менее 98,0% и не более 101,0%.
ТЕМА 9: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
Блок информации
В органическом качественном анализе различают элементный анализ, предназначенный для обнаружения элементов в органических соединениях, функциональный – функциональных групп и молекулярный – отдельных веществ по особым свойствам молекул или сочетанию данных элементного и функционального анализа и физических констант.
Аналитические реакции неэлектролитов основаны не на взаимодействии ионов, а на химических свойствах органических соединений, учитывая наличие в молекуле тех или иных функциональных групп. В результате взаимодействия органического соединения с тем или иным реагентом образуются новые вещества, отличающиеся характерными свойствами (цвет, запах, вкус, определённые физические константы – температура плавления, кипения и т.д.) и по этим свойствам судят о подлинности соединения.
В некоторых случаях для аналитических целей имеют значение не столько реакции самой функциональной группы, сколько влияние группы на реакционную способность молекулы в целом. Например, наличие –ОН, NH2 и др. групп в ароматических соединениях, как известно, обусловливает лёгкость вхождения галогена в ядро, приводящее к образованию новых производных.
Многие качественные реакции органических соединений является цветными и сопровождаются получением цветных соединений. Большинство цветных реакций органических соединений основано на получении продуктов с хромофорными группами, образующихся при окислительно-восстановительных и комплексообразовательных реакциях. Реже качественное обнаружение органических соединений базируется на образовании осадков. Цветные реакции применяются для обнаружения элементов, функциональных групп, отдельных видов молекул, на их основе созданы методы фотометрического определения органических соединений. Цветные реакции проводят в неводной и водной среде, используя реактивы как органического, так и неорганического происхождения.
Цветные реакции органических соединений могут быть классифицированы следующим образом:
1. Обнаружение по собственному поглощению (цвету) органических соединений, которым в области 400—800 нм (в видимой области спектра) обладают органические соединения с функциональными аналитическими группировками хромофорного типа — сопряженными двойными связями, азо-, нитро-, нитрозо-, тиогруппами и др.
2. Образование молекулярных соединений, обладающих цветом или флюоресценцией. При этом происходит сильное смещение УФ-полос поглощения веществ в видимую область спектра, что приводит к образованию видимого глазом цвета.
3. Образование цветных соединений ионного типа. Многие органические соединения обладают кислотными свойствами и могут ионизировать. При этом образуются крупноразмерные малозарядные ионы, способные вследствие высокой поляризуемости легко связываться в труднорастворимый осадок, экстрагироваться в виде ионных пар, вступать в твердофазные реакции. Например, основные красители типа кристаллического фиолетового образуют с хлоридными комплексами сурьмы (V) экстрагирующиеся ионные ассоциаты, обладающие в органической фазе характерным цветом.
4. Изменение цвета при ионизации веществ. Ионизация приводит к образованию неподеленной пары электронов, которая воздействует на систему сопряженных -связей и приводит к химическим превращениям молекулы. Например, фенолфталеин в щелочной среде по этим причинам приобретает фиолетовый цвет.
5. Образование окрашенных комплексных соединений с неорганическими ионами. Подобные реакции проводят с органическими соединениями, имеющими функциональные аналитические группировки, включающие электронодонорные атомы О, N, S, Р и др. Особенно большой эффект появляется при проведении реакций комплексообразования с органическими веществами, в комплексах которых координационная связь сопряжена с системой -связей вещества. Например, 8-оксихинолин, фенолы, азосоединения и другие вещества образуют комплексы с характерной яркой окраской благодаря такому сопряжению. Образовавшаяся координационная связь вызывает расщепление -орбиталей органического вещества, облегчая тем самым — *-переход электронов под воздействием квантов лучей видимой области спектра.
6. Введение в молекулу органических соединений хромофорных групп, содержащих -связи: азо, нитрозо, нитро и др. Если в молекуле бесцветного органического вещества имеются -связи и при введении хромофорных групп образуется система сопряженных -связей, то у вещества может появиться цвет вследствие сдвига полос поглощения вещества из ультрафиолетовой области в видимую. На этом принципе основано, например, обнаружение ароматических аминов с помощью реакций диазотирования и азо-сочетания. Образующаяся при этом азогруппа сопряжена с системой -связей бензольного кольца, что приводит к появлению цвета.
7. Окислительно-восстановительные реакции, приводящие к образованию в молекулах веществ хромофорных групп типа сопряженных двойных связей. Например, при окислении гидразосоединений R—NH—NH—R образуются азосоединения R—N=N—R, обладающие характерной окраской. Большинство цветных реакций органических соединений протекает по описанным механизмам.