Установление подлинности (идентификация) лекарственных веществ
а) Наличие оксибутират-иона в препарате «Натрия оксибутират» подтверждают реакцией образования γ-бутиролактона, который затем извлекают эфиром, очищают от примесей и устанавливают показатель преломления (nD20=1,4280-1,4360).
б) При испытании на подлинность фторотана, согласно НД, требуется соответствие его основным константам (температура кипения, плотность, показатель преломления), при этом nD20 должен быть в интервале 1,3695-1,3705.
Оценка чистоты лекарственных веществ
Согласно НД, показатели преломления nD20 для масла эвкалиптового и касторового должны быть в интервалах: 1,458-1,470; 1,475-1,480.
Определение концентраций лекарственных веществ в растворах этилового спирта, в спиртоводных растворах, настойках
По таблицам
Для многих веществ имеются табличные данные (табл.8), в которых приведены показатели преломления растворов с известной концентрацией. При необходимости следует пользоваться интерполированием экспериментальных данных (см. Ответы, задание № 1). При этом необходимо учитывать, что табличные данные указаны при температуре 200С, поэтому, если измерения выполнены при иной температуре, расчет проводят с учетом поправки на температуру (см. уравнение 1).
По рефрактометрическому фактору
Концентрацию лекарственных веществ рассчитывают по формуле (2), используя табличные данные (табл.7), в которых приведены факторы показателей преломления F с известной весо-объемной концентрацией
По градуировочному графику
Градуировочный график строят по растворам вещества известной концентрации. Измеряют показатель преломления анализируемого раствора и на графике определяют концентрацию. Указанный метод применяется очень редко.
1.1. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ
(КОНЦЕНТРАТОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ)
На призму рефрактометра наносят 2-3 капли воды и по шкале находят показатель преломления. Осторожно вытирают призму досуха, наносят несколько капель испытуемого раствора и вновь устанавливают показатель преломления.
Концентрацию раствора в процентах (С) вычисляют по формуле:
(2),
где n – показатель преломления раствора;
n0 – показатель преломления растворителя;
F – фактор, равный величине прироста показателя преломления при увеличении концентрации на 1%.
Экспериментально было подтверждено, что фактор зависит от природы и концентрации растворенного вещества. В литературе [3, 5] приведены таблицы, в которых имеются факторы для многих лекарственных веществ. В случае отсутствия данных о факторе анализируемого вещества его можно установить экспериментально [2].
1.2. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
1.2.1. Раствор, содержащий один ингредиент
Испытуемый раствор и очищенную воду выдерживают 30 минут рядом с рефрактометром для уравнивания температур. После этого наносят 2-3 капли воды на призму рефрактометра и определяют показатель преломления. Затем призму тщательно протирают, наносят 2-3 капли испытуемого раствора и определяют показатель преломления. Разность между показателями делят на фактор для данного препарата прописанной концентрации.
Если полученный результат резко отличается от прописанной концентрации, то следует разность показателей преломления разделить на фактор найденной концентрации.
Если концентрация исследуемого раствора неизвестна, то разделить на фактор 1% раствора данного лекарственного вещества, а затем уточнить результаты, поделив разность на фактор найденной концентрации.
1.2.2. Раствор, содержащий два и более компонентов
Рефрактометрическое определение лекарственных форм, состоящих из двух или более компонентов и растворителя, основано на аддитивности приростов показателей преломления (если ингредиенты не реагируют между собой при растворении).
Для количественного анализа лекарственной смеси, состоящей из двух или более компонентов, определяют показатель преломления раствора и растворителя. Затем один или несколько из компонентов определяют химическим путем, а содержание второго (С2) или последнего (Сn) компонента рассчитывают по формулам соответственно
(3),
(4),
где n – показатель преломления раствора;
n0 – показатель преломления воды, при 20°С n0 равен 1,3330;
C1,C2,Сn-1 – процентное содержание лекарственных веществ, найденных химическим методом;
F1,F2 – факторы растворов лекарственных веществ, определяемых химическим методом.
Рефрактометрически устанавливается количество того ингредиента в смеси, определение которого химическим методом более затруднительно.
При отсутствии в справочной литературе. фактора для компонента, определяемого химическим методом, можно воспользоваться контрольными растворами, то есть вместо воды взять раствор препарата, определяемого химическим методом, той же концентрации, как в анализируемой смеси, и определить его показатель преломления nk.
Тогда формула (3) примет вид
С2= (5).
Если содержание второго компонента (X2) в растворе нужно вычислить в граммах, то формулы (3 и 4) записываются следующим образом:
,
(6),
где Р – масса или объем (если плотность его приблизительно равна 1,0 г/см3) раствора по прописи.
Содержание компонента в граммах (X2) в лекарственных средствах-порошках после растворения их вычисляют по следующим формулам:
(7),
(8),
где т.м. – точная масса порошка, взятая для анализа, г;
Р – масса порошка по прописи, г;
V – масса (объем) растворителя, г (см)3.
Концентрацию веществ С1, С2,…Cn-1, определяемых химическим путем в %, в формулах (7 и 8) вычисляют следующим образом:
(9),
(10),
где а1, а2,…аn-1 – количества веществ, определяемых химическим путем, г.
1.2.3. Определение содержания веществ в лекарственных средствах путем решения системы уравнений
Этот способ расчета приемлем тогда, когда факторы показателей преломления определяемых веществ существенно отличаются друг от друга. На практике он реже применяется.
Решая систему уравнений
n= n0+C1F1+C2F2;
С0=С1+С2,
можно найти значения С1 и С2 в процентах:
(11)
(12)
где С0 – суммарное содержание лекарственных веществ после растворения порошка испытуемой лекарственной формы, % .
Полученные значения С1 и С2 пересчитывают на содержание вещества в одном порошке, аналогично формулам (7 и 8).
1.3. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭТАНОЛА В СПИРТО-ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
В водных растворах этилового спирта наблюдается линейная зависимость показателя преломления от его концентрации, что позволяет использовать метод рефрактометрии для определения концентрации этанола. Однако значительное увеличение показателя преломления происходит лишь при повышении концентрации этанола до 50-55% . В пределах концентрации спирта 55-75% величина показателя преломления изменяется менее заметно, при концентрациях 75-90% остается практически постоянной, а для 90-95% растворов становится отрицательной.
Исходя из указанного, возможно непосредственное рефрактометрическое определение этанола в расворах при его концентрации до 50-55% . Для анализа этанола в более концентрированных растворах необходимо предварительно разбавлять водой их и при расчетах концентрации учитывать разведение.
Следует иметь ввиду, что на точность рефрактометрического анализа спиртовых растворов значительное влияние оказывает температура. Поэтому, если определение показателя преломления проводится при температуре, отличающейся от 20°С, необходимо вносить поправку. Величины поправок показателя преломления на 1°С (температурный коэффициент) приведен в табл. 1.
В случае определения при температуре выше 200С поправку прибавляют к найденной величине показателя преломления; если анализ проведен при температуре ниже 200С, поправку вычитают.
Для рефрактометрического определения концентрации спирта в растворах, содержащих менее 55% этанола, наносят на призму рефрактометра 5-6 капель спиртового раствора, быстро закрывают ее и определяют показатель преломления не позднее, чем через 1 мин. Далее, если определение проводилось не при температуре 200С по табл. 1 находят концентрацию этанола, соответствующую полученной величине показателя преломления.
Пример. Анализ 40% раствора этанола. Показатель преломления, определенный при 230С, составляет 1,3541. Согласно табл. 1, поправка на 10С для показателя преломления, близкого по величине к полученному 1,35500, равна 2,4 · 10-4 (т.е. 0,00024 · 3=0,00072). Поскольку определение проводилось при температуре выше 200С, поправку следует прибавить к полученной величине показателя преломления, т.е. истинный показатель преломления при 200С равен: 1,3541+0,00072=1,35482
По табл. 1 определяют соответствующую данному показателю преломления концентрацию этанола. Найденной величины 1,35482 в табл. 1 нет, но близкому по величине показателю преломления 1,35500 соответствуют 40% этанола. Необходимо определить, какая концентрация этанола соответствует разности показателей преломления: 1,35500-1,35482=0,00018. Поправка на 10(%) этанола равна 4,0 · 10-4, следовательно:
Таким образом, истинное содержание этанола в исследуемом растворе составляет 39,55%.
Для рефрактометрического определения концентрации этанола в растворах с концентрацией выше 50-55% предварительное разведение водой можно проводить в мерной колбе. Например,10 мл анализируемого раствора этанола вносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора водой до метки, перемешивают и определяют показатель преломления полученного раствора. Далее по табл. 1 находят соответствующий процент этанола и умножают на коэффициент разведения.
С целью уменьшения расхода этанола на анализ объемы жидкостей отмеряют пипетками.
Таблица 1
Показатели преломления спирто-водных растворов
(концентрация этанола выражена в об. %)
Концентрация этанола | Показатель преломления при 200С | Поправка показателя на 1% этанола К1·10-4 | Температурный коэффициент К2· 10-4 | |||||
0 | 1,33300 | — | 1,0 10-4 | |||||
1 | 1,33345 | 4,5 | 1,0 | |||||
2 | 1,33400 | 5,5 | 1,0 | |||||
3 | 1,33444 | 4,4 | 1,1 | |||||
4 | 1,33493 | 4,9 | 1,1 | |||||
5 | 1,33535 | 4,2 | 1,2 | |||||
6 | 1,33587 | 5,2 | 1,2 | |||||
7 | 1,33641 | 5,4 | 1,3 | |||||
8 | 1,33700 | 5,9 | 1,3 | |||||
9 | 1,33760 | 6,0 | 1,3 | |||||
10 | 1,33808 | 4,8 | 1,4 | |||||
11 | 1,33870 | 6,2 | 1,4 | |||||
12 | 1,33924 | 5,4 | 1,4 | |||||
13 | 1,33977 | 5,3 | 1,4 | |||||
14 | 1,34043 | 6,6 | 1,4 | |||||
15 | 1,34096 | 5,3 | 1,5 | |||||
16 | 1,34158 | 6,2 | 1,5 | |||||
17 | 1,34209 | 5,1 | 1,5 | |||||
18 | 1,34270 | 6,1 | 1,5 | |||||
19 | 1,34330 | 6,0 | 1,5 | |||||
20 | 1,34390 | 6,0 | 1,6 | |||||
21 | 1,34452 | 6,2 | 1,6 | |||||
22 | 1,34512 | 6,0 | 1,7 | |||||
23 | 1,34573 | 6,1 | 1,8 | |||||
24 | 1,34635 | 6,2 | 1,9 | |||||
25 | 1,34697 | 6,2 | 2,0 | |||||
30 | 1,35000 | 6,0 | 2,0 | |||||
35 | 1,35320 | 6,4 | 2,1 | |||||
40 | 1,35500 | 4,0 | 2,4 | |||||
45 | 1,35700 | 4,0 | 2,4 | |||||
50 | 1,35900 | 4,0 | 2,6 | |||||
55 | 1,36060 | 3,2 | 2,6 | |||||
60 | 1,36180 | 2,4 | 3,4 | |||||
65 | 1,36300 | 2,4 | 3,6 | |||||
70 | 1,36380 | 1,6 | 3,8 | |||||
1.4. АНАЛИЗ СПИРТОВЫХ РАСТВОРОВ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
Для определения концентрации этилового спирта в спиртовых растворах лекарственных препаратов, приготовленных на 70% этаноле, разбавление проводят обычно 1:2, а приготовленных на 95% этаноле – 1:3. Исключение составляют растворы салициловой кислоты, приготовленные на 70% этаноле, которые разводят 2:1 вследствие ограниченной растворимости салициловой кислоты в воде. При этом необходимо учитывать, что при смешивании этанола с водой объем раствора несколько уменьшается, в связи с чем следует вносить поправку к фактору разведения: при смешивании 2 мл спирта с 1 мл воды умножают на коэффициент 1,47 (вместо 1,5); 1 мл спирта с 2 мл воды – на 2,98 (вместо 3,0); 1 мл спирта с 3 мл воды – на 3,93 вместо (4,0).
После соответствующего разведения определяют показатель преломления полученного раствора, вычитают величину показателя преломления, приходящуюся на содержание растворенного препарата (или препаратов) в разбавленном растворе, если необходимо, вносят поправку на температуру и находят концентрацию спирта в приготовленном растворе (см. табл. 1). Для определения концентрации этанола в лекарственной форме найденное значение умножают на коэффициент разведения.
Количественное определение лекарственных препаратов в спиртовых растворах целесообразно проводить объемно-аналитическим методом, так как их рефрактометрические определения требуют приготовления в качестве контроля (n0) раствора этанола точно такой же концентрации, как в исследуемом растворе, что усложняет анализ.
1.4.1. 1-5 % растворы кислоты салициловой, приготовленные на 70% этаноле.
Содержание салициловой кислоты определяют алкалиметрически [6].