Определение чистоты лекарственных средств химическими, физическими и физико-химическими методами анализа

 

Содержание  примесей в лекарственном веществе оценивают по эталонным растворам  с известным количеством примеси.

Общая методика приготовления эталонных растворов (частные методики приготовления эталонных растворов приведены в ОФС в ГФ XI и XII изания).

Определенное  количество исходного вещества (используются с маркировкой «хч» или «чда») высушенного до постоянной массы при температуре 100-105⁰С, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л и доводят объем водой до метки (раствор А). Определенное количество раствора А берут пипеткой Мора и переносят в мерную колбу и доводят объем раствора водой до метки (раствор Б), для железа готовят из раствора Б раствор В.

Содержание  вещества в эталонном растворе должно быть близким к чувствительности реакции, используемой для обнаружения примеси. Количество примеси в испытуемом и эталонном растворах должно быть примерно одинаковым. В противном случае невозможно будет проводить сравнение интенсивности окраски или опалесценции в эталоне и испытуемом растворе.

Испытуемые  растворы готовят по методикам, указанным  в соответствующих частных фармакопейных статьях.

Содержание  лекарственных веществ в этих растворах рассчитывают таким образом, что при наличии в них предельно допустимой массы примеси её массовая доля (%) в испытуемом и эталонном растворах будет примерно равной.

В общем случае допустимый предел содержания примеси (X) в испытуемом лекарственном веществе в процентах рассчитывают по формуле:

где: С - содержание примеси в эталонном растворе в г/10 мл;

m - масса лекарственного вещества, взятая для испытания, г;

V - объем растворителя, использованный для растворения взятой массы лекарственного вещества, мл.

В большинстве случаев в лекарственных  средствах распространенные примеси  допускаются в определенных пределах, регламентируемых сравнением с эталонным  растворами Б или В.

Принципиальная схема определения  допустимых примесей сводится к следующему:  к 10 мл раствора испытуемого лекарственного средства, приготовленного, как указано в соответствующей частной фармакопейной статье, прибавляют необходимые количества растворов вспомогательного и основного реактивов, перемешивают и через определенное время сравнивают с эталоном, состоящим из 10 мл эталонного раствора Б или В и такого же количества реактивов, какие прибавлены к испытуемому раствору.

В случае недопустимой примеси определение проводят согласно 6-го пункта статьи «общих замечаний» ГФ XII:  к 10 мл раствора испытуемого лекарственного средства прибавляют применяемые для каждой реакции вспомогательные реактивы, кроме основного, открывающего данную примесь, перемешивают, затем раствор делят на две равные части: к одной из них прибавляют основной реактив, перемешивают и оба раствора сравнивают между собой; между ними не должно быть заметной разницы.

 

3.1. Общие испытания на хлориды, сульфаты, соли аммония, кальция, цинка и мышьяка по методикам приведенным в  ГФ XI, С.

Испытание на хлориды. Испытание основано на способности нитрата серебра образовывать с растворами хлоридов, в зависимости от их содержания, белый творожистый осадок, белую муть или опалесценцию, не исчезающие от прибавления азотной кислоты. Поэтому определение проводят в азотнокислой среде:

R-Cl + AgNO₃ → AgCl↓ + RNO₃

Осадок хлорида  серебра легко растворим в  растворе аммиака. При этом образуется бесцветное комплексное соединение хлорида диамминсеребра:

AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl

Расчет содержания примеси хлоридов в лекарственном веществе может быть рассмотрен на примере ацетилсалициловой кислоты (ФС 42-022007).

Примесь хлоридов в ацетилсалициловой кислоте допускается не более 0,004%. Для её определения лекарственное вещество массой 1,5 г растворяют в 30 мл воды и 10 мл полученного раствора, сравнивают с эталоном. Опалесценция в испытуемом растворе не должна быть более интенсивной, чем в эталоне. Это является свидетельством того, что содержание хлоридов не более чем в эталонном растворе. Содержание примеси подтверждают расчетом по приведенной формуле:

где: 0,00002 - содержание хлоридов 10 мл эталонного раствора, г.

Испытание на сульфаты. Испытание основано на способности растворимых солей бария осаждать сульфат-ионы из растворов. При этом наблюдается появление белого осадка или опалесценции, не исчезающих от прибавления кислоты хлористоводородной разведенной. Поэтому определение проводят в солянокислой среде:

RS0₄ + ВаCl₂+ ->BaS0₄

Испытание на соли аммония. В соответствии с требованиями ГФ XI испытание основано на взаимодействии солей аммония с реактивом Несслера. При этом наблюдается выпадение желто-бурого осадка, а в присутствии следов ионов аммония - появление желтого окрашивания. Реактив Несслера, представляющий собой раствор тетраиодомеркурата (II) калия в растворе гидроксида калия, при взаимодействии с ионом аммония образует окрашенное соединение иодид дииоддимеркурат (II) аммония:

NH₄ + K₂[HgI₄]  + 2OH^-  ®  [ NH₂ Hg₂ I₂]I ¯  +  5I^-  +  H₂O

Следует иметь  в виду, что интенсивность появляющегося  окрашивания во времени изменяется. Поэтому сравнение необходимо проводить точно через указанный интервал времени (5 мин).

Испытание на соли кальция. Испытание основано на способности оксалата аммония осаждать соли кальция из растворов. При этом наблюдается появление мелкокристаллического осадка или белой опалесценции, не исчезающих от прибавления уксусной кислоты:

Са²⁺ + (NH₄)₂С₂О₄   ^→CaC₂O₄↓

Реакцию выполняют  в присутствии аммиачного буферного  раствора (смеси равных объемов растворов  хлорида аммония и аммиака), имеющего рН 9,5-10.

Испытание на соли цинка. Испытание основано на способности гексацианоферрата(П) калия образовывать с растворами солей цинка в зависимости от их содержания белый осадок или опалесценцию, нерастворимые в разведенных кислотах. Определение выполняют в солянокислой среде:

Zn²⁺ + K₄[Fe(CN)₆]  → ZnK₂[Fe(CN)₆]l + 2К⁺

 

3.2. Общие испытания на примеси железа и тяжелых металлов  по методикам приведенным в ГФ XII.

 

Испытание на соли железа. Испытание основано на способности сульфосалициловой кислоты образовывать с солями двух- и трехвалентного железа феррилсульфосалицилатные комплексы. В растворах в зависимости от концентрации солей железа наблюдается появление коричнево-красной или желтой окраски. Реакцию выполняют в аммиачной среде:

 

Испытание на соли тяжелых металлов. Испытание основано на способности сульфид-ионов образовывать с солями тяжелых металлов в зависимости от их содержания черный осадок или бурое окрашивание (испытание проводят в уксуснокислой среде):

Ме²⁺ + NaS → MeS↓

 

3.3. Лабораторная работа. Приготовление эталонных растворов и проведение анализа по определению примесей в ЛВ.

Объекты исследования: Ацетилсалициловая кислота (ОФС 42-022007), натрия хлорид, кальция хлорид.

Задание 1. Выполнить испытание на наличие примеси хлоридов

1.1. Приготовить эталонный раствор хлорид-нона. Навеску прокаленного хлорида натрия массой 0,659 г растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 л и доводят водой до метки (раствор А). Раствор А объемом 0,5 мл разводят водой в мерной колбе вместимостью 100 мл (раствор Б). Этот раствор содержит 0,002 мг хлорид-иона в 1 мл (2 мкг/мл).

1.2. Выполнить испытание на хлориды. В качестве объекта для проведения испытания используют ФС: Ацетилсалициловая кислота (ОФС 42-022007) Хлориды. 1,5 г субстанции взбалтывают в течение 2 мин с 30 мл воды и фильтруют. К 10 мл фильтрата и к 10 мл эталонного раствора Б на хлорид-ион одновременно добавляют по 0,5 мл кислоты азотной и по 0,5 мл раствора нитрата серебра, перемешивают и через 5 мин сравнивают интенсивность появившейся опалесценции в проходящем свете на темном фоне. Опалесценция, появившаяся в испытуемом растворе, не должна быть интенсивней, чем в эталоне.  

 

Задание 2. Выполнить испытание на наличие примеси сульфатов

1. Приготовить эталонный раствор сульфат-иона. Навеску сульфата калия массой 0,181 г, высушенного при 100-105°С до постоянной массы, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствор А). Раствор А объемом 1 мл разводят водой в мерной колбе вместимостью 100 мл (раствор Б). Этот раствор содержит 0,01 мг сульфат-иона в 1 мл (10 мкг/мл).
2. Выполнить испытание на сульфаты. В качестве объекта для проведения испытания используют ФС: Ацетилсалициловая кислота (ОФС 42-022007). К 10 мл фильтрата, полученного в испытании на Хлориды и к 10 мл эталона Б на сульфат-ион одновременно прибавляют по 0,5 мл кислоты хлористоводородной разведенной и по 1  мл раствора хлорида бария, перемешивают и через 10 мин сравнивают интенсивность опалесценции обоих растворов.

Опалесценция, появившаяся в испытуемом растворе, не должна быть интенсивней, чем в эталоне. Наблюдение проводят в проходящем свете на темном фоне. Примеси сульфатов в лекарственном веществе допускается не более 0,02%. 

 

Задание 3. Выполнить испытание на наличие  примеси солей аммония

3.1. Приготовить эталонный раствор аммоний-иона. Навеску хлорида аммония массой 0,063 г высушивают в эксикаторе над серной кислотой до постоянной массы, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствор А). Раствор А объемом 1 мл разводят водой в мерной колбе вместимостью 100 мл (раствор Б). Этот раствор содержит 0,002 мг иона аммония в 1 мл (2мкг/мл).

3.2. Выполнить испытание на соли аммония. В качестве объекта для проведения испытания используют Натрия хлорид ФС 42-2572-95. Навеску лекарственного вещества массой 0,5 г, взвешенную с точностью до 0,01 г, растворяют в 10 мл воды, доводят, если нужно, до нейтральной реакции(по лакмусу) раствором гидроксида натрия. К полученному раствору лекарственного вещества и одновременно к 10 мл эталона прибавляют по 0,15 мл реактива Несслера, перемешивают и через 5 мин растворы сравнивают. Окраска, появившаяся в испытуемом растворе, не должна быть более интенсивной, чем в эталоне. Наблюдение её проводят в отраженном свете на белом фоне. Солей аммония в испытуемом лекарственном веществе допускается не более 0,004%. Результаты испытания оформляют в виде табл. 2.1.

Задание 4. Выполнить испытание на наличие  примеси солей кальция

4.1. Приготовить эталонный раствор иона кальция.

Навеску карбоната кальция массой 0,749 г, высушенного при 100-105°С до постоянной массы, взбалтывают в мерной колбе вместимостью 100 мл с 10 мл воды, приливают понемногу кислоты хлористоводородной разведенной до растворения и после удаления пузырьков диоксида углерода доводят объем раствора водой до метки (раствор А). Раствор А объемом 1 мл разводят водой до 100 мл (раствор Б). Этот раствор содержит 0,03 мг иона кальция в 1 мл (30 мкг/мл).

 4.2. Выполнить испытание на соли кальция. В качестве объекта для испытания используют Натрия хлорид ФС 42-2572-95.. Навеску лекарственного вещества массой 16 г, взвешенную с точностью до 0,01 г, растворяют в 160 мл воды, доводят, если нужно, до нейтральной реакции (по лакмусу) уксусной кислотой или раствором аммиака. К 10 мл полученного раствора лекарственного вещества и одновременно к 2 мл эталона, разведенного водой до 10 мл, прибавляют по 1 мл раствора хлорида аммония, 1 мл раствора аммиака, 1 мл раствора оксалата аммония, перемешивают и через 10 мин растворы сравнивают. Опалесценция, появившаяся в испытуемом растворе лекарственного вещества, не должна быть более интенсивной, чем в эталоне. Наблюдение проводят в проходящем свете на темном фоне. Примесь кальция в испытуемом натрия хлориде не должна превышать 0,006%.

 

Испытание на отсутствие примеси.

Нередко в ФС указывается, что раствор, приготовленный из испытуемого лекарственного вещества, не должен давать положительной реакции на определенную примесь. Это свидетельствует о том, что допустимое содержание данной примеси ниже предела чувствительности используемой реакции. При выполнении испытания в таких случаях не применяют описанные выше эталонные растворы. Эталоном сравнения служит раствор испытуемого лекарственного вещества со всеми реактивами, кроме основного реагента, открывающего данную примесь.

Задание 5. Выполнить испытание на отсутствие примеси в лекарственном веществе

Выполнить испытание на примесь кальций-иона в глюкозе.

Навеску 5 г препарата растворяют в 10 мл свежепрокипяченной охлажденной воды в конической колбе вместимостью 250 мл при нагревании на водяной бане температуре 60°С. Разводят свежепрокяпяченной и охлажденной водой до 100 мл.

10 мл раствора не должны давать реакции на кальций.

К 10 мл полученного раствора лекарственного вещества прибавляют по 1 мл раствора хлорида аммония, 1 мл раствора аммиака и делят раствор на две равные части. К одной из них прибавляют 1 мл раствора оксалата аммония, перемешивают и через 10 мин растворы сравнивают. Различие между растворами не должно быть, т. е. не должно быть положительной реакции на кальций-ион в растворе с основным реактивом.

Вопросы для  самоконтроля:

1. Укажите, как готовятся эталонные растворы для определения примесей хлоридов, сульфатов и т.д. и сделайте вывод об общем принципе приготовления эталонных растворов для определения примеси.

2. Напишите уравнения реакций и укажите условия определения примесей хлоридов, сульфатов и т.д. в случае допустимой и недопустимой примеси и сделайте вывод об общем принципе определения допустимых и недопустимых примесей.