Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство здравоохранения Российской Федерации
ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России
Кафедра управления и экономики фармации
с курсами ботаники, фармакогнозии, фармацевтической технологии, фармацевтической и токсикологической химии
Методические рекомендации
для самостоятельной работы студентов к занятию №15
по фармацевтической химии
Название темы занятия:
Фармакопейный анализ ароматических карбоновых кислот и их солей. Кислота бензойная, кислота салициловая, натрия бензоат, натрия салицилат
Тверь, 2013
Тема занятия: Фармакопейный анализ ароматических карбоновых кислот и их солей: кислота бензойная, кислота салициловая, натрия бензоат, натрия салицилат.
Цель занятия: Изучить свойства и методы анализа карбоновых кислот и их солей, провести реакции идентификации и методы количественного анализа препаратов.
В процессе изучения материала при подготовке к занятию необходимо освоить следующие основные термины: ароматические кислоты, пиролиз, кислотный гидролиз, ауриновый краситель, алкалиметрия, ацидиметрия, броматометрия, йодохлорметрия.
План изучения темы
1. Проверка выполнения домашнего задания (письменный контроль)
2. Фронтальный опрос
3. Ознакомление с ФС и проведение фармакопейного анализа лекарственных субстанций: «Кислота салициловая», «Кислота бензойная», «Натрия салицилат», «Натрия бензоат»
4. Контроль освоения практических навыков студентами путем проверки протокола и собеседования с преподавателем по методологии проведенных исследований
5. Выходной контроль в виде тестовых заданий
Теоретические вопросы для подготовки к занятию:
Изложение учебного материала:
Ароматические кислоты – производные ароматических углеводородов, у которых в бензольном ядре один или несколько атомов водорода замещены карбоксильными группами.
В качестве лекарственных веществ и исходных продуктов их синтеза наибольшее значение имеют кислота бензойная (I) и кислота салициловая (II) (фенолокислота):
Бензойная и салициловая кислоты при взаимодействии со щелочами образуют соли, которые легко растворимы в воде и в водных растворах ведут себя как соли сильных оснований и слабых кислот, диссоциируя на ионы натрия и бензоат- или салицилат-ионы.
Методы определения подлинности (качественные реакции)
1. Реакция с раствором хлорида окисного железа – осадок розово-желтого цвета.
Перед проведением реакции на подлинность с раствором хлорида окисного железа кислоту бензойную предварительно растворяют в растворе натрия гидроксида.
2. Реакции с солями тяжелых металлов (с серебра нитратом – белый осадок, с меди сульфатом – голубое окрашивание).
3. Реакция выделения нерастворимой ароматической кислоты после реакции с разведенной кислотой хлористоводородной – определяют температуру плавления бензойной кислоты (122-124,5ºС)
4. Обраружение иона Na+ в натрия бензоате (а) реакция с раствором цинк-уранил-ацетата, образуется желтый кристаллический осадок, б) окрашивание бесцветного пламени горелки в желтый цвет).
5. По спектрам поглощения в ИК- и УФ-области.
1. Реакция с раствором хлорида окисного железа, образуются комплексы, состав и цвет которых непостоянны и зависят от соотношения лекарственного вещества и реактива, а также от рН среды.
рН 2-3 рН 3-8 рН 8-10
фиолетовый красный желтый
При добавлении минеральных кислот комплексы разрушаются, окраска исчезает и выпадает белый осадок кислоты салициловой. В присутствии уксусной кислоты окраска сохраняется, под действием ацетата натрия переходит в бурую.
2. Реакции с солями тяжелых металлов – осадки (с серебра нитратом – белый, с меди сульфатом – зеленый)
3. Реакция выделения нерастворимой ароматической кислоты после реакции с разведенной кислотой хлористоводородной – определяют температуру плавления салициловой кислоты (158-161ºС)
4. При нагревании кислоты салициловой или натрия салицилата с концентрированный серной кислотой и метанолом возникает резкий характерный запах метилсалицилата.
5. Пиролиз кислоты салициловой (нагревание выше температуры плавления) – разложение с образованием фенола (запах) и диоксида углерода (доказывают в реакции помутнения известковой воды).
6. Кислотный гидролиз салициловой кислоты (при нагревании с концентрированной серной кислотой) – с образованием фенола и диоксида углерода.
7. С реактивом Марки (реакция образования ауринового красителя)
8. По спектрам поглощения в ИК- и УФ-области.
Определение доброкачественности
При испытании на чистоту устанавливают отсутствие или допустимые пределы примесей исходных или промежуточных продуктов синтеза (фталевая кислота, фенол, оксидифенил), а также восстанавливающих веществ и органических примесей, кислотность или щелочность, прозрачность и цветность растворов, микробиологическую чистоту.
Методы количественного определения
Кислота бензойная
Метод – алкалиметрия, среда – водно-спиртовая, индикатор – фенолфталеин, титрант – 0,1 М раствор натрия гидроксида. Титрование ведут до появления розой окраски раствора.
Кислота салициловая
Метод – алкалиметрия, среда – водно-спиртовая, индикатор – фенолфталеин, титрант – 0,1 М раствор натрия гидроксида. Титрование ведут до появления розой окраски раствора.
Наличие сильной внутримолекулярной водородной связи между карбоксильной и гидроксильной группами обуславливает более активные кислотные свойства кислоты салициловой. С одним эквивалентом щелочи образуется соль по карбоксильной группе, а с избытком – также и феноксид.
Нефармакопейные методы:
Броматометрия: титрант 1 – 0,1 М раствор калия бромида, титрант 2 – 0,1 М раствор натрия тиосульфата, индикатор – крахмал. Титрование ведут до исчезновения синей окраски.
Йодхлорметрия: титрант 1 – 0,1 М раствор йодмонохлорида, титрант 2 – 0,1 М раствор натрия тиосульфата, индикатор – крахмал. Титрование ведут до исчезновения синей окраски.
Натрия бензоат
Метод – ацидиметрия, титрант – 0,5 М раствор кислоты хлористоводородной, индикатор – смесь метилового оранжевого и метиленового синего. Титрование ведут в присутствии эфира, который извлекает образующуюся бензойную кислоту. Точку эквивалентности определяют по появлению сиреневого окрашивания в водном слое.
Натрия салицилат
Метод – ацидиметрия, титрант – 0,5 М раствор кислоты хлористоводородной, индикатор – смесь метилового оранжевого и метиленового синего. Титрование ведут в присутствии эфира, который извлекает образующуюся салициловую кислоту. Точку эквивалентности определяют по появлению сиреневого окрашивания в водном слое.
Нефармакопейные методы:
Броматометрия, йодхлорметрия (см. анализ кислоты салициловой)
Кислотно-основное титрование в неводной среде (растворитель – ледяная уксусная кислота, титрант – 0,1 М раствор хлорной кислоты, индикатор – кристаллический фиолетовый).
Хранение и медицинское применение
Хранят ароматические кислоты и их соли в сухом, защищенном от света месте, при комнатной температуре, в хорошо укупоренной таре, учитывая возможность возгонки кислоты бензойной и кислоты салициловой.
Применяют бензойную кислоту и салициловую кислоту наружно в качестве антисептических средств в виде спиртовых растворов. Кислоту салициловую назначают в качестве кератолитического средства наружно в виде присыпок (2-5%-ных), мазей и паст (1-10%-ных) и кератопластического средства в малых концентрациях (0,5—1%).
Натрия бензоат назначают как отхаркивающее средство (в микстурах по 0,2-0,5 г или внутривенно в виде 15%-ного раствора). Натрия салицилат оказывает противоревматическое, противовоспалительное, болеутоляющее и жаропонижающее действие при приеме внутрь в дозах по 0,5-1,0 г.
Дайте ответы на ситуационные задачи (письменно в рабочей тетради)
Тестовые задания по теме занятия:
1. Результат испытания на подлинность натрия салицилата – сине-фиолетовое окрашивание. Укажите используемый реактив:
2. Получение кислоты бензойной основано на реакции:
3. Результат испытания на подлинность кислоты салициловой с цитратом натрия – ощущается запах:
4. Нагревание кислоты салициловой с конц. серной кислотой протекает с выделением:
5. Реакция среды раствора кислоты салициловой (по лакмусу):
6. Исходный продукт синтеза кислоты бензойной:
7. Результат испытания натрия бензоата на бензоат-ион:
8. Растворитель в количественном анализе кислоты бензойной и салициловой:
9. Состав смешанного индикатора в количественном анализе натрия салицилата:
10. Процесс, происходящий при несоблюдении правил хранения кислоты салициловой:
11. В качестве отхаркивающего средства применяют препарат:
12. Исходный продукт синтеза натрия бензоата:
13. Результат взаимодействия препаратов салициловой кислоты с хлоридом окисного железа:
14. Метод количественного анализа натрия бензоата:
15. Титрант для ацидиметрии органических оснований в неводных средах:
16. Ледяная уксусная кислота является растворителем:
17. Реакции Колбе-Шмидта лежит в основе получения препарата:
18. Концентрация раствора натрия бензоата для внутривенного введения:
19. Растворимость натрия бензоата в спирте этиловом:
20. Описание «Белые мелкие игольчатые кристаллы или лёгкий кристаллический порошок без запаха. Летуч с водяным паром. При осторожном нагревании возгоняется» соответствует препарату:
21. Растворимость кислоты бензойной в кипящей воде:
Литература для студента:
1. Государственная фармакопея СССР / Министерство здравоохранения СССР. – Х изд. – М.: Медицина, 1968. – С. 45, 58, 440, 450
2. Государственная фармакопея СССР Вып. 1. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / Министерство здравоохранения СССР. - 11-е изд., доп. - М. : Медицина, 1989. – С. 30, 180
3. Фармацевтическая химия. В 2 ч.: учебное пособие / В. Г. Беликов – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: МЕДпресс-информ, 2007. – С. 235-240
4. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. Под редакцией А.П. Арзамасцева, стр. 111, 207-218.
Приложение 1
Фармакопейные статьи
Acidum salicylicum
Кислота салициловая
о-Оксибензойная кислота
С7Н6О3 М. в. 138,12
Описание. Белые мелкие игольчатые кристаллы или легкий кристаллический порошок, без запаха. Летуч с водным паром. При осторожном нагревании возгоняется.
Растворимость. Мало растворим в воде, растворим в кипящей воде, легко растворим в спирте, эфире, трудно растворим в хлороформе.
Подлинность. 0,01 г препарата растворяют в 10 мл воды. К полученному раствору прибавляют 1 каплю раствора хлорида окисного железа; появляется сине-фиолетовой окрашивание, исчезающее от прибавления нескольких капель разведенной соляной кислоты и неисчезающее от прибавления нескольких капель разведенной уксусной кислоты.
0,1 г препарата нагревают с 0,3 г цитрата натрия; ощущается запах фенола.
1 г препарата нагревают с 2 мл концентрированной серной кислоты и выделяющийся газ пропускают через известковую воду; появляется муть.
Водный раствор препарата имеет кислую реакцию.
Температура плавления 158 - 161º.
Прозрачность и цветность раствора. Раствор 0,5 г препарата в 10 мл спирта должен быть прозрачным и бесцветным.
Хлориды. 1,5 г препарата взбалтывают с 30 мл воды в течение 1 – 2 минут и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдерживать испытание на хлориды (не более 0,004% в препарате).
Сульфаты. 10 мл того же фильтрата должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате).
Органические примеси. 0,5 г препарата растворяют в 5 мл концентрированной серной кислоты. Окраска раствора должна быть интенсивнее эталона № 5а.
Красящие вещества и фенол. 0,5 г препарата растворяют в 3 – 5 мл 95 % спирта. Спирт испаряют при комнатной температуре. Остаток должен быть белого цвета.
Оксидифенил. 0,5 препарата растворяют в 10 мл раствора карбоната натрия. Полученный раствор должен быть прозрачным. Этот раствор встряхивают с равным объемом эфира, водный слой отделяют, а эфирный промывают 10 мл воды. Эфир испаряют и остаток высушивают при температуре 50 - 60º. Остаток не должен превышать 0,1%.
Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 г препарата должна быть невесомой и должна выдержать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).
Железо. Сульфатная зола из 0,5 г препарата не должна давать реакции на железо.
Количественное определение. Около 0,25 г препарата (точная навеска) растворяют в 15 мл нейтрализованного по фенолфталеину спирта и титруют с тем же индикатором 0,1 н раствором едкого натра до розового окрашивания.
1 мл 0,1 н раствора едкого натра соответствует 0,01381 г С7Н6О3 которой в препарате должно быть не менее 99,5%.
Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света.
Антисептическое, кератолитическое средство.
Natrium salicylicum
C7H5NaO3 160,11
Описание. Белый кристаллический порошок или мелкие чешуйки, без запаха, сладковато-соленого вкуса.
Растворимость. Очень легко растворим в воде, легко растворим в глицерине, растворим в спирте, практически не растворим в эфире.
Подлинность.0,05 г препарата растворяют в 40 мл воды; 2 мл полученного раствора дают характерную реакцию на салицилаты (стр. 746)
0,5 г препарата растворяют в 10 мл воды, прибавляют 2 мл разведенной азотной кислоты. Выделившийся белый кристаллический осадок отфильтровывают, промывают 3-4 раза водой по 3 мл и высушивают в эксикаторе над серной кислотой в течение 4 часов. Температура плавления выделеной салициловой кислоты 156-161оС.
Препарат дает характерную реакцию Б на натрий (стр. 745).
Прозрачная и цветность раствора. К полученному раствору прибавляют несколько капель фенолфталеина. Раствор должен оставаться бесцветным. Розовая окраска должна появиться от прибавления наиболее 0.4 мл 0.05 н. раствора едкого натра.
Хлориды. 1 г препарата растворяют в 16 мл воды, прибавляют 4 мл разведенной азотной кислоты и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдерживать испытание на хлориды (не более 0.004% в препарате).
Сульфаты. 1.5 г препарата растворяют в 28 мл воды, прибавляют 2 мл соляной кислоты и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате).
Тяжелые металлы. 10 мл того же фильтрата должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0.001% в препарате).
Органические примеси. 0.25 г препарата растворяют в 2 мл концентрированной серной кислоты. Окраска раствора не должна быть интенсивнее эталона № 5а.
Количественное определение. Около 1.5 г препарата (точная навеска) помещают в колбу с притертой пробкой емкостью 200-250 мл, растворяют в 20 мл воды, прибавляют 45 мл эфира, 3-4 капли смешанного индикатора (1 мл раствора метилового оранжевого и 1 мл раствора метиленового синего) и титруют 0.5 н. раствором соляной кислоты до появления сиреневой окраски в водном слое. В конце титрования содержимое колбы хорошо встряхивают.
1 мл 0.5 н. раствора соляной кислоты соответствуют 0,08005 г C7H5NaO3, которого в препарате должно быть не менее 99,5%.
Хранение. В хорошо укупоренной таре, предохраняющей от действия света, в сухом месте.
Противоревматическое, противоспалительное, болеутоляющее, жаропонижающее средство.
Acidum benzoicun
Кислота бензойная
C7H6O2 122,12
Описание. Бесцветные игольчатые кристаллы или белый мелкокристаллический порошок. При нагревании возгоняется; перегоняется с водяным паром.
Растворимость. Мало растворим в воде, растворим в кипящей воде, легко растворим в спирте, хлороформе, эфире и бензоле, растворим в жирных маслах.
Подлинность. Раствор 0,02 г препарата в 1,5 мл 0,1 н. раствора едкого натра дает характерную реакцию на бензоаты (стр. 743).
Температура плавления 122-124,5о
Прозрачность и цветность раствора. 1 г препарата растворяют в 10 мл раствора карбоната натрия. Раствор должен быть прозрачным и бесцветным.
Хлориды. 1 г препарата растворяют при кипячении в 20 мл воды, охлаждают и фильтруют через промытый горячей водой беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 25 мл. осадок промывают водой, фильтрат доводят водой до метки и перемешивают. 10 мл полученного раствора должны выдерживать испытание на хлориды (не более 0,005% в препарате).
Сульфаты. 1,5 г препарата встряхивают с 15 мл воды в течение 1 минуты и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдержать испытание на сульфаты (не более 0,01% в препарате).
Фталевая кислота. 0,5 г препарата должны полностью растворяться в 10 мл бензола при помешивании в течение 5-10 минут.
Восстанавливающие вещества. 100 мл воды доводят до кипения, прибавляют 1,5 мл разведенной серной кислоты и по каплям 0,1 н. раствор перманганата калия до розового окрашивания, сохраняющегося в течение 30 секунд. В полеченном горячем растворяют 1 г бензойной кислоты и титруют 0,1 н. раствора перманганата калия до розового окрашивания, устойчивого в течение 15 секунд.
На титрование должно расходоваться не более 0,5 мл 0,1 н. раствора перманганата калия.
Легко обугливающиеся примеси. 0,5 г препарата растворяют в 5 мл концентрированной серной кислоты и оставляют на 15 минут. Окраска раствора не должна быть интенсивнее эталонов № 5а-5г.
Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 0,5 мл препарата должна быть невесомой и должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).
Количественное определение. Около 0,2 г препарата (точная навеска) растворяют в 20 мл нейтрализованного по фенолфталеину спирта и титруют с тем же индикатором 0,1 н. раствора едкого нарта до розового окрашивания.
1 мл 0,1 н. раствора едкого натра соответствует 0,01221 г C7H6O2, которой в препарате должно быть не менее 99,5%.
Хранение. В хорошо укупоренной таре.
Антисептическое средство.
Натрия бензоат
Natrium benzoicum
C7H5NaO2 144,11
Описание. Белый кристаллический порошок без запаха или с очень слабым запахом, сладковато-солёного вкуса.
Растворимость. Легко растворим в воде, трудно растворим в спирте.
Подлинность. Препарат дает характерную реакцию на бензоаты и реакцию Б на натрий (стр.743; 745).
0,25 г препарата растворяют в 5 мл воды, прибавляют 1 мл азотной кислоты, выделившиеся белые кристаллы отфильтровывают, промывают водой и высушивают в эксикаторе над серной кислотой до постоянного веса. Температура плавления полученной бензойной кислоты 120-124,5о.
Прозрачность и цветность раствора. Раствор 1 г препарата в 10 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды должен быть прозрачным и бесцветным.
Щелочность и кислотность. К полученному раствору прибавляют несколько капель раствора фенолфталеина; раствор должен оставаться бесцветным. Розовая окраска должна появиться от прибавления не более 0,75 мл 0,05 н. раствора едкого натра.
Хлориды. 0,15 г препарата растворяют в 14 мл воды, прибавляют 1 мл разведенной азотной кислоты и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдерживать испытания на хлориды (не более 0,02% в препарате).
Сульфата. 1,5 г препарата растворяют в 25 мл воды, прибавляют 5 мл разведенной соляной кислоты и фильтруют. 10 мл фильтрата должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате).
Тяжелые металлы. 10 мл того же фильтрата должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,001% в препарате).
Потеря в весе при высушивании. Около 0,5 г препарата (точная навеска) сушат при 100-105о до постоянного веса. Потеря в весе не должно превышать 3%.
Количественное определение. Около 1,5 г препарата (точная навеска) растворяют в 20 мл воды в колбе с притертой пробкой емкостью 250 мл, прибавляют 45 мл эфира, 3-4 капли смешенного индикатора (1 мл раствора метилового оранжевого и 1 мл раствора метиленового синего) и титруют 0,5 н. раствором соляной кислоты до появления сиреневой окраски в водном слое. В конце титрования содержимое колбы хорошо встряхивают.
1 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты соответствует 0,07205 г C7H5NaO2, которого в пересчете на сухое вещество должно быть не менее 99,0%.
Хранение. Хорошо укупоренной таре.
Примечание. Бензоат натрия для приготовления инъекционных растворов дополнительно должен выдерживать следующее испытание.
Железо. Раствор 0,4 г препарата в 10 мл воды должен выдерживать испытание на железо (не более 0,0075% в препарате).