Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Новые аспекты применения гальваностатической кулонометрии в фармацевтическом анализе

ДИССЕРТАЦИЯ
Новые аспекты применения гальваностатической кулонометрии в фармацевтическом анализе - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Новые аспекты применения гальваностатической кулонометрии в фармацевтическом анализе - тема автореферата по медицине
Абдуллина, Светлана Геннадиевна Москва 2013 г.
Ученая степень
доктора фармацевтических наук
ВАК РФ
14.04.02
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Новые аспекты применения гальваностатической кулонометрии в фармацевтическом анализе

На правах рукописи

АБДУЛЛИНА СВЕТЛАНА ГЕННАДИЕВНА

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

14.04.02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора фармацевтических наук

7013

Москва-2013

005050132

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный консультант: Будников Герман Константинович

доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии Химического института им. A.M. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета

Официальные оппоненты: Садчикова Наталья Петровна

доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармацевтической и токсикологической химии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации

Боковикова Татьяна Николаевна доктор фармацевтических наук, профессор, руководитель лаборатории контроля качества химико-фармацевтических препаратов Института государственного контроля лекарственных средств Федерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздравнад-зора

Скачилова София Яковлевна

доктор химических наук, профессор, руководитель отдела химии и технологии синтетических лекарственных средств ОАО «Всероссийского научного центра по безопасности биологически активных веществ»

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита диссертации состоится 2013 г. в 14 часов на за-

седании диссертационного совета Д 006.070.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) РАСХН (117216, г. Москва, ул. Грина, 7) по адресу: 123056, г. Москва, ул. Красина, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЛАР по адресу: 117216, г. Москва, ул. Грина, 7.

Автореферат разослан: « //» t^Z&fi. 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 006.070.01, /

доктор фармацевтических наук А.И. Громакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Совершенствование контроля качества фармацевтических субстанций, лекарственных средств (ЛС) и лекарственного растительного сырья (ЛРС) является одной из основных задач отечественной фармации. Обеспечение их надлежащего качества во многом зависит от правильной организации контроля, его действенности и эффективности, а также от уровня требований, заложенных в нормативную документацию (НД), и используемых методов анализа. Большое значение имеет и соблюдение условий хранения, так как нарушение режима хранения может привести к таким нежелательным последствиям, как разложение действующего вещества, гидролиз, выветривание кристаллизационной воды, и, как следствие, снижению их качества. В связи с введением на фармацевтических предприятиях России правил надлежащей производственной и лабораторной практик (ГОСТ Р 52249-2004) изменяются и подходы к контролю качества фармацевтических субстанций, ЛС и ЛРС. Многообразие объектов и растущие требования к чувствительности, правильности, воспроизводимости и продолжительности анализа требуют совершенствования существующих и разработки новых универсальных методов анализа.

К достаточно эффективным аналитическим методам, позволяющим экс-прессно и с высокой точностью количественно определять соединения различной структуры, относится гальваностатическая кулонометрия, в частности, ку-лонометрическое титрование, в котором основными контролируемыми параметрами являются время и сила тока. Современные приборы позволяют автоматически измерять эти параметры с очень высокой точностью. В настоящее время гальваностатическая кулонометрия применяется для контроля качества в пищевой и других областях промышленности. Кулонометрический метод определения воды включен в Европейскую фармакопею, а также в ряд национальных фармакопеи: Британскую, Американскую, Японскую и др. фармакопеи. Отличительной особенностью гальваностатической кулонометрии является возможность получения большого числа электрогенерированных титрантов как в водных, так и неводных средах, которые могут вступать в различные типы химических реакций (окислительно-восстановительные, осадительные, кислотно-основные) с исследуемым веществом, что существенно расширяет круг определяемых соединений. Немаловажное значение имеет и унификация аналитических методик, так как на ее основе достигается совершенствование и упрощение методов аналитического контроля: формируется единый подход к анализу субстанций, ЛС и ЛРС, сокращается время анализа и число применяемых реагентов.

Метод гальваностатической кулонометрии характеризуется высокой точностью, экспрессностью, простотой проведения эксперимента, не требует предварительной стандартизации титранта, применения стандартных образцов (за исключением определения содержания воды), построения градуировочных графиков и актуален для анализа субстанций, ЛС и ЛРС.

Цель исследования. Совершенствование контроля качества (вода, количественное определение) субстанций ряда кислот, оснований и солей, ЛС и ЛРС по содержанию суммы органических кислот, дубильных веществ, аскор-

биновой кислоты и арбутина с помощью гальваностатической кулонометрии с электрометрической индикацией конечной точки титрования (к.т.т.).

Задачи исследования:

1. Выбор перспективного метода определения влаги и количественного содержания лекарственных средств и ЛРС.

2. Поиск наиболее перспективных электрогенерированных титрантов и обоснование их применения в фармацевтическом анализе.

3. Изучение возможности кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях и подготовка проекта «Кулонометрическое определение воды», гармонизированного с зарубежными фармакопеями, для включения в отечественную фармакопею.

4. Обоснование рабочих условий генерации титрантов, способных вступать в различные типы реакций (электрофильного замещения, окислительно-восстановительные, кислотно-основные) и изучение возможности их применения для контроля качества субстанций, ЛС и ЛРС.

5. Подбор условий стандартизации титрованных растворов, применяемых в фармацевтическом анализе, с помощью электрогенерированных титрантов.

6. Подготовка проекта общей фармакопейной статьи «Кулонометрическое титрование при постоянном токе» для включения в отечественную фармакопею.

Научная новизна. Предложен метод гальваностатической кулонометрии для определения содержания влаги и лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах, а также суммы органических кислот, арбутина, дубильных веществ и аскорбиновой кислоты в ЛРС и фитопрепаратах.

Разработаны подходы по унификации, совершенствованию и рациональному использованию ряда электрогенерированных титрантов гальваностатической кулонометрии для проведения фармацевтического анализа. Проведены комплексные исследования и найдены рабочие условия получения электрогенерированных титрантов (йод, гипойодит-ионы, бром, гипобромит-ионы, гид-роксид-ионы) на основе различных типов реакций для применения в фармацевтическом анализе. Предложено проверять эффективность кулонометрического титрования изученными электрогенерированными титрантами по коммерчески доступным стандарт-титрам «Натрий серноватистокислый 5-водный» и «Кислота соляная».

Предложены способы кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях и таблеточной массе на основе использования одного растворителя, позволяющего проводить многократные измерения в кулономет-рической ячейке без смены фонового электролита, что способствует повышению производительности и экономному использованию токсичных реагентов. Предложена и обоснована формула расчета навески субстанции для приготовления раствора, вводимого в кулонометрическую ячейку, что значительно облегчит процесс разработки новых кулонометрических методик определения воды.

Впервые рассмотрены и унифицированы условия контроля качества лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах с помощью элек-

трогенерированных в кислой и щелочной средах йода и брома на основе окислительно-восстановительных реакций; электрогенерированного брома на основе реакции электрофильного замещения; электрогенерированных гидроксид-ионов на основе кислотно-основной реакции. Определены стехиометрические коэффициенты и на основе экспериментальных и литературных данных предложены возможные схемы реакций. Проведена валидационная оценка ряда разработанных методик.

Найдены условия стандартизации ЛРС и фитопрепаратов по содержанию аскорбиновой кислоты с помощью электрогенерированного йода, дубильных веществ с помощью гипоиодит-ионов на основе окислительно-восстановительных реакций; арбутина с помощью электрогенерированного брома на основе реакции электрофильного замещения; суммы органических кислот с помощью электрогенерированных гидроксид-ионов на основе кислотно-основной реакции. Найдены стехиометрические коэффициенты и на основе экспериментальных и литературных данных предложены возможные схемы реакций. Проведена валидационная оценка некоторых разработанных методик.

Предложены способы стандартизации растворов тиосульфата натрия, хлористоводородной и серной кислот с помощью электрогенерированных тит-рантов.

По материалам исследования получены: патент №2436084 «Способ куло-нометрического определения содержания дубильных веществ в растительном сырье», патент №2450265 «Способ кулонометрического определения содержания органических кислот в растительном сырье и их препаратах», патент №2464558 «Способ кулонометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственном растительном сырье и препаратах из растительного сырья», положительное решение о выдаче патента по заявке №2011146762 «Способ кулонометрического определения содержания воды в таблеточной массе».

Практическая значимость. Найденные и апробированные рабочие условия (рН, реагенты, среда) получения электрогенерированных титрантов: йода, гипоиодит-ионов, брома, гипобромит-ионов и гидроксид-ионов позволили стандартизовать проведение испытаний и обеспечить повышение эффективности контроля качества субстанций, ЛС и ЛРС на фармацевтических предприятиях и в контрольно-аналитической службе.

Разработаны унифицированные методики кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях тиамина хлорида, дротаверина гидрохлорида, дибазола, никотиновой кислоты, арбидола, индапамида, димексида и таблеточной массе рамиприла с помощью электрогенерированного в неводной среде йода с бипотенциометрической индикацией к.т.т. на отечественном кулонометре «Эксперт-007» (ООО «Эконикс-эксперт»). Разработаны и предложены проект дополнения «Кулонометрическое определение воды» к ОФС «Определение летучих веществ и воды» для включения в отечественную фармакопею, проект изменения к ФСП «Димексид» по показателю «Вода».

На отечественном кулонометре «Эксперт-006» (ООО «Эконикс-эксперт») разработаны унифицированные методики:

- количественного определения электрогенерированным бромом анестезина, стрептоцида, верапамила гидрохлорида, новокаина гидрохлорида и нитро-ксолина на основе реакции электрофильного замещения; электрогенерированным йодом аскорбиновой кислоты и электрогенерированным бромом калия иодида, липоевой кислоты, метионина, арбидола, индапамида, капто-прила, парацетамола на основе реакции окисления-восстановления в субстанциях и лекарственных формах с биамперометрической индикацией к.т.т.;

- количественного определения гипобромит-ионами изониазида, фурацилина,

глицина, аминокапроновой кислоты в субстанции и лекарственных формах на основе реакции окисления-восстановления с биамперометрической индикацией к.т.т.;

- количественного определения электрогенерированными гидроксид-ионами бензойной, салициловой, никотиновой, глутаминовой кислот; натрия хлорида, натрия бензоата, натрия салицилата, натрия цитрата в сочетании с ионообменной хроматографией в субстанциях и лекарственных формах с рН-метрической индикацией к.т.т.;

- стандартизации бадана листьев, брусники листьев, толокнянки листьев по со-

держанию арбутина на основе реакции электрофильного замещения с биамперометрической индикацией к.т.т.;

- стандартизации шиповника плодов, первоцвета весеннего листьев, фитопре-

парата «Сироп из плодов шиповника» по содержанию аскорбиновой кислоты с помощью электрогенерированного йода; бадана листьев, брусники листьев, толокнянки листьев по содержанию арбутина и дуба коры, лапчатки корневищ, ольхи соплодий, кровохлебки корней и корневищ, бадана корневищ, черники плодов по содержанию дубильных веществ в пересчете на танин с помощью гипоиодит-ионов на основе реакции окисления-восстановления с биамперометрической индикацией к.т.т.;

- стандартизации шиповника плодов, рябины плодов, фитопрепаратов «Холо-

сас», «Сироп из плодов шиповника» и «Сок каланхоэ» по содержанию суммы органических кислот в пересчете на яблочную кислоту с помощью элек-трогенерированных гидроксид-ионов с рН-метрической индикацией к.т.т.;

Разработаны и предложены проект ОФС «Кулонометрическое титрование при постоянном токе» для включения в отечественную фармакопею, проект изменения к ФСП «Нитроксолин, таблетки покрытые оболочкой, 50 мг» по показателю «Количественное определение».

Предложенные унифицированные методики позволяют сократить время анализа и исключить расход дорогостоящих, нестойких и труднодоступных реагентов.

Апробация. Основные положения работы доложены и обобщены на: 1-ой Всероссийской конференции «Современные методы химико-аналитического контроля фармацевтической продукции» (Москва, 2009), X и XI Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009, 2010), 65-ой и 66-ой Межрегиональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой

фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2010, 2011), 3-ей конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2010), Ш Всероссийской конференции «Биотехнология и биомедицинская инженерия» (Курск, 2010), Республиканской конференции «Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров» (Казань, 2010, 2011, 2012), Всероссийской конференции «Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты» (Самара, 2011), Российской конференции «Здоровье человека в XXI веке» (Казань, 2011, 2012), Семинаре «Противоречия в химико-аналитической практике и пути их преодоления» в рамках международной выставки «Анапитика-Экспо 2012» (Москва, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, в том числе 17 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, и тезисы на международных и всероссийских конференциях, издано два методических пособия.

Автор благодарит профессора кафедры аналитической химии Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета, академика РАЕН, д.х.н., проф. Будникова Г.К. за научные консультации и ценные советы на различных этапах выполнения данного исследования.

Связь исследования с проблемным планом фармацевтических наук:

Диссертационная работа выполнена в рамках комплексной темы кафедры фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России «Применение кулонометрического титрования в фармацевтическом анализе лекарственных средств и лекарственного растительного сырья» (№ гос. регистрации 0120.0 805877).

Основные положения, выносимые на защиту: Проект дополнения «Кулонометрическое определение воды» к ОФС «Определение летучих веществ и воды». Методики контроля качества для фармацевтических субстанций (вода, количественное определение), ЛС и ЛРС (сумма органических кислот, аскорбиновая кислота, дубильные вещества, арбутин) методом гальваностатической кулонометрии с помощью электрогенерированных титрантов.

Проект ОФС «Кулонометрическое титрование при постоянном токе». Результаты изучения взаимодействия электрогенерированных гидроксид-ионов, йода и брома в кислой и щелочной средах с фармацевтическими субстанциями ряда кислот, оснований и солей и биологически активных веществ (сумма органических кислот, арбутин, аскорбиновая кислота, дубильные вещества) в ЛРС и фитопрепаратах.

Объем и структура диссертации.

Работа изложена на 273 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, шести глав экспериментальных исследований, выводов и приложения, содержит 67 таблиц, 41 рисунок. Список литературы включает 281 источник, в том числе, 121 иностранных авторов.

Во введении обоснована актуальность изучаемой проблемы, сформулированы основная цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость полученных результатов.

В обзоре литературы (первая глава) рассмотрены принципы кулономет-рического метода анализа и два основных варианта кулонометрии: потенцио-статический и гальваностатический, их применение для анализа различных объектов.

Вторая глава посвящена описанию объектов и методик кулонометриче-ского титрования.

В третьей главе дано обоснование применения метода гальваностатической кулонометрии в фармацевтическом анализе, основанное на сопоставлении методов, рекомендуемых отечественной и зарубежной НД, количественного определения воды, субстанций, суммы органических кислот, арбутина, дубильных веществ, аскорбиновой кислоты в ЛРС, рассмотрены их достоинства и недостатки, а также возможность применения метода гальваностатической кулонометрии для контроля качества ЛС и ЛРС.

Четвертая глава посвящена разработке унифицированных методик куло-нометрического определения содержания воды в субстанциях и таблеточной массе с помощью электрогенерированного в неводной среде йода.

В пятой главе продемонстрированы результаты выбора рабочих условий и количественного определения аскорбиновой кислоты в субстанции, ЛС и ЛРС, стандартизации растворов тиосульфата натрия с помощью электрогенерированного в кислой среде йода; дубильных веществ в ЛРС с помощью электро-генерированных в щелочной среде гипоиодит-ионов.

Шестая глава посвящена выбору рабочих условий и кулонометрическому определению ряда фармацевтических субстанций, арбутина в ЛРС с помощью электрогенерированного в кислой сере брома и электрогенерированных в щелочной среде гипобромит-ионов на основе реакций окисления и электрофиль-ного замещения; проведена валидационная оценка методики кулонометриче-ского определения субстанций метионина, фурацилина, нитроксолина в таблетках.

В седьмой главе изложены результаты изучения взаимодействия субстанций ряда кислот и солей (в сочетании с ионообменной хроматографией) с элек-трогенерированными гидроксид-ионами, предложены унифицированные методики определения суммы органических кислот в ЛРС и фитопрепаратах, стандартизации растворов серной и хлористоводородной кислот; проведена валидационная оценка методики кулонометрического определения кислоты никотиновой в субстанции, суммы органических кислот в фитопрепарате «Холосас».

В приложении представлены материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований: проекты ОФС, проекты изменений к ФСП «Димексид», «Нитроксолин, таблетки покрытые оболочкой, 50 мг», патенты и акты внедрений.

ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Кулонометрическое определение воды проводили на кулонометре «Экс-перт-007» («Эконикс-Эксперт», Россия) при силе тока 50 мА. Рабочими растворами служили КФИ-Анод и КФИ-Катод («Акваметрия», Россия). К.т.т. определяли бипотенциометрически с поляризующим током 2 мкА. Постоянство по-

тенциала в к.т.т. достигали с учетом дрейфа, который не превышал 0,4 мкг Н20/с. Ввод пробы проводили с помощью шприца через силиконовую прокладку порта ввода. В качестве растворителя для субстанций и таблеточной массы использовали смесь пиридин-БС^метанол (1:1) с содержанием воды 0,03%. Правильность определения воды проверяли по стандартному раствору HY-DRANAL®-Check Solution 1.00 с содержанием воды (1,00±0,03) мг Н20/г («Riedel-de Наёп», Германия).

Подготовка кулонометрической ячейки к работе. Осушительную трубку заполняли прокалённым хлористым кальцием. Смазывали шлифы ячейки водорастворимой смазкой. Устанавливали индикаторный электрод, генераторный электрод, осушительную трубку, порт ввода пробы. В анодную камеру кулоно-метрической ячейки помещали магнитную мешалку, наливали около 140-150 мл раствора КФИ-Анода, затем в катодную камеру аккуратно наливали около 5-6 мл раствора КФИ-Катода и устанавливали вспомогательный электрод. Раствор в ячейке перемешивали до выравнивания цвета раствора фонового электролита в катодной и анодной камерах. Измеряли дрейф и вводили в память прибора. Правильность результатов проверяли по стандартному раствору, которые входили в диапазон от 97,5% до 102,5%, рекомендуемый Европейской фармакопеей.

Методика кулонометрического титрования. Включали кнопку «Измерение». По сигналу прибора «Введите пробу» вносили в кулонометрическую ячейку около 1 мл анализируемого раствора. Титрование происходит автоматически. По окончании измерения записывали показания кулонометра - содержание воды в мг, которое выводится на цифровой дисплей прибора.

Исследования методом гальваностатической кулонометрии фармацевтических субстанций, ЛС и ЛРС проводили при силе тока 5 мА на кулонометре «Эксперт-006» («Эконикс-Эксперт», Россия). Генераторным и вспомогательным электродами служили платиновые спирали. Встроенный в кулонометр рН-метр калибровали по буферным растворам с pH 9 и 4 («Метром», Швейцария).

Электрогенерацию гидроксид-ионов осуществляли из насыщенною водного раствора K2SO4, смешанного с водой очищенной в соотношении 1:7, к.т.т. устанавливали рН-метрически с помощью лабораторного комбинированного «полумикро»-рН-электрода ЭСК-10614 («Измерительная техника», Россия).

Генерацию брома проводили из водного 0,2 М раствора КВг в 0,1 М растворе H2SO4. Электрогенерированный йод получали из 0,1 М раствора KI в среде хлористоводородной кислоты и хлорида калия (pH 1,2). Гипогалогенит-ионы получали из 0,1 М раствора КВг в фосфатном буферном растворе (pH 8,8). К.т.т. устанавливали биамперометрически (АЕ=300 мВ).

Методика кулонометрического титрования: В программу кулонометра «Эксперт-006» вносили установочные параметры, молярную массу эквивалента анализируемого вещества. В кулонометрическую ячейку вносили 20-25 мл фонового электролита, помещали генераторный, вспомогательный и индикаторные электроды, мешалку. Включали кнопку «Измерение». По сигналу прибора «Введите пробу» вносили в кулонометрическую ячейку 0,5 мл анализируемого раствора. Титрование происходит автоматически. По окончании измерения за-

писывали показания кулонометра - содержание вещества в мкг, которое выводится на цифровой дисплей прибора. Кулонометрические способы разрабатывали таким образом, чтобы время титрования составляло не менее 30 секунд и не более 5 минут.

Высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) липоевой кислоты и индапамида поводили на жидкостном хроматографе «Shimadzu Prominence LC-20», Япония. Неводное титрование с потенциометрической индикацией к.т.т. для верапамила гидрохлорида проводили на рН-метре «Seven Easy S 20».

Применяемые реактивы имели марку х.ч. или ч.д.а. В качестве растворителя использовали воду очищенную. Объектами служили образцы фармацевтических субстанций и лекарственных форм, отвечающие требованиям НД. В методе добавок при стандартизации ЛРС применяли аскорбиновую кислоту (Northeast Pharmaceutical Group Co., Ltd., Китай), яблочную кислоту (Fuso Chemical Co., Ltd., Япония), танин (VAG Chemie, Германия) и арбутин (Alfa Ae-sar, Англия). В методе ВЭЖХ при определении липоевой кислоты и индапамида использовали стандарты липоевой кислоты (США) и индапамида (США).

Для проведения ионного обмена применяли катионит КУ-2-8, приготовленный в соответствии с требованиями НД. Статистическую обработку результатов анализа проводили по ГФ XI.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Сопоставление методов анализа субстанций, JIC и ЛРС

Отечественная и зарубежная НД для определения воды в фармацевтических субстанциях рекомендует метод высушивания, волюмометрическое и ку-лономегрическое титрование по Фишеру. Метод высушивания неселективен, так как наряду с водой определяются и летучие вещества, трудоемок и требует значительных затрат времени. Определение воды по Фишеру отличается селективностью и чувствительностью, так как йод окисляет метилсульфит-ион только в присутствии воды. Однако кулонометрическое определение воды имеет ряд преимуществ перед волюмометрическим титрованием:

- меньше требуется времени, так как не проводится предварительная стандартизация титранта и нет необходимости в построении кривых титрования;

- расчеты показывают, что примерно в 3 раза меньше расходуется токсичного реактива Фишера, а следовательно, его утилизация потребует меньше материальных затрат и нанесет меньший вред окружающей среде;

- выше точность определения воды, поскольку предварительно проверяется герметичность кулонометрической ячейки путем измерения дрейфа и проводится предэлектролиз для удаления влаги, содержащейся в ячейке; для расчета содержания воды количество электричества измеряется значительно точнее, чем объем; к.т.т. измеряется только электрометрически, в то время как субъективное восприятие изменения окраски индикатора при волюмометри-ческом титровании вносит ошибку при определении объема титранта.

Для количественного определения фармацевтических субстанций, ЛС, суммы органических кислот, арбутина, дубильных веществ и аскорбиновой ки-

слоты в ЛРС отечественная и зарубежная НД рекомендуют титриметрические методы, в основном, алкалиметрию для соединений с карбоксильной группой (глутаминовая кислота, никотиновая кислота, аминобензойная кислота, сумма органических кислот и др. вещества), неводное титрование в среде ледяной уксусной кислоты для органических соединений слабоосновного характера (арби-дол, аминокапроновая кислота, верапамил, дротаверина гидрохлорид, изониа-зид и др. субстанции), нитритометрию для соединений с ароматической аминогруппой с визуальной или потенциометрической индикацией к.т.т. (новокаина гидрохлорид, парацетамол, сульфаниламид и др. субстанции), титрование 2,6-дихлорфенолиндофенолом (аскорбиновая кислота в ЛРС), перманганатометрию (дубильные вещества), титрование раствором йода в слабощелочной среде (арбутин), а также физико-химические методы, в основном, ВЭЖХ (кеторолак трометамин, липоевая кислота, амлодипина мезилат, карбамазепин, арбутин в листьях толокнянки, аскорбиновая кислота в плодах шиповника и др. вещества) и спектрофотометрию (фурацилин, фуразолидон, дубильные вещества в лапчатке и др. вещества). Титриметрические методы просты в исполнении, не требуют сложного оборудования. Их недостатками являются длительность и трудоемкость. При потенциометрическом титровании и в нитритометрии с визуальной индикацией титрант нужно добавлять медленно, требуется большое количество отсчетов. При неводном титровании используют токсичные, резко пахнущие ледяная уксусная кислота и уксусный ангидрид. Алкалиметрическое титрование иногда проводят по не фармакологически активной части молекулы (например, для верапамила гидрохлорида), визуальная индикация к.т.т. снижает точность анализа, что особенно актуально для ЛРС, так как окраска самого водного извлечения из ЛРС влияет на окраску индикатора, к тому же во всех титриметрических методах необходимо проводить предварительную стандартизацию титранта, что увеличивает время анализа.

Применение в фармацевтическом анализе физико-химических методов, отличающихся точностью, чувствительностью, возможностью автоматизации, экспрессностью, весьма перспективно. Каждое новое издание ГФ является своеобразным отражением преимуществ и перспектив применения физико-химических методов. Так, например, ВЭЖХ позволяет проводить анализ лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах сразу по нескольким показателям: подлинность, доброкачественность и количественное определение, что ставит его на первое место среди физико-химических методов. Точность методов ВЭЖХ и спектрофотометрии составляет 0,5-2% для субстанций и ЛС и 3-5% для ЛРС. Следует отметить, что жидкостная хроматография, как и спектрофотометрия, предполагают использование стандартных образцов. Высокая стоимость оборудования, необходимость применения растворителей высокой чистоты увеличивают стоимость анализа. К тому же работа на хроматографах требует высокой квалификации исполнителя.

В связи с этим заслуживает внимания кулонометрическое титрование при постоянной силе тока. Отсутствие необходимости предварительной стандартизации титранта или построения градуировочных графиков сокращают время анализа. Недорогие приборы и реактивы для приготовления фоновых электро-

литов, отсутствие необходимости использования стандартных образцов делают его экономически выгодным и доступным для проведения рутинных измерений на фармацевтических предприятиях. Такие характеристики метода, как экс-прессность, высокая чувствительность и точность, нетоксичность используемых реагентов и возможность применения инструментальных методов для индикации к.т.т., простота проведения эксперимента делают этот метод достаточно привлекательным. Все вышесказанное создает предпосылки для разработки унифицированных экспресс-методик количественного определения фармацевтических субстанций, ЛС и биологически активных веществ в ЛРС методом гальваностатической кулонометрии.

Таким образом, перспективы применения кулонометрического титрования в фармацевтическом анализе и разработки унифицированных кулономет-рических методик для контроля качества субстанций, ЛС и ЛРС очевидны. Из большого разнообразия титрантов, которые можно получить в гальваностати-чекой кулонометрии, для изучения применения их в фармацевтическом анализе были выбраны электрогенерированные галогены и электрогенерированные гидроксид-ионы, так как предпочтение, в первую очередь, отдавалось возможности проведения анализа в водной среде, а способность галогенов вступать в различные типы реакций позволяет охватить достаточно широкий круг объектов и разработать унифицированные способы по их определению (рис. 1). С помощью элекггрогенерированного в неводной среде йода возможно кулоно-метрическое определение воды.

Электрогенерированные титранты

неполная среда

водная среда

Иод

кислая среда

1. определение аскорбиновой кислоты в субстанции

2. определение аскорбиновой кислоты в ЛРС

3. стандартизация растворов

тиосульфата натрия

щелочная среда

1. определение дубильных вешеств в ЛРС

Гидроксид-ионы

определение субстанций ряда кислот

определение солей ряда кислот (в сочетании с ионообменной хроматографией) определение органических кислот в ЛРС

стандартизация растворов хлористоводородной и серной кислот

щелочная среда

1. определение субстанций по по реакции охислсння

кислая среда

1. определение субстждой по реакции электрофнпьного замещения

2. определение субсташнй по реавдкн окисления

3. определение

арбутина в ЛРС

Рис. 1. Обобщенная схема применения электрогенерированных титрантов в фармацевтическом анализе.

Применение электрогенерированного в неводной среде йода для определения содержания воды

Кулонометрическое определение воды проводили в субстанциях дибазола, дротаверина гидрохлорида, никотиновой кислоты, тиамина хлорида, арб идола и индапамида, отличающихся содержанием воды. Для приготовления раствора субстанции в растворителе таким образом, чтобы в 1 мл содержался 1 мг воды, предложено рассчитывать навеску субстанции по формуле:

т = 0,1/Wcp х 5,

где m - навеска субстанции для проведения 5 измерений, г; Wcp - среднее содержание воды в субстанции, %. Точно взвешенную навеску растворяли в 5 мл растворителя. В работе приводится расчет навесок на трех уровнях концентрации на примере субстанции арбидола. В качестве растворителя было предложено использовать смесь пиридина, содержащего диоксид серы, и метанола в соотношении 1:1. Следует отметить, что реакция Фишера протекает только тогда, когда в растворе присутствуют два активных компонента - йод и диоксид серы. Если йод постоянно генерируется из иодидсодержащих соединений, находящихся в фоновом электролите, и затем вновь восстанавливается до иодид-ионов:

2Г - 2 ё -> 12

I2 + RN+HCH3S03~ + Н20 -> 2Г + Ю^ГНСНзЗОГ + 21Г /где RN - органическое основание (пиридин, имидазол и др. основание)/, то диоксид серы, содержащийся в фоновом электролите, постепенно заканчивается, и при многократных измерениях в ячейке без смены фонового электролита наступает момент, когда реакция Фишера перестает протекать. В связи с этим было предложено использовать в качестве растворителя пиридин, содержащий SO2, что позволит восполнять его содержание в фоновом электролите при многократных измерениях. Для сравнения было проведено определение содержания воды в димексиде, который представляет собой бесцветную прозрачную жидкость и его можно сразу вводить в ячейку с помощью шприца. Определение воды возможно, пока в фоновом электролите содержится диоксид серы, но число измерений без смены фонового электролита ограничено.

Содержание воды в субстанциях определяли на трёх уровнях концентрации и в пяти навесках на среднем уровне (табл. 1-3). Относительное стандартное отклонение меньше 0,02.

Известно, что при производстве таблеток в ряде случаев необходимо оперативно принимать решение о возможности таблетирования гигроскопичных таблеточных масс, поскольку способность наполнителей и вспомогательных веществ таблеточной массы связывать влагу, находящуюся в воздухе, может привести к изменениям как в структуре самих лекарственных субстанций, так и во вспомогательных компонентах таблеточной массы. В связи с этим представляло интерес изучить возможность кулонометрического определение воды в таблеточной массе. В качестве примера взяли таблеточную массу рамиприла. В ее состав входят рамиприл (5%), микрокристаллическая целлюлоза (57%), лактоза (37%), магния стеарат (0,5%) и аэросил (0,5%). Таблеточная масса рамиприла с заданными технологическими характеристиками (сыпучесть, насыпная

плотность) должна содержать не более 5% влаги. Определение воды в таблеточной массе рамиприла в смеси пиридин-802:метанол (1:1) проводили на трех уровнях концентрации и на среднем уровне концентрации (табл. 4, 5). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

Таблица 1

Кулонометрическое определение воды на трех уровнях концентрации (Р= 95%)

Субстанция Содержание субстанции в пробе, % Найдено воды, % £

Никотиновая кислота 4,06 5,34 7,39 0,160±0,004 0,160±0,002 0,162+0,004 0,020 0,011 0,019

Дибазол 8,23 12,06 16,14 1,322±0,008 1,310±0,004 1,310±0,006 0,010 0,002 0,004

Дротаверина гидрохлорид 2,87 4,42 5,90 1,81 ±0,03 1,80±0,02 1,78±0,01 0,015 0,010 0,006

Тиамина хлорид 2,10 3,01 3,93 4,43±0,08 4,46±0,04 4,4810,05 0,015 0,007 0,010

Арбидол 2,09 3.00 4.01 3,32±0,03 3,33+0,04 3,34±0,03 0,007 0,011 0,008

Индапамид 2,26 4,36 6,41 2,65±0,04 2,69+0,04 2,68±0,07 0,010 0,013 0,019

Таблица 2

Кулонометрическое определение воды на среднем уровне (п=5, Р=95%)

Субстанция Найдено воды, % Субстанция Найдено воды, %

Никотиновая кислота 0,159±0,002 Sr= 0,012; £b= 2% Дибазол 1,313±0,004 5Г= 0,002; СсР= 0,3%

Дротаверина гидрохлорид 1,80±0,02 Sr= 0,008; £с= 1% Тиамина хлорид 4,47±0,05 5,= 0,009; Сс„= 1%

Арбидол 3,32±0,04 Sr= 0,009; cCB= 1% Индапамид 2,67+0,05 5Г= 0,016; £сР= 2%

Таблица 3

Кулонометрическое определение воды в димексиде на трех уровнях (Я=95%)

Найдено воды, % нижний уровень Найдено воды, % средний уровень Найдено воды, % верхний уровень

0,078±0,002 Sr= 0,017; Car 2% 0,079+0,001 Бг= 0,014; еа,= 2% 0,078+0,002 5,= 0,016; еа,= 2%

Ввиду того, что часть таблеточной массы рамиприла, например, магния стеарат (0,5%) и аэросил (0,5%), не растворяются в предложенном растворителе, было проведено определение влаги в зависимости от времени растворения таблеточной массы (рис. 2). Содержание магния стеарата и аэросила в таблеточной массе достаточно мало (в сумме 1%) и они образуют небольшой осадок при растворении таблеточной массы в растворителе. Опыт проводили следующим образом. В 7 пенициллиновых флаконов отвешивали одинаковое количество таблеточной массы, наливали растворитель. Закрывали флакон пробкой без проколов и закатывали. Хорошо взбалтывали. Содержание воды в первых двух флаконах определяли через каждые 15 мин, в остальных через каждые 30 минут (рис. 2). Как видно из рис. 2, через 30 минут влага полностью извлекается из таблеточной массы, и процент содержания воды в пробе с течением времени не изменяется.

Таблица 4

_Определение воды на трёх уровнях концентрации (я=5, Р=95%)_

Объект Содержание таблеточ- Найдено воды> % ^

__ной массы в пробе, %___

Рамиприл, 2,20 4,50+0,10 0,019

таблеточная 3,17 4,34±0,08 0,015

масса__4Д5__4,45±0,09 0,017

Таблица 5

Определение воды в таблеточной массе рамиприла на среднем уровне (Р=95%)

Содержание таблеточной массы в пробе, %

Найдено воды, %

Метрологические характеристики

3,06 2,93 2,98 3,10 3,17

4,48 4,43 4,39 4,47 4,34

4,42±0,07 5,= 0,013

£ср= 2%

Рис. 2. Содержание воды в таблеточной массе рамиприла в зависимости от времени растворения.

Таким образом, разработаны унифицированные способы определения содержания воды в субстанциях дибазола, дротаверина гидрохлорида, никотиновой кислоты, тиамина хлорида, арбидола, индапамида, в димексиде и таблеточной массе рамиприла. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

На основании полученных результатов и требований зарубежных фармакопейных статей (табл. 6) предложен проект дополнения «Кулонометрическое определение воды» к ОФС «Определение летучих веществ и воды». На отечественном

кулонометре «Эксперт-007» рекомендуется проводить титрование при содержании воды в пробе не менее 0,5 мг, так как при меньшем содержании воды титрование идет очень быстро, сходимость результатов низкая. При титровании пробы с содержанием воды больше 5 мг время титрования составляет больше 10 минут, сходимость полученных результатов уменьшается. При этом мы рекомендуем проверять правильность по стандарту с содержанием воды 1 мг в 1мл (1 г) раствора с интервалом для найденных значений от 97,5 до 102,5%.

Таблица 6

Требования зарубежных фармакопеи к кулонометрическому определению воды

Фармакопея Содержание воды в пробе Проверка правильности по стандарту

Содержание воды в пробе до: Предел найденных значений, %

Европейская 5.0 10 мкг 10 мг 100 мкг 90,0-110,0

1000 мкг 97,5 - 102,5

Британская, 2007 г 10 мкг — 10 мг 100 мкг 90,0-110,0

1000 мкг 97,5 - 102,5

Японии XV 0,2 - 5 мг - -

США, 2007 г 0,5 - 5 мг - -

Китая, 2005 г 0,5 - 5 мг - -

Индии, 2007 г 10 мкг - 10 мг 100 мкг 90,0-110,0

1000 мкг 97,5 - 102,5

Применение электрогенерированного в водной среде йода в фармацевтическом анализе

Согласно литературным данным йод генерируют из иодида калия или ио-дидсодержащих органических соединений, используя в качестве фонового электролита, в основном, ацетатный или виннокислый буферные растворы. Работать с ацетатным буферным раствором неудобно из-за его резкого запаха, в виннокислом буфером растворе, который представляет собой насыщенный раствор гидро-тартрата калия, часто выпадает осадок, и на кулонометре «Эксперт-006» получаются недостаточно стабильные результаты. В связи с этим было предложено генерировать йод из хлороводородного буферного раствора (рН 1,2). Проверку эффективности кулонометрического титрования проводили по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный С(Ка282Оз'5Н20)=0,1 н.», которая составила 100,0±0,2%. Электрогенерированный в данных условиях йод можно использовать и для стандартизации растворов тиосульфата натрия. В связи с этим были разработаны способы стандартизации растворов тиосульфата натрия различной концентрации.

Определение аскорбиновой кислоты в субстанции, ЛС и ЛРС

Установлено, что аскорбиновая кислота взаимодействует с электрогене-рированным йодом быстро и в стехиометрических количествах в соотношении

1:1 в соответствии с известным уравнением реакции. Результаты оценены по способу «введено-найдено» (табл. 7). Кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты в субстанции проводили в пяти навесках на среднем уровне в сравнении с методом, рекомендуемым НД. Статистическая обработка показала, что рассчитанные значения критерия Фишера и критерия Стьюдента меньше табличных, что свидельствует об отсутствии систематической ошибки предложенной методики (табл. 8).

Таблица 7

Определение аско| эбиновой кислоты в субстанции (и=5, Р=95%)

Введено, мкг Найдено, мкг £

103 103+1 0,007

183,0 183,3+0,7 0,003

228 230±4 0,014

Таблица 8

Определение аскорбиновой кислоты в субстанции (и=5, Р=95%)_

Найдено кулонометрически, % Найдено иодатометрически, %

99,9±0,2 5,= 0,002; ссп= 0,2% 99,9±0,6 0,005; £,■„= 0,6%

^оассч=7,28< /Чабл= 15,98 при Р= 99%; гюссч=0Д9< /та6л=3,50 при Р= 99% и М

Разработана методика определения аскорбиновой кислоты в ЛС. С помощью модельной смеси, не содержащей аскорбиновую кислоту, было установлено, что вспомогательные вещества таблеточной массы в данных условиях не окисляются электрогенерированным йодом и не мешают определению аскорбиновой кислоты. Глюкоза также не окисляется электрогенерированным йодом, поскольку в кислой среде фонового электролита молекула глюкозы будет находиться в циклической форме, что не дает окислиться альдегидной группе. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

Предложено определение аскорбиновой кислоты в ЛРС. Кривые куло-нометрического титрования аскорбиновой кислоты и водного извлечения из плодов шиповника имеют близкий характер (рис. 3) и можно предположить, что в водном извлечении в данных условиях титруется аскорбиновая кислота.

_ /,мкА-------------------------------—.....—............—........

/,мк А

/

/

/

Рис. 3. Кривые кулонометрического титрования аскорбиновой кислоты (Г) и водного извлечения из шиповника плодов (П).

Опыты с добавками аскорбиновой кислоты к водному извлечению из шиповника плодов и фитопрепарата «Сироп из плодов шиповника» свидетельст-

вуют об отсутствии систематической ошибки предлагаемой методики (табл. 9). Разработана методика кулонометрического определения аскорбиновой кислоты в водных извлечениях из шиповника плодов, первоцвета листьев и в фитопрепарате «Сироп из плодов шиповника». Количественное определение аскорбиновой кислоты проведено методом, рекомендуемым НД (титрование 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия) и по разработанной методике (табл. 10, 11). Относительная ошибка среднего кулонометрических определений в ЛРС и фитопрепаратах не превышает 2%.

Таблица 9

Кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты с добавками

аскорбиновой кислоты (АсК) (и = 5, Р= 95%)

Объект Определено АсК, мкг Добавлено АсК, мкг Рассчитано АсК, мкг Найдено АсК, мкг Я

Плоды шиповника 116 52 101 146 168 217 262 166± 3 217± 2 263 ±2 0,015 0,007 0,007

Сироп из плодов шиповника 115 68 99 148 183 214 263 183± 3 214± 3 261 ±3 0,014 0,010 0,008

Таблица 10

Определение содержания аскорбиновой кислоты в ЛРС (п = 1,Р= 95%)

ЛРС Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, %

Шиповника коричного плоды, 2,36±0,02 £=0,011; ^,=1% 2,40±0,10 5Г= 0,056; а-в=5%

Шиповника морщинистого плоды, 0,539±0,006 Бг= 0,013; £Ь,=1% 0,54±0,02 5Г= 0,013; £ь,=4%

Шиповника плоды, «Биоком» 0,287±0,005 5,= 0,017; £„=2% 0,31±0,02 5Г= 0,053; £^=5%

Первоцвета листья, Бот. сад КГМУ 1,05±0,02 £=0,016; £аг\% 1,10±0,05 0,046; £ь,= 4%

Шиповника плоды, «Фито-Эм» 0,77±0,01 £= 0,014; 0,91±0,03 £= 0,030; СсВ=Ъ%

Таблица 11

Определение аскорбиновой кислоты в фитопрепаратах (п = 5, Р= 95%)

Сироп из плодов шиповника Найдено кулонометрически, мг Найдено по НД, мг

Сироп из плодов шиповника, «Генос» 4,11 ±0,03 £= 0,006; £•„= 0,8% 4,3±0,2 £= 0,043; £с= 5%

Сироп из плодов шиповника с витамином С, «Марбиофарм» БАД 4,35±0,03 £= 0,006; Еср= 0,7% 4,3±0,2 Бг= 0,039; £ср= 5%

Кулонометрическое определение дубильных веществ в ЛРС

При электролизе калия йодида в щелочной среде образующийся на аноде йод диспропорционирует с образованием гипоиодит-ионов:

2Г-2е->12 12 + 20Н~ -» КГ + Г + Н20, которые могут вступать в реакцию окисления-восстановления и обладают более сильными окислительными свойствами, чем йод. Учитывая, что определение дубильных веществ по НД основано на реакции окисления, можно предложить в качестве окислителя галогены или гипогалогенит-ионы, чья окислительная способность будет определяться ОВ потенциалами пар На12|НаГ и НаЮ~]НаГ, соответственно. Для выбора титранта и условий титрования были измерены вольтамперометрически окислительно-восстановительные (ОВ) потенциалы пар НаЬ[НаГ и НаЮ~|НаГ на платиновом электроде (табл. 12) относительно хлорсеребряного электрода (х.с.э.) с последующим пересчетом относительно насыщенного водородного электрода (н.в.э.) В связи с тем, что ОВ потенциал пары МпОд |Мп2+ при окислении дубильных веществ перманганатом калия в условиях, регламентируемых НД, составляет 1,39 В относительно н.в.э., можно предложить в качестве титранта Ю~.

Таблица 12

Величины окислительно-восстановительных потенциалов титрантов

ОВ пара Условия генерации ОВ потенциал, В отн. х.с.э. ОВ потенциал, В ОТН. Н.В.Э.

ВЮ|ВГ Фосфатный буфер рН=8,0 1,65 1,88

Ю"|Г 1,05 1,28

С12|СГ 0,1 МНС1 1,44 1,67

Вг2|ВГ 0,81 1,04

ЫГ 0,52 0,75

Таблица 13

Кулонометрическое определение танина гипоиодит-ионами (и = 5, Р= 95%)

Введено танина, мкг Найдено танина, мкг &

84 84±1 0,012

125 126±2 0,015

190 189±2 0,013

При титровании танина гипоиодит-ионами, оказалось, что при рН 8,0 танин окисляется только на 80%. Учитывая, что потенциал пары зависит от концентрации ионов водорода, было найдено, что танин окисляется полностью при рН 9,5, что подтверждается методом «введено-найдено» (табл. 13) и методом добавок (табл. 14). Кривые кулонометрического титрования танина и водного извлечения из дуба коры имеют близкий характер, и можно предположить, что в данных условиях в водном извлечении титруется танин (рис. 4). Содержа-

ние дубильных веществ в пересчете на танин определяли кулонометрически титрованием гипоиодит-ионами при рН 9,5 и по НД в дуба коре, лапчатки корневищах, ольхи соплодиях, кровохлебки корнях и корневищах, бадана корневищах, черники плодах (табл. 15).

Таблица 14

Определение содержания дубильных веществ с добавками танина к водному

извлечению из дуба коры в пересчете на танин (и = 5, Р= 95%)

Найдено дубильных веществ, мкг Добавлено танина, мкг Рассчитано дубильных веществ, мкг Найдено дубильных веществ, мкг &

125 56 181 182+3 0,02

125 84 209 208+3 0,02

125 102 227 227±1 0,01

/,мкА

40

20

/1

/,мкА-

40

20

20

40

60

80

юо /,сек

20 40 60 80 100 г, сек Рис. 4. Кривые кулонометрического титрования танина (I) и водного извлечения из дуба коры (II).

Таблица 15

ЛРС Найдено кулонометрически, % Найдено перманганато-метрически, %

Дуба кора, «Красногорск-лекср-во» 6,81+0,05 0,011; Еср= 0,8% 8,3+0,2 5Г= 0,033; есп= 2%

Лапчатки корневища, «Камелия-ЛТ» ХсР= 18,5+0,2 5Г= 0,016; Сс„= 1% 21,8+0,7 5Г= 0,048; СаГ 3%

Ольхи соплодия, «Фито-Эм» 6,49+0,09 5Г= 0,020; £ср= 1% 10,5+0,3 5,= 0,048; есп= 3%

Кровохлебки корни и корневища, «Иван-чай» 16,91+0,08 Бг= 0,007; £сР= 0,5% 21,6+0,7 5,= 0,047; £^,= 3%

Бадана корневища, «Иван-чай» 16,8+0,2 Бг 0,017; 1% 20,6+0,5 5 = 0,033; еср= 2%

Черники плоды, «Геммавит» 2,56+0,02 5Г= 0,009; £с0= 0,6% 2,91+0,08 5Г= 0,041; £■„= 3%

Относительная ошибка среднего для кулонометрических титрований не превышает 2%. Содержание дубильных веществ, найденное кулонометрически, несколько меньше найденного по НД, что связано, вероятно, с меньшим значе-

нием ОВ потенциала пары Ю~|Г по сравнению с потенциалом пары Мп04~|Мп2+. Следует отметить, что перманганат-ион является жестким окислителем, а это, в свою очередь, значительно расширяет круг органических соединений, подвергающихся окислению под его действием, в том числе и не являющихся дубильными веществами. Поэтому использование перманганат-ионов может приводить к завышенным результатам.

Проведено определение содержания дубильных веществ в растительном сырье, которое используется в народной медицине - в черемухе обыкновенной листьях (6,3%), березы обыкновенной листьях (5%), ольхи клейкой листьях (3,9%), лапчатки гусиной траве (4,7%), шиповника майского листьях (11%), боярышника кроваво-красного листьях (5,4%), земляники лесной листьях (9%), вишни обыкновенной листьях (3,5%). Относительная ошибка среднего для ку-лонометрических определений дубильных веществ в ЛРС в пересчете на танин не превышает 2%.

Применение электрогенерированного брома в фармацевтическом анализе

Электрогенерированный бром, по литературным данным, получают, в основном, из бромида калия, используя в качестве фонового электролита серную, соляную или азотную кислоты. Учитывая, что наиболее стабильные результаты на кулонометре «Эксперт-006» получались при генерации брома в сернокислой среде, было решено генерировать бром из 0,2 М КВг в 0,1 М растворе Н2504. Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный С(Ыа2820з-5Н20)=0,1 н.», которая составила 99,9±0,2%.

Кулонометрическое определение субстанций на основе реакции

электрофильного замещения с помощью электрогенерированного брома

Отечественная и зарубежная НД для количественного определения фармацевтических субстанций новокаина гидрохлорида, анестезина, сульфаниламида, нитроксолина, сульфацил-натрия, верапамила гидрохлорида рекомендует титриметрические методы: нитритометрию, алкалиметрию и неводное титрование с визуальной или потенциометрической индикацией к.т.т. Представляло интерес применить для количественного определения данных веществ кулонометрическое титрование электрогенерированным бромом с использованием би-амперометрической индикации к.т.т. В структуру исследуемых соединений входят группы, которые относятся к ориентантам I рода: фенольный гидроксил (нитроксолин), первичная ароматическая аминогруппа (анестезин, сульфаниламид, сульфацил-натрий, новокаина гидрохлорид), метоксигруппа (верапамила гидрохлорид), которые активируют бензольное ядро и облегчают вторичное электрофильное замещение. При этом новый заместитель направляется регио-селективно в орто- и пара-положения. Нитроксолин, помимо фенольного гид-роксила содержит и нитрогруппу, которая относится к ориентантам П рода и будет направлять заместитель в .мета-положение. В связи с этим, можно предположить, что электрогенерированный бром с данными соединениями будет вступать в реакцию электрофильного замещения.

На основании экспериментальных данных установлено, что анестезин, сульфаниламид, сульфацил-натрий, новокаина гидрохлорид быстро и количественно взаимодействуют с электрогенерированным бромом в соотношении 1:2 в соответствии с известными схемами реакций. Нитроксолин взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:1 и можно предположить, что фенольный гидроксил и нитрогруппа согласованно будут направлять вновь входящий заместитель в положение 7:

NO, N02

Bf2---+ HBr

, А ^

N ВГутГ

OH OH

Верапамила гидрохлорид также быстро и количественно взаимодействует с электрогенерированным бромом с соотношении 1:1. Учитывая литературные и экспериментальные данные, можно предположить, что бром замещает водород в иоря-положении относительно метоксигруппы только в одном димегок-сифенильном кольце, тогда как замещение по второму кольцу стерически затруднено:

НзСО-^ НзСО

СНэ

НС-СНз СНз

¿—CHj-CHj-CHrtil—СН2-СН CSN

нэсо

НзСО

.ОСНз

V-осн3

СНз

сн3

+Вг2

H¿-CH3 СНз

¿-сНг-сНт-сНг-Л-сНг-сН;

¿=N

.ОСНз —ОСНз

Таблица 16

Кулонометрическое определение субстанций (п=5, Р=95%)

Фармацевтическая субстанция Введено, мкг Найдено, мкг 5Г

Анестезин 89 177 238 90±1 177+1 238+1 0,010 0,003 0,003

Новокаина гидрохлорид 89 154 198 89+1 155±1 198±1 0,009 0,007 0,007

Сульфаниламид 103 159 205 102+2 159±3 205±2 0,015 0,015 0,007

Верапамила гидрохлорид 202 266 345 202±3 266±2 347±3 0,011 0,007 0,007

Сульфацил-натрий 98 156 199 98±1 156±3 199+3 0,009 0,017 0,013

Продолжение табл. 16

97,5 97,1±0,8 0,006

Нитроксолин 153 153±1 0,007

202 201±1 0,005

Результаты определения фармацевтических субстанций оценены по способу «введено-найдено». Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 16).

Количественное определение субстанций анестезина, нитроксолина, сульфаниламида, верапамила гидрохлорида, новокаина гидрохлорида и суль-фацил-натрия проведено методом, рекомендуемым НД и по разработанной методике (табл. 17). Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо С^рассч<^табл= 15,98 при Р=99%; <рассч«табл =3,50 при />=99% и/=8). Метод куло-нометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометрического титрования составляет 0,2-0,3%.

Таблица 17

Результаты количественного определения субстанций (Р=95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено нитритометрически, %

Анестезин 99,7±0,3 5,= 0,002; 0,3% 99,8±0,5 Бг= 0,004; £,,„= 0,5%

^геижч — 2,58 ¿оассч 0,16

Верапамила гидрохлорид 99,9±0,2 £.= 0,002; Ссп= 0,2% 99,8±0,4* £.= 0,004; ¡¿«г 0,4%

Л™ = 3,40 /оассч = 0,17

Нитроксолин 99,6±0,3 5= 0,002; £сВ= 0,3% 100,1±0,5* 5Г= 0,004; гь= 0,5%

= 4,13 ¿оассч = 0,90

Новокаина гидрохлорид 100,1±0,2 Б= 0,002; 0,2% 99,8±0,7 5= 0,006; £с„= 0,7%

■^пассч 9,04 ^оассч 0,35

Сульфаниламид 100,0±0,2 5,= 0,002; £,.„= 0,2% 99,9±0,7 Бг= 0,005; г™= 0,7%

■^пассч — 9,15 ¿оассч 0,12

Сульфацил-натрий 100,0±0,2 0,002; £с„= 0,2% 99,8±0,3 5Г= 0,0026; с„= 0,3%

^рассч = 2,05 /рассч = 0,43

* Найдено методом неводного титрования

Проведена валидационная оценка методики количественного определения верапамила гидрохлорида в субстанции по таким показателям, как специфич-

ность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость в соответствии с требованиями ОФС «Валидация фармакопейных методов». Специфичность подтверждается методом «введено-найдено» (табл. 16). Величины относительного стандартного отклонения (меньше 0,02) свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки. Линейность и аналитическая область методики устанавливались путем статистической обработки выборки, полученной в результате количественного анализа 7 модельных проб на 7 уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от количества верапамила гидрохлорида, принятого за 100%. Исследование зависимости между количеством электричества и массой верапамила гидрохлорида показало, что она имеет линейный характер, рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,99992. Правильность и воспроизводимость предлагаемой методики оценивалась сравнением с методикой, рекомендуемой НД (неводное титрование с потенциометрической индикацией к.т.т.), по результатам 6 определений при анализе 100% концентрации. Используя критерий Фишера, сравнивали оба метода по воспроизводимости. Поскольку ^рассч = 6,57 < ^та6л= 10,97 при Р=99%, можно заключить, что различие между дисперсиями статистически незначимо. Дисперсии однородны и методы сравнимы по воспроизводимости. Для оценки правильности предложенной методики рассчитывали критерий Стьюдента /раССЧ=0,25 < гтабл=3,17 при Р=99% иУ=10. Результаты эксперимента не отягощены систематической ошибкой и метод кулонометрического титрования валиден по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость.

На основании полученных результатов предложены способы количественного определения нитроксолина и верапамила гидрохлорида в таблетках, анестезина в суппозиториях, новокаина гидрохлорида в растворах для инъекций. С помощью модельных смесей установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы, растворов для инъекций и суппозиторной основы не мешают определению действующего вещества. Найденные значения входят в норму допустимых отклонений.

Валидационная оценка методики кулонометрического определения нитроксолина в таблетках проводилась по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. Специфичность, оцененная методом «введено-найдено», показала отсутствие влияния вспомогательных веществ (табл. 18) на определение нитроксолина. Зависимость между количеством электричества и массой нитроксолина имеет линейный характер, значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,9999. Правильность и воспроизводимость оценивали путем сравнения с опорным значением. Статистическая обработка 12 определений (табл. 19) показала, что относительное стандартное отклонение составляет 0,007. Опорное значение содержания нитроксолина (0,05 г) лежит внутри доверительного интервала среднего значения (0,0499±0,0003), следовательно, систематическая ошибка отсутствует. Метод кулонометрического титрования дает правильные результаты. Методика валидна по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. Относительная ошибка

среднего кулонометрического определения нитроксолина в таблетках составляет 0,4%.

Таблица 18

Кулонометрическое определение нитроксолина

Введено, мкг Найдено нитроксолина, мкг 5-

Нитроксолина Вспомогательных веществ

107 452,5 107±1 0,008

166 490,5 166±2 0,008

210 461 210±1 0,005

Таблица 19

Метрологические характеристики методики определения нитроксолина

в таблеточной массе кулонометрическим тип эованием (и=12, Р=95%)

Среднее значение выборки, Х^ 0,0499

Полуширина доверительного интервала, АХС„ 0,0003

Стандартное отклонение, 0,0003

Относительное стандартное отклонение, 5Г 0,007

Стандартное отклонение среднего, 5„ст 0,0001

Относительная ошибка среднего, е 0,4%

Следует отметить, что недостатком метода гальваностатической кулоно-метрии является его неспецифичность. Например, это не позволило разработать методику количественного определения сульфацил-натрия в лекарственной форме «Сульфацил-натрия, глазные капли 20%», поскольку при их производстве в качестве вспомогательного вещества используется натрия тиосульфат, который также будет взаимодействовать с электрогенерированным бромом и результаты будут неверны.

Стандартизация ЛРС по содержанию арбутина с помощью элекгрогенерированного брома

Определение содержания арбутина в бадана листьях, толокнянки листьях и брусники листьях предложено проводить с помощью элекгрогенерированного брома. Установлено, что электрогенерированный бром взаимодействуют с арбутином быстро и количественно в соотношении 1:1. Учитывая, что гидро-ксильная группа, относящаяся к ориентантам I рода, будет направлять электро-фильный заместитель региоселективно в орто-положения, можно предположить, что бромирование протекает только в одном о-положении, в то время как электрофильное замещение во втором о-положении пространственно затруднено:

Необходимо отметить, что гликозидная часть молекулы арбутина электрогенерированным бромом не окисляется. Кривые кулонометрического титрования арбутина и водного извлечения из бадана листьев имеют близкий характер и можно предположить, что в водном извлечении титруется арбутин (рис. 5).

/мкА /,мкА

50 Леек

20

/.сек

Рис. 5. Кривые кулонометрического титрования арбутина (I) и водного извлечения из бадана листьев (II).

Таблица 20

Введено арбутина, мкг Найдено арбутина, мкг 5Г

138 136±3 0,02

193 191±4 0,02

275 274±7 0,02

Методом «введено-найдено» показано отсутствие систематической ошибки, относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 20). НД рекомендует проводить стандартизацию листьев бадана, брусники и толокнянки по содержанию арбутина. Недостатками методики являются длительность и трудоемкость, определению предшествуют стадия очистки от дубильных веществ методом осаждения и получение гидрохинона путем гидролиза арбутина, визуальная фиксации к.т.т. К тому же методика усложняется необходимостью предварительной стандартизации титранта. Поэтому за основу методики количественного определения была взята методика спектрофотометриче-ского определения арбутина в бадана толстолистного листьях с предварительной хроматографической очисткой извлечения (П.Б. Лубсандоржиева, 2000). Учитывая, что наряду с арбутином водно-спиртовое извлечение может содержать гидрохинон, который также будет взаимодействовать с электрогенерированным бромом, полученные извлечения из исследуемого сырья проверяли на наличие гидрохинона методом тонкослойной хроматографии. В качестве стандартов использовали PCO арбутина и гидрохинона.

Как видно из рис. 6, на тонкослойной хроматограмме (ТСХ) обнаружились красно-оранжевые пятна Rf (0,80), соответствующие арбутину в извлечении до и после очистки; желтое пятно Rf (0) предположительно дубильных веществ в извлечении до очистки, в извлечении брусники до и после очистки обнаружены бледно-розовые быстроисчезающие неидентифицированные пятна Rf (0,90). Пятен гидрохинона в извлечениях нет. Следовательно, можно предположить, что водно-спиртовые извлечения из бадана толстолистного листьев, толокнянки листьев и брусники листьев не содержат гидрохинона.

Рис. 6. тех спиртовых (40%) растворов: А и Г - PCO арбутина и гидрохинона; Бр1 и Бр2 - извлечений из брусники листьев до и после очистки; Б1 и Б2 - извлечений из бадана листьев до и после очистки; Т1 и Т2 - извлечений из толокнянки листьев до и после очистки.

Таблица 21

Определение содержания арбутина в извлечении из бадана листьев с добавками арбутина (и =5, Р= 95%)

Найдено Добавлено Рассчитано Найдено

арбутина, мкг арбутина, мкг арбутина, мкг арбутина, мкг

249 71 320 318+2 0.011

249 126 375 377+3 0.010

249 190 439 440±3 0,003

Таблица 22

Определение содержания арбутина в JIPC (н =5, Р= 95%)

ЛРС Найдено кулонометрически, % Найдено спектрофотометрически, %

Бадана толстолистного листья, Бот. сад КГМУ 16,6+0,4 Sr= 0,020; еср=2% 17,0+0,6 Sr= 0,030; сср=4%

Fрассч 2,48 ¿рассч 1,62

Брусники листья, г. Волжск 11,0+0,3 Sr= 0,020; £ср= 3% 10,9+0,4 Sr= 0,027; €сР=Ъ%

^рассч 1,69 ¿рассч 0,67

Толокнянки листья, Марий-Эл 10,3+0,2 Sr= 0,019; £сР=2% 10,4+0,5 Sr= 0,039; г™=5%

■^рассч 4,24 ^рассч ~ 0,45

Опыты с добавками арбутина к водному извлечению из бадана листьев свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки предлагаемой методики (табл. 21). Правильность и воспроизводимость предложенной методики оценивали путем сравнения со спектрофотометрической методикой с помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера, соответственно. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями (^рассч<^табл=15,98 при Р=99%) и между средними (/расс.,< гТабл=3,50 при Р=99% и /=8) статистически незначимо (табл. 22). Относительная ошибка среднего для кулонометрических определений не превышает 3%.

Количественное определение субстанций на основе реакции окисления с помощью электрогенерированного брома

Представляло интерес использовать для количественного определения арбидола, индапамида, каптоприла, парацетамола, метионина, липоевой кислоты и калия иодида окислительные свойства электрогенерированного брома. Парацетамол в своей структуре содержит фенольный гидроксил, который будет направлять бром региоселективно в орто-положения. Действительно, парацетамол взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:2, но реакция протекает длительно, время взаимодействия должно быть не менее пяти минут и наблюдается большой разброс полученных значений. Поэтому решено было провести определение парацетамола электрогенерированным бромом после предварительного гидролиза, который проводится путем кипячения с обратным холодильником в течение одного часа.

Установлено, что арбидол, индапамид, каптоприл и парацетамол после гидролиза взаимодействуют с электрогенерированным бромом быстро и количественно в соотношении 2:9, 1:4, 1:3 и 1:1, соответственно. Каптоприл при окислении теряет 6 электронов. Учитывая, что в молекуле каптоприла присутствует меркапто-группа, которая легко окисляется, можно предположить, что реакция с электрогенерированным бромом протекает по схеме:

сн,

о

I + 3 Вг, + з Н,0 — I + 6 НВг

-СООН 1 1

ег о-

соон

Полученные результаты согласуются с данными литературы. Ввиду большого количества молекул брома, участвующих в реакции окисления арбидола, можно полагать, что окисление арбидола идет с разрывом 5-членного ин-дольного кольца. Однозначно химизм реакции пока описать затруднительно. Следует отметить, что продукты окисления арбидола окрашены в бледно-розовый цвет, что, по-видимому, связано с окислением фенольного гидроксила и образованием соединений хиноидной структуры. Предложить химизм окисления индапамида также затруднительно.

При гидролизе парацетамола образуется и-аминофенол, который может окисляться бромом с образованием хинонимина. Предположение об образовании хинонимина проверили с помощью реакции образования индофенола, имеющего фиолетовое окрашивание. Для этого в электрохимическую ячейку ввели заведомо большой избыток парацетамола после гидролиза и включили генерацию брома. По мере образования хинонимина, который вступал в реакцию с избытком и-аминофенола, увеличивалась интенсивность фиолетового окрашивания образующегося индофенола.

Изучено было также окисление калия иодида, метионина и липоевой кислоты электрогенерированным бромом. Установлено, что калия иодид взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:1, что согласуется с литературными данными. Вероятно, йод окисляется до йодмонобромида, который в избытке бромида калия образует комплексное соединение:

KI + Вгг —> Юг + КВг IBr + KBr->K[mr2] Окисление иодид-иона до иодмонобромида, в отличие от известной реакции окисления иодид-ионов до йода, можно связать с большей реакционной способностью электрогенерированного брома по сравнению с бромом, образующимся из бромат-бромидной смеси.

Таблица 23

Определение субстанций электрогенерированным бромом (и=5, Р=95%)

Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг Sr

76,8 76,4±0,9 0,010

Арбидол 125 125±1 0,008

188 188+2 0,008

100 100+1 0,010

Индапамид 155 155±2 0,008

213 213+1 0,006

54 54±1 0,011

Каптоприл 102 101+2 0,012

129 129+1 0,008

101 101+2 0,017

Парацетамол 159,0 158,9+0,8 0,004

220 220±1 0,004

161 161±0,3 0,002

Метионин 200 200±0,4 0,002

245 245±0,8 0,003

99 99±2 0,010

Липоевая кислота 154 153±2 0,010

197 197+1 0,005

64 64±1 0,017

Калия иодид 87,3 87,2+0,7 0,006

127,0 127,0+0,9 0,006

Липоевая кислота и метионин окисляются электрогенерированным бромом быстро и количественно в соотношении 1:2 и 1:1, соответственно. Полученные результаты согласуются с литературными данными. Результаты титрования фармацевтических субстанций оценены по способу «введено-найдено». Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 23). Количественное определение субстанций арбидола, индапамида, каптоприла, парацетамола, липоевой кислоты, метионина и калия иодида проводили методами, рекомендуемыми НД, и по разработанной методике (табл. 24).

Таблица 24

Определение субстанций кулонометрически и методами НД (л=5, Р=95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, %

Арбидол 100,0±0,1 5,= 0,001; ЕггГ 0,1% 99,8±0,411 5Г= 0,003; е^г 0,4%

Рпассм 15,28 'гзассч 0,41

Индапамид 99,7±0,1 5Г= 0,001; £ср~ 0,1% 99,9±0,32 5Г= 0,003; Еср= 0,4%

= 12,41 /„ас« = 0,43

Каптоприл 99,3±0,2 5Г= 0,001; £ср= 0,2% 99,0±0,63 5Г= 0,005; £ср= 0,6%

Рпассч ~~ 10,73 /рассч — 1>01

Парацетамол 99,7±0,2 0,002; £сп~ 0Д% 99,7±0,5 5,= 0,004; £сВ= 0,5%

= 4,58 /„ассч = 0,05

Липоевая кислота 99,8±0,2 5,= 0,001; £сп~ 0,2% 99,8±0,4" 5,= 0,003; £сВ= 0,4%

^пассч ~ 7,26 /рассч — 0,13

Метионин 100,1 ±0,2 5Г= 0,001; £с„= 0,2% 100, О^5 5Г= 0,004; СстГ 0,5%

■^пассч 5,37 ¿оассч 0,56

Калия иодид 99,Ш,2 5Г= 0,002; £,„= 0,2% 99,9±0,6° 5,= 0,005; £с„= 0,6%

Роассч ~ 8,05 /рассч — 0,26

1 Неводное титрование; 2 ВЭЖХ; 3 Йодатометрия;

4 Нитритометрия; 5 Обратная иодиметрия; 6 Метод Фаянса.

Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо (^рассч<Ртабл=15,98 при Р=99%; /рассч </„&, =3,50 при Р=99% и/=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулоно метрических титрований составляет 0,1-0,2%.

Полученные результаты позволили предложить методики количественного определения арбидола в таблетках и капсулах, индапамида, липоевой кислоты, калия иодида, метионина и каптоприла в таблетках. Установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы и содержимого капсул не мешают определению действующего вещества. Полученные результаты входят в норму допустимых отклонений.

Количественное определение фармацевтических субстанций на основе реакции окисления с помощью гипобромит-ионов

Гипобромит-ионы образуются при генерации брома в щелочной среде и обладают более сильными окислительными свойствами, чем электрогенериро-ванный бром. Исходя из литературных данных, гипобромит-ионы получали при генерации брома из 0,1 М раствора КВг в фосфатном буферном растворе (рН 8,8). Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный С(№2820з-5Н20)=0,1 н.», которая составила 99,9+0,2%.

Установлено, что изониазид и фурацилин окисляются гипобромит-ионами быстро и количественно в соотношении 1:2 и 2:5, соответственно. На основании экспериментальных данных можно предложить схему окисления изониазада, которая согласуется с литературными данными:

о. „он

2 ВгО"

+ 2Вг- + N1, + Н-0

N >Г

При окислении фурацилина гипобромит-ионами, фурацилин теряет 5 электронов. На основании стехиометрии реакции и собственных результатов по окислению азотсодержащих соединений (аминокислоты, изониазид) гипобромит-ионами можно предположить следующую схему окисления фурацилина:

н

ж2

+ 5 ЕЮ

.XI.

о/Г "о' ^н+5Вг +ЗМ2 + 2НСООН+Н2О

Результаты определения субстанций оценены по способу «введено-найдено». Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 25).

Таблица 25

Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг £

99 100+2 0,013

Фурацилин 150 15112 0,010

199 198±2 0,007

90,4 90,0±0,9 0,008

Изониазид 159,0 158,4+0,9 0,005

219 219±2 0,006

Проведено количественное определение субстанций изониазида и фура-цилина методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике (табл. 26). Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо С^рассч <^пюЛ= 15,98 при Р=99%; /рассч <(ТЯбп =3,50 при Р=99% и ./45). Предложенные методики не содержат систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометриче-ского титрования не превышает 0,3%.

Таблица 26

Определения субстанций кулонометрически и по НД (и=5, Р= 95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, %

Изониазид 99,9±0,2 5Г= 0,002; Сср= 0,2% 100,0*0,7' 5Г= 0,006; Еср= 0,7%

■Ррассч — Ю,83 <рассч — 0,25

Фурацилин 99,9±0,3; Яг= 0,002 £ср= 0,3% 99,9±0,6 0,004; £сР= 0,6%

^рассч = 4,69 ¿рассч = 0,04

1 неводное титрование 2 обратная йодиметрия

Валидационная оценка методики количественного определения фураци-лина показала, что методика специфична (табл. 25), зависимость между количеством электричества и массой фурацшгана имеет линейный характер, рассчитанное значение коэффициент линейной корреляции составляет 0,9996.

Правильность и воспроизводимость предложенной методики оценивали сравнением с методикой, рекомендуемой НД. Статистическая обработка результатов 9 определений на одном уровне концентрации методами кулономет-рии и обратной иодиметрии показала, что различие между дисперсиями (критерий Фишера Ррассч=4,83<^,табл= 6,03 при Р=99%) и между средними (критерий Стьюдента /рассч=0,27</та6л=2,93 при Р=99% и /=16) статистически незначимо. Предложенная методика валидна по показателям: специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость.

На основе полученных результатов разработаны методики количественного определения изониазида в таблетках, фурацилина в таблетках, мази и спиртовом растворе. Установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы, мазевой основы и спирт этиловый не мешают определению действующего вещества. Найденные значения входят в норму допустимых отклонений.

Рассмотрено взаимодействие гипобромит-ионов с глицином и аминока-проновой кислотой. Для получения достоверной информации об окислении аминокислот в данных условиях, провели дополнительно окисление глутатами-новой, аспарагиновая кислот и метионина. Установлено, что аминокислоты окисляются гипобромит-ионами быстро и количественно в следующих соотношениях: глицин, глутаминовая, аспарагиновая и аминокапроновая кислоты 1:5, а метионин 1:7. Как видно из рис. 7 (I, П, Ш), не содержащие серу аминокисло-

ты окисляются в одну ступень, а метионин в две ступени. Нингидриновая проба с глутаминовой кислотой до и после окисления гипобромит-ионами показала, что до окисления глутаминовая кислота с нингидрином даёт сине-фиолетовую окраску, после окисления фиолетовая окраска не наблюдается. Из чего можно сделать заключение, что окислению гипобромит-ионами в глутаминовой кислоте и других аминокислотах подвергается аминогруппа.

/.мкА' 15

А.мкА

15

12« 140 1.сек

7,мкА

15

\

/.ыкА

15

ПК» 120 140Г.сек

20 40 60 80 1(1'1 12(1 140 160 /.Сек

Рис. 7. Кривые кулонометрического титрования глутаминовой кислоты (I), глицина (II), аминокапроновой кислоты (Ш) и метионина (IV) гипобромит-ионами.

На основе литературных данных, можно предположить, что аминогруппа в аминокислотах окисляется до кетогруппы:

2 Н,М—СН—С<; + 5 ВгО -"" 2 0= СН -С< +5Вг + 1Ч2 + з НгО

2 2 ОН ОН

ппщнн глпоксхстовая кислота

2 1С—СН,—СН,—СН—се +5 ВгО --

но I он

гдн,

глутамнновая кислота 2 ^с—сн,—сн,—с—с^ + 5 вг~ + з н2о

но II он

о

се —кетоглутаровая кислота Аспарагиновая кислота окисляется аналогично глутаминовой кислоте. Метионин в своей структуре содержит атом серы, который может окисляться либо до сульфоксида, либо до сульфона:

н,с—в—сн,—сн,—сн—сС

3 и т °

I мн2

он -2е сульфоксид метионина

II ,он

метионин н,с—э—сн,—СН;—сн—сС

з (

о мн2

сульфон мешошшл

Возможность окисления серы до сульфона была проверена на диметил-сульфоксиде. Оказалось, что в данных условиях диметилсульфоксид не окисляется, поэтому можно предположить, что атом серы в метионине окисляется только до сульфоксида. Таким образом, учитывая, что при окислении метионин теряет 7 электронов, можно предположить, что по первой ступени (рис. 7, IV) атом серы окисляется до сульфоксида (отдаёт 2 электрона), а по второй ступени аминогруппа окисляется до кетогруппы (отдаёт еще 5 электронов). Схему окисления можно представить следующим образом:

.ОН

2 Нзс—в—СН —СН—СН—+ 7 ВгО --

I /ОН

мн2 2 Нзс-!3—СН—СН— С— С^ + 7Вг— + N2 + 3Н20

Результаты кулонометрического титрования на трех уровнях концентрации представлены в таблице 27. Методом «введено-найдено» показано отсутствие систематической ошибки.

Таблица 27

Кулонометрическое определение аминокислот (я=5, Р= 95%)

Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг Sr

97 98±2 0,019

Глицин 153 153±2 0,011

204 203±4 0,015

Кислота глутаминовая 71 205 301 71±3 205±6 301±9 0,020 0,020 0,020

Кислота аминокапроновая 112 210 308 112±1 210±4 308±4 0,005 0,020 0,010

104 103±3 0,020

Метионин 148 147±2 0,018

186 185±2 0,010

Проведено количественное определение субстанций глицина и аминока-проновой кислоты методом, рекомендуемым НД и по разработанной методике (табл. 28). Правильность и воспроизводимость разработанных методик оценивали с помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера, соответственно. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо <Рта5л= 15,98 при Р=99%; *мссч <<табл =3,50 при Р=99% и/=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего не превышает 0,3%.

Таблица 28

Определение глицина и аминокапроновой кислоты в субстанции (л=5, Р=95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено неводным титрованием, %

Глицин 100,0±0,3 Sr= 0,002; есР= 0,3% 99,8±0,5 Sr= 0,005; ЕсР= 0,6%

Fрассч 4,88 ¿рассч 1,92

Аминокапроновая кислота 99,8±0,2 Sr= 0,001; е^ 0,2% 99,7±0,5 Sr- 0,005; с,:р= 0,6%

•^рассч 2,85 красен " 0,92

На основании полученных результатов предложены методики количественного определения глицина и аминокапроновой кислоты с помощью гипоб-ромит-ионов в лекарственных формах. С помощью модельных смесей, не содержащих действующего вещества, установлено, что вспомогательные компоненты лекарственных форм не мешают определению аминокапроновой кислоты и глицина. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

Применение электрогенерированных гидроксид-ионов в фармацевтическом анализе

Из литературы известно, что в качестве переносчика электронов при электролизе воды обычно используют натрия сульфат, калия сульфат, калия нитрат и др. соли. На основании эксперементальных данных установлено, что с достаточно высокой скоростью электролиз воды протекает в присутствии сульфата калия. Найден состав фонового электролита: К2804 (насыщ.) : Н20 (1:7), при котором наблюдается 100% выход по току. Эффективность кулоно-метрического титрования предложено проверять по стандарт-титру «Кислота соляная С(НС1) =0,1 н.», которая составила 99,9±0,2%. Предложено проводить стандартизацию растворов хлористоводородной кислоты и серной кислот различных концентраций с помощью электрогенерированных гидроксид-ионов.

Определение субстанций ряда кислот электрогенерированными гидроксид-ионами

При титровании одно- и многоосновных кислот (аскорбиновой, аспараги-новой, бензойной, глутаминовой, лимонной, никотиновой, салициловой, щавелевой, яблочной, янтарной) установлено, что электрогенерированные гидро-ксид-ионы быстро и в стехиометрических количествах взаимодействуют с кислотами с рК<6,40. Результаты титрования бензойной, салициловой, никотиновой и глутаминовой кислот оценены по способу «введено-найдено». Величины относительного стандартного отклонения не превышают 0,02 (табл. 29).

Количественное определение бензойной, салициловой, глутаминовой и никотиновой кислот в субстанции проведено методом, рекомендуемым НД и по разработанной методике (табл. 30). Результаты статистической обработки пока-

зали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо С^рассч<?табл= 15,98 при Р=99%; (ржсч <гТабл =3,50 при />=99% ,/=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометрического титрования составляет 0,1%, что значительно меньше относительной ошибки алкалиметрического титрования - 0,4%.

Таблица 29

Определение кислот электрогенерированными гидроксид-ионами (я=5, Р= 95%)

Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг 5Г

Кислота бензойная 121,2 187,8 287,0 121,2+0,4 187,9±0,4 287,5+0,7 0,003 0,002 0,002

Кислота глутаминовая 123 211 273 123±2 211±2 272+1 0,013 0,007 0,003

Кислота никотиновая 141 212 284 140+0,7 212+1 284±0,9 0,004 0,010 0,009

Кислота салициловая 98,2 223,2 354,6 97,9+0,4 222,9±0,7 354,3±0,4 0,003 0,002 0,001

Таблица 30

Количественное определение субстанций (п=5, Р=95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено алкалиметрически, %

Кислота бензойная 100,0±0,1 5,= 0,0011; £„=0,1% 99,9±0,3 0,023; 0,3%

/%*,„.„ = 4,57 ?пассЧ = 0,88

Кислота глутаминовая 99,94±0,08 5,= 0,001; £с„= 0,08% 99,9±0,3 0,002; 0,3%

^„=11,72 ^„ч = 0,40

Кислота никотиновая 100,1±0,1 ¿■ = 0,0012; £„= 0,1% 100,0±0,2 5Г= 0,0015; £,„= 0,2%

/*пассч — 1,57 ^иассч ~ 1,20

Кислота салициловая 99,9±0,1 5= 0,001; £„= 0,1% 99,8±0,1 5Г= 0,001; £с„= 0,1 %

/*рассч 1,28 ^рассч 1,52

Валидационная оценка методики количественного определения кислоты никотиновой показала, что методика специфична (табл. 29), зависимость массы никотиновой кислоты от количества электричества имеет линейный характер, рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,9999.

Статистическая обработка результатов 12 определений на одном уровне концентрации кулонометрически и прямой алкалиметрией показала, что различие между дисперсиями (критерий Фишера -Ррассч=3,16< /ча6л=4,47 при Р=99%) и между средними (критерий Стьюдента грассч=1>39< /^„=2,83 при Р= 99% и/=22) статистически незначимо и методика кулонометрического определения валидна по показателям правильность и воспроизводимость.

Полученные результаты позволили предложить методики количественного определения кислот в лекарственных формах: кислоты глутаминовой и кислоты никотиновой в таблетках, кислоты салициловой в спиртовом растворе и мази. С помощью модельных смесей, не содержащих действующего вещества, установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы, мазевой основы, растворы спирта не взаимодействуют с электрогенерированными гид-роксид-ионами и не мешают определению действующих веществ в лекарственных формах. Найденные значения не выходят за рамки норм допустимых отклонений.

Определение субстанций ряда солей электрогенерированными гндроксид-ионамн

Изучена возможность определения натрия хлорида, натрия бензоата, натрия салицилата и натрия цитрата кулонометрически в сочетании с ионообменной хроматографией. Определение солей электрогенерированными гидроксид-ионами после пропускания через колонку с катионитом оценено по способу «введено-найдено» (табл. 31). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.

Таблица 31

Определение солей кулонометрически в сочетании с ионообменной хроматографией {п~5, Р=95%) _

Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг Sr

136 134±4 0,013

Натрия хлорид 211 212+3 0,010

286 285+2 0,011

216 217+2 0,007

Натрия цитрат 179 180+4 0,017

100 101+2 0,012

107 106±3 0,020

Натрия салицилат 157 157±3 0,013

218 218±2 0,010

102 101±2 0,012

Натрия бензоат 151 150±4 0,020

202 202±1 0,005

Количественное определение солей в субстанции проводили методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике. Правильность и воспроизводимость предлагаемой методики оценивались с помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера, соответственно (табл.32). Поскольку Грассч < 15,98

(при Р= 99%) и Грас-сч < 3,50 при Р= 99% и/=8 можно заключить, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо. Методики не содержат систематической ошибки, просты по исполнению и отличаются хорошей воспроизводимостью. Полученные результаты позволили предложить методику кулонометрического определения натрия хлорида в 0,9% изотоническом растворе. Найденные значения не выходят за рамки норм допустимых отклонений, относительное стандартное отклонение меньше 0,010.

Таблица 32

Определение субстанций кулонометрически и методами НД (Р=95%)

Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, %

Натрия хлорид 100,09±0,08 5Г= 0,0006; 0,08% 100,2±0,3' Бг= 0,002; 0,3%

•^оассч 11,77 ¿оассч 1Д2

Натрия бензоат 99,8±0,2 5Г= 0,002; €ср= 0,2% 100,0±0,32 5Г= 0,003; ЕсР= 0,3%

Р = 10 91 / = 1 59 1 рассч 1и»71 'рассч *»^

Натрия салицилат 99,9±0,2 5Г= 0,002; £Ь= 0,2% 99,9±0,32 Бг 0,003; 0,3%

■^оассч 10,35 ¿рассч 0,48

Натрия цитрат 100,1±0,2 5Г= 0,002; £сР= 0,2% 99,9±0,33 5Г= 0,002; ес„= 0,3%

^вассч ^ 2,36 ¿рассч ^ »72

-- --=--=-

аргентометрия; алкалиметрия

3 алкалиметрия после пропускания через колонку с катионитом

Стандартизация ЛРС и фитопрепаратов по содержанию суммы органических кислот с помощью электрогенерированных гидроксид-ионов

Основным показателем качества шиповника плодов, используемых для изготовления холосаса, каратолина и сиропов, и рябины плодов является содержание суммы органических кислот в пересчете на яблочную кислоту. Весьма перспективно определение содержания суммы органических кислот в шиповника плодах и рябины плодах электрогенерированными гидроксид-ионами. Установлено, что яблочная кислота взаимодействует с электрогенерированными гидроксид-ионами быстро и количественно в соотношении 1:2. Опыты с добавками яблочной кислоты к водному извлечению из шиповника плодов и рябины плодов свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки предлагаемой методики (табл. 33).

Близкий характер кривых титрования яблочной кислоты и водного извлечения из шиповника плодов позволяет предположить, что в водном извлечении в найденных условиях титруется сумма органических кислот (рис. 8).

Количественное определение органических кислот в пересчете на яблочную кислоту в шиповника плодах и рябины плодах проведено методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике (табл. 34, 35). Относительная ошибка среднего кулонометрического титрования не превышает 2%, что значи-

тельно ниже ошибки алкалиметрического титрования. При расчете критерия Фишера для всех исследуемых образцов шиповника оказалось, что ^рассч*>^табл:=4,85 при Р=99%, т.е. различие между дисперсиями статистически значимо и выборки неоднородны. Однако, размах варьирования значений выборки кулонометрического титрования входит в размах варьирования значений выборки алкалиметрического титрования. Большой интервал значений, найденных алкалиметрически, связан, по видимому, с трудностью визуальной фиксации к.т.т. ввиду интенсивной окраски водного извлечения из шиповника плодов.

Таблица 33

Определение суммы органических кислот (ОК) с добавками яблочной кислоты (ЯК) в водных извлечениях (я = 5, Р= 95%)

ЛРС Найдено Добавлено Рассчитано Найдено

ОК, мкг ЯК, мкг ОК, мкг ОК, мкг •V

Шипов- 182 46 228 230 ±3 0,020

ника 182 91 273 272 ±3 0,018

плоды 182 139 321 320 ±4 0,019

Рябины плоды 81 81 81 55 77 99 136 158 180 135±1 157±1 180±1 0,014 0,011 0,009

80 /,сек

Рис. 8. Кривые кулонометрического титрования яблочной кислоты (I) и водного извлечения из шиповника плодов (П).

Таблица 34

ЛРС Найдено кулонометрически, % Найдено алкалиметрически, %

Шиповника коричного плоды, Марий-Эл 2,71±0,04 Бг= 0,023; 2% 2,8±0,1 0,062; ес„= 4%

■^оассч 7,55

Шиповника морщинис-того плоды, Бот. сад КГМУ 2,56±0,03 5,= 0,015; £ср— \% 2,66±0,08 5Г= 0,045; ссп= 3%

^оассч 9,80

Шиповника плоды, «Фито ЭМ» 1,65±0,02 5,= 0,017; СсгГ 1% 1,73±0,08 0,068; £•„= 5%

^оассч 18,25

Таблица 35

Определение суммы органических кислот в рябины плодах (и = 11, Р= 95%)

ЛРС Найдено кулонометрически, % Найдено алкалиметрически, %

Рябины плоды, «Красногорск-лексредства» 3,41±0,04 5Г= 0,014; £ср= 0,9% 3,46±0,07 5Л= 0,028; £,:р= 2%

красен 4,22 ¿рассч 1,33

Рябины плоды, Марий-Эл 3,90±0,06 Бг= 0,023; £ср= 2% 3,95±0,09 5Г= 0,035; £сР= 2%

^рассч = 2,26 /рассч = 1,01

Рябины плоды, Чувашия 4,04±0,06 5Г= 0,024; £ср~ 2% 4,02±0,09 5Г= 0,032; £ср~ 2%

^рассч=1,84 /Рассч = 0,41

Таблица 36 Определение содержания органических кислот в фитопрепаратах (Р= 95%)

Фитопрепарат Найдено кулонометрически, % Найдено алкалиметрически, %

Холосас, «Алтайвитамины» 1,15±0,02 Бг= 0,015; £ср~ 2% 1,13±0,05 5Г= 0,032; Еср= 4%

^*рассч 4,75 ¿рассч 1Л1

Холосас, «Генос» 1,70±0,02 Бг= 0,008; £ср= 1% 1,69±0,06 0,029; £сР= 4%

^ассч= 13,71 /расе, =0,45

Сироп из плодов шиповника, «Астромар», БАД 0,282±0,006 5Г= 0,016; с1Т= 2% 0,27±0,02 5= 0,050; £ср= 6%

^рассч = 9,00 /рассч=1,90

Сироп из плодов шиповника, «Фарм-стандарт-Уфавита» 0,40±0,007 Зг— 0,014; £ср= 2% 0,42±0,03 5Г= 0,048; £ср= 6%

■^рассч 13,33 ^рассч 2,16

Сравнение результатов для рябины плодов показало, что различие между дисперсиями (^рассч</7та6л=4,85 при Р=99%) и между средними < /тавл = 2,85 при Р=99% и/=20) статистически незначимо. Выборки однородны. Следует отметить, что интенсивность окраски водного извлечения из плодов рябины зна-

чительно меньше интенсивности окраски водного извлечения из плодов шиповника.

НД предлагает проводить стандартизацию лекарственного средства «Холосас» по содержанию свободных органических кислот в пересчете на яб- * лочную кислоту методом прямой алкалиметрии. Сироп из плодов шиповника по этому показателю не стандартизуется, но сумму органических кислот определяют в сырье. Представляло интерес разработать унифицированные методики определения содержания органических кислот в холосасе и сиропе из плодов шиповника методом кулонометрического титрования электрогенерированными гидроксид-ионами с рН-метрической индикацией к.т.т. Установлено, что в холосасе разных производителей содержание органических кислот варьирует от 1,1 до 1,7%. В сиропах из плодов шиповника, приобретенных в розничной сети, содержится от 0,2 до 0,4% органических кислот (табл. 36). Относительная ошибка среднего кулонометрических определений не превышает 2%. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями (Рраая<РжВл = 15,98 при Р=99%) И МвЖДУ средними {(рассч'Итаб= 3,50 при Р=99% и /=8) статистически незначимо. Методика кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки.

Фитопрепарат «Сок каланхоэ» стандартизуется по содержанию суммы свободных и связанных органических кислот методом прямой алкалиметрии с визуальной индикацией к.т.т. в сочетании с ионообменной хроматографией. В связи с этим кулонометрическое определение содержания органических кислот в соке каланхоэ в пересчете на яблочную кислоту проводили после пропускания через колонку с катионитом КУ-2-8. Содержание органических кислот сравнивали с данными, полученными по методике, рекомендуемой НД (табл. 37). Заниженное содержание органических кислот, найденное по методике НД, связано, по-видимому, с индикаторной ошибкой титриметрического метода анализа. Часть органических кислот остается недотитрованой, так как рН перехода окраски у индикатора 6,0-7,6, а рН точки эквивалентности при титровании слабых кислот сильным основанием смещена в щелочную сторону.

Таблица 37

Определение содержания суммы органических кислот в фитопрепарате после пропускания через колонку с катионитом (Р= 95%)

Препарат Найдено кулонометрически, % Найдено алкалиметрически, %

Сок каланхоэ, «Вифитех» Образец №1 1,57±0,01 5,= 0,007; еСТ= 1% 1,42±0,05 5Г= 0,029; 4%

Сок каланхоэ, «Вифитех» Образец №2 1,41 ±0,01 0,006; £ср= 1 % 1,33±0,05 5,= 0,033; ^=4%

Содержание органических кислот в соке каланхоэ в виде солей составляет около 1% (содержание органических кислот определено также до пропускания через колонку с катеонитом и составляет примерно 0,4%). Относительная ошибка среднего кулонометрических определений органических кислот в соке каланхоэ не превышает 2%.

Вапидационная оценка методики определения содержания суммы органических кислот в фитопрепарате «Холосас» показала, что методика специфична (табл. 38), зависимость массы яблочной кислоты от количества электричества имеет линейный характер, рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,9999. Статистическая обработка результатов 3 определений на 3 уровнях концентрации кулонометрически и прямой алкалиметрией показала, что различие между дисперсиями (^рассч =5,91 < Рта6л = 6,03 при Р = 99%) и между средними (/рассч =1,29 < гта6л = 2,93 при Р = 99% и/= 16) статистически незначимо. Предложенная методика валидна по показателям специфичность, линейность, правильность и воспроизводимость.

Таблица 38

Определение содержания суммы органических кислот (ОК) с добавками яблочной кислоты (ЯК) в холосасе (п = 5,Р= 95%)

Определено Добавлено- Рассчитано Найдено с

ОК, мкг ЯК, мкг ОК, мкг ОК, мкг "Г

336 75 411 415 ± 5 0,016

336 125 461 459 ±3 0,009

336 174 510 512 ±4 0,010

Проведено определение содержания свободных органических кислот методом гальваностатической кулонометрии в растительном сырье: рябины черноплодной плодах (3,4%), земляники плодах (4,4%), смородины плодах (13%), облепихи плодах (10%), малины плодах (5,5%), боярышника плодах (1,5%), барбариса плодах (11%), а также в клюквы плодах свежих (22%) и малины плодах свежих (6,3%). Относительная ошибка среднего кулонометрических определений не превышает 2%.

ВЫВОДЫ

1. Предложены унифицированные методы гальваностатической кулонометрии для контроля качества разнообразного ассортимента субстанций, лекарственных средств и ЛРС, выпускаемых отечественной химико-фармацевтической промышленностью.

2. Разработаны методики кулонометрического определения содержания воды в субстанциях арбидола, индапамида, тиамина хлорида, никотиновой кислоты, дротаверина гидрохлорида, дибазола и димексида, которые рекомендованы для включения в раздел нормативной документации «Вода»; в таблеточной массе рамиприла - в лабораторный регламент для производства таблеток.

3. Предложен проект «Кулонометрическое определение воды», гармонизированный с ведущими зарубежными фармакопеями, для включения в отечественную фармакопею. Показана целесообразность кулонометрического титрования с содержанием воды в пробе от 0,5 мг до 5 мг с обязательным использованием стандарта.

4. Разработаны способы определения содержания аскорбиновой кислоты в субстанции и таблетках на основе быстрой и количественной ее реакции с электрогенерированным йодом в соотношении 1:1, которые предложены для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 0,2%. Методики стандартизации шиповника плодов, первоцвета весеннего листьев и фитопрепарата «Сироп из плодов шиповника» по содержанию аскорбиновой кислоты рекомендованы для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 2%.

5. Разработаны методики определения содержания дубильных веществ в пересчете на танин в дуба коре, лапчатки корневищах, ольхи соплодиях, кровохлебки корнях и корневищах, бадана корневищах, черники плодах с помощью гипоиодит-ионов, которые предложены для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 3%.

6. Показано, что новокаина гидрохлорид, анестезин, сульфаниламид, сульфа-цил-натрий взаимодействуют с электрогенерированным бромом в соотношении 1:2, нитроксолин и верапамила гидрохлорид - 1:1; унифицированные методики количественного определения в субстанции и лекарственных формах предложены для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 0,3%.

7. Показано, что электрогенерированный бром быстро и количественно взаимодействует в найденных соотношениях с арбидолом (2:9), каптоприлом (1:3), индапамидом (1:4), метионином (1:2), калия иодидом, парацетамолом после гидролиза, липоевой кислотой (1:1), гипобромит-ионы - с фурацили-ном, глицином и аминокапроновой кислотой (2:5), изониазидом (1:2). Способы количественного определения в субстанции и лекарственных формах предложены для включения в раздел нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 0,3%.

8. Найдено, что арбутин взаимодействует с электрогенерированным бромом быстро и количественно, в соотношении 1:1. Методики определения содержания арбутина в бадана листьях, толокнянки листьях, брусники листьях предложены для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 3%.

9. Разработаны методики определения электрогенерированными гидроксид-ионами никотиновой, глутаминовой, салициловой и бензойной кислот; на-

трия цитрата, натрия бензоата, натрия салицилата и натрия хлорида (в сочетании с ионообменной хроматографией) в субстанции и лекарственных формах, которые рекомендованы для использования в разделе нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 0,2%.

Ю.Разработаны методики определения содержания органических кислот в пересчете на яблочную кислоту в шиповника плодах, рябины плодах, малины плодах, смородины черной плодах, препаратах «Холосас», «Сироп из плодов шиповника» и «Сок каланхоэ» с помощью электрогенерированных гидро-ксид-ионов, которые предложены для включения в раздел нормативной документации «Количественное определение». Относительная ошибка среднего не превышает 2%. Методики кулонометрического титрования, разработанные на отечественных кулонометрах «Эксперт-006» и «Эксперт-007», просты по исполнению, не требуют предварительной стандартизации тит-ранта, построения градуировочных графиков, использования стандартных образцов (за исключением определения воды), характеризуются высокой точностью и зкспрессностью.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гальваностатическая кулонометрия в анализе нитроксолина / О.В. Шлямина, Г.К. Зиятдинова, С.Г. Абдуллина, Г.К. Будников // Фармация. - 2007. - №1.

- С.6-7.

2. Кулонометрическое определение левомицетина в лекарственных формах / Г.К. Зиятдинова, А.И. Самигуллин, Г.К. Будников, С.Г. Абдуллина // Ученые записки Казанского государственного университета. - 2007. - Т.149.

- Кн.4. - С. 98-105.

3. Количественное определение производных бензилизохинолина методом кулонометрического титрования / Г.К. Зиятдинова, А.И. Самигуллин, С.Г. Абдуллина, Г.К. Будников // Химико-фармацевтический журнал. - 2008. -

Т.42 - №2. - С. 47-50.

4. Валидационная оценка методики анализа кислоты никотиновой/ С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, Г.К. Зиятдинова, Г.К. Будников // Фармация. - 2008. - №8. -С. 11-13.

5. Применение гальваностатической кулонометрии для анализа карбоновых кислот / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, Г.К. Зиятдинова и др. // Химико-фармацевтический журнал. - 2009. - №6. - С. 54-56.

6. Кулонометрическое определение глутаминовой кислоты / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, И.К. Петрова и др. И Фармация. - 2009. - №5. - С. 5-7.

7. Валидация методики определения содержания органических кислот в препарате «Холосас» / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев, С.А. Сидул-лина // Фармация. - 2009. - №.8 - С. 28-30.

8. Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение аминокапроновой кислоты / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, С.А. Сидуллина// Современные методы хи-

мико-аналитического контроля фармацевтической продукции: Материалы первой Всеросс. конф. - М., 2009. - С. 3-4.

9. Абдуллина, С.Г. Определение содержания органических кислот в плодах аронии черноплодной / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Современные методы химико-аналитического контроля фармацевтической продукции: Материалы I Всерос. конф. - М., 2009. — С. 5-6.

10.Абдуллина, С.Г. Количественное определение новокаина методом гальваностатической кулонометрии / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова // Современные методы химико-аналитического контроля фармацевтической продукции: Материалы I Всерос. конф. - М., 2009. - С. 7-8.

11 .Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в анализе водорода пе-роксида / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира // Здоровье и образование в XXI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине: Сб. научн. трудов X междунар. конгресса. — М., 2009. — С.16-17.

12.Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение содержания органических кислот в листьях каланхоэ / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев Н Здоровье и образование в XXI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине: Сб. научн. трудов X междунар. конгресса. - М., 2009. - С.84-85.

13.Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение парацетамола // Абдуллина С.Г., Петрова И.К., Сидуллина С.А. / Здоровье и образование в XXI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине. Сб. научн. трудов X междунар. конгресса. - М., 2009. — С. 83-84.

14.Агапова Н.М. Кулонометрическое титрование в анализе препарата «Сок каланхоэ» / Н.М. Агапова, С.Г.Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Биотехнология и биомедицинская инженерия: Сб. тр. Ш Всероссийской научн.-практ. конф. с междунар. участием. - Курск, 2010. - С. 253-255.

15.Лира, O.A. Кулонометрическое определение липоевой кислоты / O.A. Лира, С.Г. Абдуллина, С. А. Сидуллина // Биотехнология и биомедицинская инженерия: Сб. тр. Ш Всероссийской научн.-практ. конф. с междунар. участием. - Курск, 2010. - С.284-286.

16.Петрова. И.К. Определение изониазида гальваностатической кулонометрией // И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина / Биотехнология и биомедицинская инженерия: Сб. тр. III Всероссийской научн.-практ. конф. с междунар. участием. -Курск, 2010.-С. 295-296.

17.Агапова Н.М. Кулонометрическое определение содержания органических кислот в свежих и сухих плодах / Н.М. Агапова, С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров: Материалы Респ. научн.-практ. конф. - Казань, 2010.-С. 9-11.

18.Лира, O.A. Применение гальваностатаческой кулонометрии для анализа солей галогенводородных кислот / O.A. Лира, С.Г. Абдуллина // Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров: Материалы Респ. научн.-практ. конф. - Казань, 2010. - С. 97-100.

19.Петрова, И.К. Гальваностатическая кулонометрия в анализе фурацилина // И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина / Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров: Материалы Респ. научн.-практ. конф. - Казань, 2010. -С.171-174.

20.Абдуллина, С.Г. Количественное определение натрия хлорида методом гальваностатической кулонометрии / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. тр. - Пятигорск, 2010. - С. 258-259.

21.Лира, O.A. Гальваностатическая кулонометрия в анализе солей ароматических кислот / O.A. Лира, С.Г. Абдуллина // Фармация и общественное здоровье: Материалы ежег. конф. - Екатеринбург, 2010. — С. 182-184.

22.Петрова, И.К. Валидация методики количественного определения фурацилина / Петрова И.К., Абдуллина С.Г. // Фармация и общественное здоровье: Материалы ежег. конф. - Екатеринбург, 2010. - С. 186-189.

23.Кулонометрическое определение дубильных веществ в лекарственном растительном сырье / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Г.К. Зиятдинова, Р.Ш. Ха-зиев, С.А. Сидуллина, Г.К. Будников // Фармация. - 2010. - №.4 - С. 13-15.

24.Агапова Н.М. Кулонометрическое определение содержания аскорбиновой кислоты в плодах шиповника / Н.М. Агапова, С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Здоровье и образование в XXI веке. Материалы XI международного конгресса. - М., 2010. - С. 44-45.

25.Петрова, И.К. Кулонометрическое определение анестезина / И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина // Здоровье и образование в XXI веке. Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни. Материалы XI международного конгресса. - М., 2010. - С. 164-165.

26.Лира, O.A. Гальваностатическая кулонометрия в анализе глицина / O.A. Лира, С.Г. Абдуллина // Здоровье и образование в XXI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов X междунар. конгресса. - М., 2010. — С. 114-115.

27.Агапова Н.М. Определение содержания арбутина в листьях бадана толстолистного / Н.М. Агапова, С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Здоровье и образование в XXI веке: Материалы XI международного конгресса. - М., 2010. - С. 540-541.

28.Абдуллина С.Г. Кулонометрическое определение воды по методу Карла Фишера в дротаверина гидрохлориде / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, И.К. Петрова // Здоровье и образование в XXI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов X междунар. конгресса. - М., 2010. - С. 45.

29.Лира, O.A. Кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты /O.A. Лира, С.Г. Абдуллина // Здоровье и образование в XXI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов X междунар. конгресса. - М., 2010. - С. 528.

30.Абдуллина, С.Г. Определение свободных органических кислот в растительном сырье / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Разработка, ис-

следование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. тр. -Пятигорск, 2010. - С. 6-7.

31.Агапова, Н.М. Определение содержания дубильных веществ в растительном сырье методом гальваностатической кулонометрии / Н.М. Агапова, С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Фармация и общественное здоровье: Материалы ежегод. конф. - Екатеринбург, 2010. - С. 203-206.

32.Определение содержания органических кислот в плодах рябины обыкновенной / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев, С.А. Сидуллина// Фармация.-2011.-№2.-С. 17-19.

33.Кулонометрическое определение калия иодида в лекарственных средствах / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, С.А. Сидуллина, С.Н. Егорова // Фармация. -2011,-№4.-С. 8-10.

34.Кулонометрическое определение содержания свободных органических кислот в плодах шиповника / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, O.A. Лира и др. // Химико-фармацевтический журнал. - 2011. -Т.45 -№5. - С. 25-27.

35.Кулонометрическое определение натрия хлорида в стерильных растворах / С.Г. Абдуллина, O.A. Лира, P.P. Сабиржан, С.Н. Егорова // Научные ведомости Белгородского государственного университета - 2011. - №4. _ Вып.№13/2.-С. 182-185.

36.Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение воды в лекарственных препаратах / С.Г. Абдуллина, О.А.Лира, И.К. Петрова// Фармация. - 2011.

- №5. - С. 15-16.

37.Абдуллина, С.Г. Вапидационная оценка методики анализа сульфацил-натрия методом гальваностатической кулонометрии // С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова / Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. трудов. - Пятигорск, 2011. - Вып.66. - С. 342-343.

38.Агапова Н.М. Применение кулонометрического титрования для анализа «Сиропа из плодов шиповника» / Н.М. Агапова, С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев // Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты. Материалы Всерос. научн.-практ. конф. - Самара, 2011 -С. 93-94.

39.Петрова, И.К. Количественное определение каптоприла методом гальваностатической кулонометрии // И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина, P.M. Салахова / Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты. Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. - Самара, 2011 - С 81-82.

40.Абдуллина, С.Г. Контроль качества фармацевтических субстанций по содержанию воды // С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова / Здоровье человека в XXI веке. Материалы Ш Российской научн.-практ. конф. - Казань, 2011 - С 251-253.

41 .Петрова, И.К. Применение электрогенерированного брома для анализа серу-содержащих лекарственных препаратов // И.К.Петрова, С.Г. Абдуллина / Здоровье человека в XXI веке. Материалы Ш Российской науч.-практ. конф.

- Казань, 2011. - С. 280-283.

42.Применение гальваностатической кулонометрии в анализе лекарственного препарата арбидол / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, O.A. Лира и др. / Журнал аналитической химии. - 2012. - Т.67. - №3. - С. 308-311.

43 .Абдуллина, С.Г. Применение гальваностатической кулонометрии для анализа индапамида / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова // Фармация. - 2012. - №1. -С. 19-21.

44.Петрова, И.К. Определение верапамила гидрохлорида электрогенерирован-ным бромом / И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина // Здоровье человека в XXI веке. Материалы IV Российской науч.-практ. конф. - Казань, 2012. - С. 481-485.

45.Абдуллина, С.Г. Возможность применения кулонометрического титрования в фармацевтическом анализе / С.Г. Абдуллина / Противоречия в химико-аналитической практике и пути их преодоления. Материалы семинара международной выставки «Аналитика-Экспо2012». - Москва, 2012. С. 12-14.

46.Петрова, И.К. Применение электрогенерированных галогенов в фармацевтическом анализе лекарственных средств / И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина, Е.А. Калинкина // Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров. Материалы Российской науч.-практ. конф. - Казань, 2012. - С. 57-62.

47.Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в фармацевтическом анализе / С.Г. Абдуллина // Фармация. - 2012. - №5. - С. 54-56.

48.Валидационная оценка методики кулонометрического определения верапамила / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, P.M. Салахова и др. И Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии - 2012. - №9 - С. 22-26.

49.Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в анализе лекарственных средств. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, O.A. Лира / Казань: КГМУ, 2011.-62 с.

50.Абдуллина, С.Г. Применение гальваностатической кулонометрии для стандартизации лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета / С.Г. Абдуллина, Р.Ш. Хазиев, Н.М. Агапова / Казань: КГМУ, 2011. - 46 с.

51.Способ кулонометрического определения содержания дубильных веществ в растительном сырье / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш Хазиев и др. // Патент РФ на изобретение №2436084, опубликован 10.12.2011. Бюллетень №34.

52.Абдуллина, С.Г. Способ кулонометрического определения содержания органических кислот в растительном сырье и их препаратах / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Патент РФ на изобретение №2450265, опубликован 10.05.2012. Бюллетень № 13.

53 .Абдуллина, С.Г. Способ кулонометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственном растительном сырье и препаратах из растительного сырья / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Патент РФ на изобретение №2464558, опубликован 20.10.2012. Бюллетень №29.

Подписано в печать 19.12.2012 г. Формат 60x84 'Л*. Печатных листов 2. Бумага офсетная, тираж 100. Заказ К-12.

Отпечатано в ^fc

г. Казань, ул. Муштари, 11, тел. 259-56-48. E-mail: meddok2005@mail.ru

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Абдуллина, Светлана Геннадиевна

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

05201350342

АБДУЛЛИНА Светлана Геннадиевна

НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

Специальность: 14.04.02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

Диссертация на соискание учёной степени доктора фармацевтических наук

Научный консультант: доктор химических наук, профессор Будников Г.К.

Казань - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список используемых сокращений....................................................................................................5

Введение........................................................................................................................................................................................6

Глава 1. Кулонометрия (литературный обзор)............................................................................................14

1.1. Основы метода............................................................................................................................................................................................14

1.2. Кулонометрия при постоянном потенциале..............................................................................................15

1.3. Кулонометрия при постоянном токе......................................................................................................................20

1.3.1. Титрование на основе реакции нейтрализации..............................................................................21

1.3.2. Титрование на основе реакции окисления-восстановления....................................25

1.3.3. Кулонометрическое определение воды..............................................................................35

1.4. Методы стандартизации лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов........................................................................................................................................................................................................47

1.4.1. Определение суммы органических кислот..........................................................................................47

1.4.2. Определение аскорбиновой кислоты..............................................................................................................54

1.4.3. Определение арбутина..............................................................................................................................................................57

1.4.4. Определение дубильных веществ........................................................................................................................61

1.5. Приборы для кулонометрического титрования..............................................................................65

Глава 2. Экспериментальная часть........................................................................................................................................70

2.1. Объекты анализа......................................................................................................................................................................................70

2.1.1. Фармацевтические субстанции..................................................................................................................................70

2.1.2. Лекарственное растительное сырье и фитопрепараты......................................................92

2.2. Методики кулонометрического титрования......................................................................................96

Глава 3. Сопоставление методов анализа фармацевтических субстанций

и стандартизации лекарственного растительного сырья....................................................................99

3.1. Методы определения воды в фармацевтических субстанциях..................................99

3.2. Методы количественного определения фармацевтических субстанций. 101

3.3. Методы стандартизации лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов по содержанию аскорбиновой кислоты, дубильных веществ,

арбутина и суммы органических кислот........................................................................................................................103

Глава 4. Применение электрогенерированного в неводной среде йода

для определения содержания воды................................................................... 110

4.1. Количественное определение воды в субстанциях........................................................110

4.2. Количественное определение воды в таблеточной массе....................................117

4.3. Проект дополнения «Кулонометрическое определение воды»

к ОФС «Определение летучих веществ и воды»............................................... 120

Глава 5. Применение электрогенерированного в водной среде йода в фармацевтическом анализе........................................................................ 122

5.1. Количественное определение аскорбиновой кислоты в субстанции....... 122

5.2. Стандартизация лекарственного растительного сырья и фитопрепарата по содержанию аскорбиновой кислоты (шиповника плоды, первоцвета листья, сироп из плодов шиповника) с помощью электрогенерированного

йода ..................................................................................................................... 126

5.3. Стандартизация лекарственного растительного сырья по содержанию дубильных веществ (дуба кора, лапчатки корневища, ольхи соплодия, кровохлебки корни и корневища, бадана корневища, черники плоды) с помощью гипоиодит-ионов........................................................................................ 132

5.4. Стандартизация растворов натрия тиосульфата........................................ 139

Глава 6. Применение электрогенерированного брома в фармацевтическом анализе.................................................................................................................. 141

6.1. Количественное определение фармацевтических субстанций на основе реакции электрофильного замещения (новокаина гидрохлорид, анестезин, сульфаниламид, сульфацил-натрий, нитроксолин, верапамила гидрохлорид) с помощью электрогенерированного брома.............................................. 142

6.1.1. Валидация методики количественного определения верапамила гидрохлорида в субстанции................................................................................. 150

6.1.2. Валидация методики количественного определения нитроксолина

в таблеках............................................................................................................. 153

6.2. Стандартизация лекарственного растительного сырья по содержанию арбутина (бадана толстолистного листья, брусники листья, толокнянки листья) с помощью электрогенерированного брома.........................................

6.3. Количественное определение фармацевтических субстанций на основе

реакции окисления (калия йодид, липоевая кислота, метионин, индапамид, арбидол, каптоприл, парацетамол) с помощью электрогенерированного

брома..................................................................................................................... 166

6.3.1. Валидация методики количественного определения метионина в

субстанции............................................................................................................. 178

6.4. Количественное определение фармацевтических субстанций на основе реакции окисления (изониазид, фурацилин, глицин, аминокапроновая кислота) с помощью гипобромит-ионов................................................................ 188

6.4.1. Валидация методики количественного определения фурацилина в

субстанции........................................................................................................... 192

Глава 7. Применение электрогенерированных гидроксид-ионов в фармацевтическом анализе............................................................................................ 207

7.1. Количественное определение фармацевтических субстанций ряда кислот (бензойная, глутаминовая, никотиновая, салициловая).......................... 208

7.1.1. Валидация методики количественного определения кислоты никотиновой в субстанции.......................................................................................... 212

7.2. Количественное определение фармацевтических субстанций ряда солей (натрия хлорид, натрия бензоат, натрия салицилат, натрия цитрат)....... 218

7.3. Стандартизация лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов по содержанию суммы органических кислот (шиповника плоды, рябины плоды, холосас, сироп из плодов шиповника, сок каланхоэ)..................... 223

7.3.1. Валидация методики определения содержания суммы органических кислот в фитопрепарате «Холосас»................................................................... 230

7.3.2. Определение содержания суммы органических кислот в свежих и высушенных плодах............................................................................................. 235

7.4. Стандартизация растворов хлористоводородной и серной кислот.......... 238

Выводы.................................................................................................................. 241

Список литературы.............................................................................................. 243

Приложение.......................................................................................................... 274

Список используемых сокращений

БАВ — билогически активное вещество

ВФС - временная фармакопейная статья

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

ГФ X - государственная фармакопея десятого издания

ГФ XI - государственная фармакопея одиннадцатого издания

ГФ XII - государственная фармакопея двенадцатого издания

К.т.т. - конечная точка титрования

ЛРС -лекарственное растительное сырье

НД - нормативная документация

ОФС — общая фармакопейная статья

Т.н. - точная навеска

ТСХ - тонкослойная хроматография

ФС - фармакопейная статья

Введение

Актуальность темы. Совершенствование контроля качества фармацевтических субстанций, лекарственных средств и ЛРС является одной из основных задач отечественной фармации. Обеспечение их надлежащего качества во многом зависит от правильной организации контроля, его действенности и эффективности, а также от уровня требований, заложенных в нормативную документацию (НД), и используемых методов анализа. Большое значение имеет и соблюдение условий хранения, так как нарушение режима хранения может привести к таким нежелательным последствиям, как разложение действующего вещества, гидролиз, выветривание кристаллизационной воды, и, как следствие, снижению их качества. В связи с введением на фармацевтических предприятиях России правил надлежащей производственной и лабораторной практик (ГОСТ Р 52249-2004) изменяются и подходы к контролю качества фармацевтических субстанций, лекарственных средств и ЛРС. Многообразие объектов и растущие требования к чувствительности, правильности, воспроизводимости и продолжительности анализа требуют совершенствования существующих и разработки новых универсальных методов анализа.

К достаточно эффективным аналитическим методам, позволяющим экс-прессно и с высокой точностью количественно определять соединения различной структуры, относится гальваностатическая кулонометрия, в частности, ку-лонометрическое титрование, в котором основными контролируемыми параметрами являются время и сила тока. Современные приборы позволяют автоматически измерять эти параметры с очень высокой точностью. В настоящее время гальваностатическая кулонометрия применяется для контроля качества в пищевой и других областях промышленности. Кулонометрический метод определения воды включен в Европейскую фармакопею, а также в ряд национальных фармакопей: Британскую, Американскую, Японскую и др. фармакопеи. Отличительной особенностью гальваностатической кулонометрии является возможность получения большого числа электрогенерированных титрантов как в водных, так и неводных средах, которые могут вступать в различные типы

химических реакций (окислительно-восстановительные, осадительные, кислотно-основные) с исследуемым веществом, что существенно расширяет круг определяемых соединений. Немаловажное значение имеет и унификация аналитических методик, так как на ее основе достигается совершенствование и упрощение методов аналитического контроля: формируется единый подход к анализу субстанций, лекарственных средств и ЛРС, сокращается время анализа и число применяемых реагентов.

Метод гальваностатической кулонометрии характеризуется высокой точностью, экспрессностью, простотой проведения эксперимента, не требует предварительной стандартизации титранта, применения стандартных образцов (за исключением определения содержания воды), построения градуировочных графиков и актуален для анализа субстанций, лекарственных средств и ЛРС.

Цель исследования. Совершенствование контроля качества (вода, количественное определение) субстанций ряда кислот, оснований и солей, лекарственных средств и ЛРС по содержанию суммы органических кислот, дубильных веществ, аскорбиновой кислоты и арбутина с помощью гальваностатической кулонометрии с электрометрической индикацией к.т.т.

Задачи исследования:

1. Выбор перспективного метода определения влаги и количественного содержания лекарственных средств и ЛРС.

2. Поиск наиболее перспективных электрогенерированных титрантов и обоснование их применения в фармацевтическом анализе.

3. Изучение возможности кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях и подготовка проекта «Кулонометрическое определение воды», гармонизированного с зарубежными фармакопеями, для включения в отечественную фармакопею.

4. Обоснование рабочих условий генерации титрантов, способных вступать в различные типы реакций (электрофильного замещения, окислительно-восстановительные, кислотно-основные) и изучение возможности их применения для контроля качества субстанций, лекарственных средств и ЛРС.

5. Подбор условий стандартизации титрованных растворов, применяемых в фармацевтическом анализе, с помощью электрогенерированных титрантов.

6. Подготовка проекта общей фармакопейной статьи «Кулонометрическое титрование при постоянном токе» для включения в отечественную фармакопею.

Научная новизна. Предложен метод гальваностатической кулонометрии для определения содержания влаги и лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах, а также суммы органических кислот, арбутина, дубильных веществ и аскорбиновой кислоты в ЛРС и фитопрепаратах.

Разработаны подходы по унификации, совершенствованию и рациональному использованию ряда электрогенерированных титрантов гальваностатической кулонометрии для проведения фармацевтического анализа. Проведены комплексные исследования и найдены рабочие условия получения электрогенерированных титрантов (йод, гипойодит-ионы, бром, гипобромит-ионы, гид-роксид-ионы) на основе различных типов реакций для применения в фармацевтическом анализе. Предложено проверять эффективность кулонометрического титрования изученными электрогенерированными титрантами по коммерчески доступным стандарт-титрам «Натрий серноватистокислый 5-водный» и «Кислота соляная».

Предложены способы кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях и таблеточной массе на основе использования одного растворителя, позволяющего проводить многократные измерения в кулономет-рической ячейке без смены фонового электролита, что способствует повышению производительности и экономному использованию токсичных реагентов. Предложена и обоснована формула расчета навески субстанции для приготовления раствора, вводимого в кулонометрическую ячейку, что значительно облегчит процесс разработки новых кулонометрических методик определения воды.

Впервые рассмотрены и унифицированы условия контроля качества лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах с помощью элек-

трогенерированных в кислой и щелочной средах йода и брома на основе окислительно-восстановительных реакций; электрогенерированного брома на основе реакции электрофильного замещения; электрогенерированных гидроксид-ионов на основе кислотно-основной реакции. Определены стехиометрические коэффициенты протекающих реакций, на основе данных литературы и выполненных экспериментов предложены их возможные схемы, проведена валидация ряда предложенных методик.

Найдены условия стандартизации ЛРС и фитопрепаратов по содержанию аскорбиновой кислоты с помощью электрогенерированного йода, дубильных веществ с помощью гипоиодит-ионов на основе окислительно-восстановительных реакций; арбутина с помощью электрогенерированного брома на основе реакции электрофильного замещения; суммы органических кислот с помощью электрогенерированных гидроксид-ионов на основе кислотно-основной реакции. Определены стехиометрические коэффициенты протекающих реакций, на основе данных литературы и выполненных экспериментов предложены их возможные схемы, проведена валидация ряда предложенных методик.

Разработаны методики стандартизации применяемых в фармацевтическом анализерастворов тиосульфата натрия, хлористоводородной и серной кислот с помощью электрогенерированных титрантов.

По материалам исследования получены: патент №2436084 «Способ куло-нометрического определения содержания дубильных веществ в растительном сырье», патент №2450265 «Способ кулонометрического определения содержания органических кислот в растительном сырье и их препаратах», патент №2464558 «Способ кулонометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственном растительном сырье и препаратах из растительного сырья», положительное решение о выдаче патента по заявке №2011146762 «Способ кулонометрического определения содержания воды в таблеточной массе».

Практическая значимость. Найденные и апробированные рабочие условия (рН, реагенты, среда) получения электрогенерированных титрантов: йо-

да, гипоиодит-ионов, брома, гипобромит-ионов и гидроксид-ионов позволили стандартизовать проведение испытаний и обеспечить повышение эффективности контроля качества субстанций, ЛС и ЛРС на фармацевтических предприятиях и в контрольно-аналитической службе.

Разработаны унифицированные методики кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях арбидола,