Химический анализ. Программа производственного контроля

Скачать 1.45 Mb. Название Программа производственного контроля Анкор Химический анализ.docx Дата 17.01.2018 Размер 1.45 Mb. Формат файла Имя файла Химический анализ.docx Тип Краткое содержание #15454 страница 1 из 4

1   2   3   4 ТЕМА: «Программа производственного контроля» Лекция 2 часа «Химический анализ» Место проведения: Аудитория Оснащение занятия: мультимедийный проектор Цель: сформировать знания о химическом анализе лекарственного вещества Задачи: Изучение стадий анализа лекарственных веществ первой группы; Рассмотрение методик исследования лекарственных веществ первой группы в зависимости от растворимости, реакции среды; Изучение стадий анализа лекарственных веществ второй и третьей группы; Изучение последовательности установления подлинности лекарственных веществ второй и третьей групп с применением физико-химических методов исследования Краткое содержание лекции Анализ лекарственных средств первой группы Лекарственные вещества неорганической природы, отнесенные к первой группе, в зависимости от их строения и свойств делятся на пять классов: Кислоты (кислота борная); Основания (алюминия гидроксид); Оксиды (цинка, свинца, кальция, магния); Соли (большинство неорганических веществ); Простые вещества (йод, сера осажденная и др.). В таблице 1 представлен перечень неорганических веществ и их некоторые свойства – цвет и структура порошка, растворимость в воде, кислотах и щелочах, значение рН водного раствора или взвеси. Установление подлинности неорганических лекарственных веществ основано на обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов. Сначала доказывают анион, затем катион. Поскольку наибольшее число анионов и катионов обнаруживают с помощью реакций осаждения, для анализа неизвестного вещества первой группы требуется учитывать растворимость вещества в воде или кислоте. Вещества, очень легко растворимые, легко растворимые и растворимые в воде Для проведения испытаний на ионы готовят раствор 0,1 г вещества в 1 мл воды. В зависимости от реакции среды полученного раствора испытуемое вещество относят к одной из трех групп. Реакция водного раствора нейтральна. В эту подгруппу входят калия или натрия бромиды, йодиды, хлориды, а также натрия сульфат. Исследование начинают с обнаружения галогенидов в азотнокислой среде с помощью раствора серебра нитрата по методике: К 1 мл раствора препарата прибавляют 0,5 мл кислоты азотной и 2 – 5 капель 2% раствора серебра нитрата. Образование осадка свидетельствует о наличии в испытуемом растворе галогенида. Если осадок белый и растворим в 10 % растворе аммония гидроксида, то испытуемое вещество является калия или натрия хлоридом. Если осадок бледно-желтый или желтый и нерастворим в растворе аммония гидроксида, то окончательное заключение о природе галогенида может быть сделано после проведения окислительно-восстановительной реакции в кислой среде в присутствии хлороформа. В этом случае для обнаружения бромидов в качестве окислителя используют раствор хлорамина Б или 1 %-й раствор калия перманганата, для йодидов – раствор нитрита или железа (III) хлорида. После доказательства галогенид-иона проводят фармакопейные реакции, подтверждающие наличие катионов калия или натрия. Оказательством наличия иона натрия следует считать желтое окрашивание пламени и отрицательную реакцию на ион калия с кислотой виннокаменной. При проведении реакции на ион калия с кислотой виннокаменной необходимо строгое выполнение всех условий следующей методики: 0,5 г препарата растворяют в 0,5 мл воды, прибавляют 1 мл раствора кислоты винной, 1 мл раствора натрия ацетата, 0,5 мл 95 % спирта, а затем смесь встряхивают. Постепенное выпадение белого кристаллического осадка свидетельствует о наличии иона калия. В случае отрицательной реакции в азотнокислой среде с раствором серебра нитрата проводят испытание на натрия сульфат по следующей методике: К раствору препарата прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной разведенной и 0,5 ил 5 % раствора бария хлорида. В случае образования осадка бария сульфата доказывают наличие иона натрия. Реакция водного раствора щелочная. К этой подгруппе относятся натрия нитрит, тетраборат, гидрокарбонат, фосфат, тиосульфат. Анионы гидрокарбонат, нитрит и тиосульфат обнаруживают по эффектам взаимодействия с минеральными кислотами. При взаимодействии с кислотой хлористоводородной из натрия гидрокарбоната выделяется углекислый газ, из натрия нитрита – бурые пары оксидов азота, а из натрия тиосульфата – сернистый газ с образованием серы. Далее проводят реакцию с раствором серебра нитрата без подкисления испытуемого раствора кислотой азотной. Осадки белого цвета образуют нитрит, гидрокарбонат, тетраборат-ионы; а осадок желтого цвета – гидрофосфат ион. Тиосульфат-ион с избытком серебра нитрата образуют осадок, окраска которого изменяется от белой через желто-бурую до черной. Реакция водного раствора кислая. В эту группу входят магния, меди, цинка, железа (II) сульфаты, калия-алюминия сульфат, аммония хлорид или бромид, кислота борная. Анализ этих веществ начинают с определения сульфат-иона, а в случае его отсутствия определяют галогенид-ионы. При выборе очередности проведения других качественных реакций принимают во внимание внешний вид, поведение вещества при нагревании и прокаливании, а также отношение к щелочам. Вещества умеренно растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые в воде, но растворимые в минеральных кислотах. К подгруппе относятся оксиды цинка, кальция магния, свинца; карбонаты кальция, магния; висмута нитрат основной. Установление подлинности некоторых из указанных веществ не вызывает затруднений благодаря их очень характерному внешнему виду, а также своеобразному поведению при прокаливании висмута нитрата основного, оксидов цинка и свинца. Таблица 1 Вещества неорганической природы Название Химическая формула Растворимость Структура порошка рН в воде в кислотах в щелочах Алюминия гидроксид Al(OH)3 ПРН Р (при нагревании) Р (при нагревании) Аморфный порошок > 7 Аммония бромид NH4Br ЛР Р Р Белый кристаллический порошок < 7 Аммония хлорид NH4Cl ЛР Р Р Белый кристаллический порошок < 7 Бария сульфат BaSO4 ПНР ПНР ПНР Белый аморфный порошок = 7 Висмута нитрат основной - ПНР Р НР Белый аморфный порошок < 7 Железа (II) сульфат FeSO4 ×7H2O ЛР ЛР Образование бурого осадка Бледно-зеленый кристаллической порошок < 7 Калия бромид KBr Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Калия бромид KI Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Калия хлорид KCl Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Кальция карбонат осажденный CaCO3 ПНР Р НР Белый аморфный порошок = 7 Кальция оксид СaO МР Р МР Белый аморфный порошок > 7 Кальция сульфат CaSO4×1/2Н2О МР МР МР Аморфный порошок = 7 Квасцы (калий-алюминия сульфат) KAl(SO4)2 ×12H2O ЛР Р Р Белый кристаллический порошок < 7 Кислота борная H3BO3 Р Р Р Белый кристаллический порошок > 7 Магния карбонат основной Mg(OH)2 4MgCO3×H2O ПНР Р НР Белый аморфный порошок > 7 Магния оксид MgO ПНР Р ПНР Белый аморфный порошок > 7 Магния сульфат MgSO4×7H2O Р Р НР Бесцветные призматические кристаллы < 7 Натрия бромид NaBr Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Натрия гидрокарбонат NaHCO3 Р Р (с выделением газа) Р Белый кристаллический порошок > 7 Натрия йодид NaI Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Натрия нитрит NaNO2 ЛР Р (с выделением бурых паров) Р Белые с желтоватым оттенком кристаллы > 7 Натрия сульфат Na2SO4×10H2O Р Р Р Бесцветные кристаллы = 7 Натрия тетраборат Na2B4O7 ×10H2O Р Р Р Бесцветный порошок > 7 Натрия тиосульфат Na2S2O3×5H2O Р Р (с образованием мути) Р Бесцветные кристаллы > 7 Натрия фосфат Na2HPO4 ×12H2O ЛР ЛР ЛР Бесцветные кристаллы > 7 Натряи фосфат высушенный Na2HPO4 Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Натрия хлорид NаCl Р Р Р Белый кристаллический порошок = 7 Свинца оксид PbO НР Р (в уксусной и азотной кислотах) Р (В горячих щелочах) Желтый или красновато-желтый порошок или чешуйки > 7 Сера осажденная S НР НР НР Аморфный бледно-желтый порошок = 7 Цинка оксид ZnO МР Р Р Белый с желтоватым оттенком аморфный порошок > 7 Цинка сульфат ZnSO4×7H2O Р Р Р Белый кристаллический порошок < 7 Карбонаты кальция и магния, в отличие от оксидов этих металлов, растворяются в кислоте хлористоводородной с выделением углекислого газа. Следует помнить, что в процессе хранения в оксидах кальция и магния могут накапливаться примеси соответствующих карбонатов. В связи с этим при растворении оксидов также выделяются редкие пузырьки газа. Чтобы отличить оксиды от карбонатов, проверяют реакцию среды водной вытяжки, которая у оксидов кальция и магния значительно более щелочная (рН>8) чем у аналогичных растворов карбонатов этих металлов. Для обнаружения катионов кальция и магния в оксидах и карбонатах вещества растворяют в кислоте хлористоводородной разведенной. Полученные кислые растворы необходимо нейтрализовать раствором аммония гидроксида, так как кальция оксалат и магния аммония фосфат, образующиеся при проведении фармакопейных реакций на эти катионы, растворимы в кислотах. Вещества практически нерастворимые в воде, разведенных кислотах и растворах щелочей К этой подгруппе соединений относятся бария сульфат, кальция сульфат, алюминия гидроксид, сера осажденная. Определение указанных веществ основано на их различной растворимости в воде, кислоте и щелочи. Так, алюминия гидроксид при нагревании растворим в водных растворах кислот и щелочей. Кальция сульфат мало растворим в воде, но ионы кальция и сульфата можно обнаружить в водной вытяжке фармакопейными реакциями. Бария сульфат практически нерастворим в воде, поэтому в водной вытяжке не удается обнаружить ни ионов бария, ни сульфат-ионов. Доказательство подлинности бария сульфата осуществляют по фармакопейной статье. Серу осажденную идентифицируют по характерному внешнем виду и своеобразному поведению при прокаливании. После открытия аниона и катиона правильность заключения о подлинности неизвестного препарата подтверждают, сравнивая результаты предварительных испытаний и химического анализа со свойствами вещества, указанными в частной фармакопейной статье. Дополнительно выполняют указанные в статье испытания на подлинность. Идентичность анализируемого неизвестного вещества первой группы конкретному фармакопейному препарату можно считать доказанной при условии совпадения его свойств и результатов всех фармакопейных реакций. Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ неорганических лекарственных средств Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ основан на выделении и измерении флуоресцентного рентгеновского излучения, возбуждаемого первичным излучением рентгеновской трубки. Однозначное соответствие между атомным номером элемента и длинами волн линий его флуоресценции, а также между содержанием элемента и интенсивностью его линий, позволяют определить наличие этого элемента и его содержание в анализируемом образце. Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ (РСФА) является экспрессным методом и позволяет без какой-либо пробоподготовки провести идентификацию вещества по катиону либо по аниону. Обнаружение элементов проводится по интенсивности (N, имп./с) характеристических флуоресцентных линий. При этом у одного элемента таких характеристических линий может быть одна, что имеет место у кальция (линия в диапазоне длин волн (3060 – 3130 mA, или две, как у железа. Или пять, как у свинца, бария (см. табл. 2). Необходимо отметить, что предел обнаружения элементов индивидуален. Наибольшей чувствительностью обладают такие элементы как бром, цинк, железо, свинец. В таблице 2 представлены флуоресцентные линии элементов, входящих в состав анализируемых лекарственных веществ. Этим методом можно достаточно быстро и надежно дифференцировать магния оксид от кальция оксида (рис. 1 и 2), а также кальция сульфат от бария сульфата (рис. 3 и 4). Анализ которых химическим методом достаточно трудоемок и продолжителен. Анализ лекарственных веществ второй и третьей группы Идентификацию веществ второй и третьей группы начинают с установления элементарного става. При этом определяют наличие или отсутствие в анализируемом образце ковалентно-связанных азота, серы и галогена. Ниже приведены наиболее простые и надежные методики обнаружения указанных элементов, основанные на разрушении органической части. Обнаружение азота При прокаливании азотосодержащих веществ со смесью безводных натрия карбоната и натрия тиосульфата атомы органических соединений превращаются в ионы тиоцианата, которые с катионами трехвалентного железа образуют окрашенные в красный цвет комплексы.   1   2   3   4