Методы качественного и количественного определения некоторых антибактериальных химиотерапевтических препаратов ряда пенициллинов и ни

Структура 1

Структура 2

Таблица 6 [17]

Константы образования тройных комплексов М²⁺ - анион ампициллина – органический амин. 37°С, I = 0,1 (NaNO₃)

M	Амин
	аденин	гуанин	урацил	тимин	цитозин
Co	11,74	11,98	7,27	7,22	5,01
Ni	12,51	12,77	8,00	7,95	5,71
Cu	13,90	14,17	9,59	9,50	7,25
Zn	11,63	11,91	6,09	5,99	4,76

 

Таблица 7 [30]

Константы образования тройных комплексов М²⁺ - анион ампициллина – анион аминокислоты. 37°С, I = 0,1 (NaNO₃)

M	Аминокислота
	Gly–	αAla–	βAla–	Asp2–
Co	11,74	11,98	7,27	7,22
Ni	12,51	12,77	8,00	7,95
Cu	13,90	14,17	9,59	9,50
Zn	11,63	11,91	6,09	5,99

 

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Оборудование и реактивы

Для проведения эксперимента использовали следующие медицинские препараты: «Ампициллина тригидрат» HAmp∙3H₂O (ЗАО «Производственная фармацевтическая компания Обновление», г. Новосибирск, Россия), «Ампициллина тригидрат» HAmp∙3H₂O (ОАО «Биосинтез», г. Пенза, Россия), «Амоксициллина тригидрат» (ООО «Барнаульский завод медицинских препаратов», г. Барнаул, Россия), «Феноксиметилпенициллин» (ОАО «Синтез», г. Курган, Россия), «Оксациллина натриевая соль» (ОАО «Органика», г. Новокузнецк, Россия), «Фурацилин» (ОАО «Татхимфармпрепараты», г. Казань, Россия), «Фуразолидон» (ОФО «Борисовский завод химических препаратов», г. Борисов, Беларусь), «Фурагин» (ОАО «Тюменский химико-фармацевтический завод», г. Тюмень, Россия), «Сульфацил натрия» (ООО «Славянская аптека», п. Вольгинский, Россия), «Фталазол» (ОАО «Ирбитский химико-фармацевтический завод», г. Ирбит, Россия), «Сульфадиметоксин» («Биохимик», г. Саранск, Россия).

Растворы лекарственных препаратов для проведения качественных реакций готовили растворением точных навесок предварительно тонко измельченных таблетированных форм в точных объемах растворителей: раствора NaOH различной концентрации, концентрированной азотной кислоты, раствора соли меди(II) и дистиллированной воды (см. п. 3. 2. 1.). Растворы препаратов «Фурацилин» и «Ампициллина тригидрат» для проведения количественного определения готовили растворением точной навески препарата в мерной колбе в дистиллированной воде.

Растворы хлорида  железа(III) (препарат FeCl₃·6H₂O марки «ч.» ГОСТ 4147-74), сульфата меди(II) (препарат CuSO₄·5H₂O марки «ч. д. а.» ГОСТ 4165-78), хлорида никеля(II) (препарат NiCl₂·6H₂O марки «ч. д. а.»  ГОСТ 4038-79), сульфата кобальта(II) (препарат COSO₄·7H₂O марки «ч. д. а.»  ГОСТ 4462-78),гидроксиламина гидрохлорид (препарат NH₂OH∙HCl ГОСТ 5456-79) готовили растворением навески препарата в мерной колбе. Стандартизацию растворов солей Fe(III), Cu(II), Co(II) и Ni(II) проводили комплексонометрическим титрованием. Титрование соли Fe(III) проводили в присутствии сульфасалициливой кислоты при рН = 2,0 [40], соли Cu(II) – мурексида при рН = 8 [40], соли Ni(II) – мурексида при рН = 9,5 [41] и соли Co(II) – ксиленолового оранжевого при рН = 5,5 [41]. Растворы ЭДТА приготовили из фиксаналов. Раствор нитрата серебра (препарат AgNO₃ марки «х. ч.» ГОСТ 1277-75) готовили растворением навески в дистиллированной воде [42].

Раствор хлорида бария (препарат BaCl₂·2H₂O, марки «х. ч.» ГОСТ 4108-72) готовили растворением навески в дистиллированной воде. Стандартизацию раствора проводили титрованием аликвоты стандартного раствора сульфата натрия раствором хлорида бария, применяя в качестве индикатора ализариновый красный С. Раствор сульфата натрия (первичный стандарт) готовили путем растворения точной навески в мерной колбе в дистиллированной воде [42].

Раствор тиосульфата  натрия приготовили из фиксанала. Стандартизация раствора основана на титровании аликвоты стандартного раствора бихромата калия марки «ч. д. а.» (ГОСТ 4220-75) раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала как индикатора. Раствор бихромата калия (первичный стандарт) готовили путем растворения точной навески препарата в мерной колбе [44].

Раствор йода готовили растворением навески кристаллического йода в растворе йодида калия (С(KI) = 0,2 М). Концентрацию полученного раствора йода установили по стандартизованному раствору тиосульфата натрия с использованием крахмала в качестве индикатора [44].

Растворы серной (1 : 5), соляной (2 М), уксусной (1 М) кислот и аммиака (1 М) готовили из концентрированных (ρ(H₂SO₄) = 1,830 г/см³ ГОСТ 4204-77, ρ(HCl) = 1,190 г/см³ «х. ч.» ГОСТ 3118-77, ρ(СН₃СООН) = 1,750 г/см³ «х. ч.» ГОСТ 61-75 и ρ(NH₃) = 1,050 г/см³ «ос. ч.» ГОСТ 24147-80) путем их разбавления дистиллированной водой.

Раствор гидроксида натрия готовили путем растворения  навески в дистиллированной воде. Концентрацию раствора щелочи определяли по стандартному раствору серной кислоты с использованием двух индикаторов: фенолфталеина и метилового оранжевого. Концентрацию раствора хлороводородной кислоты определяли по стандартизованному раствору щелочи NaOH с использованием метилового оранжевого или фенолфталеина в качестве индикатора. Стандартизацию раствора аммиака проводили титрованием аликвоты стандартизованного раствора хлороводородной кислоты раствором аммиака, применяя в качестве индикатора метиловый красный.

Измерение оптической плотности растворов проводили на спектрофотометрах ЮНИКО 1201 и СФ-2000 в кюветах с толщиной поглощающего слоя 1см.

Значение рН раствора измеряли на иономере лабораторном И-160 МИ ГРБА. 414318. 003ФО с использованием стеклянного электрода (ЭС-10603) в качестве индикаторного и хлорсеребряного электрода (Эср-10103) в качестве электрода сравнения. Калибровку иономера лабораторного проводили по стандартным буферным растворам (рН = 1,65; рН = 9,18, «Стандарт-титры для приготовления образцов буферных растворов второго разряда», ГОСТ 8.135-74).

2. Методы исследования
1. Качественный химический анализ фармацевтических 
   препаратов с антибактериальным действием
1. Пенициллины

1. Гидроксамовая  реакция (общегрупповая).

Для испытания подлинности препаратов пенициллинов и их полусинтетических аналогов (за исключением метициллина натриевой соли) используют цветные реакции, основанные на разрыве β-лактамного цикла с последующим образовании медной солей гидроксамовой кислоты:

Методика 1 [45]. Около 0,005 г препарата растворяют в 3 см³ воды, прибавляют 0,1 г гидроксиламина гидрохлорида и 1 см³ 1 М раствора натрия гидроксида, оставляют стоять 5 минут. К полученному раствору прибавляют 1,1 см³ 1 М раствора кислоты хлороводородной и 3 капли раствора железа(III) хлорида, появляется грязное красно-фиолетовое окрашивание.

Методика 2 [45]. Несколько кристалликов препарата помещают на предметное стекло или в фарфоровую чашку, прибавляют 1 каплю раствора, состоящего из 1 см³ 1 М раствора гидроксиламина гидрохлорида и 0,3 см³ 1 М раствора гидроксида натрия. Через 2-3 мин к смеси прибавляют 1 каплю 1 М раствора уксусной кислоты, тщательно перемешивают, затем прибавляют 1 каплю раствора хлорида меди(II), выпадает осадок зеленого цвета.

Анализ проводили  на медицинские препараты ряда пенициллинов: феноксиметилпенициллин, оксациллина натриевая соль и ампициллина тригидрат. По первой методике растворы всех препаратов окрасились в грязный красно-фиолетовый цвет, а по второй – выпал осадок зеленого цвета.

2. Реакция образования соединений  с ионом меди(II).

Методика 3 [1]. Приготовление раствора антибиотика. В 25,0 см³ дистиллированной воды растворяем навеску лекарственной формы, содержащую 0,5 г антибиотика³. Для полного растворения раствор выдерживают при комнатной температуре в течение 30 минут, затем фильтруют раствор через бумажный фильтр, получая в результате бесцветный прозрачный раствор⁴ с концентрацией 0,045 – 0,055 моль/дм³. Наливают раствор антибиотика в стакан и добавляют 10,0 см³ 0,1 М раствора CuSO₄ или другой растворимой соли меди(II). Получают систему, содержащую небольшой избыток антибиотика (примерно 1,125 ммоль антибиотика и 
1 ммоль медной соли). Перемешивают содержимое стакана стеклянной палочкой и наблюдают происходящие изменения окраски раствора.

Анализу подвергались медицинские  препараты: феноксиметилпенициллин, оксациллина натриевая соль и ампициллина тригидрат.

Фенокисметилпенициллин  очень плохо растворим в воде, поэтому он практически не взаимодействует с солями меди(II), и раствор соли не меняет цвет. Образуется прозрачный бледно-голубой раствор, не изменяющийся с течением времени.

Оксациллин  входит в состав лекарств в виде хорошо растворимой натриевой соли. Взаимодействие анионов оксациллина с катионами Cu²⁺ приводит к образованию осадка светло-серого цвета с зеленоватым оттенком.

Анионы  ампициллина образуют с Cu²⁺ комплексы голубого цвета, который через 2 – 5 мин приобретает светло-зеленую окраску. Через 30 мин начинает выпадать зеленый осадок.

2. Сульфаниламидные препараты

1. Реакция  образования солей с ионами тяжёлых металлов

Большая группа лекарственных веществ, имеющих в молекуле сульфаниламидную группу, проявляет кислотные свойства. В слабощелочной среде эти вещества образуют различного цвета осадки с солями железа(III), меди(II) и кобальта(II), например [41]:

норсульфазол

Методика 4 [46]. 0,1 г сульфацил натрия растворяют в 3,0 см³ воды, добавляют 1,0 см³ раствора сульфата меди, образуется осадок голубовато-зелёного цвета, который не меняется при стоянии (отличие от других сульфаниламидов).

Методика 5 [46]. 0,1 г сульфадимезина взбалтывают с 3,0 см³ 0,1 М раствора гидроксида натрия в течение 1-2 минут и фильтруют, к фильтрату прибавляют 1 см³ раствора сульфата меди. Образуется осадок желтовато-зелёного цвета, быстро переходящий в коричневый (отличие от других сульфаниламидов).

Аналогично  проводят реакции идентификации  других сульфаниламидов. Цвет образующего  осадка у фталазола – желто-зеленый, у сульфадиметоксина выпадает аморфный осадок грязно-желтого цвета.

2. Реакция  минерализации

Вещества, имеющие  сульфамидную группу, минерализуются кипячением в азотной концентрированной кислоте до серной кислоты, которую обнаруживают по выпадению белого осадка после добавления раствора хлорида бария:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2HCl

Методика 6 [46]. 0,1 г вещества (сульфаниламида) осторожно (под тягой) кипятят 5-10 минут в 5,0 см³ кислоты азотной концентрированной. Затем раствор охлаждают, осторожно вливают в 5,0 см³ воды, перемешивают и добавляют раствор хлорида бария.

Из растворов  медицинских препаратов: фталазола  и сульфадиметоксина выпадает белый осадок [5].

3. Синтетические производные нитрофурана

1. Общие реакции

Методика 7 [47]. Около 0,005 г вещества растворяют в смеси 0,5 см³ воды и 0,5 см³ 10 % раствора натрия гидроксида, в случае фуразолидона жидкость нагревают, наблюдают изменение окраски раствора.

Анализ проводят на медицинские препараты ряда синтетических производных нитрофурана: фурацилин, фурадонин, фуразолидон. Раствор фурацилина окрасился в оранжево-красный цвет, раствор фурагина – в темно-красный, раствор фуразолидона – в красно-бурый цвета.

Методика 8 [47]. К 0,002–0,005 г вещества прибавляют по 2 капли 96 % спирта, 10 % раствора меди(II) сульфата и 10 % раствора натрия гидроксида, наблюдают изменение окраски.

В результате реакции  происходит окрашивание растворов: фурацилина – в оранжево-красный цвет, фурагина – в темно-красный, фуразолидона – в зеленый.

Методика 9 [47]. 0,01 – 0,02 г фурацилина растворяют в 10,0 см³ 10% раствора натрия гидроксида и нагревают до кипения, в пары вносят влажную красную лакмусовую бумагу. Обнаруживают выделяющийся аммиак по запаху и по посинению красной лакмусовой бумаги.

Методика 10 [47]. 0,05 г препарата растворяют в 8,0 см³ 0,1% раствора натрия гидроксида (следить, чтобы не было избытка щелочи). В пробирку добавляют 2 – 3 капли раствора серебра нитрата. Отмечают окраску осадков.

В результате данной реакции из раствора фурацилина выпадает осадок бледно-желтого цвета, раствор фурагина с нитратом серебра образует желтый аморфный осадок, а раствор фуразолидона – зеленый осадок (при нагревании).

4. Разработка методик качественного определения пеициллинов в медицинских препаратах по реакции образования соединений  
   с ионами меди(II)