Сравнительный анализ методов качественного и количественного определения стрептоцида

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии фармацевтического факультета

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

Тема: Сравнительный анализ методов качественного и количественного определения стрептоцида

По дисциплине: фармацевтическая химия

По специальности: фармация

 

 

 

        Работу выполнила: Кирсанова Татьяна Алексеевна

      Факультет: фармацевтический, форма обучения: очная

        Курс 5. № группы 590

База исследования: кафедра химии       фармацевтического факультета

         Преподаватель: Ножкина Н. Н.

                               Оценка                               Дата

 

 

 

 

Челябинск

2013 год

Оглавление

 

Введение ……………………………………………….. 3

Часть I. Теоретические основы ………………………. 4

1. Общие сведения о препарате ……………………… 4
2. Способы получения ………………………………… 5
3. Подлинность ………………………………………… 6
4. Испытания на чистоту ……………………………… 8
5. Количественное определение ……………………… 8

Часть II. Практическое значение ……………………… 10

1. Обоснование практической работы ………………... 10
2. Проведение качественного анализа ………………... 10
3. Проведение количественного анализа ..………….… 11

Заключение ……………………………………………… 15

Список литературы ……………………………………... 16

 

 

 

 

 

2

Введение.

Актуальность. Препараты, содержащие стрептоцид и в настоящее время используются в медицине. Применяются при лечении инфекционно-воспалительных заболеваний, вызванных чувствительными к препарату микроорганизмами, в том числе: ангины, рожистые воспаления, циститы, пиелиты, энтероколиты, инфекционные заболевания кожи и слизистых оболочек. Поэтому необходимо разработать оптимальную схему качественного и количественного анализа данного вещества, учитывая простоту проведения анализа и доступность реактивов и реагентов, необходимых для химического анализа.

Цель работы: сравнить методы качественного и количественного анализа стрептоцида.

Задачи: 1) изучить и систематизировать данные об изучаемом веществе;

2) подобрать оптимальные  методы качественного и количественного  определения;

3) осуществить качественные реакции по обнаружению стрептоцида;

4) провести количественное  определение;

5) провести статистическую  обработку данных по результатам  количественного определения;

5) проанализировав результаты  статистической обработки, предложить  наиболее точный метод количественного  определения стрептоцида.

 

 

 

 

3

Часть I. Теоретические основы.

1. Общие сведения о препарате.

Стрептоцид (C6H8N202S) - один из первых представителей химиотерапевтических средств группы сульфаниламидов. Впервые стрептоцид был синтезирован в 1908 г. Его использовали в качестве полупродукта в производстве красителей. Изначально стрептоцид использовали как промежуточное соединение при производстве красителей. Можно сказать, что после сообщения 1936 года о сверхъестественной силе стрептоцида как препарата, способного излечивать самые различные инфекционные заболевания, зачастую смертельные для человека, начался совершенно новый период в медицине – для лечения стали применять органические вещества, синтезированные в лабораториях. В настоящее время препараты этого класса имеют более ограниченное применение, чем раньше, это связано как с приобретением резистентности многих клинически важных возбудителей заболеваний, высокой токсичностью и тяжелыми побочными эффектами, так и с изобретением современных антибиотиков с большей активностью, по сравнению с бензолсульфаниламидами.  

 

 

 

 

 

 

 

Стрептоцид обладает широким спектром противомикробного действия. Активен в отношении патогенных кокков, кишечной палочки, шигелл, холерного вибриона, клостридий, возбудителей сибирской язвы, дифтерии, катаральной пневмонии, инфлюэнцы, чумы, а также хламидий, актиномицетов, возбудителей

4

токсоплазмоза. Действует бактериостатически.

По физическим свойствам стрептоцид - белый кристаллический порошок без запаха. Мало растворим в воде (1:170), легко - в кипящей воде, трудно - в спирте (1:35),растворим в растворах едких щелочей. При введении в организм стрептоцид быстро всасывается. Наивысшая концентрация препарата в крови создается через 1 - 2 ч после приема. Через 4 ч он обнаруживается в спинномозговой жидкости. Выделяется преимущественно (90 - 95 %) почками. Применяют стрептоцид для лечения ангины, рожистого воспаления, цистита, пиелита, энтероколита, для профилактики и лечения раневой инфекции и при других инфекционных заболеваниях. 

Формы выпуска: порошок; таблетки в упаковке по 10 штук по 0,3 г и по 0,5 г; 5% линимент в упаковке по 50 г; мазь 10% в упаковке по 30 г. Хранят в сухом, защищенном от света месте.

 

2. Способы получения.

В качестве исходного вещества для получения стрептоцида используют анилин. Синтез осуществляют в четыре стадии:

 

 

 

 

 

 

 

5

3. Подлинность.

Для испытаний подлинности используют общие и частные реакции.

Реакция образования азокрасителя. Это общая реакция на все соединения, содержащие в молекуле незамещенную первичную ароматическую аминогруппу. Реакция основана на образовании хлорида диазония в результате действия раствором нитрита натрия и разведенной хлороводородной кислотой. Последующее сочетание хлорида диазония в щелочной среде с фенолами приводит к образованию азокрасителя. Известно очень большое число азосоставляющих. ГФ рекомендует для выполнения этой реакции щелочной раствор Р-нафтола:

 

 

 

 

 

В результате реакции образуется осадок оранжево- красного цвета.

Реакции конденсации.  Стрептоцид образует в щелочной среде продукты конденсации с 2,4-динитрохлорбензолом (желтого цвета) и в кислой среде окрашенные продукты конденсации с альдегидами типа шиффовых оснований. В качестве реактивов используют п-диметиламинобензальдегид.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

В результате реакции появляется желтое окрашивание.

Лигниновая проба. Своеобразной разновидностью реакции образования шиффовых оснований является лигниновая проба, используемая для экспресс-анализа. Она выполняется на древесине или газетной бумаге, при нанесении на которую сульфаниламида (или другого первичного ароматического амина) и капли разведенной хлороводородной кислоты появляется оранжево-желтое окрашивание. Сущность происходящего химического процесса в том, что из лигнина образуются ароматические альдегиды: n-оксибензальдегид, сиреневый альдегид, ванилин (в зависимости от вида лигнина). Альдегиды взаимодействуют с первичными ароматическими аминами, образуя шиффовы основания:

 

 

 

 

 

 

Реакция обнаружения серы. Наличие серы в молекуле стрептоцида можно установить после окисления органической части молекулы концентрированной азотной кислотой или сплавления: с 10-кратным количеством нитрата калия до сульфат-иона. Последний затем обнаруживают с помощью раствора хлорида бария.

 

 

 

 

Пиролиз сульфаниламидов. При термическом разложении сульфаниламидов в сухой пробирке плавы приобретают различную окраску. Одновременно образуются

7

газообразные продукты. Эта реакция позволяет отличать некоторые сульфаниламиды друг от друга. Так, при пиролизе сульфаниламида (стрептоцида) образуется плав фиолетового цвета и появляется запах аммиака и анилина.

4. Испытания на чистоту.

В сульфаниламидах определяют отсутствие или предельное содержание допустимых количеств органических примесей, сульфатов, хлоридов, сульфатной золы и тяжелых металлов, контролируют рН среды (кислотность или щелочность), прозрачность, цветность растворов. Некоторые сульфаниламиды контролируют на содержание исходных продуктов синтеза. Для испытания на посторонние органические примеси в сульфапене и сульфадиметоксине используют ТСХ. После хроматографирования в условиях, приведенных в ФС, должно просматриваться только одно пятно, соответствующее стандартному образцу свидетеля. Содержание примесей определяют по величине и интенсивности пятен соответствующих свидетелей, нанесенных на ту же пластинку. Устанавливают также микробиологическую чистоту сульфаниламидов (ГФ XI, в. 2, с. 193).

5. Количественное определение.

Нитритометрия. Этот метод рекомендован НД для количественного определения сульфаниламидов, являющихся первичными ароматическими аминами. Определение основано на способности первичных ароматических аминов образовывать в кислой среде диазосоединения:

 

 

 

 

 

В качестве титранта используют нитрит натрия (0,1 М раствор). Титруют в присутствии бромида-калия при 18-200С или при 0-100С. Бромид калия катализирует процесс диазотирования, а охлаждение реакционной смеси позволяет избежать

8

потерь азотистой кислоты и предотвратить разложение соли диазония. Точку эквивалентности можно установить одним из трех способов: с помощью внутренних индикаторов (тропеолин 00, нейтральный красный, смесь тропеолина 00 с метиленовым синим); внешних индикаторов (йодкрахмальная бумага) или потенциометрически.

Броматометрия. Метод основан на реакции галогенирования сульфаниламидов. Титруют раствором бромата калия в кислой среде в присутствии бромида калия. Конечную точку устанавливают при прямом титровании по обесцвечиванию (бромом) индикатора метилового оранжевого, а при обратном титровании -- йодометрически:

KBrO3 + 5KBr + 6HCl → 3Br2 + 6KCl + 3 H2O

      

                            + 2Br2 →                                + 2 HBr

 

Br2 + 2Kl → l2 + 2KBr

l2 + 2Na2S2O3 → 2Nal + Na2S4O6                                                                                  

Йодхлорометрия. Как и броматометрия, метод основан на реакции галогенирования. Йодирование осуществляют с помощью титрованного раствора йодмонохлорида. Избыток последнего устанавливают йодометрически:

 

 

+2lCl →      + 2HCl

 

lCl +KL → l2+KCl

l2+ 2Na2S2O2 → 2Nal + Na2S4O6

 

Окисление и определение по сульфат-иону. Для количественного определения используют реакцию минерализации сульфаниламидов при осторожном нагревании с не содержащим примеси сульфатов 30%-ным раствором пероксида водорода в

9

присутствии следов хлорида железа (III). В результате получается светлая, совершенно прозрачная жидкость, содержащая эквивалентное сульфаниламиду количество сульфат-ионов. Последние определяют либо гравиметрическим, либо титриметрическим методом, используя и в том, и в другом случае раствор хлорида бария.

Куприметрия. В основе метода лежит реакция взаимодействия сульфаниламидов с ионом меди (II). В качестве титранта используют 0,01-0,1 М раствор сульфата меди (II). Титруют в фосфатной или боратной буферной системе с визуальной фиксацией эквивалентной точки.

Нейтрализация. Этот метод может быть применен для количественного определения сульфаниламидов и их солей. Он основан на способности сульфаниламидов образовывать с щелочами соли:

 

+ NaOH →      + H2O

 

Поскольку образующаяся натриевая соль легко подвергается гидролизу, то результаты определения получаются заниженные. Поэтому чрезвычайно важен выбор оптимального растворителя, который следует осуществлять с учетом констант диссоциации сульфаниламидов.

 

Часть II. Практическое значение.

1. Обоснование  практической работы.

В ходе данной работы было проведено пять реакций на подлинность и два способа определения количественного содержания стрептоцида.

2. Проведение качественного  анализа.

1. Образование азокрасителя.

Методика: 0,05г вещества растворяют в 1мл соляной кислоты. Охлаждают раствор во льду, прибавляют 2мл 1% раствора натрия нитрита. Раствор прибавляют к 1мл

10

раствора β-нафтола, содержащего 0,5г натрия ацетата. Появляется красно-оранжевое окрашивание и оранжевый осадок.

2. Реакция конденсации  с альдегидами.

Методика: к 00,1-0,02г вещества прибавляют 0,5мл раствора п-диметиламино-бензальдегида и 1мл концентрированной соляной кислоты. Появляется желтое окрашивание.

3. «Лигниновая проба».

Методика: на газетную бумагу помещают несколько кристаллов вещества и нанося 1-2 капли концентрированной соляной кислоты. Появляется оранжево-желтое окрашивание.

4. Обнаружение серы.

Методика: к 0,05г вещества прибавляют 1мл натрия нитрита. Появляется белый осадок.

5. Реакция пиролиза сульфаниламидов.

Методика: 0,05г вещества помещают в пробирку и нагревают на пламени спиртовой горелки. Образуется фиолетовый плав с запахом аммиака.