Введение
1.Теоретические основы комплексонометрического титрования
1.1. Сущность метода комплексонометрии и его индикаторы
1.2 Комплексонообразующие вещества и их характеристика
1.3 Оттитрованный раствор для проведения комплексонометрического титрования и его приготовление
2. Применение комплексонометрического титрования в анализе лекарственных средств
2.1 Характерные черты методики определения катионов
2.2 Частные случаи применения комплексонометрического титрования
Заключение
Список литературы
Введение
Фармацевтический анализ является основой фармацевтической химии и имеет свои особенности, отличающие его от других видов анализа. Они заключаются в том, что анализу подвергаются вещества различной химической природы: неорганические, элементоорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных БАВ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. [6]
В фармацевтическом анализе лекарственных средств широко применяются методы титриметрического анализа, которые основаны на измерении объёма раствора реактива известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Особое место среди данных методов занимает комплексонометрическое титрование. Чаще всего оно применяется для количественного анализа неорганических лекарственных средств. Таким методом определяются катионы различных металлов, входящих в состав неорганических лекарственных средств.
Целью курсовой работы является исследовать и проанализировать метод комплексонометрического титрования.
Объект исследования – применение комплексометрического титрования.
Предмет исследования – применение комплексонометрического титрования для анализа лекарственных средств.
Так, необходимо изучить следующее:
— Рассмотреть теоретические основы комплексонометрического титрования.
— Рассмотреть понятие оттитрованного раствора для проведения комплексонометрического титрования и его приготовление.
— Проанализировать характерные черты методики определения катионов.
— Рассмотреть частные случаи применения комплексонометрического титрования.
Так, основными авторами, в научных трудах которых была изучена тема исследования были Пилипенко А. Т., Пономарев В. Д., Алексеев В. Н., Крешков А. П. и другие.
Данная курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.
1.Теоретические основы комплексонометрического титрования
1.1. Сущность метода комплексонометрии и его индикаторы
Комплексонометрия входит в группу методов титриметрического анализа, в основе которых лежат реакции комплексообразования. Эта группа методов объединяется под общим названием комплексонометрия.
Особенностью комплексонометрии является то, что в качестве основных титрантов в ней используются специфические вещества — комплексоны, образующие с опреде¬ляемыми реагентами (катионами металлов) так называе¬мые хелатные (внутрикомплексные) соединения. Комплексоны – это вещества, относящиеся к группе аминополикарбоновых кислот.
Хотя число комплексонов в настоящее время состав¬ляет не одну сотню, под термином «комплексонометрия» («хелатометрия») обычно подразумевают титрова¬ние солями этилендиаминтетрауксусной кислоты, ча¬ще всего двузамещенной натриевой солью Na2H2Y • 2Н20, широко известной под названием комплексон III, трилон Б. Структурно-графическая формула этого соедине¬ния:
NaOOC — H2C CH2 — COONa
N-CH2-CH2-N
HOOC-H2C CH2-COOH
Таким образом, основным рабочим раствором комплексонометрии является Na2H2Y • 2Н20. Эта соль легко полу¬чается в чистом виде, хорошо растворима в воде, растворы устойчивы при хранении. В обычных условиях препарат содержит примерно 0,3 % влаги, поэтому титрованные растворы ЭДТА можно приготовить по точной навеске (с учетом 0,3 % Н20). Применяемые для титрования растворы ЭДТА имеют концентрацию 0,01-0,05 моль/л и реже – 0,1 моль/л.
Наиболее ценным свойством ЭДТА как титранта явля¬ется его способность реагировать с ионами металлов в со¬отношении 1:1 независимо от заряда катиона. Эти реак¬ции могут быть записаны в виде:
Ме2+ + H2Y2- ↔ MeY2- + 2Н+;
МеЗ+ + H2Y2- ↔ MeY2- + 2Н+;
Ме4+ + H2Y2- ↔ MeY2- + 2Н+,
где H2Y2- — анион двузамещенной соли ЭДТА.
В какой-то мере все катионы реагируют с ЭДТА, за ис¬ключением катионов щелочных металлов. Высокая ус¬тойчивость комплексов обусловлена наличием в молекуле ЭДТА нескольких донорных групп.
Упрощенная схема взаимодействия ЭДТА с ионом, двухвалентного металла, например Са2+ с образованием хелатного соединения может выглядеть так:
Na2H2Y2 +Ca2+ ↔ Na2CaY + 2H +
При взаимодействии иона металла и ЭДТА в процессе титрования происходит выделение ионов водорода. Учи¬тывая обратимость этого взаимодействия, полноту про¬текания реакции увеличивают при повышении рН рас¬твора, что достигается введением в раствор аммиачного буфера или щелочи. В некоторых случаях, однако, при повышении рН может образовываться гидроксид метал¬ла. Поэтому при работе с комплексоном добиваются оп¬тимального значения рН раствора, зависящего от проч¬ности комплекса и растворимости соответствующего гидроксида. Например, ион Fe3+ образует очень прочный комплекс с трилоном Б и очень труднорастворимый гид¬роксид. Реакция комплексообразования может проте¬кать при рН не выше 3. Катион кальция, наоборот, обра¬зует сравнительно хорошо растворимый гидроксид и ма¬лоустойчивый комплекс, реакция с комплексоном воз¬можна при рН 9 — 10. [14]
Указанные выше свойства комплексонов широко используют для комплексонометрического титрования многих катионов и анионов (косвенным методом). Для этого применяют метод прямого и обратного титрования и др.
Метод прямого титрования. Титрование ведут при определенном значении рН стандартным (рабочим) раствором ЭДТА. Точку эквивалентности устанавливают с помощью индика¬торов: мурексида, кислотного хрома черного, эриохрома черного Т и др. Эти индикаторы представляют собой органические краси¬тели, образующие с катионами окрашенные комплексные соеди¬нения (металл-индикаторы). [22]
При титровании комплексоном такого окрашенного комплекс¬ного соединения оно постепенно разлагается вследствие образова¬ния нового более прочного внутрикомплексного соединения катио¬на с комплексоном. В точке эквивалентности первоначальный цвет комплексного соединения, образуемого индикатором с определяе¬мым катионом, исчезает и появляется окраска, свойственная свободному индикатору.
Метод обратного титрования. К анализируемому раствору прибавляют измеренный объем стандартного раствора ЭДТА, избыток которого оттитровывают стандартным раствором соли цинка в присутствии металл-индикатора, реагирующего с ио¬нами цинка.
Комплексонометрические индикаторы.
Некоторые органические красители образуют с катионами металлов окрашенные комплек¬сы с гораздо меньшими значениями рК, т. е. гораздо менее стой¬кие, чем комплексы, образующиеся с комплексонами, из которых готовят рабочие растворы в комплексонометрии. Такие окрашен-ные соединения, образующие с определяемыми ионами металлов малоустойчивые комплексы, используют в качестве комплексонометрических индикаторов.
Окраска комплексного соединения ин¬дикатора отличается от окраски свободного индикатора. Поэтому в процессе титрования комплексное соединение индикатора с ка¬тионом металла разрушается и индикатор выделяется в свобод¬ном виде, при этом происходит изменение окраски титруемого рас¬твора, особенно заметное в точке эквивалентности. Схематически это можно представить следующим образом
до титрования
Kt2+ + 2HInd —► Ktlnd2 + 2H+
бес- синий красный
цветный
во время титрования и в точке эквивалентности
KtInd2 + H2Y2- ↔ KtY2- + 2HInd
красный бес- бес- синий
цветный цветный
В качестве индикаторов для комплексонометрических титрований были предложены и использовались многие другие вещества, однако в этой работе приводятся лишь те индикаторы, которые имеют потенциальную ценность для фармацевтического анализа.
К индикаторам, применяемых в комплексонометрии, относятся:
1. Кальконкарбоновая кислота;
2. Хромовый темно-синий (кислотный хром темно — синий);
3. Эриохром черный Т (протравной черный II);
4. Ксиленоловый оранжевый;
5. Раствор Трилона Б. [22]
В качестве индикаторов в комплексонометрии применяют мурексид, эриохром черный Т (хромоген специальный ЕТОО), кислотный хром темно-синий и некоторые другие.
М у р е к с и д NH4 (C8O6H5N5) • Н20 — аммонийная соль пурпу-ровой кислоты представляет собой порошок темно-красного цвета, плохо растворимый в воде, его 0,05%-ный раствор окрашен в фио¬летово-красный цвет. С катионами многих металлов мурексид об¬разует очень нестойкие комплексы красного или желтого цвета.
Водный раствор мурексида неустойчив, поэтому для работы приготовляют сухую смесь индикатора с NaCl в отношении 1 : 100, которую и прибавляют в титровальную колбу в количестве 20— 30 мг.
Анион мурексида окрашен в фиолетовый, а образуемый им с катионом металла комплекс — в красный цвет. [13]
Э р и о х р о м ч е р н ы й Т — диазокраситель, обладающий свой-ствами кислотно-основного индикатора, с точками перехода при рН=6,3 из неярко-красного в синий и при рН = 11,5 из синего в оранжевый. Индикатор окрашен в синий цвет. Окраска комплек¬са с ионами металлов красная.
Эриохром черный Т растворим в спирте, но растворы неустой¬чивы. Удобнее пользоваться сухой смесью с NaCl, приготовленной в соотношении 1 : 200.
Кислотный х р о м т е м н о — с и н и й C16H1009N2S2Na2 — ор-ганический краситель. Этот индикатор по своим свойствам и окрас¬ке комплексов похож на эриохром черный Т, но более чувствите¬лен. Хорошо растворяется в спирте и ограниченно — в воде. Рас¬творы устойчивы, что позволяет использовать их для работы, не прибегая к сухим смесям.
1.2 Комплексонообразующие вещества и их характеристика
Среди объемных методов анализа, принятых для ко¬личественного определения лекарственных веществ, широкое распространение получил комплексометрический метод, осно¬ванный на «реакции образования прочных комплексов полиаминокарбоновых кислот с ионами металлов (Са2+, Mg2+, Zn2+, Bi3+ и др.). Поэтому эти кислоты называют комплексонами. [7]
К простейшим комплексонам относятся следующие соединения.
Трехосновная нитрилотриуксусная кислота (НТА) или Н3Y, где Y3+ анион (комплексон I):
Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУ) или ЭДТУК (комплексон II, трилон А):
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты Na2H2Y — ЭДТА (комплексон III, трилон Б):
Указанные простейшие комплексоны используются в качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов.
В качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов в основном применяется динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). [15]
Комплексоны широко применяются в аналитической практике, а так-же в технике и медицине. Способность комплексонов образовывать комплек¬сы с ионами металлов используется для выведения из организма токсических ионов металлов, в том числе радиоактивных. Наиболее широкое распростра¬нение получили «этилендиаминотетрауксусная кислота (трилон А) и динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)».
Трилон А при¬меняется для устранения жесткости воды, так как связывает Са2+ в растворимый комплекс. Трилон Б используется в медицине для «выведения ионов кальция при патологическом отложении его в организме». Применяется трилон Б как средство, предохраняющее кровь от свертывания при ее кон¬сервировании.
В медицине применяется также кальциевая соль трилона Б или динатриево-кальциевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, называемая тетацин-кальций. 10% раствор этой соли является фармакопейным препаратом.
Трилон Б наряду с карбоксильными группами содержит аминный азот. Вследствие такого строения он является кисло¬той и комплексообразующим веществом. Н.Н. Глущенко указывает, что «многие металлы спо¬собны заменить атомы водорода карбоксильных групп ЭДТА (трилона Б), одновременно связываясь координационно с азо¬том аминогруппы, образуя при этом прочные комплексы трило¬на Б с металлом» [5].
Двухзарядный катион (Mg2+) образует комплекс¬ное соединение с трилоном Б следующего состава:
В случае трехзарядного катиона (Вi3+) структура комплексного соединения с трилоном Б выглядит:
Образование данных комплексов выглядит следующим образом:
Где Na2H2Y — трилон Б;
Men+ — ион металла.
Так, к простейшим комплексонам относятся трехосновная нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, используемые в качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов.
1.3 Оттитрованный раствор для проведения комплексонометрического титрования и его приготовление
Помимо многих других преимуществ, комплексонометрия имеет еще одно, очень важное для аналитической практики, а именно: титрованный раствор готовят непосредственно по навеске, и при соблюдении соответствующих условий его титр абсолютно не изменяется. [20]
В преобладающем большинстве случаев титрованный раствор ЭДТА готовят растворением соли Na2H2Y-2H20 с молекулярным весом 372,16. Эта соль высокой степени чистоты имеется в продаже. Продажные препараты, согласно собственному опыту авторов книги и в соответствии с данными Блэделя и Найта, имеют влажность от 0,3 до 0,5%.
Принимая во внимание это обстоятельство, можно непосредственно из навески приготовить раствор для титрования, который для общих целей имеет достаточно точно известную молярность. Влагу можно удалить высушиванием препарата при 80° С и 50%-ной влажности воздуха (в пересчете на 25°С). 100%-ная чистота и постоянная масса препарата достигаются в течение четырех дней. Высушивание при более высокой температуре нецелесообразно, так как при этом улетучивается и кристаллизационная вода. Полная дегидратация достигается без особого труда, если препарат сушат при 130−150° С.
При этом состав полученного продукта строго стехиометричен, однако, к сожалению, едва ли это выгодно, так как безводная соль обладает значительной гигроскопичностью. Термогравиметрические исследования подтверждают, что содержащая воду натриевая соль не отвечает строгим требованиям, предъявляемым к веществам для установки титра.
Для приготовления 0,100 М раствора растворяют 37,22 г Na2H2Y*2H20 в 1 л дистиллированной воды. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением этого основного раствора или соответствующим уменьшением навески препарата. [24]
Чрезвычайно удобный путь, к которому, как ни странно, на практике очень редко обращаются, состоит в приготовлении раствора из свободной кислоты с молекулярным весом 292,13. В продаже имеется кислота квалификации «чистая для анализа»; кроме того, ее легко приготовить, если раствор натриевой соли подкислить серной или соляной кислотой.
Предпочитают соляную кислоту, так как из нее легче удаляются следы железа. Осадок отсасывают, тщательно промывают водой и сушат при 110° С. Такой препарат не гигроскопичен, устойчив и имеет очень высокую чистоту. Навеску растворяют в щелочи, причем берут 2 г-экв NaOH или КОН на 1 моль ЭДТА. Для растворения соли можно также использовать аммиак.
Для приготовления 0,100 М раствора ЭДТА 29,21 г свободной кислоты и 9 г NaOH растворяют приблизительно в 400 мл воды. По охлаждении до комнатной температуры раствор разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Более разбавленные растворы можно получить разбавлением основного раствора или пропорциональным уменьшением навески.
Хранение. При хранении титрованного раствора обращают особое внимание на сосуды для хранения. Мягкое стекло для этой цели непригодно, так как через короткое время с поверхности стекла переходит в раствор значительное количество ионов щелочноземельных и других мешающих металлов. Для закаленного стекла это менее характерно, в особенности если стекло долгое время было в употреблении или было обработано горячим сильнощелочным раствором ЭДТА. [9]
Так как в настоящее время сосуды из синтетических материалов считаются наиболее пригодными для обычных лабораторных нужд, то именно их предпочитают для хранения растворов. Ими пользуются преимущественно для хранения сильно разбавленных титрованных растворов. Уменьшение титра раствора в сосудах из пластических масс практически не имеет места. В стеклянных сосудах, в зависимости от состава стекла, уменьшение титра часто принимает значительные размеры, как показывают исследования Флашки и Садека.
Сосуды из пластмасс, между прочим, рекомендуются и для хранения других растворов, таких, как буферные, растворы для обратного титрования и т. д., в особенности если речь идет о щелочных растворах. Лишь для некоторых индикаторов, например ПАН, пластмассовые сосуды непригодны, так как индикатор растворим в органическом материале. [13]
Установка титра. Молярность применяемого титрованного раствора для общих целей, как уже говорилось выше, достаточно точно может быть рассчитана из навески, если применять препараты надежного происхождения.
Однако, если имеется подозрение в наличии в препарате примесей, которые могут быть заимствованы также из взятой для растворения воды (стеклянный сосуд, неисправная установка для дистилляции, истощенный ионит и т. д.), или если требуется повышенная точность определений, установка титра неизбежна. Способ установки титра следует выбирать применительно к обстоятельствам (иначе могут получиться неправильные результаты), особенно если речь идет о растворах, содержащих примеси.
Предположим, что раствор ЭДТА загрязнен примесями кальция и цинка. Если устанавливать титр раствора при рН = 10 по магнию, то с последним будет реагировать лишь та часть комплексона, которая не связана с цинком и кальцием. Если провести титрование в присутствии KCN, то мешать будет только кальций. Если устанавливать титр раствора при рН = 4 по меди, то мешать будет лишь цинк. Наконец, если устанавливать титр раствора при рН = 2 по железу, ни цинк, ни кальций не будут мешать, и мы получим полное содержание ЭДТА.
Таким образом, в зависимости от условий получаются 4 различных результата. Если значение титра, полученного по железу, принять за основу для титрования, проводимого при рН=10, то будет получен ошибочный результат, и стандартизация потеряет свой смысл. Золотое правило науки о титровании: «Устанавливай титр в условиях, в которых будет проводиться собственно определение» — имеет здесь особенное значение. К тем случаям, когда при приготовлении растворов все следы металлов фактически исключены, это относится в меньшей степени.
Вещества для установки титра. Для установки титра раствора ЭДТА можно применять многие вещества, однако те, что перечислены ниже, особенно пригодны для этой цели. [1]
Особенно важны вещества, по которым устанавливают титр ЭДТА для последующего определения кальция и магния, так как эти титрования проводят наиболее часто. Из обычных продажных препаратов, без сомнения, наилучшим является СаСО3. Это соединение легко получается в высокочистом виде, переносит сушку в широком интервале температур и не гигроскопично. Результаты исследований Барша подтверждают, что карбонат кальция как вещество для установки титра имеет преимущество перед оксалатом, гидроокисью и сульфатом. Шэд рекомендует кислую кальциевую соль яблочной кислоты, которую можно легко получить чистой в форме гексагидрата и которую одновременно можно применять для установки титра щелочей. Эквивалентный вес соли вполне соответствует целям, для которых ее используют, однако это соединение в продаже отсутствует.
Из солей магния особо упоминаются MgSO4*7H20 и Mg (IO3)2−4H20. Чтобы обеспечить точное содержание воды в первой соли, необходимо хранить ее над смесью из MgSO4 * 7Н2O и воды в соотношении 5:1. Вторая соль обладает значительным эквивалентным весом, при хранении она устойчива и теряет воду, согласно термограмме, только при температуре выше 110° С.
2. Применение комплексонометрического титрования в анализе лекарственных средств
2.1 Характерные черты методики определения катионов
Комплексонометрию используют для количественного определения неорганических фармакопейных препаратов магния (магния оксид, магния сульфат, магния карбонат основной); цинка (цинка оксид, цинка сульфат); свинца (свинца оксид); кальция (кальция хлорид); висмута (висмута нитрат основной). Кальциевые соли органических кислот, растворимые в воде (кальция лактат, кальция глюконат, кальция пангамат, кальция пантотенат), определяют так же, как и кальция хлорид. Нерастворимый в воде бепаск (n-бензоиламиносалицилат кальция) предварительно минерализиуют прокаливанием до образования оксида кальция, а затем растворяют в соляной кислоте и титруют раствором трилона Б.
Комплексонометрию применяют и для количественного анализа органических и элементорганических соединений, в том числе и лекарственных веществ. Ряд методик основан на образовании комплексных соединений с ионами меди (II), цинка, свинца и др. (избыток которых титруют трилоном Б). Аналогичным образом выполняют определение после осаждения препарата в виде соли. [11]
Определение алюминия. Точную навеску препарата (соответствующую 0,02-0,03 г алюминия) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) и нейтрализуют раствором едкого натра (1 моль/л) по метиловому красному; нагревают раствор до кипения и выдерживают на кипящей водяной бане в течение 10 мин, охлаждают, прибавляют 0,05 г индикаторной смеси ксиленового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамин и титруют избыток трилона Б раствором нитрата свинца (0,05 моль/л) до розово-фиолетового окрашивания» [1].
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,001349 г алюминия.
Определение висмута. Точную навеску препарата (соответствующую 0,1-0,2 г висмута) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды и доводят рН до 1,0-2,0, добавляя по каплям разведенную азотную кислоту или раствор аммиака; прибавляют 0,05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и медленно титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л) до желтого окрашивания» [10].
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,01045 г висмута.
Определение кальция. Точную навеску препарата (соответствующую 0,04-0,05 г кальция) растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; проводят определение:
1. «Доводят объем раствора водой до 100 мл и титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л). В конце титрования прибавляют 4 мл 30% раствора едкого натра, 3 мл раствора кальконкарбоновой кислоты, появляется розовое окрашивание; продолжают титрование до перехода окраски в интенсивно синий цвет;
2. Доводят объем раствора водой до 50 мл, прибавляют 10 мл буферного раствора с рН 9,5-10,0; 0,1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора хромового темно — синего и титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л) до сине — фиолетового окрашивания» [1].
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,002004 г кальция.
Определение свинца. Точную навеску препарата (соответствующую 0,1-0,2 г свинца) растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 0,05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамина и титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л) до желтого окрашивания» [19].
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,01035 г свинца.
Определение магния. Точную навеску препарата (соответствующую 0,02-0,03 г магния) «растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 10 мл буферного раствора с рН 9,5-10,0; 0,1 г индикаторной смеси или 7 капель раствора индикатора эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л) до синего окрашивания» .
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,001215 г магния.
Определение цинка. Точную навеску препарата (соответствующую 0,06-0,08 г цинка) растворяют в 2 мл раствора хлористоводородной кислоты (1 моль/л) и 50 мл воды; прибавляют 50 мл воды, 0,05 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого, 5 г гексаметилентетрамина и титруют раствором трилона Б (0,05 моль/л) до желтого окрашивания.
1 мл раствора трилона Б (0,05 моль/л) соответствует 0,003268 г цинка.
2.2 Частные случаи применения комплексонометрического титрования
Препараты соединений висмута количественное определяют комплексонометрическим методом. Навеску препарата, растворенную в нагретой азотной кислоте, титруют 0,05 М раствором трилона Б в присутствии индикатора пирокатехинового фиолетового. В ка¬честве индикатора при комплексонометрическом определении висмута нитрата основного может быть также использован раст¬вор ксиленолового оранжевого. В процессе титрования «титрант связывает ионы вис¬мута, образовавшиеся при растворении препарата в азотной кис¬лоте, в комплексное соединение» [4].
Комплексное соединение пирокатехинового фиолетового с ионом висмута имеет меньшую константу устойчивости, чем Bi3+ с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты. Поэтому при титровании трилон Б связывает ион висмута в более прочный комплекс, не имеющий окраски. В эквивалентной точке выделяется свободный индикатор, который придает раст¬вору желтую окраску.
Препараты магния количественно определяют прямым комплексонометрическим методом с использованием индикатора кислотного хром черного специального (эриохром черный Т). Титрант – «0,05 М раствор трилона Б (ЭДТАNa2) связывает находящиеся в растворе ионы магния в комплексное соединение» [5].
Поскольку при этом происходит выделение серной кислоты, для поддержания оптимального значения рН среды необходимо прибавлять аммиачный буферный раствор. В эквивалентной точке, когда все ионы магния будут связаны в комплексное соединение металл — ЭДТАNa2, титрант вступает во взаимодействие с ионами, содержащимися в составе комплекса металл — индикатор. Поскольку он имеет меньшую константу устойчивости, чем комплексное соединение ЭДТАNa2 — металл, происходит разрушение комплекса индикатора с ионами магния. При этом красно-фиолетовая окраска раствора переходит в синюю окраску свободного индикатора.
Количественное определение кальция хлорида выполняют комплексонометрическим методом. В основе определения лежит тот же химический процесс, что и при анализе солей магния. Индикатором служит кислотный хром темно-синий, который в эквивалентной точке приобретает сине-фиолетовое окрашивание.
Содержание меди (II) сульфата в препарате может быть также установлено комплексонометрическим методом.
Кальциевые соли карбоновых кислот (кальция лактат и каль¬ция глюконат) количественно определяют комплексонометрическим методом. Методика идентична определению неоргани¬ческих препаратов кальция.
Для определения новокаина и дикаина разработаны методики косвенного комплексонометричебкого определения по иону цинка после осаждения оснований тетратиоцианата (II) цинкатом аммония. Дикаин можно определить, используя в качестве титранта сульфат церия (IV).
В гемодезе количественно устанавливают содержание кальция комплексонометрическим методом.
Разработаны способы использования тиоцианатных комплек¬сов цинка и кобальта для комплексонометрического и экстракционно-фотометрического определения дибазола.
Изо¬ниазид можно определить косвенным комплексонометрическим методом с помощью иодвисмутата калия. [18]
Реакцию взаимодействия производных барбитуровой кислоты с ионом ртути (II), в результате которой образуются нераствори¬мые в воде соединения, используют для меркуриметрического оп¬ределения. Кислотные формы барбитуратов растворяют в этано¬ле, натриевые соли — в воде, добавляют 10%-ный раствор ацета¬та натрия и избыток раствора нитрата ртути (II). Осадок барбитурата ртути (II) отфильтровывают, а в фильтрате комплексонометрическим методом (титрант 0,05 М раствор трилона Б, индикатор ксиленоловый оранжевый) в присутствии гексаметилентетрамина оттитровывают избыток нитрата ртути (II).
Разработан комплексонометрический способ определения физостигмина салицилата, основанный на его взаимодействии с иодвисмутатом калия. В качестве устойчивого титранта ис¬пользуют уксуснокислый раствор нитрата висмута в присутствии иодида калия. Продукт взаимодействия отфильтровывают и избыток реагента оттитровывают 0,1 М раствором.
Хинозол количественно определяют комплексонометрическим методом (после перевода в основание). Основание растворяют в этаноле при нагревании до 60 0С, осаждают избытком 0,1 М раствором сульфата цинка и добавляют буферный раствор (рН 10). Осадок растворяют в хлороформе, прибавляют воду и от¬титровывают избыток сульфата цинка 0,1 М раствором трилона Б (индикатор эриохром черный Т).
Количественное определение глауцина гидрохлорида может быть выполнено косвенным комплексонометрическим методом, основанном на осаждении препарата раствором иодида кадмия в иодиде калия (реактив Марме). Избыток реактива оттитровывают раствором трилона Б с использованием индикатора кислот¬ного хром темно-синего. Относительная погрешность определе¬ния около 1,5% .
Применяются способы косвенного комплексонометрического титрования производных фенотиазина.
Итак, метод комплексонометрии широко используется в анализе лекарственных форм.
Заключение
В курсовой работе мы исследовали роль метода комплексонометрии в анализе лекарственных средств.
Введение комплексонов в аналитическую практику расширило возможности химического анализа вообще и объемного метода в частности.
Как было указано ранее, объемно-аналитические методы анализа отличаются простотой и скоростью, что имеет решающее значение в практике промышленных лабораторий. Но до введения комплексонов объемно-аналитическими методами можно было определять лишь ограниченное число металлов. Комплексоны же позволяют определять объемными методами почти все металлы. Только ЭДТА образует комплексы с 44 катионами, из которых только Ag+ Hg2+, Ва2+ и катионы щелочных металлов обычно комплексонометрически не определяются (ртуть можно определять методом обратного титрования).
Большим достоинством комплексонов является то, что в ряде случаев представляется возможность титровать одни катионы в присутствии других, не прибегая к предварительному их разделению.
Комплексоны, являясь кислотами или их кислыми солями, при взаимодействии с катионами независимо от их степени окисления образуют ионы водорода, например:
Са2++ H2Y2- → CaY2- + 2H+
Поэтому титрование комплексонами можно проводить по методу нейтрализации, пользуясь кислотно-основными индикаторами.
К простейшим комплексонам относятся трехосновная нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, используемые в качестве титрантов в количественном анализе солей тяжелых металлов.
Комплексонометрия основана на образовании прочных, растворимых в воде комплексов катионов металлов с трилоном Б — динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТАNa2) или другими комплексонами. Независимо от заряда катио¬на взаимодействие его с титрантом (ЭДТАNa2) происходит в стехиометрическом соотношении 1:1.
Метод комплексонометрии применяется в целях количественного определения неорганических и органических лекарственных средств, содержащих катионы ма¬гния, кальция, цинка, висмута, свинца, алюминия и др.
Точку эквивалентности устанавливают с помощью металлоиндикаторов — органических красителей (ксиленоловый оранжевый, пирокатехиновый фиолетовый, кислотный хром тем¬но-синий), образующих с указанными катионами непрочные, ярко окрашенные комплексы. В эквивалентной точке эти комплексы разрушаются до образования свободного индикатора, по окраске которого делают заключение о конце титро¬вания.
Непременным условием комплексонометрии является строгое соблюдение при титровании определенного интервала рН, что достигается с помощью буферных растворов.
Комплексонометрическое титрование может быть выполнено пря-мым, обратным и косвенным (заместительным) методами.
Список литературы
1. Алексеев В. Н. Количественный анализ. — М.: Химия, 1972. — 504 с.
2. Арзамасцев А.Р. Фармацевтическая химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.
3. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. М.: МЕДпресс-информ, 2007.
4. Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2-х ч. — М.: Высш. шк., 1989. Ч.1. — 320 с.
5. Глущенко Н.Н. Фармацевтическая химия. М.: Академия, 2009.
6. Золотов Ю. А. Основы аналитической химии. В 2-х т. — М.: Высш. шк., 1999. Т.2. — 493 с.
7. Карпович В.Н. Фармакология. М.: Медицина, 1977.
8. Косарев В.В. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2010.
9. Крешков А. П. Основы аналитической химии. В 3-х т. — М.: Химия, 1976. Т.2. — 376 с.
10. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1985.
11. Панкратова Г.В., Жванко Ю.Н., Мамедова З.И. Аналитическая химия и технохимический контроль в общественном питании. – М.: Высшая школа, 1980. – с.114 – 119.
12. Перельман Я.М. Анализ лекарственных средств. М.: Книга по требованию, 2012.
13. Пилипенко А. Т., Пятницкий И. В. Аналитическая химия. В 2-х кн. — М.: Химия, 1990. Кн.1. — 480 с.
14. Пономарев В. Д. Аналитическая химия. В 2-х ч.- М. :Высш. шк., 1982. Ч.2. — 288 с.
15. Сенов П.Л. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1986.
16. Солдатенко А.Т. Основы органической химия лекарственных средств. М.: Бином, 2009. 191.
17. Сокольский И.Н. Фармакология. М.: Медицина, 2009.
18. Сорокина А.А. Фармакология. М.: Медицинское информационное агентство, 2010.
19. Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. — М.: Мир, 1975. — 531 с.
20. Федюкович Н.И. Фармакология. Ростов н/Дону: Феникс, 2012.
21. Харкевич Д.А. Фармакология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.
22. Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия. Аналитика. В 2-х кн.- М.: Высш. шк., 2001. Кн.1. — 615 с.
23. Чупак-Белоусов В.В. Фармацевтическая химия. М.: Бином, 2012. 280 с.
24. Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 1979. – с. 277 – 281.
25. Шварценбах Г, Флашка Г., Комплексонометрическое титрование, пер. с нем., М., 1970; Пршибил Р., Аналитические применения этилендиаминтетрауксусной кислоты и родственных соединений, пер. с англ., М., 1975.
26. Яковлев Г.П. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. СПб: СпецЛит, 2006.