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
Москва – 2012
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. А.М. 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» Росздравнадзора
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 заседании 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: « » ____________2012 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 экспрессно и с высокой точностью количественно определять соединения различной структуры, относится гальваностатическая кулонометрия, в частности, кулонометрическое 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, 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, аскорбиновой кислоты и арбутина с помощью гальваностатической кулонометрии с электрометрической индикацией конечной точки титрования (к.т.т.).
Задачи исследования:
- Выбор перспективного метода определения влаги и количественного содержания лекарственных средств и ЛРС.
- Поиск наиболее перспективных электрогенерированных титрантов и обоснование их применения в фармацевтическом анализе.
- Изучение возможности кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях и подготовка проекта «Кулонометрическое определение воды», гармонизированного с зарубежными фармакопеями, для включения в отечественную фармакопею.
- 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.
- Подбор условий стандартизации титрованных растворов, применяемых в фармацевтическом анализе, с помощью электрогенерированных титрантов.
- 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, гидроксид-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 кулонометрической 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 электрогенерированных 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 титрантов.
По материалам исследования получены: патент №2436084 «Способ кулонометрического 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», приоритет 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 нитроксолина на основе реакции электрофильного замещения; электрогенерированным йодом аскорбиновой кислоты и электрогенерированным бромом калия иодида, липоевой кислоты, метионина, арбидола, индапамида, каптоприла, 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 содержанию арбутина на основе реакции электрофильного замещения с биамперометрической индикацией к.т.т.;
стандартизации шиповника плодов, первоцвета весеннего листьев, фитопрепарата «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 «Холосас», «Сироп из плодов шиповника» и «Сок каланхоэ» по содержанию суммы органических кислот в пересчете на яблочную кислоту с помощью электрогенерированных 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 ХХI 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), III 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 ХХI веке» (Казань, 2011, 2012), Cеминаре «Противоречия в химико-аналитической практике и пути их преодоления» в рамках международной выставки «Аналитика-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 кулонометрического метода анализа и два основных варианта кулонометрии: потенциостатический и гальваностатический, их применение для анализа различных объектов.
Вторая глава посвящена описанию объектов и методик кулонометрического 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 кулонометрического 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 электрогенерированных 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 электрофильного замещения; проведена валидационная оценка методики кулонометрического 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 электрогенерированными 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 «Эксперт-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 потенциала в к.т.т. достигали с учетом дрейфа, который не превышал 0,4 мкг H2O/с. Ввод пробы проводили с помощью шприца через силиконовую прокладку порта ввода. В качестве растворителя для субстанций и таблеточной массы использовали смесь пиридин-SO2:метанол (1:1) с содержанием воды 0,03%. Правильность определения воды проверяли по стандартному раствору HYDRANAL®Check Solution 1.00 с содержанием воды (1,00±0,03) мг H2O/г («Riedel-de Haёn», 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 кулонометрической ячейки помещали магнитную мешалку, наливали около 140150 мл раствора КФИ-Анода, затем в катодную камеру аккуратно наливали около 56 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 рН 9 и 4 («Метром», Швейцария).
Электрогенерацию гидроксид-ионов осуществляли из насыщенного водного раствора K2SO4, смешанного с водой очищенной в соотношении 1:7, к.т.т. устанавливали рН-метрически с помощью лабораторного комбинированного «полумикро»pH-электрода ЭСК-10614 («Измерительная техника», Россия).
Генерацию брома проводили из водного 0,2 М раствора KBr в 0,1 М растворе H2SO4. Электрогенерированный йод получали из 0,1 М раствора KI в среде хлористоводородной кислоты и хлорида калия (рН 1,2). Гипогалогенит-ионы получали из 0,1 М раствора KBr в фосфатном буферном растворе (рН 8,8). К.т.т. устанавливали биамперометрически (Е=300 мВ).
Методика кулонометрического титрования: В программу кулонометра «Эксперт-006» вносили установочные параметры, молярную массу эквивалента анализируемого вещества. В кулонометрическую ячейку вносили 2025 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 записывали 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 Aesar, 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 ХI.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Сопоставление методов анализа субстанций, ЛС и ЛРС
Отечественная и зарубежная НД для определения воды в фармацевтических субстанциях рекомендует метод высушивания, волюмометрическое и кулонометрическое 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 волюмометрическом титровании вносит ошибку при определении объема титранта.
Для количественного определения фармацевтических субстанций, ЛС, суммы органических кислот, арбутина, дубильных веществ и аскорбиновой кислоты 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 (арбидол, аминокапроновая кислота, верапамил, дротаверина гидрохлорид, изониазид 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 электролитов, отсутствие необходимости использования стандартных образцов делают его экономически выгодным и доступным для проведения рутинных измерений на фармацевтических предприятиях. Такие характеристики метода, как экспрессность, 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 кулонометрических методик для контроля качества субстанций, ЛС и ЛРС очевидны. Из большого разнообразия титрантов, которые можно получить в гальваностатичекой 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 электрогенерированного в неводной среде йода возможно кулонометрическое определение воды.
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, арбидола 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:
m = 0,1/Wср 5,
где m навеска субстанции для проведения 5 измерений, г; Wср 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:
2I 2 I2
I2 + RN+HCH3SO3 + H2O 2I + RN+HCH3SO4 + 2H+
/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-SO2: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 суб-станции в пробе, % | Найдено воды, % | Sr |
| 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 4,48±0,05 | 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 (n=5, Р=95%)
| Субстанция | Найдено воды, % | Субстанция | Найдено воды, % |
| Никотиновая кислота | 0,159±0,002 Sr= 0,012; ср= 2% | Дибазол | 1,313±0,004 Sr= 0,002; ср= 0,3% |
| Дротаверина гидрохлорид | 1,80±0,02 Sr= 0,008; ср= 1% | Тиамина хлорид | 4,47±0,05 Sr= 0,009; ср= 1% |
| Арбидол | 3,32±0,04 Sr= 0,009; ср= 1% | Индапамид | 2,67±0,05 Sr= 0,016; ср= 2% |
Таблица 3
Кулонометрическое определение воды в димексиде на трех уровнях (Р=95%)
| Найдено воды, % нижний уровень | Найдено воды, % средний уровень | Найдено воды, % верхний уровень |
| 0,078±0,002 Sr= 0,017; ср= 2% | 0,079±0,001 Sr= 0,014; ср= 2% | 0,078±0,002 Sr= 0,016; ср= 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 (n=5, Р=95%)
| Объект | Содержание таблеточной массы в пробе, % | Найдено воды, % | Sr |
| Рамиприл, таблеточная масса | 2,20 3,17 4,15 | 4,50±0,10 4,34±0,08 4,45±0,09 | 0,019 0,015 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 Sr= 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 фармакопей 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 иодидсодержащих 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 гидротартрата 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(Na2S2O35H2O)=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 электрогенерированным 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 аскорбиновой кислоты в субстанции (n=5, Р=95%)
| Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| 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 (n=5, P=95%)
| Найдено кулонометрически, % | Найдено иодатометрически, % |
| 99,9±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,9±0,6 Sr= 0,005; ср= 0,6% |
| Fрассч=7,28< Fтабл=15,98 при P=99%; tрассч=0,19< tтабл=3,50 при P=99% и f=8 | |
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 кулонометрического 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.
Рис. 3. Кривые кулонометрического титрования аскорбиновой кислоты (I) и водного извлечения из шиповника плодов (II).
Опыты с добавками аскорбиновой кислоты к водному извлечению из шиповника плодов и фитопрепарата «Сироп из плодов шиповника» свидетельствуют 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) (n = 5, Р= 95%)
| Объект | Определено АсК, мкг | Добавлено АсК, мкг | Рассчитано АсК, мкг | Найдено АсК, мкг | Sr |
| 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 (n = 7, Р= 95%)
| ЛРС | Найдено кулонометрически, % | Найдено по НД, % |
| Шиповника коричного плоды, | 2,36±0,02 Sr= 0,011; ср=1% | 2,40±0,10 Sr= 0,056; ср=5% |
| Шиповника морщинистого плоды, | 0,539±0,006 Sr= 0,013; ср=1% | 0,54±0,02 Sr= 0,013; ср=4% |
| Шиповника плоды, «Биоком» | 0,287±0,005 Sr= 0,017; ср=2% | 0,31±0,02 Sr= 0,053; ср=5% |
| Первоцвета листья, Бот. сад КГМУ | 1,05±0,02 Sr= 0,016; ср=1% | 1,10±0,05 Sr= 0,046; ср= 4% |
| Шиповника плоды, «Фито-Эм» | 0,77±0,01 Sr= 0,014; ср=1% | 0,91±0,03 Sr= 0,030; ср=3% |
Таблица 11
Определение аскорбиновой кислоты в фитопрепаратах (n = 5, Р= 95%)
| Сироп из плодов шиповника | Найдено кулонометрически, мг | Найдено по НД, мг |
| Сироп из плодов шиповника, «Генос» | 4,11±0,03 Sr= 0,006; ср= 0,8% | 4,3±0,2 Sr= 0,043; ср= 5% |
| Сироп из плодов шиповника с витамином С, «Марбиофарм» БАД | 4,35±0,03 Sr= 0,006; ср= 0,7% | 4,3±0,2 Sr= 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:
2I 2e I2
I2 + 2OH IO + I + H2O,
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 Hal2|Hal и HalO|Hal, соответственно. Для выбора титранта и условий титрования были измерены вольтамперометрически окислительно-восстановительные (ОВ) потенциалы пар Hal2|Hal и HalO|Hal 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 MnO4|Mn2+ при окислении дубильных веществ перманганатом калия в условиях, регламентируемых НД, составляет 1,39 В относительно н.в.э., можно предложить в качестве титранта IO.
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. |
| BrO|Br | Фосфатный буфер рН=8,0 | 1,65 | 1,88 |
| IO|I | 1,05 | 1,28 | |
| Cl2|Cl | 0,1 M HCl | 1,44 | 1,67 |
| Br2|Br | 0,81 | 1,04 | |
| I2|I | 0,52 | 0,75 |
Таблица 13
Кулонометрическое определение танина гипоиодит-ионами (n = 5, Р= 95%)
| Введено танина, мкг | Найдено танина, мкг | Sr |
| 84 125 190 | 84±1 126±2 189±2 | 0,012 0,015 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). Содержание 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 (n = 5, Р= 95%)
| Найдено дубильных веществ, мкг | Добавлено танина, мкг | Рассчитано дубильных веществ, мкг | Найдено дубильных веществ, мкг | Sr |
| 125 125 125 | 56 84 102 | 181 209 227 | 182±3 208±3 227±1 | 0,02 0,02 0,01 |
Рис. 4. Кривые кулонометрического титрования танина (I) и водного извлечения из дуба коры (II).
Таблица 15
Определение дубильных веществ в ЛРС в пересчете на танин (Р= 95%)
| ЛРС | Найдено кулономет-рически, % | Найдено перманганато-метрически, % |
| Дуба кора, «Красногорск-лекср-во» | 6,81±0,05 Sr= 0,011; ср= 0,8% | 8,3±0,2 Sr= 0,033; ср= 2% |
| Лапчатки корневища, «Камелия-ЛТ» | Xср= 18,5±0,2 Sr= 0,016; ср= 1% | 21,8±0,7 Sr= 0,048; ср= 3% |
| Ольхи соплодия, «Фито-Эм» | 6,49±0,09 Sr= 0,020; ср= 1% | 10,5±0,3 Sr= 0,048; ср= 3% |
| Кровохлебки корни и корневища, «Иван-чай» | 16,91±0,08 Sr= 0,007; ср= 0,5% | 21,6±0,7 Sr= 0,047; ср= 3% |
| Бадана корневища, «Иван-чай» | 16,8±0,2 Sr= 0,017; ср= 1% | 20,6±0,5 Sr= 0,033; ср= 2% |
| Черники плоды, «Геммавит» | 2,56±0,02 Sr= 0,009; ср= 0,6% | 2,91±0,08 Sr= 0,041; ср= 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 значением ОВ потенциала пары IO|I по сравнению с потенциалом пары MnO4|Mn2+. 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 кулонометрических 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 KBr в 0,1 М растворе H2SO4. Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный С(Na2S2O35H2O)=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 биамперометрической 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 региоселективно в орто- и пара-положения. Нитроксолин, помимо фенольного гидроксила содержит и нитрогруппу, которая относится к ориентантам II 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:
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 пара-положении относительно метоксигруппы только в одном диметоксифенильном кольце, тогда как замещение по второму кольцу стерически затруднено:
Таблица 16
Кулонометрическое определение субстанций (n=5, Р=95%)
| Фармацевтическая субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| 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 | |||
| Нитроксолин | 97,5 153 202 | 97,1±0,8 153±1 201±1 | 0,006 0,007 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 сульфацил-натрия проведено методом, рекомендуемым НД и по разработанной методике (табл. 17). Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%; tрассч< tтабл =3,50 при Р=99% и f=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометрического титрования составляет 0,2-0,3%.
Таблица 17
Результаты количественного определения субстанций (P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено нитритометрически, % |
| Анестезин | 99,7±0,3 Sr= 0,002; ср= 0,3% | 99,8±0,5 Sr= 0,004; ср= 0,5% |
| Fрассч = 2,58 tрассч = 0,16 | ||
| Верапамила гидрохлорид | 99,9±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,8±0,4* Sr= 0,004; ср= 0,4% |
| Fрассч = 3,40 tрассч = 0,17 | ||
| Нитроксолин | 99,6±0,3 Sr= 0,002; ср= 0,3% | 100,1±0,5* Sr= 0,004; ср= 0,5% |
| Fрассч = 4,13 tрассч = 0,90 | ||
| Новокаина гидрохлорид | 100,1±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,8±0,7 Sr= 0,006; ср= 0,7% |
| Fрассч = 9,04 tрассч = 0,35 | ||
| Сульфанил-амид | 100,0±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,9±0,7 Sr= 0,005; ср= 0,7% |
| Fрассч = 9,15 tрассч = 0,12 | ||
| Сульфацил-натрий | 100,0±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,8±0,3 Sr= 0,0026; ср= 0,3% |
| Fрассч = 2,05 tрассч = 0,43 | ||
* Найдено методом неводного титрования
Проведена валидационная оценка методики количественного определения верапамила гидрохлорида в субстанции по таким показателям, как специфичность, 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 Fрассч = 6,57 < Fтабл= 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 tрассч=0,25 < tтабл=3,17 при Р=99% и f=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
в модельной смеси (n=5, Р=95%)
| Введено, мкг | Найдено нитроксолина, мкг | Sr | |
| 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 титрованием (n=12, P=95%)
| Среднее значение выборки, Хср | 0,0499 |
| Полуширина доверительного интервала, Xср | 0,0003 |
| Стандартное отклонение, Sx | 0,0003 |
| Относительное стандартное отклонение, Sr | 0,007 |
| Стандартное отклонение среднего, Sx ср | 0,0001 |
| Относительная ошибка среднего, | 0,4% |
Следует отметить, что недостатком метода гальваностатической кулонометрии 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
электрогенерированного брома
Определение содержания арбутина в бадана листьях, толокнянки листьях и брусники листьях предложено проводить с помощью электрогенерированного брома. Установлено, что электрогенерированный бром взаимодействуют с арбутином быстро и количественно в соотношении 1:1. Учитывая, что гидроксильная группа, относящаяся к ориентантам I рода, будет направлять электрофильный 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).
Рис. 5. Кривые кулонометрического титрования арбутина (I) и водного извлечения из бадана листьев (II).
Таблица 20
Кулонометрическое определение арбутина (n=5, Р=95%)
| Введено арбутина, мкг | Найдено арбутина, мкг | Sr |
| 138 193 275 | 136±3 191±4 274±7 | 0,02 0,02 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 спектрофотометрического 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 РСО 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. ТСХ спиртовых (40%) растворов: А и Г РСО 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 (n =5, Р= 95%)
| Найдено арбутина, мкг | Добавлено арбутина, мкг | Рассчитано арбутина, мкг | Найдено арбутина, мкг | Sr |
| 249 249 249 | 71 126 190 | 320 375 439 | 318±2 377±3 440±3 | 0,011 0,010 0,003 |
Таблица 22
Определение содержания арбутина в ЛРС (n =5, Р= 95%)
| ЛРС | Найдено кулонометрически, % | Найдено спектрофотометрически, % |
| Бадана толстолистного листья, Бот. сад КГМУ | 16,6±0,4 Sr= 0,020; ср=2% | 17,0±0,6 Sr= 0,030; ср=4% |
| Fрассч = 2,48 tрассч = 1,62 | ||
| Брусники листья, г. Волжск | 11,0±0,3 Sr= 0,020; ср=3% | 10,9±0,4 Sr= 0,027; ср=3% |
| Fрассч = 1,69 tрассч = 0,67 | ||
| Толокнянки листья, Марий-Эл | 10,3±0,2 Sr= 0,019; ср=2% | 10,4±0,5 Sr= 0,039; ср=5% |
| Fрассч = 4,24 tрассч = 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 (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%) и между средними (tрассч< tтабл=3,50 при Р=99% и f=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:
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 индольного 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 п-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 п-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 + Br2 IBr + KBr
IBr + KBr K[IBr2]
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 (n=5, Р=95%)
| Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| Арбидол | 76,8 125 188 | 76,4±0,9 125±1 188±2 | 0,010 0,008 0,008 |
| Индапамид | 100 155 213 | 100±1 155±2 213±1 | 0,010 0,008 0,006 |
| Каптоприл | 54 102 129 | 54±1 101±2 129±1 | 0,011 0,012 0,008 |
| Парацетамол | 101 159,0 220 | 101±2 158,9±0,8 220±1 | 0,017 0,004 0,004 |
| Метионин | 161 200 245 | 161±0,3 200±0,4 245±0,8 | 0,002 0,002 0,003 |
| Липоевая кислота | 99 154 197 | 99±2 153±2 197±1 | 0,010 0,010 0,005 |
| Калия иодид | 64 87,3 127,0 | 64±1 87,2±0,7 127,0±0,9 | 0,017 0,006 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 (n=5, P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено по НД, % |
| Арбидол | 100,0±0,1 Sr= 0,001; ср= 0,1% | 99,8±0,411 Sr= 0,003; ср= 0,4% |
| Fрассч = 15,28 tрассч = 0,41 | ||
| Индапамид | 99,7±0,1 Sr= 0,001; ср= 0,1% | 99,9±0,32 Sr= 0,003; ср= 0,4% |
| Fрассч = 12,41 tрассч = 0,43 | ||
| Каптоприл | 99,3±0,2 Sr= 0,001; ср= 0,2% | 99,0±0,63 Sr= 0,005; ср= 0,6% |
| Fрассч = 10,73 tрассч = 1,01 | ||
| Парацетамол | 99,7±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,7±0,54 Sr= 0,004; ср= 0,5% |
| Fрассч = 4,58 tрассч = 0,05 | ||
| Липоевая кислота | 99,8±0,2 Sr= 0,001; ср= 0,2% | 99,8±0,42 Sr= 0,003; ср= 0,4% |
| Fрассч = 7,26 tрассч = 0,13 | ||
| Метионин | 100,1±0,2 Sr= 0,001; ср= 0,2% | 100,0±0,55 Sr= 0,004; ср= 0,5% |
| Fрассч = 5,37 tрассч = 0,56 | ||
| Калия иодид | 99,8±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,9±0,66 Sr= 0,005; ср= 0,6% |
| Fрассч = 8,05 tрассч = 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 (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%; tрассч < tтабл =3,50 при Р=99% и f=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометрических титрований составляет 0,10,2%.
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 электрогенерированный бром. Исходя из литературных данных, гипобромит-ионы получали при генерации брома из 0,1 М раствора KBr в фосфатном буферном растворе (рН 8,8). Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Натрий серноватистокислый 5-водный С(Na2S2O35H2O)=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:
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:
Результаты определения субстанций оценены по способу «введено-найдено». Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02 (табл. 25).
Таблица 25
Определения фурацилина и изониазида гипобромит-ионами (n=5, Р=95%)
| Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| Фурацилин | 99 150 199 | 100±2 151±2 198±2 | 0,013 0,010 0,007 |
| Изониазид | 90,4 159,0 219 | 90,0±0,9 158,4±0,9 219±2 | 0,008 0,005 0,006 |
Проведено количественное определение субстанций изониазида и фурацилина методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике (табл. 26).
Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%; tрассч < tтабл =3,50 при Р=99% и f=8). Предложенные методики не содержат систематической ошибки. Относительная ошибка среднего кулонометрического титрования не превышает 0,3%.
Таблица 26
Определения субстанций кулонометрически и по НД (n=5, P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено по НД, % |
| Изониазид | 99,9±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 100,0±0,71 Sr= 0,006; ср= 0,7% |
| Fрассч = 10,83 tрассч = 0,25 | ||
| Фурацилин | 99,9±0,3; Sr= 0,002 ср= 0,3% | 99,9±0,62 Sr= 0,004; ср= 0,6% |
| Fрассч = 4,69 tрассч = 0,04 | ||
1 неводное титрование 2 обратная йодиметрия
Валидационная оценка методики количественного определения фурацилина показала, что методика специфична (табл. 25), зависимость между количеством электричества и массой фурацилина 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 кулонометрии и обратной иодиметрии показала, что различие между дисперсиями (критерий Фишера Fрассч=4,83<Fтабл= 6,03 при Р=99%) и между средними (критерий Стьюдента tрассч=0,27<tтабл=2,93 при Р=99% и f=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 аминокапроновой кислотой. Для получения достоверной информации об окислении аминокислот в данных условиях, провели дополнительно окисление глутатаминовой, 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, II, III), не содержащие серу аминокислоты 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.
Рис. 7. Кривые кулонометрического титрования глутаминовой кислоты (I), глицина (II), аминокапроновой кислоты (III) и метионина (IV) гипобромит-ионами.
На основе литературных данных, можно предположить, что аминогруппа в аминокислотах окисляется до кетогруппы:
Аспарагиновая кислота окисляется аналогично глутаминовой кислоте. Метионин в своей структуре содержит атом серы, который может окисляться либо до сульфоксида, либо до сульфона:
Возможность окисления серы до сульфона была проверена на диметилсульфоксиде. 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:
Результаты кулонометрического титрования на трех уровнях концентрации представлены в таблице 27. Методом «введено-найдено» показано отсутствие систематической ошибки.
Таблица 27
Кулонометрическое определение аминокислот (n=5, P=95%)
| Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| Глицин | 97 153 204 | 98±2 153±2 203±4 | 0,019 0,011 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 |
| Метионин | 104 148 186 | 103±3 147±2 185±2 | 0,020 0,018 0,010 |
Проведено количественное определение субстанций глицина и аминокапроновой 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 (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%; tрассч < tтабл =3,50 при Р=99% и f=8). Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Относительная ошибка среднего не превышает 0,3%.
Таблица 28
Определение глицина и аминокапроновой кислоты в субстанции (n=5, P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено неводным титрованием, % |
| Глицин | 100,0±0,3 Sr= 0,002; ср= 0,3% | 99,8±0,5 Sr= 0,005; ср= 0,6% |
| Fрассч = 4,88 tрассч = 1,92 | ||
| Аминокапроновая кислота | 99,8±0,2 Sr= 0,001; ср= 0,2% | 99,7±0,5 Sr= 0,005; ср= 0,6% |
| Fрассч = 2,85 tрассч = 0,92 | ||
На основании полученных результатов предложены методики количественного определения глицина и аминокапроновой кислоты с помощью гипобромит-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: К2SO4 (насыщ.) : H2O (1:7), при котором наблюдается 100% выход по току. Эффективность кулонометрического титрования предложено проверять по стандарт-титру «Кислота соляная С(HCl) =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, аспарагиновой, бензойной, глутаминовой, лимонной, никотиновой, салициловой, щавелевой, яблочной, янтарной) установлено, что электрогенерированные гидроксид-ионы быстро и в стехиометрических количествах взаимодействуют с кислотами с рК6,40. 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 показали, что различие между дисперсиями и между средними статистически незначимо (Fрассч<Fтабл=15,98 при Р=99%; tрассч < tтабл =3,50 при Р=99%, f=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 (n=5, P=95%)
| Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| 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 (n=5, P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено алкалиметрически, % |
| Кислота бензойная | 100,0±0,1 Sr= 0,0011; ср= 0,1% | 99,9±0,3 Sr= 0,023; ср= 0,3% |
| Fрассч = 4,57 tрассч = 0,88 | ||
| Кислота глутаминовая | 99,94±0,08 Sr= 0,001; ср= 0,08% | 99,9±0,3 Sr= 0,002; ср= 0,3% |
| Fрассч = 11,72 tрассч = 0,40 | ||
| Кислота никотиновая | 100,1±0,1 Sr= 0,0012; ср= 0,1% | 100,0±0,2 Sr= 0,0015; ср= 0,2% |
| Fрассч = 1,57 tрассч = 1,20 | ||
| Кислота салициловая | 99,9±0,1 Sr= 0,001; ср= 0,1% | 99,8±0,1 Sr= 0,001; ср= 0,1% |
| Fрассч = 1,28 tрассч = 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 Fрассч=3,16< Fтабл=4,47 при P=99%) и между средними (критерий Стьюдента tрассч=1,39< tтабл=2,83 при P=99% и f=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 гидроксид-ионами и не мешают определению действующих веществ в лекарственных формах. Найденные значения не выходят за рамки норм допустимых отклонений.
Определение субстанций ряда солей
электрогенерированными гидроксид-ионами
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 (n=5, Р=95%)
| Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
| Натрия хлорид | 136 211 286 | 134±4 212±3 285±2 | 0,013 0,010 0,011 |
| Натрия цитрат | 216 179 100 | 217±2 180±4 101±2 | 0,007 0,017 0,012 |
| Натрия салицилат | 107 157 218 | 106±3 157±3 218±2 | 0,020 0,013 0,010 |
| Натрия бензоат | 102 151 202 | 101±2 150±4 202±1 | 0,012 0,020 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 Fрассч < Fтабл=15,98 (при Р=99%) и tрассч < tтабл= 3,50 при Р=99% и f=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 (P=95%)
| Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено по НД, % |
| Натрия хлорид | 100,09±0,08 Sr= 0,0006; ср= 0,08% | 100,2±0,31 Sr= 0,002; ср= 0,3% |
| Fрассч = 11,77 tрассч = 1,12 | ||
| Натрия бензоат | 99,8±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 100,0±0,32 Sr= 0,003; ср= 0,3% |
| Fрассч = 10,91 tрассч = 1,59 | ||
| Натрия салицилат | 99,9±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,9±0,32 Sr= 0,003; ср= 0,3% |
| Fрассч = 10,35 tрассч = 0,48 | ||
| Натрия цитрат | 100,1±0,2 Sr= 0,002; ср= 0,2% | 99,9±0,33 Sr= 0,002; ср= 0,3% |
| Fрассч = 12,36 tрассч = 1,72 | ||
1 аргентометрия; 2 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 значительно ниже ошибки алкалиметрического титрования. При расчете критерия Фишера для всех исследуемых образцов шиповника оказалось, что Fрассч>Fтабл=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 (n = 5, Р= 95%)
| ЛРС | Найдено ОК, мкг | Добавлено ЯК, мкг | Рассчитано ОК, мкг | Найдено ОК, мкг | Sr |
| Шиповника плоды | 182 182 182 | 46 91 139 | 228 273 321 | 230 ± 3 272 ± 3 320 ± 4 | 0,020 0,018 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 |
Рис. 8. Кривые кулонометрического титрования яблочной кислоты (I) и водного извлечения из шиповника плодов (II).
Таблица 34
Определение суммы органических кислот в шиповника плодах (n = 11, Р= 95%)
| ЛРС | Найдено кулонометрически, % | Найдено алкалиметрически, % |
| Шиповника коричного плоды, Марий-Эл | 2,71±0,04 Sr= 0,023; ср= 2% | 2,8±0,1 Sr= 0,062; ср= 4% |
| Fрассч = 7,55 | ||
| Шиповника морщинис-того плоды, Бот. сад КГМУ | 2,56±0,03 Sr= 0,015; ср= 1% | 2,66±0,08 Sr= 0,045; ср= 3% |
| Fрассч = 9,80 | ||
| Шиповника плоды, «Фито ЭМ» | 1,65±0,02 Sr= 0,017; ср= 1% | 1,73±0,08 Sr= 0,068; ср= 5% |
| Fрассч = 18,25 | ||
Таблица 35
Определение суммы органических кислот в рябины плодах (n = 11, Р= 95%)
| ЛРС | Найдено кулонометрически, % | Найдено алкалиметрически, % |
| Рябины плоды, «Красногорск-лексредства» | 3,41±0,04 Sr= 0,014; ср= 0,9% | 3,46±0,07 Sr= 0,028; ср= 2% |
| Fрассч = 4,22 tрассч = 1,33 | ||
| Рябины плоды, Марий-Эл | 3,90±0,06 Sr= 0,023; ср= 2% | 3,95±0,09 Sr= 0,035; ср= 2% |
| Fрассч = 2,26 tрассч = 1,01 | ||
| Рябины плоды, Чувашия | 4,04±0,06 Sr= 0,024; ср= 2% | 4,02±0,09 Sr= 0,032; ср= 2% |
| Fрассч = 1,84 tрассч = 0,41 | ||
Таблица 36
Определение содержания органических кислот в фитопрепаратах (Р= 95%)
| Фитопрепарат | Найдено кулонометрически, % | Найдено алкалиметрически, % |
| Холосас, «Алтайвитамины» | 1,15±0,02 Sr= 0,015; ср= 2% | 1,13±0,05 Sr= 0,032; ср= 4% |
| Fрассч = 4,75 tрассч =1,11 | ||
| Холосас, «Генос» | 1,70±0,02 Sr= 0,008; ср= 1% | 1,69±0,06 Sr= 0,029; ср= 4% |
| Fрассч = 13,71 tрассч =0,45 | ||
| Сироп из плодов шиповника, «Астромар», БАД | 0,282±0,006 Sr= 0,016; ср= 2% | 0,27±0,02 Sr= 0,050; ср= 6% |
| Fрассч = 9,00 tрассч =1,90 | ||
| Сироп из плодов шиповника, «Фарм-стандарт-Уфавита» | 0,40±0,007 Sr= 0,014; ср= 2% | 0,42±0,03 Sr= 0,048; ср= 6% |
| Fрассч = 13,33 tрассч =2,16 | ||
Сравнение результатов для рябины плодов показало, что различие между дисперсиями (Fрассч<Fтабл=4,85 при Р=99%) и между средними (tрассч < tтабл = 2,85 при Р=99% и f=20) статистически незначимо. Выборки однородны. Следует отметить, что интенсивность окраски водного извлечения из плодов рябины значительно меньше интенсивности окраски водного извлечения из плодов шиповника.
НД предлагает проводить стандартизацию лекарственного средства «Холосас» по содержанию свободных органических кислот в пересчете на яблочную 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 (Fрассч<Fтабл = 15,98 при Р=99%) и между средними (tрассч<tтабл = 3,50 при Р=99% и f=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 Sr= 0,007; ср= 1% | 1,42±0,05 Sr= 0,029; ср= 4% |
| Сок каланхоэ, «Вифитех» Образец №2 | 1,41±0,01 Sr= 0,006; ср=1% | 1,33±0,05 Sr= 0,033; ср=4% |
Содержание органических кислот в соке каланхоэ в виде солей составляет около 1% (содержание органических кислот определено также до пропускания через колонку с катионитом и составляет примерно 0,4%). Относительная ошибка среднего кулонометрических определений органических кислот в соке каланхоэ не превышает 2%.
Валидационная 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 (Fрассч =5,91 < Fтабл = 6,03 при Р = 99%) и между средними (tрассч =1,29 < tтабл = 2,93 при Р = 99% и f = 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 (n = 5, Р= 95%)
| Определено ОК, мкг | ДобавленоЯК, мкг | Рассчитано ОК, мкг | Найдено ОК, мкг | Sr |
| 336 336 336 | 75 125 174 | 411 461 510 | 415 ± 5 459 ± 3 512 ± 4 | 0,016 0,009 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
- Предложены унифицированные методы гальваностатической кулонометрии для контроля качества разнообразного ассортимента субстанций, лекарственных средств и ЛРС, выпускаемых отечественной химико-фармацевтической промышленностью.
- 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.
- 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.
- 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%.
- 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%.
- Показано, что новокаина гидрохлорид, анестезин, сульфаниламид, сульфацил-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%.
- 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 фурацилином, 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%.
- 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%.
- Разработаны методики определения электрогенерированными гидроксид-ионами никотиновой, глутаминовой, салициловой и бензойной кислот; натрия 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%.
- 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 гидроксид-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 титранта, построения градуировочных графиков, использования стандартных образцов (за исключением определения воды), характеризуются высокой точностью и экспрессностью.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Гальваностатическая кулонометрия в анализе нитроксолина / О.В. Шлямина, Г.К. Зиятдинова, С.Г. Абдуллина, Г.К. Будников // Фармация. – 2007. №1. С.67.
- 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. 98105.
- 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. 4750.
- Валидационная оценка методики анализа кислоты никотиновой/ С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, Г.К. Зиятдинова, Г.К. Будников // Фармация. – 2008. – №8. – С. 1113.
- Применение гальваностатической кулонометрии для анализа карбоновых кислот / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, Г.К. Зиятдинова и др. // Химико-фармацевтический журнал. – 2009. – №6. – С. 5456.
- Кулонометрическое определение глутаминовой кислоты / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, И.К. Петрова и др. // Фармация. – 2009. №5. – С. 57.
- Валидация методики определения содержания органических кислот в препарате «Холосас» / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев, С.А. Сидуллина // Фармация. – 2009. – №.8 – С. 2830.
- Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение аминокапроновой кислоты / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, С.А. Сидуллина// Современные методы химико-аналитического контроля фармацевтической продукции: Материалы первой Всеросс. конф. – М., 2009. – С. 34.
- 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. 56.
- 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. 78.
- Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в анализе водорода пероксида / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира // Здоровье и образование в ХХI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине: Сб. научн. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2009. – С.1617.
- Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение содержания органических кислот в листьях каланхоэ / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Здоровье и образование в ХХI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине: Сб. научн. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2009. – С.84-85.
- Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение парацетамола // Абдуллина С.Г., Петрова И.К., Сидуллина С.А. / Здоровье и образование в ХХI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине. Сб. научн. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2009. – С. 8384.
- 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. III Всероссийской научн.-практ. конф. с междунар. участием. – Курск, 2010. – С. 253255.
- Лира, О.А. Кулонометрическое определение липоевой кислоты / О.А. Лира, С.Г. Абдуллина, С. А. Сидуллина // Биотехнология и биомедицинская инженерия: Сб. тр. III Всероссийской научн.-практ. конф. с междунар. участием. – Курск, 2010. – С.284286.
- 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. 295296.
- 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. 911.
- Лира, О.А. Применение гальваностатической кулонометрии для анализа солей галогенводородных кислот / О.А. Лира, С.Г. Абдуллина // Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров: Материалы Респ. научн.практ. конф. – Казань, 2010. – С. 97100.
- 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.171174.
- Абдуллина, С.Г. Количественное определение натрия хлорида методом гальваностатической кулонометрии / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. тр. – Пятигорск, 2010. – С. 258259.
- Лира, О.А. Гальваностатическая кулонометрия в анализе солей ароматических кислот / О.А. Лира, С.Г. Абдуллина // Фармация и общественное здоровье: Материалы ежег. конф. – Екатеринбург, 2010. – С. 182184.
- Петрова, И.К. Валидация методики количественного определения фурацилина / Петрова И.К., Абдуллина С.Г. // Фармация и общественное здоровье: Материалы ежег. конф. – Екатеринбург, 2010. – С. 186189.
- Кулонометрическое определение дубильных веществ в лекарственном растительном сырье / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Г.К. Зиятдинова, Р.Ш. Хазиев, С.А. Сидуллина, Г.К. Будников // Фармация. – 2010. – №.4 – С. 1315.
- 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 ХI международного конгресса. – М., 2010. – С. 44-45.
- 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 ХI международного конгресса. – М., 2010. – С. 164165.
- Лира, О.А. Гальваностатическая кулонометрия в анализе глицина / О.А. Лира, С.Г. Абдуллина // Здоровье и образование в ХХI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2010. – С. 114115.
- 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 ХI международного конгресса. – М., 2010. – С. 540541.
- Абдуллина С.Г. Кулонометрическое определение воды по методу Карла Фишера в дротаверина гидрохлориде / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, И.К. Петрова // Здоровье и образование в ХХI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2010. – С. 45.
- Лира, О.А. Кулонометрическое определение аскорбиновой кислоты /О.А. Лира, С.Г. Абдуллина // Здоровье и образование в ХХI веке: Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни: Сб. науч. трудов Х междунар. конгресса. – М., 2010. – С. 528.
- Абдуллина, С.Г. Определение свободных органических кислот в растительном сырье / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. тр. – Пятигорск, 2010. – С. 67.
- 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. 203206.
- Определение содержания органических кислот в плодах рябины обыкновенной / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, Р.Ш. Хазиев, С.А. Сидуллина// Фармация. – 2011. – №2. – С. 1719.
- Кулонометрическое определение калия иодида в лекарственных средствах / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, С.А. Сидуллина, С.Н. Егорова // Фармация. – 2011. №4. – С. 810.
- Кулонометрическое определение содержания свободных органических кислот в плодах шиповника / С.Г. Абдуллина, Н.М. Агапова, О.А. Лира и др. // Химико-фармацевтический журнал. – 2011. – Т.45 – №5. – С. 2527.
- Кулонометрическое определение натрия хлорида в стерильных растворах / С.Г. Абдуллина, О.А. Лира, Р.Р. Сабиржан, С.Н. Егорова // Научные ведомости Белгородского государственного университета – 2011. №4. – Вып. №13/2. С. 182185.
- Абдуллина, С.Г. Кулонометрическое определение воды в лекарственных препаратах / С.Г. Абдуллина, О.А.Лира, И.К. Петрова // Фармация. 2011. №5. С. 1516.
- Абдуллина, С.Г. Валидационная 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. 342343.
- 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. 9394.
- Петрова, И.К. Количественное определение каптоприла методом гальваностатической кулонометрии // И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина, Р.М. Салахова / Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты. Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. – Самара, 2011. – С. 8182.
- Абдуллина, С.Г. Контроль качества фармацевтических субстанций по содержанию воды // С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова / Здоровье человека в XXI веке. Материалы III Российской научн.-практ. конф. – Казань, 2011. – С. 251253.
- Петрова, И.К. Применение электрогенерированного брома для анализа серусодержащих лекарственных препаратов // И.К.Петрова, С.Г. Абдуллина / Здоровье человека в XXI веке. Материалы III Российской науч.-практ. конф. – Казань, 2011. – С. 280283.
- Применение гальваностатической кулонометрии в анализе лекарственного препарата арбидол / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, О.А. Лира и др. / Журнал аналитической химии. 2012. Т.67. №3. С. 308311.
- Абдуллина, С.Г. Применение гальваностатической кулонометрии для анализа индапамида / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова // Фармация. 2012. №1. С. 1921.
- Петрова, И.К. Определение верапамила гидрохлорида электрогенерированным бромом / И.К. Петрова, С.Г. Абдуллина // Здоровье человека в XXI веке. Материалы IV Российской науч.-практ. конф. – Казань, 2012. – С. 481485.
- 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. 1214.
- 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. 5762.
- Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в фармацевтическом анализе / С.Г. Абдуллина // Фармация. 2012. №5. С. 5456.
- Валидационная оценка методики кулонометрического определения верапамила / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, Р.М. Салахова и др. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии 2012. №9 С. 2226.
- Абдуллина, С.Г. Гальваностатическая кулонометрия в анализе лекарственных средств. Учебно-методическое пособие для студентов фармацевтического факультета / С.Г. Абдуллина, И.К. Петрова, О.А. Лира / Казань: КГМУ, 2011. 62 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
