Методы анализа лекарственных средств, содержащих барбитураты

Для идентификации барбитуратов могут быть использованы реакции образования моно- и дизамещённых комплексов с солями меди (II) в присутствии пиримидина. Комплексы имеют лиловую окраску.

При взаимодействии с ионами серебра происходит образование однозамещённых (растворимых в воде) и двузамещённых (нерастворимых в воде) солей серебра. В присутствии карбоната натрия барбитураты образуют вначале натриевую соль, затем однозамещённую серебряную:

Однозамещённая серебряная соль при добавлении избытка нитрата серебра превращается в нерастворимую двузамещённую серебряную соль:

Гексобарбитал-натрий и бензобарбитал, содержащие заместители в положении 1, образуют только однозамещённые соли серебра.

Барбитураты могут быть обнаружены с помощью общих цветных реакций на производные пиримидина, основанных на окислении. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой и 1 – 2 каплями раствора дихромата калия появляется стойкое зелёное окрашивание. Если вместо дихромата калия взять раствор ванадата аммония, то после нагревания на водяной бане раствор приобретает травянисто-зелёное окрашивание. переходящее в голубое. При сплавлении барбитурата с резорцином и концентрированной серной кислотой, последующем охлаждении и подщелачивании раствором гидроксида натрия возникает флуоресценция.

Отличающиеся по окраске продукты конденсации образуют барбитураты и их натриевые соли с альдегидами: формальдегидом (в присутствии серной концентрированной кислоты); с раствором n-диметиламинобензальдегида в концентрированной серной кислоте. При использовании в качестве реактива ванилина в присутствии концентрированной серной кислоты после кипячения появляется вишнёвое окрашивание, переходящее в сине-фиолетовое:

Барбитураты и их натриевые соли можно идентифицировать сплавлением с едкими щелочами, так как они при этом разрушаются с выделением аммиака:

При последующем подкислении хлороводородной кислотой выделяется диоксид углерода и ощущается запах соответствующей жирной кислоты:

Для натриевых солей барбитуратов выполняют испытание, основанное на нейтрализации растворов разведённой хлороводородной кислотой:

Выпавший осадок барбитурата отфильтровывают, промывают водой, сушат и определяют температуру плавления. В гексобарбитал-натрии устанавливают наличие диметилциклогексилбарбитуровой кислоты (143 – 1470С), а в тиопентале-натрии – 5-(1-метилбутил-5-этил)-2-тиобарбитуровой кислоты (156 – 1610С).

Кроме того, обнаруживают ион натрия (по окраске пламени).

Для отличия барбитуратов друг от друга могут быть использованы реакции на функциональные группы, имеющиеся в положении 1 и 5. Так, фенильный радикал в фенобарбитале обнаруживают по образованию нитросоединений, окрашенных в жёлтый цвет. Реакция происходит после прибавления концентрированных азотной и серной кислот. Появление жёлтого окрашивания обусловлено образованием м-нитропроизводного фенобарбитала:

Эту же реакцию даёт бензобарбитал.

Подлинность фенобарбитала можно установить по образованию соли с ионом ртути (II) в щелочной среде. Образуется белый осадок, растворимый в избытке раствора аммиака. Фенобарбитал даёт цветную реакцию с нитритом натрия в присутствии серной кислоты. При нагревании на водяной бане в течение 10 мин появляется оранжево-жёлтое окрашивание с коричневым оттенком.

Специфичной для бензобарбитала является реакция с хлоридом железа (III). Предварительно его взбалтывают в течение 1 – 2 мин с 0,1 М раствором гидроксида натрия и фильтруют. Образующийся при гидролизе бензобарбитала бензоат-ион переходит в фильтрат. Он образует с ионом железа (III) розовато-жёлтый осадок.

Тиопентал-натрий, содержащий атом серы в молекуле, при нагревании в присутствии гидроксида натрия и ацетата свинца образует чёрный осадок сульфида свинца.

3.2.           Испытание на чистоту барбитуратов

При испытании на чистоту барбитала обнаруживают примесь этилбарбитуровой кислоты, а в фенолбарбитале – примесь фенилбарбитуровой кислоты. Поскольку обе эти кислоты проявляют более сильные кислотные свойства, чем соответствующие барбитураты, их примесь легко обнаружить потенциометрически по значению рН суспензии барбитала с водой (5,0 – 6,0) или иным методом. Посторонние примеси (ФС) в бензобарбитале устанавливают методом ТСХ (тонкослойная хроматография) на пластинках Силуфол УФ-254 в системе растворителей хлороформ-ацетон. В УФ-свете должно появиться только одно пятно. Методом ТСХ выполняют испытание на наличие посторонних примесей в тиопентале натрия (МФ). При испытании чистоты натриевых солей барбитуровой кислоты устанавливают предельное содержание примеси свободной щёлочи, метилового спирта и др.

3.3.           Общие методы количественного определения барбитуратов и их натриевых солей

Барбитураты количественно определяют методом нейтрализации в среде неводных растворителей. Навески растворяют в нейтрализованном диметилформамиде или смеси диметилформамида и бензола (барбитал). Диметилформамид используют в качестве растворителя при титровании более сильных кислот (рКа 7,3 – 7,8), например, барбитала, фенобарбитала. Титруют 0,1 М раствором гидроксида натрия, используя индикатор тимоловый синий. Диметилформамид, являясь основным растворителем, присоединяет протон, усиливая при этом кислотные свойства барбитуратов:

При последующем титровании гидроксидом натрия выделяются диметилформамид, вода и ион натрия. Последний с анионом барбитурата образует натриевую соль:

При титровании очень слабых кислот титрантом служит 0,1 М раствор метилата натрия.

Барбитураты можно также титровать в присутствии индикатора тимолфталеина в среде этанола или ацетона. Водно-спиртовые растворы усиливают кислую реакцию. Присутствие спирта (ацетона) улучшает растворимость и предотвращает гидролиз образующихся натриевых солей и барбитуратов.

Количественное определение бензобарбитала выполняют в спиртовом растворе, титруя его 0,1 М раствором гидроксида натрия до синего окрашивания (индикатор тимоловый синий).

Реакцию взаимодействия производных барбитуровой кислоты с ионом ртути (II), в результате которой образуются нерастворимые соединения, используют для меркуриметрического определения, сочетая его с комплексонометрией. Кислотные формы барбитуратов растворяют в этаноле, натриевые соли – в воде, добавляют 10%-ый раствор ацетата натрия и избыток 0,1 М раствора нитрата ртути (II). Осадок барбитурата ртути (II) отфильтровывают, а в фильтрате комплексонометрическим методом в присутствии гексаметилентетрамина оттитровывают избыток нитрата ртути (II).

В основе меркуриметрического определения лежит реакция между барбитуратом и нитратом ртути (II).

Количественное определение барбитуратов и их натриевых солей можно выполнить аргентометрическим методом, основанном на образовании одно- и двузамещённых солей серебра.

Барбитураты и их натриевые соли можно также количественно определить гравиметрическим методом, осаждая или извлекая кислотные формы барбитуратов. Натриевые соли предварительно переводят в кислотные формы. В качестве экстрагентов используют эфир или хлороформ, который затем отгоняют, осадок сушат и взвешивают. Указанный гравиметрический метод рекомендован ФС для количесвтенного определения тиопентала натрия. Он основан на многократном извлечении хлороформа. После отгонки хлороформа и высушивания этой кислоты должно быть 84,0 – 87,0% (в пересчёте на сухое вещество). По МФ хлороформные извлечения выпаривают досуха и остаток растворяют в диметилформамиде. Затем титруют, используя в качестве титранта 0,1 М раствор метилата лития (индикатор тимоловый синий). Тиопетал-натрий можно определить йодхлорометрическим методом, основанном на окислении серы избытком 0,25 М раствора йодмонохлорида при температуре 80 – 900С.

Для количественной оценки барбитуратов и их солей используют спектрофотометрическое определение в области 239 – 240 нм. Растворителями при этом служат боратный буферный раствор с рН 10 (барбитал, гексобарбитал-натрий) или 1%-ный раствор аммиака (фенобарбитал). В указанных условиях барбитал имеет максимум поглощения при 240 нм, барбитал-натрий – при 239 нм, фенобарбитал при 240 нм. гексобарбитал-натрий при 224 нм, тиопентал-натрий при 255 нм, 305 и 239 нм. Известны многочисленные методики фотометрического определения барбитуратов в лекарственных формах, основанных на рассмотренных выше цветных реакциях.

3.4. Примеры методов анализа лекарственных веществ, содержащих барбитураты для определённых прописей

Пропись 123. Фенобарбитала 0,001; 0,002; 0,003; 0,005 или 0,02 г

                        Сахара (или глюкозы) 0,1 г или 0,2 г.

Пропись 124. Фенобарбитала 0,03 г

                        Кальция глюконата 0,5 г

Пропись 125. Фенобрабитала 0,005 г

                        Димедрола 0,005 г

                        Сахара 0,2 г

Пропись 126. Фенобарбитала 0,005 г

                        Димедрола 0,005 г

                        Кальция глюконата 0,3 г

Пропись 127. Фенобарбитала 0,01 г

                        Кальция глюконата 0,25 г

                        Глюкозы 0,25 г

Определение подлинности. Фенобарбитал. К 0,05 – 0,1 г порошка прибавляют 5 – 6 капель 96% этанола, 3 – 5 капель 1% спиртового раствора кобальта нитрата и 1 – 2 капли водно-спиртового раствора аммиака. Появляется фиолетовое окрашивание.

Количественное определение. Фенобарбитал.

Для прописи 123:  К 0,5 г (0,001 фенобарбитала), 0,3 г (0,002 и 0,003 г), 0,15 г (0,005 г) или 0,05 г (0,02 г) порошка прибавляют 5 мл 96% этанола, нейтрализованного по смешанному индикатору (спиртовые растворы фенолфталеина и тимолового синего 1:1), и титруют 0,02 моль/л раствором натрия гидроксида до слабого фиолетового окрашивания.

1 мл 0,02 моль/л раствора натрия гидроксида соответствует 0,004645 г фенобарбитала.

Для прописи 124: обрабатывают 0,1 г порошка эфиром 4 раза по 5 мл. Эфирные извлечения фильтруют и эфир отгоняют. Сухой остаток растворяют в 5 мл 96% этанола и далее определяют по методике, описанной в прописи 123.

Для прописи 125, 126, 127: обрабатывают 0,3 (для прописи 127 – 0,25) г порошка эфиром 4 раза по 5 мл (остаток сохраняют для определения димедрола). Эфирные извлечения фильтруют и эфир отгоняют. Сухой остаток растворяют в 5 мл 96% этанола и далее определяют по методике в прописи 123.

Пропись 135. Дифенина 0,1 г

                       Фенобарбитала 0,05 г

                       Папаверина гидрохлорида 0,05 г

                       Натрия тетрабората 0,2 г

Количественное определение. Фенобарбитал. Помещают 0,2 г порошка в делительную воронку, прибавляют по 5 мл воды и разведённой соляной кислоты, извлекают фенобарбитал и 5,5-дифенилгидантоин эфиром 1 раз 15 мл и 3 раза по 10 мл, взбалтывают по 2 мин. Эфирные извлечения фильтруют через фильтр, содержащий 1 г безводного натрия сульфата, в сухую колбу, фильтр промывают 5 мл эфира и эфир отгоняют. к сухому остатку прибавляют 5 мл воды, 0,05 г безводного натрия карбоната, взбалтывают 2 мин и фильтруют. Осадок на фильтре промывают водой 5 раз по 3 мл. К фильтрату прибавляют 0,15 г безводного натрия карбоната, перемешивают до растворения и титруют 0,1 моль/л раствором серебра нитрата до появления неисчезающей белой мути.

1 мл 0,1 моль/л раствора серебра нитрата соответствует 0,02322 г фенобарбитала.

Пропись 137. Бензонала (бензобарбитала) 0,03 г

                        Сахара 0,3 г

Определение подлинности. Бензонал.

1.     К 0,05 г порошка прибавляют 0,5 мл 96% этанола и нагревают на водяной бане при 45 – 500С в течение 1 мин. После охлаждения добавляют 3 – 5 капель 1% спиртового раствора нитрата кобальта и 1 – 2 капли водно-спиртового раствора аммиака. Появляется фиолетовое окрашивание.

2.     Промывают на фильтре 0,1 г порошка 2 – 3 мл хлороформа и хлороформ отгоняют. К сухому остатку прибавляют 2 – 3 капли раствора нитрита натрия в концентрированной серной кислоте. Появляется красно-оранжевое окрашивание.

3.     К 0,05 г порошка прибавляют 5 – 6 капель 96% этанола, по 0,5 мл щелочного раствора гидроксиламина и разведённой соляной кислоты и 3 – 5 капель раствора окисного железа хлорида. Появляется красно-фиолетовое окрашивание.

Количественное определение. К 0,05 г порошка прибавляют 5 мл 96% этанола, нейтрализованного по тимолфталеину, нагревают на водяной бане при 40 – 500С в течение 2 мин и титруют 0,02 моль/л раствором натрия и гидроксида до голубого окрашивания.

1 мл 0,02 моль/л раствора натрия гидроксида соответствует 0,006727 г бензонала.

Заключение

Фармакопейный анализ лекарственных средств включает в себя оценку качества по множеству показателей. В частности, устанавливается подлинность лекарственного средства, анализируется его чистота, проводится количественное определение.

В качестве методов используются как физические, так и химические методы анализа.

Лекарственные вещества, содержащие барбитураты, относятся к наркотическим, а потому  контроль качества средств, содержащих данные вещества, поступающих в аптеку, представляется очень важным.

В курсовой рассмотрены вопросы о физических и химических свойствах барбитуратов. Перечислены возможные методики оценки подлинности, качественного и количественного содержания барбитуратов в лекарственном препарате.

Приведены примеры конкретных рецептов и прописей для лекарственных препаратов с барбитуратами.