Порядок проведения коллоквиума

КАФЕДРА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Для студентов III курса

(6 семестр, модуль 2)

Тюмень, 2014 г.

УДК 615.011

.5 (075.8)

ББК 52.85 я 73

М 54

Составители: доцент Чурина Т.П.

профессор, заведующий кафедрой

фармацевтической химии Нохрин Д.Ф.

Рецензенты: Фомин Анатолий Николаевич, доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармацевтической химии и токсикологической химии ГБОУ ВПО «Ярославская государственная медицинская академия» Минздрава России

Катаев Валерий Алексеевич, доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой послевузовской подготовки провизоров ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России

«Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по фармацевтической химии для студентов III курса (6 семестр, модуль 2)» - Тюмень, ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России, 2014. - с.

«Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по фармацевтической химии для студентов III курса (6 семестр, модуль 2)» подготовлено в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (3 поколения), рабочей программы по фармацевтической химии, паспорта компетенций, предусмотренных ООП ВПО по специальности 060301 «Фармация» и предназначено для домашней подготовки студентов и выполнения практической работы на занятии. По каждой теме четко сформулированы цель и целевые задачи, выделены методологические и воспитательные аспекты, приведены развиваемые компетенции, вопросы для самоподготовки и контроля знаний, дана ориентировочная основа действий студента (выполнение практической части занятия, направленной на развитие компетенций), выделены ожидаемые результаты развиваемых компетенций (студент должен знать, студент должен уметь, студент должен владеть), освоение которых предусмотрено при изучении соответствующей темы, предложены ситуационные задачи, список основной и дополнительной литературы к каждому занятию. Так же приведен бально-рейтинговый план практических занятий на 6 семестр, модуль 2.

УДК 615.011.5

ББК 52.81 я 73

М 54

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 060301 – Фармация.

© Чурина Т. П., Нохрин Д. Ф., 2014

© ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава России, 2014

Занятие №1-3

ТЕМА: Анализ лекарственных веществ и препаратов физическими и физико-химическими методами

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Освоить особенности применения идентификации и количественного определения
лекарственных средств различной структуры с использованием некоторых физических и
физико-химических методов.

ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ

1. Изучить устройство приборов, технику выполнения колориметрического, флюориметрического, рефрактометрического, хроматографического методов анализа.

2. Провести идентификацию лекарственных препаратов микрокристаллоскопическим, флуоресцентным методом.

3. Освоить особенности определения концентрации глицерина, спирта в растворах, настойках по плотности с использованием ареометра и пикнометра.

ТИП ЗАНЯТИЯ: фронтально-цикловой.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАССМАТРИВАЕМОЙ ТЕМЫ:

- связь законов диалектики с вопросами фармацевтической химии;

- действенность закона взаимного перехода количественных изменений в качественные на примере физико-химических методов исследования;

- физико-химические методы анализа как объективные методы количественного определения фармацевтических препаратов;

- влияние различных факторов на точность выполнения фармацевтического анализа.

Развиваемые компетенции:

- способность и готовность к обеспечению деятельности по охране труда и технике безопасности (ПК-21);

- способность и готовность проводить анализ лекарственных средств с помощью химических и физико-химических методов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи РФ (ПК-35);

- способность и готовность интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36).

Вопросы для самоподготовки:

1. Сущность и разновидности методов анализа, основанных на измерении поглощения света: фотоэлектроколориметрия, спектрофотомерия. Теоретические основы метода применение его в фармацевтическом анализе. Устройство приборов и принцип работы.

2. Флуориметрический метод анализа. Теоретические основы метода, его применение в фармацевтическом анализе.

3. Рефрактометрия. Теоретические основы метода, его применение в фармацевтическом анализе. Значение в оценке качества лекарственных препаратов. Техника работы и обработка полученных результатов. Устройство прибора, уход за ним в процессе эксплуатации.

4. Хроматография: ионно-обменная, адсорбционная, распределительная хроматография на бумаге, хроматография в тонком слое сорбента. Понятие о газо-жидкостной хроматографии, ВЭЖX. Теоретические основы методов и использования их для оценки подлинности, чистоты и количественного определения лекарственных препаратов.

5. Микрокристаллоскопия и её применение в фармацевтическом анализе. Теоретические основы метода, техника выполнения определений.

6. "Плотность" - как показатель чистоты и подлинности лекарственных препаратов. Определение плотности: с помощью пикнометра, ареометра. Теоретические основы метода, техника выполнения определений, оценка результата. Использование плотности для количественного определения. Интерполяция значений плотности.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

Задание 1. Рефрактометрическое определение концентрации лекарственных

Веществ в растворах, жидких лекарственных формах.

Ориентировочная основа действий:

1. Изучить устройство рефрактометра, технику выполнения измерений на приборе.

2. Определить 3-4х-кратно показатель преломления и рассчитать его среднее значение с точностью до четвёртого знака.

3. Рассчитать концентрацию лекарственного вещества по рефрактометрическим таблицам, применяя при необходимости прямую интерполяцию или используя фактор показателя преломления.

4. Представить результаты преподавателю, оформить и защитить протокол.

Задание 2. Колориметрический, фотоэлектроколориметрический метод анализа

Лекарственных веществ.

Ориентировочная основа действий:

1. Ознакомиться с теоретическими основами фотометрии, законами светопоглощения, математическим их выражением.

2. Изучить устройство фотоэлектроколориметра, назначение основных узлов и принцип его работы.

3. Измерить оптическую плотность стандартного раствора меди сульфата и серии растворов меди сульфата известной концентрации, постороить калибровочный график.

4. Измерить оптическую плотность исследуемого раствора меди сульфата.

5. Рассчитать концентрацию меди сульфата в растворе двумя вариантами по оптической плотности стандартного раствора и по калибровочному графику.

6. Представить полученные результаты в виде протокола.

Задание 3. Спектрофотометрический анализ лекарственных препаратов.

Ориентировочная основа действий:

1. Ознакомиться с принципами работы спектрофотометра, отметить отличия от фотоэлектроколориметрии.

2. Измерить оптическую плотность раствора анализируемого лекарственного вещества.

3. Представить в виде таблицы и графика спектр поглощения в видимой и ультрафиолетовой областях, выделить максимумы, минимумы поглощения, отметить наличие или отсутствие «плеча», «площадки».

4. Результаты работы и протокол представить преподавателю.

Задание 4. Поляриметрический анализ лекарственных средств.

Ориентировочная основа действий:

1. Изучить устройство и принцип работы кругового поляриметра, выделить основные узлы и их назначение.

2. Правильно заполнить кювету и измерить угол оптической активности раствора, приготовленного по методике ФС, оптически активного лекарственного препарата и серии растворов известной концентрации.

3. Построить калибровочный график.

4. Вычислить концентрации лекарственного вещества в исследуемом растворе по расчетной формуле и калибровочному графику. Дать оценку качества препарата.

5. Представить результаты анализа и протокол работы преподавателю.

Задание 5. Флюориметрическое определение лекарственных препаратов.

Ориентировочная основа действий:

1. Ознакомиться с теоретическими основами флуоресценции, флуориметрии, факторами, влияющими на флюоресценцию и интенсивность.

2. Изучить устройство флуоресцентной лампы, принцип действия, технику безопасности при работе с ним.

3. Практически определить подлинность лекарственных препаратов по результатам флуоресцентных реакций, отметив специфичность аналитического эффекта.

4. Представить результаты преподавателю, оформить и защитить протокол.

Задание 6. Микрокристаллоскопический анализ лекарственных веществ.

Ориентировочная основа действий:

1. Познакомиться с теоретическими основами микрокристаллоскопии, устройством и принципом работы микроскопа.

2. Провести микрокристаллоскопические реакции идентификации, используя 2 варианта техники работы: наслоение и соединение капель.

3. Результаты наблюдений занести в протокол, зарисовать морфологическую форму кристаллов. Представить химизм протекающих реакций.

4. Сдать протокол на контроль преподавателю.

Задание 7. Хроматографические методы анализа лекарственных средств.

А) Ионообменная хроматография.

Ориентировочная основа действий:

1. Изучить теоретические основы ионообменной хроматографии, виды ионообменных смол: катиониты в"Н" и солевой форме, аниониты в"ОН" и солевой форме.

2. Подготовить к работе колонку для ионообменной хроматографии.

3. Рассчитать навеску анализируемой лекарственной формы.

4. Промыть колонку очищенной водой до нейтральной реакции, отрегулировать скорость вытекания – 20 кап/мин.

5. Внести пипеткой навеску анализируемой лекарственной формы, провести процесс хроматографирования, сохраняя скорость вытекания элюата 20 кап/мин.

6. Периодически проводить контроль элюата на рН среды по индикатору, сливая пробы в приемник.

7. Полученный элюат, объединенный с пробами, оттитровать стандартным раствором кислоты или щелочи, соответственно.

8. Представить результаты преподавателю, оформить и защитить протокол.

Б) Распределительная хроматография на бумаге, тонкослойная хроматография.

Ориентировочная основа действий:

1. Подготовить полоску хроматографической бумаги или пластинку для тонкослойной хроматографии.

2. Карандашом нанести линию старта, отметить места нанесения проб.

3. Нанести капилляром пробу анализируемого лекарственного препарата и поместить в камеру с растворителем.

4. При приближении фронта растворителя к противоположному концу бумаги или пластинки, закончить хроматографирование.

5. Вынуть хроматограмму из камеры, отметить линию фронта растворителя карандашом.

6. Высушить хроматограмму, проявить, высушить.

7. Определить центр пятна, вычислить величину Rf, сделать соответствующий вывод.

8. Результаты представить преподавателю, оформить и защитить протокол.

Задание 8. Определение плотности жидких лекарственных препаратов (растворы этилового спирта, глицерин, настойки) пикнометром, ареометром.

1. Взвесить на аналитических весах чистый сухой пикнометр с точностью до 0,0002 г, заполнить настойкой выше метки и поместить в термостат на 20 минут.

2. Убрав избыток жидкости полоской фильтровальной бумаги, взвесить пикнометр с настойкой на аналитических весах с точностью до 0,0002 г.

3. Пикнометр освободить от настойки, промыть водой очищенной.

4. Заполнить пикнометр водой очищенной и после термостатирования, убрав излишки воды, взвесить на аналитических весах.

5. Вычислить плотность настойки, пользуясь расчетной формулой из ОФС – 42-2619-97.

6. Оценить качество настойки по показателю «плотность», пользуясь частной ФС.

7. Установить по значению плотности концентрацию (объемные и массовые%) спирта, в анализируемой настойке, проведя интерполяцию.

8. Пользуясь ареометром, соблюдая методику ОФС, 3-х кратно определить плотность глицерина.

9. Вычислить методом интерполяции значение плотности по таблице, установить концентрацию глицерина в анализируемом образце.

10.Результаты представить преподавателю. Оформить протокол.

Ожидаемые результаты развиваемых компетенций

Студент должен знать

- устройство приборов, технику выполнения колориметрических методов, флуорометрического, рефрактометрического, хроматографического методов анализа;

- теоретические основы колориметрии, поляриметрии, флуориметрии, рефрактометрии, хроматографии;

- теоретические основы определения плотности;

- технику безопасности при работе с электроприборами.

Студент должен уметь:

- идентифицировать препараты, используя метод распределительной хроматографии на бумaге, TCX, микрокристаллоскопию;

- фотометрическими методами определять концентрацию препарата и спектры поглощения в видимом и УФ свете;

- определять плотность лекарственных препаратов с помощью пикнометра и ареометра;

- определять концентрацию рефрактометрически с расчетами по фактору и методом интерполяции.

Студент должен владеть:

- навыками инструментального анализа и интерпретацией результатов для оценки качества лекарственных препаратов.

Вопросы для самоконтроля:

1. Сущность рефрактометрического анализа.

2. Физический смысл понятий "показатель преломления", "фактор показателя преломления", "интервальные значения показателя преломления", "выпадающее значение".

3. Перечислите, какие факторы влияют на численное значение показателя преломления.

4. Поясните, в проходящем или отраженном свете ведется определение показателя преломления окрашенных жидкостей, неокрашенных?

5. Какую информацию нужно иметь для расчета концентрации исследуемого вещества дополнительно к значениям показателей преломления раствора и растворителя, определенных с помощью рефрактометра?

6. Применение рефрактометрии в фармацевтическом анализе.

7. Запищите расчетные формулы для определения концентрации лекарственных веществ в одно- и двух- компонентных лекарственных формах.

8. Представить принципиальную схему фотоэлектроколориметра, спектрофотометра.

9. Выделите принципиальные отличия спектрофотометрии от фотоколориметрии. Запишите выражение основного закона светопоглощения. Поясните возможность его использования для определения:

- молярного коэффициента поглощения;

- удельного показателя поглощения;

- концентрации лекарственного вещества в растворе.

10. Удельный показатель поглощения, его физический смысл, использование в фармацевтическом анализе.

11. Молярный коэффициент поглощения, использование в фармацевтическом анализе.

12. Характеристика понятий: цвет основной, цвет дополнительный.

13. Представьте интервалы длин волн света: инфракрасного, видимого, ультрафиолетового.

14. Приведите примеры использования визуальной колориметрии для идентификации и дифференциации лекарственных препаратов.

15. В чем сущность дифференциальной спектрофотометрии, фотометрического титрования?

16. Сущность поляриметрии, её применение в фармацевтическом анализе.

17. Какие приборы используются для определения оптической активности, их принципиальная схема устройства?

18. Какие факторы влияют на величину угла оптического вращения?

19. Поясните, какие лекарственные вещества обладают оптической активностью.

20. Что такое удельное вращение? Дайте определение и математическое выражение.

21. Поясните возможность использования удельного вращения для оценки чистоты, подлинности и количественного анализа.

22. Представьте варианты количественного определения лекарственных средств с использованием поляриметрического метода.

23. Дайте характеристику понятий: люминесценция, флуоресценция, фосфоросценция.

24. Какие реакции называют флуоресцентными?

25. Преимущества и недостатки флуоресцентных реакций. Сущность флуориметрического анализа.

26. Сущность микрокристаллоскопических реакций, влияние условий кристаллизации на форму и размер кристаллов.

27. Техника выполнения микрокристаллоскопических реакций.

28. Устройство, правила эксплуатации и уход за микроскопом.

29. Перечислите основные оптические константы кристаллов, их использование в фармацевтическом анализе.

Ситуационные задачи.

1. Применение рефрактометрии в фармацевтическом анализе.

1.1. Пользуясь рефрактометрическими таблицами, вычислить двумя способами фактическое содержание метенамина в растворе при 3-х кратном определении показателя преломления: 1,3674; 1,3673; 1,371. Показатель преломления воды 1,333.

1.2. Рассчитайте концентрацию раствора натрия салицилата, если измеренные показатели преломления раствора: 1,3369, 1,3560, 1,3371, 1,336. Показатель преломления воды 1,333, фактор показателя преломления 1%-ного раствора анализируемого лекарственного вещества равен 0,0013. Дайте понятие "выпадающего значения показателя преломления".

1.3. Определить концентрацию раствора магния сульфата, используя справочные таблицы, если средний из 3-х показателей преломления при 25° С равен 1,352. Показатель преломления воды 1,3322.

1.4. Рассчитайте двумя вариантами концентрацию раствора калия бромида, если показатель преломления раствора равен 1,3398. Условия определения стандартные.

1.5. Рассчитайте содержание глюкозы в лекарственной форме:

Кислоты аскорбиновой 0,1

Глюкозы 0,25,

если точную навеску одного порошка растворили в мерном цилиндре и довели до 5 мл водой. Йодометрически определили, что в 2-х мл полученного раствора содержится 0,042 г кислоты аскорбиновой. Средний из 3-х определений показатель преломления раствора равен 1,3435. Определение проводили при 20°С. Влажность глюкозы 10%.

1.6. Средний показатель преломления анализируемого раствора барбитала-натрия, приготовленного массо-объемным способом, равен 1,3586, а показатель преломления воды 1,333. Рассчитайте концентрацию раствора, если фактор показателя преломления барбитала-натрия для всех концентраций 0,00192.

2. Применение поляриметрического метода в анализе лекарственных средств.

2.1. Угол вращения 5%-ного раствора хлорамфеникола (левомицетина) в этаноле составляет +1°. Рассчитайте удельное вращение. Измерение проводили в трубке с рабочей длинной (толщина слоя раствора) 1дм.

2.2. Рассчитайте удельное вращение хинина сульфата в пересчете на сухое вещество, если угол вращения 3%-ного раствора в 0,1 моль/л растворе кислоты хлороводородной при длине кюветы 209 мм равен: (-)13,74°; (-)13,68°; (-)13,70°. Потеря в массе при высушивании хинина сульфата 4%.

2.3. Рассчитайте удельное вращение кислоты аскорбиновой, если угол вращения 2%-ного водного раствора в кювете с рабочей длиной 21 см равен +1°; +0,98°;-0,97°; +0,96°. "Нулевая" точка прибора (-)0,4°.

2.4. Угол вращения 3%-ного раствора хинина сульфата в 0,1 моль/л растворе кислоты хлороводородной составляет (-)7,2°. Рассчитайте удельное вращение, учитывая, что измерение проводилось в трубке с рабочей длиной 10 см.

2.5. Точную навеску рибофлавина (0,1012 г) растворили в 4 мл 0,1 моль/л спиртового раствора калия гидроксида и довели водой до 20 мл. Рассчитайте удельное вращение рибофлавина, если измеренный угол вращения равен (-)0,6°, а рабочая длина трубки 0,95 дм.

2.6. Рассчитайте верхний предел возможного значения угла вращения 5%-ного водного раствора атропина сульфата при длине кюветы 20 см, если согласно данным ФС удельное вращение должно быть не более (-)0,6°.

2.7. Рассчитайте удельное вращение апоморфина гидрохлорида, если для его определения навеску массой 0,7500 г растворили в 50 мл 0,02 моль/л раствора кислоты хлороводородной. Угол оптической активности полученного раствора при длине кюветы 3 дм равен +2,26°.

2.8. Рассчитайте интервал возможных значений угла вращения 0,5%-ного раствора кортизона ацетата в ацетоне, если удельное вращение должно быть, согласно ФС, от +178° до +194°. Длина кюветы 20 см.

2.9. Рассчитайте удельное вращение глюкозы в пересчете на сухое вещество, если угол вращения водного раствора, содержащего 2,5 г лекарственного вещества в 25 мл растворителя, при длине кюветы 10 см равен +4,760. "Нулевая" точка прибора +0,02°.

2.10. Рассчитайте интервал возможных значений угла вращения ментола, если, согласно данным ФС, удельное вращение 10%-ного раствора ментола в спирте 95% должно быть от (-)49° до (-)51°. Длина кюветы 20 см.

2.11. Рассчитайте интервал возможных значений угла вращения 5%-ного раствора хлорамфеникола (левомицетина) в 95% спирте при длине кюветы 25 см, если удельное вращение, согласно ФС, должно иметь значение от +15° до +20°, а измерение предполагается проводить на поляриметре имеющем "нулевую" точку +0,42°.

2.12. Рассчитайте удельное вращение камфоры, если угол вращения раствора, содержащего 5,0 г камфоры в 50 мл 95% этанола, при длине кюветы 30 см при 3-х кратном определении имеет значение +13,4°; +13,2°; +13°. Плотность 95% этанола 0,81 г/мл.

2.13. Рассчитайте концентрацию ментола в спиртовом растворе, если удельное вращение составляет (-)50°, а фактический угол вращения (-)5°,толщина рабочего слоя 1 дм.

2.14. Рассчитайте удельное вращение кислоты аскорбиновой, если угол вращения 2%-ного водного раствора в кювете с длиной 30 см равен: (-)4,4°; (-)4,42°; (-)4,38°.

3. Применение фотометрии и спектрофотометрии в анализе лекарственных препаратов.

3.1. Рассчитайте содержание (%) хлорамфеникола (левомицетина) в водном растворе, если при измерении на спектрофотометре (кювета 10 мм) оптическая плотность составляет 0,59, а угол удельного вращения Е_1см^1% левомицетина равен 295.

3.2. При измерении на спектрофотометре оптической плотности раствора 0,001% натрия пара-аминосалицилата получили следующие значения: оптическая плотность при длине волны 265 нм составила 0,685, а при длине волны 299 нм – 0,46. Сделайте заключение о качестве препарата, пользуясь частной ФС.

3.3. Оцените качество аллопуринола по показателю «Поглощающие примеси» (отношение оптической плотности при 231 нм к оптической плотности при 250 нм должно быть согласно ФС от 0,50 до 0,62). Оптическая плотность 0,001% раствора анализируемого образца в 0,1 моль/л растворе кислоты хлороводородной в кювете с толщиной слоя 1,0 см при 231 нм равно 0,462, при 250 нм – 0,872.

3.4. Оцените качество азатиоприна по количественному содержанию (должно быть согласно ФС не менее 98,0% и не более103,0% в пересчете на сухое вещество), если 0,05012 г. анализируемого образца растворили и довели до метки 0,1 моль/л раствором кислоты хлороводородной в мерной колбе вместимостью 250 мл (раствор А). 5,0 мл раствора А довели до метки тем же растворителем в мерной колбе вместимостью 100 мл.

Оптическая плотность полученного раствора при 280 нм в кювете с толщиной слоя 1,0 см составила 0,615. Удельный показатель поглощения азатиоприна в указанных условиях – 600. Потеря в массе при высушивании анализируемого образца азатиоприна 0,5%.

3.5. Соответствует ли масляный раствор ретинола ацетата (3,44%) требованиям ФС по содержанию поглощающих примесей, если отношения значений оптических плотностей при длине волн 311,5 нм и 337 нм к оптической плотности при длине волны 326 нм должны быть равны 0,857±0,03, а оптические плотности приготовленного по методике ФС раствора при длине волн 311,5; 326; 337 нм, соответственно, составляют: 0,395; 0,465; 0,401.

3.6. Соответствует ли эпинефрин (адреналина гидротартрат) требованиям ФС по значению удельного показателя поглощения (должен быть 78), если оптическая плотность 0,005%-ного раствора эпинефрина в 0,01 моль/л растворе кислоты хлороводородной при длине волны 279 нм и толщине кюветы 9,9 мм равна 0,389.

3.7. Оцените качество хлорамфеникола (левомицетина) по значению удельного показателя поглощения при длине волны 298 нм (согласно ФС должно быть 290-305 нм), если оптическая плотность 0,002%-ного водного раствора при указанной длине волны и толщине кюветы 9,8 мм равна 0,591.

3.8. Оцените качество раствора цианокобаламина для инъекций по 100 мл в соответствии с требованиями ФС (должно быть 0,09-0,11 мг/мл), если оптическая плотность 10 мл препарата доведённого водой до метки в мерной колбе вместимостью 50 мл при длине волны 361 нм в кювете с толщиной слоя 1 см равна 0,435. Удельный показатель поглощения стандартного образца цианокобаламина в указанных условиях равен 207.

3.9. Рассчитайте удельный показатель поглощения лекарственного препарата, если известно, что для приготовления, раствора взяли навеску 0,0517 г. Её растворили в 100 мл растворителя, поместили 2 мл полученного раствора в мерную колбу на 100 мл и довели до отметки. Оптическая плотность приготовленного раствора оказалась равной: 0,35; 0,355; 0,345.

3.10. Навеску нитрофурантоина (фурадонина) массой 0,1012 г поместили в мерную колбу на 100 мл, прибавили 50 мл воды и 2,5 мл 1 моль/л раствора натрия гидроксида, довели водой до метки. Отобрали 0,6 мл полученного раствора и довели в мерной колбе на 100 мл до отметки водой. Через 20 мин, считая с момента прибавления щелочи, измерили оптическую плотность на ФЭК в кювете с рабочей длиной 1 см при длине волны 360 нм. Получили среднее из 3-х значение оптической плотности – 0,465. Оцените качество нитрофурантоина (фурадонина). Удельный показатель светопоглощения стандартного образца нитрофурантоина (фурадонина) равен 750.

3.11. Рассчитайте концентрацию барбитала в фотометрируемом растворе (в г/мл, в г/250мл, в %), если навеску массой 0,1500 г довели этанолом до отметки в мерной колбе вместимостью 250 мл.

3.12. Соответствует ли содержание ретинола ацетата требованиям ФС (не менее 97,0 и не более 100,0%), если навеску массой 0,02936 г растворили и довели до отметки абсолютным этанолом в мерной колбе вместим остью 100 мл. Оптическая плотность указанного раствора при длине волны 326 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм равна 0,448. Удельный показатель поглощения составляет 1550.

3.13. Оцените качество метициллина по отношению значений оптической плотности при 280 нм к оптической плотности при 264 нм (согласно ФС должно быть 1,30-1,45), если оптическая плотность анализируемого образца метициллина при указанных длинах волн равна 0,590; 0,585; 0,599 и соответственно 0,423; 0,420; 0,417.

3.14. Рассчитайте удельный показатель поглощения рибофлавина (среднее значение), если навеску массой 0,1000 г растворили и довели водой до отметки в мерной колбе вместимостью 500 мл, (раствор А). В мерную колбу 200 мл вносили последовательно 1,0; 2,0;...; 6,0 мл раствора А, доводили водой до отметки. Оптическая плотность полученных растворов при длине волны 267 нм в кювете столщиной слоя 10,1 мм равна соответственно: 0,086; 0,171; 0,257; 0,343; 0,430; 0,515.

3.15. Рассчитайте содержание платифиллина гидротартрата в растворе для инъекций, если 1,0 мл препарата обработали соответствующим реактивом, довели водой до отметки в мерной колбе вместимостью 50 мл. Оптическая плотность полученного раствора, измеренная на фотоколориметре при синем светофильтре, составила 0,48. Оптическая плотность в опыте с 1,0 мл стандартного образца, содержащего 0,002 г/мл платифиллина гидротартрата, составила 0,49.

3.16. Рассчитайте значение удельного показателя поглощения фурадонина, если точную навеску массой 0,1000 г. внесли в мерную колбу вместимостью 100 мл, добавили 2,5 мл 1 моль/л раствора натрия гидроксида и после растворения фурадонина довели водой до метки (стандратный раствор).

В мерную колбу вместимостью 100 мл вносили последовательно 0,6 мл стандартного раствора и доводили водой до метки. Оптические плотности (А) полученных растворов, измеренные на фотоколориметре или спектрофотометре при длине волны 445 нм в кювете с толщиной слоя 1,0 см относительно воды, составили: 0,280; 0,276; 0,284; 0,282; 0,280; 0,278.

3.17. Рассчитайте содержание эпинефрина (адреналина гидротартрата) в растворе для инъекций, если 5 мл препарата довели до отметки водой в мерной колбе вместимостью 100 мл. Оптическая плотность 10 мл полученного раствора, подвергнутого соответствующей обработке, составило при 530 нм 0,410. Оптическая плотность 10 мл стандартного образца, содержащего 0,000091 г/мл, в аналогичных условиях равна 0,432.

3.18. Рассчитайте содержание (%) вещества в растворе рибофлавина, если известно: оптическая плотность исследуемого раствора равна 0,48; 0,51; 0,49, оптическая плотность стандартного раствора образца равна 0,48; 0,48; 0,49. Концентрация стандартного раствора рибофлавина равна 0,00002 г/мл.

3.19. Навеску 0,51 г мази нитрофурала 0,2% (мази фурацилиновой) нагревают до расплавления основы с 10 мл воды. После охлаждения водное извлечение отделяют и переносят в мерную колбу на 50 мл. Повторяют извлечение три раза, добавляя по 10 мл воды. Водные вытяжки объединяют и доводят водой до метки. К 5 мл раствора прибавляют 3 мл воды; 2 мл 0,1 моль/л раствора натрия гидроксида. Через 20 мин измеряют оптическую плотность на ФЭК в кювете с толщиной рабочего слоя 3 мм при синем светофильтре. Параллельно проводят аналогичное определение с 0,5 мл 0,02%-ного стандартного раствора. Получили следующие значения: оптическая плотность исследуемого раствора равна 0,43; оптическая плотность стандартного раствора нитрофурала (фурацилина) 0,42. Рассчитайте содержание (%) нитрофурала (фурацилина) в мази.

3.20. Соответствует ли цианокобаламин требованиям ФС по содержанию поглощающих примесей, если оптическая плотность при длине волны 278 нм, оптическая плотность при длине волны 369 нм и оптическая плотность при длине волны 548 нм, соответственно, равны: 0,630; 0,204 и 0,339.

4. Применение хроматографии в анализе лекарственных средств.

4.1. Для ионообменной хроматографии была взята навеска натрия цитрата для инъекций 0,2048 г. Какой объём 0,02 моль/л раствора натрия гидроксида пойдет на титрование взятой навески, если потеря в массе при высушивании составила 24%.(М. натрия цитрата безводного равна 258 г/моль). Определение проводилось по методике ФС – с разведением 1:10.

4.2. Навеску натрия бромида 1,5020 г растворили в мерной колбе на 50 мл и довели до метки. Отобрали 10 мл полученного раствора и пропустили через колонку с катионитом в Н-форме. Затем колонку промыли до нейтральной реакции промывных вод по метиловому оранжевому. Элюат и промывные воды поместили в мерную колбу на 200 мл и довели до метки водой. На 50 мл полученного сбора ушло 14,1 м л 0,05 моль/л раствора натрия гидроксида (К=0,992). Рассчитайте содержание влаги в анализируемом образце натрия бромида (М.=103,1 г/моль).

Литература основная:

1. Фармацевтическая химия: Учебное пособие/Беликов В.Г. – М.: МЕДпресс-информ, 2007 – С. 99-104.

2. ГФ РФ, XII издание, часть 1. – М.:НЦЭСМП, 2007. – С. 38, 52-55, 70-73.

3. ГФ СССР, XI издание, выпуск 1. – М.: Медицина, 1987. - С. 24-47, 95-113.

4. Саушкина А.С. Сборник задач по фармацевтической химии/под редакцией Беликова В.Г. – Пятигорск: издательство ПятГФА, 2003. – С. 164-204.

Литература дополнительная:

1. Лабораторные работы по фармацевтической химии: Учебное пособие/под редакцией Е.Н. Вергейчика, Е.В.Компанцевой. – Пятигорск, 2003. – 342 с.

2. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии: Учебное пособие/под редакцией А.П. Арзамасцева. – М.:Медицина, 2004. – 384 с.

3. Приказы М3 РФ: №214 от 16.07.97 г., №305 от 16.10.97 г., №706н от 23.08.2010 г.

Занятие №4

ТЕМА: КОЛЛОКВИУМ: "Анализ лекарственных препаратов с использованием физических и
физико-химических методов"

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Систематизировать и углубить знания по анализу лекарственных средств с применением инструментальных методов, регламентируемых Государственной фармакопеей.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ КОЛЛОКВИУМА

Студент получает 3 вопроса из предлагаемого перечня и готовится 15-20 минут. Один из вопросов может быть заменен ситуационной задачей. При подготовке ответа необходимо записать латинское название лекарственных веществ, химическую структуру, сущность химических реакций идентификации, количественного определения, дать обоснование целесообразности применения соответствующих физико-химических методов.

Затем студент проходит собеседование с преподавателем по вопросам. По итогам собеседования студенту в учебный журнал выставляется соответствующее количество баллов.

Знания студентов могут быть так же оценены по результатам тематического тест-контроля.

Вопросы к коллоквиуму:

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И СУЩНОСТЬ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА:

1. Адсорбционная хроматография.

2. Распределительная хроматография.

3. Ионно-обменная хроматография.

а)виды катионитов и анионитов;

б)функциональные и обменные группы катионитов и анионитов;

в)подготовка сорбентов;

г)заполнение колонки;

д)техника работы;

е)регенерация сорбента;

4. Хроматография на бумaге, её виды, сущность, величина R_f, применение в фарманализе.

5. Хроматография в тонком слое сорбента, подготовка сорбентов, техника работы, применение в фарманализе.

6. Газовая хроматография.

7. Высокоэффективная жидкостная хроматография высокого давления.

8. Преимущества и недостатки различных хроматографических методов, используемых в фармацевтическом анализе.

II. ФЛУОРИМЕТРИЯ. ЕЁ ПРИМЕНЕНИЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ:

1. Теоретические основы метода.

2. Факторы, влияющие на явление флюоресценции веществ.

3. Аппаратура, используемая для качественного и количественного анализа лекарственных веществ.

4. Преимущества и недостатки флуоресцентной идентификации и флюориметрического количественного определения.

III. ПЛОТНОСТЬ, КАК ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА. ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ:

1. Теоретические основы метода.

2. Факторы влияющие на значение плотности.

3. Сущность и методика определения плотности ареометром.

4. Определение плотности жидкости с помощью пикнометра. Методика работы, расчёты.

5. Определения концентрации спирта по массе и объёму с помощью алкоголеметрических таблиц. Сущность обратной интерполяции.

IV. ФОТОМЕТРИЯ:

1. Классификация методов исследования лекарственных веществ, основанных на измерении поглощения света.

2. Законы светопоглощения. Их сущность, математическое выражение, расчёт концентрации лекарственных веществ в растворе.

3. Удельный показатель поглощения, его физический смысл, использование в фармацевтическом анализе.

4. Молярный показатель (коэффициент) поглощения

5. Приборы, применяемые для фотометрического исследования препаратов, устройство, принцип действия.

6. Применение колориметрии в анализе лекарственных средств.

7. Фотометрия в видимой области спектра, сущность метода и его использование в фарманализе.

8. Спектрофотомерия, её сущность, принципиальные отличия от фотометрии в видимой области спектра.

9. Фототурбидиметрический метод анализа.

10. Возможности использования фотометрии пламени в фармацевтическом анализе.

V._МИКРОКРИСТАЛЛОСКОПИЯ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕЁ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ:

1. Сущность микрокристаллоскопического анализа лекарственных средств.

2. Аналитическая ценность микрокристаллоскопических реакций.

3. Приборы и аппаратура, применяемые в микрокристаллоскопии.

4. Техника микрокристаллоскопических реакций.

5. Влияние условий кристаллизации на морфологию кристаллов.

6. Оптические константы кристаллов.

VI._ПОЛЯРИМЕТРИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ:

1. Теоретические основы метода:

а) какие вещества являются оптически активными?

б) что такое "угол вращения", "угол оптической активности"?

в) от каких факторов зависит угол вращения?

г) что такое "удельное вращение"?

2. Какие приборы используются для определения оптической активности? Их принципиальная схема и принцип работы.

3. Понятие " нулевая точка" прибора, ее учет при оценке результатов.

4. Какие закономерности лежат в основе качественного и количественного анализа лекарственных средств поляриметрическим методом?

5. Использование поляриметрии в фармацевтическом анализе.

VII. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД А НАЛ ИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ:

1. Теоретические основы метода.

2. Что выражает показатель преломления?

3. Факторы, влияющие на показатель преломления.

4. Устройство рефрактометра и уход за ним.

5. "Нулевая точка" прибора, ее учет при оценке результатов.

6. Физический смысл величины «фактор показателя преломления».

7. Методика определения показателя преломления.

8. Понятие "выпадающего значения" при рефрактометрии.

9. В каких случаях работают в проходящем свете, а когда в отраженном свете?

10. Варианты учета влияния температуры на значение показателя преломления.

11. Способы расчета содержания лекарственных веществ в рестворе при рефрактометрическом анализе.

12. Сущность прямой и обратной интерполяции.

13. Формулы расчёта концентрации по рефрактометрическим таблицам для однокомпонентных и двух-, трехкомпонентных смесей.

Ситуационные задачи:

1. При количественном определении раствора изониазида 10% для инъекций получили данные: оптическая плотность испытуемого раствора – 0,402, оптическая плотность раствора стандартного образца – 0,443. Рассчитайте количественное содержание изониазида и дайте заключение о его соответствии требованиям НД (какого?). В качестве стандартного раствора использовался раствор изониазида, приготовленный по точной навеске.

2. Соответствует ли анализируемый образец левомицетина требованиям ФС по значению удельного показателя поглощения (должен быть от 290 до 305 при 278 нм), если оптическая плотность 0,002% водного раствора в кювете с толщиной слоя 10 мм равно 0,605?

3. Рассчитайте содержание тестостерона пропионата в растворе для инъекций, если 0,5 мл. препарата довели до метки этанолом в мерной колбе вместим остью 50 мл. Оптическая плотность 1,0 м л полученного раствора, подвергнутого соответствующей обработке составила 0,44. Измеренная в аналогичных условиях 0,2 мл стандартного образца тестостерона пропионата, содержащего 0,0005 г/мл препарата, составила 0,46.

4. Рассчитайте удельный показатель поглощения рибофлавина (среднее значение), если навеску массой 0,1000 г. растворили и довели водой до метки в мерной колбе вместимостью 500 мл (раствор А). В мерную колбу вместимостью 200 мл вносили последовательно 1, 2,…6 мл раствора А, доводили водой до метки. Оптическая плотность полученных растворов при длине волны 267 нм в кювете толщиной слоя 10,1 мм равна, соответственно: 0,086; 0,171; 0,257; 0,343; 0,430; 0,515.

5. Показатели преломления (средние из 3-х) анализируемых растворов кальция хлорида составили: 1,3464 и 1,3578. Пользуясь рефрактометрическими таблицами, определите концентрацию этих растворов двумя способами.

6. Пользуясь рефрактометрическими таблицами, вычислите двумя способами фактическое содержание метенамина (гексаметилентетрамина) в растворе, имеющем при 4-х кратном определении показатели преломления: 1,3672; 1,3675; 1,3829; 1, 3672; 1,3720. Показатель преломления воды - 1,333.

7. Рассчитайте удельное вращение хинина сульфата в пересчёте на сухое вещество, если угол вращения 3% раствора в 0,1 моль/л растворе кислоты хлороводородной при рабочей длине кюветы 20 см равен: +13,72°; + 13,65°; +13,75°. Потеря в массе при высушивании 4,5%. Нулевая точка прибора равна +0,1°.

8. Рассчитайте интервал возможных значений угла вращения 0,5% раствора кортизона ацетата в ацетоне, если удельное вращение должно быть согласно ФС от +178° до +194°. Длина кюветы – 20 см.

9. Рассчитайте удельное вращение кислоты аскорбиновой, если угол вращения 2%раствора в кювете толщиной 20 см равен: +0,96°; +1°; +0,95°. Нулевая точка прибора равна (-)0,02°.

10. Соответствует ли гентамицина сульфат требованиям ФС по удельному вращению (должно быть от +107° до +121°), если угол вращения водного раствора в кювете длиной 20 см равен +2,12°.

11. Для ионообменной хроматографии была взята навеска натрия цитрата для инъекций 0,2048 г. Какой объём 0,02 моль/л раствора натрия гидроксида пойдёт на титрование взятой навески, если потеря в массе при высушивании составила 24%? (М. безводного натрия цитрата = 258 г/моль, М. водного натрия цитрата = 357,16 г/моль) Объём мерной колбы - 100 мл, объём аликвоты - 10 мл.

12. Навеску натрия бромида 1,5020 г растворили в мерной колбе на 50 мл, довели до метки. Отобрали 10 мл полученного раствора и пропустили через колонку с катионитом в "Н" - форме. Затем колонку промыли до нейтральной реакции промывных вод, собрали в мерную колбу на 200 мл и довели до метки водой. На титрование 50 мл полученного элюата ушло 6,1 мл 0,05 моль/л раствора натрия гидроксида (К =0,992). Рассчитайте содержание влаги в анализируемом образце натрия бромида (М. = 103,1 г/моль).

Литература основная:

1. Фармацевтическая химия: Учебное пособие/Беликов В.Г. – М.: МЕДпресс-информ, 2007. – С. 99-104.

2. ГФ СССР, XI издание, выпуск 1. – М.: Медицина, 1987. – С. 24-47, 95-113.

3. Приказ М3 РФ №305 от 16.10.97 г.

4. Лекционный материал.

Литература дополнительная:

1. Лабораторные работы по фармацевтической химии: Учебное пособие /под редакцией Е.Н. Вергейчика, Е.В. Компанцевой. - Пятигорск, 2003.

2. "Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии" под редакцией А.П. Арзамасцева. – М.: Медицина, 2004. – 384 с.

3. А.С. Саушкина. "Сборник задач по фармацевтической химии". – Пятигорск, 2003. – С. 274.

4. Бионеорганическая и аналитическая химия: в 4 кнгах, книга 3/под редакцией А.И. Сичко. – Издательский центр «Академия». – 2003. – 512 с.

5. Арзамасцев А.П., Печенников В.М., Родионова Г.М. "Анализ лекарственных смесей". – М.:Компания Спутник+, 2000. – 275 с.

Занятие 5

ТЕМА: Фармакопейное исследование лекарственных веществ, производных фенолов: фенол, тимол,
резорцин, тамоксифен; хинонов: фитоменадион, менадиона натрия бисульфит (викасол),
филлохинон, фарнохинон (природные витамины K₁, K₂)

ЦЕЛЬ_ЗАНЯТИЯ:_ Изучить_физико-химические_свойства_лекарственных_веществ, производных фенолов,
хинонов._Научиться производить их полный фармакопейный анализ.

ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ:

1. Оценить свойства исследуемых лекарственных веществ, ориентируясь на соответствующие статьи ГФ и ФС.

2. Установить подлинность лекарственных веществ, изучив их физические свойства и проведя групповые и специфические химические реакции.

3. Определить доброкачественность препаратов – чистоту и количественное содержание, пользуясь методиками ФС и рекомендациями кафедры.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАССМАТРИВАЕМОЙ ТЕМЫ:

- диалектическая связь химической структуры лекарственных веществ (характер заместителей, количество гидроксильных групп) с фармакологической активностью, стабильностью и токсичностью препаратов на примере фенола, резорцина, тимола, тамоксифена.

- форма движения материи - основа требований к условиям хранения лекарственных веществ и их препаратов (разложение, окисление, активизируемое действием света);

- приоритет отечественных ученых в создании водорастворимых аналогов витаминов группы К.

УИРС. _Провести_количественное_определение_тимола_методом_алкалиметрии в спиртовой среде и методом
броматометрии_способом_прямого_титрования (ФС). Дать критический анализ полученных
результатов.

Развиваемые компетенции:

- способность и готовность проводить анализ лекарственных средств с помощью химических и физико-химических методов в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи (ПК-35);

- способность и готовность интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств (ПК-36);

- способность и готовность работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения) (ПК-48).

Вопросы для самоподготовки:

1. Русское, латинское, рациональное химическое название и по МНН лекарственных веществ.

2. Способы получения лекарственных веществ, производных фенолов, хинонов.

3. Физические свойства лекарственных веществ (агрегатное, состояние, форма кристаллов, цвет, запах, растворимость). Возможность дифференциации лекарственных веществ на оснаове физических свойств и констант.

4. Выявить функциональные группы в структуре лекарственных веществ. Изучить и записать в рабочей тетради реакции подлинности по каждой группе.

5. Выписать допустимые и недопустимые примеси для каждого лекарственного вещества.

6. Изучить методику и химизм определения допустимых и недопустимых примесей.

7. Методика, химизм, вывод фактора эквивалентности, теоретическое обоснование методов количественного определения лекарственных веществ и препаратов (записать в тетради):

- метод броматометрический (прямого и обратного титрования),
йодометрический, хлор-йодометрический для фенола, тимола, резорцина;

- цериметрический после восстановления для менадиона натрия бисульфита
(викасола), фитоменадиона;

- алкалиметрический метод в неводной (протофильной) среде для фенола.

8. Сущность весового метода для менадиона натрия бисульфита (викасола).

9. Фотометрический метод количественного определения фитоменадиона.

10.Возможные методы количественного определения тамоксифена.

11.Значение физических констант для оценки качества лекарственных веществ и их препаратов.

12.Связь химической структуры лекарственных веществ и фармакологической активности их препаратов.

13.Обосновать условия хранения лекарственных веществ и их препаратов.

14.Примение препаратов, производных фенолов и хинонов.

15.В процессе подготовки к занятию оформить картотеку на препараты, относящиеся к теме занятия.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

(ориентировочная основа действий):

1. Изучить физические свойства исследуемых лекарственных веществ на основе сравнения с описанием в ФС. Сделать предварительный вывод - какое лекарственное вещество поступило на анализ.

2. Пользуясь фармакопейными и дополнительными качественными реакциями, а также физическими константами, сделать окончательный вывод - какое лекарственное вещество предстоит исследовать. Представить результаты преподавателю.

3. Определить кислотность - щелочность лекарственных веществ по методике ФС.

4. Пользуясь рекомендациям частной ФС, исследовать чистоту лекарственных веществ на содержание допустимых и недопустимых примесей (по указанию преподавателя).

5. Выполнить количественный анализ лекарственных веществ или препаратов, рассчитав навеску теоретическую на 20 мл титранта (где необходимо, используя разведение), либо рассчитав предполагаемый объем титранта на рекомендуемую в ФС навеску.

- метод броматометрический прямого титрования (тимол);

- метод броматометрический обратного титрования (резорцин, фенол);

- метод цериметрический прямого титрования (менадиона натрия бисульфит (викасол).

6. Провести расчет фактического содержания лекарственных веществ в исследуемом образце и сдать результаты преподавателю.

7. Оформить протокол анализа в соответствии с принятой схемой и представить к защите.

Дата добавления: 2015-10-23