Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 курс / Фармакология / Производство_и_стандартизация_медицинских_растворов,_лекарственных

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
5.59 Mб
Скачать

3.1.Определение концентрации спирта

вспиртоводных смесях

По температуре кипения

Метод изложен в ГФ ХI, часть 1, с.26 в статье «Количественное

определение спирта в фармацевтических препаратах». Температура кипения

спиртоводной смеси находится в интервале между температурой кипения

абсолютного спирта и воды (78°С – 100°С).

При определении концентрации этилового спирта учитывают зависимость

температуры кипения от атмосферного давления. Эта зависимость прямо

пропорциональная: при более высоком атмосферном давлении более высокая

температура кипения и наоборот.

 

Если показания барометра отличаются от 760 мм рт.ст., вносят поправку на

разность между наблюдаемым и нормальным давлением. Эта поправка

составляет 0,04 о на 1 мм рт.ст. Если давление ниже 760 мм рт. ст. поправку

прибавляют, выше – вычитают и находят tкип. при нормальном давлении.

Пример 12

 

Температура кипения спиртоводной смеси 80,9оС, атмосферное давление

752 мм рт. ст. Найти концентрацию этилового спирта.

Решение.

 

Разность давлений составляет: 760 – 752 = 8 мм рт. ст.

Поправка равна 0,04оС 8 = 0,32оС.

 

Температура кипения при 760 мм рт. ст. 80,9 + 0,32 = 81,22оС

По таблице ГФ ХI, часть 1, с.

28 этой температуре соответствует

концентрация спирта 66 %.

 

По плотности (с помощью таблиц ГФ и ГОСТа)

Плотность спиртоводной смеси

определяют с помощью ареометра

(денсиметра) или пикнометра. Чем больше содержание этилового спирта в растворе и выше температура спиртоводной смеси, тем меньше его плотность. После определения плотности при 20°С концентрацию спирта находят в акоголеметрической таблице 2 ГФ Х11.

Пример 13

Определить концентрацию спиртоводного раствора Сv и Cm, если ареометр, погруженный в этот раствор при 20оС показывал значение плотности

0,8570 г/см3.

Решение.

По алкоголеметрической таблице искомые значения составляют: 80,83% по объему и 74,44% по массе.

В случае определения плотности спиртоводного раствора при температуре выше или ниже 20оС , концентрацию спирта находят по таблице 1 ГОСТа (в процентах по массе) и таблице 2 ГОСТа (в процентах по объему).

Пример 14

Определите концентрацию спирта в процентах по объёму, если его плотность при 180С составила 0,83099 г/см3.

51

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используют таблицу 2 ГОСТа, так как плотность определена не при

стандартной температуре. В крайней вертикальной графе таблицы находят

значение температуры 18°С, в графе по горизонтали - значение плотности

0,83099 г/см3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В верхней вертикальной графе находят искомое значение Сv - 90% .

Т

о

С

94

Содержание спирта при 20

С, %С

90

 

89

 

 

93

92

 

91

 

19

 

 

0,81612

Плотность водно-спиртового раствора, г/мл

0,83340

 

 

0,81979

0,82334

0,82676

0,83012

18

 

 

0,81698

0,82065

0,82420

0,82763

0,83099

0,83426

17

 

 

0,81784

0,82151

0,82506

0,82849

0,83185

0,83512

 

 

Определение концентрации этилового спирта стеклянным спиртомером

 

 

Стеклянный спиртомер - это ареометр, шкала которого показывает

концентрацию спирта в процентах по объему при температуре 20°С. Если

измерение концентрации спирта проводят при иной температуре, то

пользуются таблицей ГОСТа №3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить концентрацию спирта в растворе, если при температуре +25оС

показание стеклянного спиртомера 82%.

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице 3 ГОСТа «Относительное содержание спирта (по объему) в

зависимости от показания стеклянного спиртомера и температуры раствора на

пересечении граф «температура» +25оС и «показание спиртомера» 82%

находят, что искомое содержание спирта в растворе составляет 80,5%.

 

 

 

 

Т, С

84,0

83,5

Показание стеклянного спиртомера, %

 

80,5

 

 

 

83,0

82,5

82,0

 

81,5

81,0

 

 

 

+26

82,25

Содержание спирта при 20

С, % (по объему)

78,68

 

 

81,73

81,22

80,71

80,20

79,70

79,19

 

 

 

+25

82,54

82,03

81,52

80,01

80,50

80,00

79,49

 

78,98

 

 

+24

83,83

82,33

81,82

81,31

80,81

80,30

79,79

 

79,29

Определение концентрации этилового спирта металлическим спиртомером

Металлический спиртомер состоит из латунного позолоченного шара с припаянными к нему сверху и снизу позолоченными стержнями. Верхний стержень имеет 10 делений от 0 до 10. Под нулевой нижней чертой – цифра 100. Каждое деление разделено на 5 малых делений. Отсчет делений производится снизу вверх.

На нижний стержень при необходимости навешивают гирьки. К спиртометру придается 10 гирь, обозначенных цифрами 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90. Самая тяжёлая гирька – 0, самая лёгкая - 90. При погружении спиртомера без гири к показаниям шкалы прибавляют цифру 100, с гирькой –

52

цифру, обозначенную на гирьке. Каждая гирька имеет специальную прорезь,

что дает возможности навесить ее на нижний стержень спиртомера.

 

Металлический спиртомер – это ареометр переменной массы. Показания

спиртомера основаны на физическом законе – вес жидкости, вытесненной

плавающим в ней телом, равен весу этого тела. В силу этого закона, спиртомер

погружается тем глубже, чем меньше плотность раствора.

 

 

 

Металлическим спиртомером

при 20оС и при любой другой температуре

снимают только условные показания. Концентрацию спирта по показаниям

металлического спиртомера и термометра (от +40оС до -2оС) находят в таблице

4 ГОСТа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Металлический спиртомер с гирькой 40 погрузился в спирто-водный

раствор до деления 6,4 при температуре +17оС. Определите концентрацию

этилового спирта.

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показание спиртомера: 40,0 + 6,4 = 46,4 условных единиц.

 

 

По таблице 4 ГОСТа на пересечении граф +17оС и показания

металлического спиртомера 46,4 находим искомое значение концентрации

спирта 61,9%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т, С

48,0

47,8

Показание металлического спиртомера в усл.ед.

46,2

 

47,6

47,4

47,2

47,0

46,8

46,6

46,4

+17,5

63,1

62,9

Содержание спирта при 20 С в % (по объему)

61,6

62,8

62,6

62,4

62,3

62,1

61,9

61,8

+17,0

63,2

63,1

62,9

62,8

62,6

62,4

62,3

62,1

61,9

61,8

+16,5

63,4

63,2

63,1

62,9

62,8

62,6

62,4

62,3

62,1

61,9

3.2. Определение концентрации спирта в жидких фармацевтических препаратах

Спирт этиловый в жидких фармацевтических препаратах в зависимости от состава и физико-химических свойств присутствующих в препарате компонентов может быть определен одним из методов: дистилляцией или газовой хроматографией. Метод количественного определения спирта должен быть указан в частной фармакопейной статье.

Метод дистилляции

Метод описан в ГФ ХII, часть 1, стр. 50-51.

Основан на определении концентрации спирта после отгонки его из раствора. Отгон спирта практически не содержит лекарственных веществ, поэтому определяют плотность отгона и по ней находят крепость спирта.

При этом надо учитывать, что в растворах могут содержаться летучие вещества (камфора, йод, ментол и др.), которые должны быть предварительно связаны. Методы связывания описаны в ГФ ХI1.

Пример 17

53

Для определения концентрации спирта в растворе салициловой кислоты

взяли 25мл раствора, перед перегонкой разбавили водой до 75мл. Собрали 50мл

отгона, плотность которого составила 0,9572 г/см3.

Какова концентрация спирта в исследуемом растворе?

Решение.

 

 

 

 

 

 

Концентрацию спирта в препарате (С1) процентах по объему вычисляют по

формуле разведения:

 

С1 V1 C2

V2 , где

V2

- объем отгона в мл;

 

 

 

 

 

 

 

С2

- концентрация спирта в отгоне в объемных %;

С1

- концентрация спирта в исследуемом препарате в объемных %;

V1

- объем препарата, взятого для отгона в мл.

Зная плотность отгона 0,9572 г/см3, по алкоголеметрической таблице №2

ГФ Х11, находят С2 – 33,88%. Далее по формуле определяют:

 

С1

 

С2 V2

 

50 33,88%

67,76%

В

V

 

25

круглодонную колбу

(1)

вместимостью 200-250 мл вносят точно

отмеренное количество препарата. При содержании спирта в препарате до 20%

для определения берут 75 мл препарата, при содержании от 20 до 50% - 50 мл,

при содержании от 50% и выше – 25 мл; перед перегонкой препарат разбавляют

водой до 75 мл.

 

 

 

 

 

 

Колбу присоединяют через каплеотбойник (2) к вертикально

расположенному шариковому холодильнику с отводной трубкой (3),

направляющей дистиллят в приемник – мерную колбу вместимостью 50 мл (4),

помещенный в стакан с водой (5) (рис. )

 

электроплитки с сеткой. Для

Нагревают перегонную колбу с помощью

равномерного кипения в колбу с раствором препарата помещают капилляры,

пемзу или кусочки прокаленного фарфора. Если раствор препарата при

перегонке сильно пенится, то прибавляют 2-3 мл концентрированных

фосфорной или серной кислот. Кальция хлорид, парафин, воск (2-3 г).

Собирают около 48 мл отгона, охлаждают его до температуры 200 С,

доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Отгон может быть

прозрачным или слегка мутным.

пикнометром и по алкоголеметрическим

Определяют плотность

отгона

таблицам находят содержание спирта в процентах объемных.

Содержание спирта в препарате в процентах объемных (X) вычисляют по формуле: X = 50×а b ,

где: 50 – объем отгона, в миллилитрах;

a – содержание спирта в отгоне, в процентах объемных;

b – объем испытуемого препарата, взятый для перегонки, в ъ миллилитрах.

54

Если препарат содержит летучие вещества – эфирные масла, хлороформ, этиловый эфир, камфору, летучие кислоты или основания, свободный йод и т.д., его предварительно обрабатывают.

При содержании в препарате эфирных масел, хлороформа, этилового эфира, камфоры к нему добавляют в делительной воронке равные объемы насыщенного раствора натрия хлорида и петролейного эфира. Смесь взбалтывают в течение 3 мин. После разделения слоев спиртоводный слой сливают в другую делительную воронку и обрабатывают таким же образом половинным количеством петролейного эфира. Спиртоводный слой сливают в колбу для перегонки, а объединенные эфирные извлечения взбалтывают с половинным количеством насыщенного раствора натрия хлорида, потом присоединяют к жидкости, находящейся в колбе для перегонки.

Если препарат содержит менее 30 % спирта, то высаливание проводят не раствором, а 10 г сухого натрия хлорида.

При содержании в препарате летучих кислот их нейтрализуют раствором щелочи, а при содержании летучих оснований – фосфорной или серной кислотами.

Рис. 23 – Прибор для определения содержания спирта этилового:

Размеры указаны в миллиметрах

1 – перегонная колба; 2 – каплеотбойник; 3 – холодильник; 4 – приемник; 5 – сосуд с холодной водой

Препараты, содержащие свободный йод, перед дистилляцией обрабатывают до обесцвечивания цинковой пылью или рассчитанным количеством сухого натрия тиосульфата. Для связывания летучих сернистых соединений к препарату прибавляют несколько капель 10% раствора натрия гидроксида.

Метод газовой хроматографии

Метод описан в ГФ ХII, часть 1, стр. 51-52.

55

Данный метод основан на сорбционном хроматографическом отделении спирта от растворенных в нем веществ.

Для проведения анализа используют газовый хроматограф с пламенноионизационным детектором и с хроматографической колонкой размером 150х0,4см. Колонка заполнена полимерным сорбентом Porapak Q с размером частиц 100-120меш.

Температура колонки - 150°С; температура испарителя 170°С; температура детектора - 170°С. Скорость газ-носителя (азот или гелий) – 30 мл/мин.

Испытуемый раствор. В мерную колбу вместимостью 100мл помещают точно отмеренное количество испытуемого препарата, достаточное для получения раствора, содержащего 4-6% этанола по объему, прибавляют 5,0мл пропанола (внутренний стандарт), перемешивают, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Полученный раствор (10мл) помещают в мерную колбу вместимостью 100мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Раствор стандартного образца. В мерную колбу вместимостью 100мл вносят 5,0мл 95% этилового спирта (стандартный образец) и 5,0мл пропанола (внутренний стандарт), доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Полученный раствор (10мл) помещают в мерную колбу вместимостью 100мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.

В испаритель газового хроматографа, выведенного на рабочий режим, вводят последовательно по1-2мкл испытуемого раствора и раствора и раствора стандартного образца и регистрируют хроматограммы.

Содержание спирта этилового в препарате в объемных процентах (X) рассчитывают по формуле:

X SSñòSñò/ S/5,0Vïð P

где: S и S` – площади пика спирта этилового на хроматограммах анализируемого раствора и раствора стандартного образца соответственно;

S и S` – площади пика пропанола на хроматограммах испытуемого раствора и раствора стандартного образца соответственно;

Vпр – объем препарата, взятый для анализа в мл;

Р – содержание спирта этилового в стандартном образце, в %.

Результаты анализа считаются достоверными, если выполняются требования теста «Проверка пригодности хроматографической системы»:

– разрешение (R) пиков спирта этилового и пропанола не менее 2,0;

– коэффициент асимметрии (Т) пика спирта этилового не превышает 1,5;

– относительное стандартное отклонение (RSD) не превышает 2,0%.

Определение по температуре кипения

Метод описан в ГФ ХI, часть 1, стр. 26-29.

Температура кипения не зависит от наличия в растворах лекарственных веществ. Определение ведут так же, как и в спиртовых растворах, не содержащих посторонних веществ.

56

Метод используют также для определения содержания спирта в настойках и жидких экстрактах.

Пример 18

Температура кипения настойки красавки при 765 мм рт. ст составила 84,3°С. Определить концентрацию спирта в настойке.

Решение.

Разность давлений составляет: 765 – 760 = 5 мм рт. ст. Поправка равна: 0,04×5= 0,2°С

От найденной температуры кипения вычитают поправку, так как давление, при котором проводили определение, было выше нормального:

84,3°С – 0,2°С = 84,1°С. По таблице этой температуре кипения соответствует 40% спирт.

3.3.Разведение спирта водой

Разведение спирта проводят по объёму или по массе. При смешивании спирта с водой температура смеси повышается и наблюдается явление контракции – уменьшение объёма спиртоводного раствора по сравнению с арифметической суммой смешиваемых объёмов. Явление контракции необходимо учитывать при разведении спирта по объёму.

Расчеты проводят по алкоголеметрическим таблицам ГФ ХI, XII, по формуле разведения и по правилу «креста».

Разбавление спирта по алкоголеметрической таблице 2 (ГФ ХI, т. 1, стр. 315)

Таблица указывает в целых числах количества по массе воды и спирта различной крепости, которые необходимо смешать, чтобы получить 1кг спирта различной крепости (30, 40, 50, 60, 70, 90, 95).

Пример 19

Получить 3кг 50% спирта из 96% спирта.

Решение.

По таблице находят, что для получения 1кг 50% спирта из 96% необходимо взять 452г спирта, а для 3кг - 1356г 96% спирта.

Масса воды очищенной: 3000 – 1356 = 1644г .

Разбавление спирта по алкоголеметрической таблице 3 (ГФ ХI, т.1, стр. 318)

Первый горизонтальный ряд таблицы указывает на желаемую концентрацию спирта этилового в объемных процентах, первый вертикальный ряд указывает на крепость спирта разводимого. Цифра, стоящая на месте пересечения этих рядов, указывает на объем воды очищенной при 20оС, который следует прилить к 1000 объемам спирта имеющейся крепости при 20оС для получаемого разведения.

Пример 20

Сколько воды надо прибавить к 2 л 90% спирта, чтобы получить 40% спирт?

57

Решение.

К 1000 мл 90% спирта необходимо добавить – 1306 мл воды К 2л - 2612мл воды.

Разбавление спирта по алкоголеметрической таблице 4

 

 

(ГФ ХI, т.1, стр. 319)

 

Эта таблица аналогична 2, но количества указаны в объемных единицах.

Таблица указывает в мл количества воды очищенной и спирта этилового

различной концентрации (при 20оС), которые необходимо смешать, чтобы

получился 1л спирта различной концентрации. В таблице учтена контракция.

Пример 21

 

 

 

 

Сколько 80% спирта и воды надо смешать, чтобы получить 2л 30% спирта?

Решение.

 

 

 

 

В таблице находят, что для получения 1 л спирта 30% необходимо 80%

спирта 375 мл, воды 641мл.

 

 

 

 

На получение 2л 30% спирта: 80 % спирта – 375 × 2 = 750 мл

Контракция составляет 32 мл.

воды – 641 × 2 = 1282 мл

 

 

 

 

Таблица 5 является продолжением таблицы 4.

 

 

Разведение спирта по формуле

 

X P

B

, где:

 

 

 

(15)

 

 

 

 

Х - необходимое количество крепкого спирта (л, кг);

 

Р - желаемое количество разведенного спирта (л, кг);

 

В - концентрация разведенного спирта (%);

 

А - концентрация крепкого спирта (%).

выражении концентрации спирта в

Формула пригодна для расчетов при

процентах по массе и объему. При разбавлении спирта в объемных процентах

количество спирта выражается в литрах, в процентах по массе - в килограммах.

Расчеты по формуле разведения для примера 21:

 

 

 

X

30%

0,75л

 

Для получения 2л 30% спирта необходимо взять 0,75л 80% спирта и довести водой до 2л при температуре 20С.

Пример 22

Сколько необходимо взять 95,5% (по объему) спирта и воды, чтобы получить 5 кг 70% (по объему) спирта?

Решение.

Переводят концентрации 95,5% и 70% в Cm по таблице № 2 ГФ ХII, чтобы не учитывать явление контракции. Используют метод интерполяции.

_ 95,52% - 93,14% 95,46 % - 93,07% 0,06% - 0,07%

58

95,52 – 95,5 = 0,02%

 

0,06

- 0,07

Х = 0,023%

0,02

- Х

Следовательно, 95,5 % (по объему) соответствует

93,14 - 0,023 = 93,117 % (по массе) ~ 93,12%.

_ 70,05%

- 62,44%

 

69,96% - 62,36%

 

 

0,09% - 0,08%

 

70 - 69,96

= 0,04%

 

0,09

- 0,08

Х = 0,036 = 0,04%

0,04

- Х

 

62,36 + 0,04 = 62,4% (по массе).

 

 

Рассчитывают массу 95,5% спирта и воды:

 

 

 

 

 

B

62,4

3,35кг спирта

 

X P

A

5 93,12

Воды очищенной необходимо взять 5,0кг – 3,35кг = 1,65кг

Пример 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сколько потребуется 96% (по массе) спирта и воды, чтобы получить 5л

40% (по массе) спирта?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применив метод интерполяции, по таблице 2 ГФХ XII находят плотность,

40% по массе спирта - 0,93518 г/см3. Рассчитывают массу 5литров 40% спирта:

 

Р = V × ρ = 5000 мл × 0,93518 г/см3 = 4676г

Находят по формуле разведения массу 96 % спирта для приготовления 40%

спирта:

 

 

X P

B

4,676

40 1,948 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

Воды очищенной необходимо взять:

 

 

 

4,676кг – 1,948кг = 2,728кг (л)

 

3.4. Смешение спиртов различной концентрации

Проводят по формулам:

c P

 

 

 

 

 

(16)

 

X b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

Х, Х1

X1 V

A1 C1

, где

(17)

- масса и объем крепкого спирта соответственно;

а, А1

- концентрация крепкого спирта в процентах по массе и объему

соответственно; Р - масса спирта необходимой концентрации;

59

 

V - объем спирта необходимой концентрации;

 

b, В1 - необходимая концентрация спирта в процентах по массе и объему

соответственно;

 

 

 

 

 

с, С1 - концентрация разбавленного спирта в процентах по массе и объему

соответственно.

 

 

 

 

 

Пример 24

массе)

и 20% (по объему) спирта потребуется для

 

Сколько

95% (по

получения 1000г 40% (по объему) спирта?

 

Решение

 

 

 

 

 

 

Переводят Сv 40% спирта в Cm по таблице №2 ГФ ХII (часть 1).

 

_ 40,04% - 33,33%

 

 

 

 

 

39,91% - 33,22%

 

 

 

 

 

0,13% - 0,11%

 

 

 

 

 

0,13% - 0,11%

 

 

Х = 0,034 = 0,03%

 

0,04% - Х

 

 

 

33,33 – 0,03 =33,3 (по массе).

 

Переводят Сv 20% спирта в Cm.

 

В таблице находят, что 20% (по объёму) спирт соответствует 16,21% (по

массе) спирту.

 

 

 

 

 

По формуле (16) находят массу 95% спирта:

 

 

 

 

33,3 16,21

216,91г

 

 

 

X 1000

95,0 16,21

 

Находят массу 20% спирта: 1000 - 216,91 = 783,09г

 

Вместо

формул для расчета можно использовать правило смешения

(«звездочки», « креста»).

 

 

 

 

Пример 24

 

 

 

 

1,95

(см. выше) решим по правилу «звездочки».

 

 

 

17,09г 95% спирта

 

 

33,3

 

 

 

 

16,21

 

 

61,7г 16,21% спирта

 

Составляют пропорцию:

78,79г 33,3% спирта

78,79

-

17,09

 

 

 

1000

-

Х

Х = 216,91г 95% спирта

 

 

 

 

 

Массу 20% спирта находят по разнице: 1000г - 216,91г = 783,09г

 

Таким образом, для получения 1000г 40% спирта следует смешать 216,91г

95% по массе спирта и 783,09г 20% спирта.

На практике часто требуется получать заданный объём спирта этилового определённой концентрации, используя не один, а несколько разбавленных спиртоводных растворов и концентрированный раствор.

60