Фармакопейная характеристика препарата (ГФ 10)

Glucosum

Глюкоза

C₆H₁₂O₆·H₂O M. в. 198,17

Свойства. Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса. Растворим в воде, трудно растворим в 95% спирте, хлороформе, практически нерастворим в эфире.

Испытание на подлинность. К раствору 0,2г препарата в 5 мл воды прибавляют 10 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; выпадает кирпично-красный осадок.

Удельное вращение от +51,5⁰ до +53⁰ (10% водный раствор). Препарат предварительно сушат при 100-105⁰ до постоянного веса. Измерение угла вращения производят после прибавления к раствору препарата 2 капель раствора аммиака.

Испытание на чистоту. 5 г препарата растворяют в 25 мл воды. Полученный раствор должен быть прозрачным и бесцветным. Полученный выше раствор разводят водой до 100 мл.

При прибавлении к 10 мл этого раствора нескольких капель раствора фенолфталеина и 0,05 мл 0,01 н. раствора едкого натра должно появиться розовое окрашивание (предел кислотности).

2 мл того же раствора, разбавленные водой до 10 мл, не должны содержать более чем 10 мл эталонного раствора, т.е. не более 0,02% в препарате.

10 мл того же раствора должны не должны содержать сульфатов более чем 10 мл эталонного раствора, т.е. не более 0,02% в препарате.

10 мл того же раствора не должны давать реакции на кальций.

К 10 мл того же раствора прибавляют 0,5 мл разведенной соляной кислоты и 0,5 мл разведенной серной кислоты; раствор не должен изменяться в течение 15 минут (барий).

2 г препарата растворяют при нагревании в 3 мл воды. После прибавления к 1 мл этого раствора 3 мл спирта раствор должен оставаться прозрачным (декстрин).

Около 0,5 г препарата (точная навеска) сушат при 100-105⁰ до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 10%.

Сульфатная зола из 1 г препарата не должна превышать 0,1% и не должна содержать тяжелых металлов более чем 10 мл эталонного раствора, т.е. не более 0,0005% в препарате.

0,5 г препарата не должны давать реакции на мышьяк.

Хранение. В хорошо закупоренных банках, в сухом месте.

Примечание. При изготовлении растворов для инъекций:

препарат берут в большем количестве, чем указано в рецепте, с учетом содержания кристаллизационной воды, по расчету:

где a - количество безводной глюкозы, указанное в рецепте;

б – процентное содержание воды в препарате по анализу.

5% раствор препарата должен выдерживать испытание на пирогенность; тест-доза 10 мл на 1 кг веса.

Количественное определение глюкозы йодиметрическим методом.

Характеристика метода

В основе йодиметрических методов лежит реакция:

I₂ + 2e = 2I^-

В титриметрическом анализе используют и окислительные свойства I₂ и восстановительные свойства I^-.

Методы, основанные на окислении веществ раствором йода, называют йодиметрическими.

Окисление иодид-ионов подходящим окислителем с последующим титрованием выделившегося I₂ раствором Na₂S₂O₃ cоставляет йодометрическое титрование.

Титрант метода

Раствор I₂

Йод I₂ плохо растворим в воде, но хорошо растворим в водных растворах, содержащих 3-4 кратный избыток I^- ионов, с которыми образует комплексные ионы I₃^-.

I₂ + I^- = I₃^-

Тогда реакцию титрования можно записать следующим образом:

I₃^- + 2e = 3I^-

Раствор титранта можно приготовить по точной навеске из предварительно очищенного сублимацией йода I₂, но растворы I₂ не устойчивы, т.к.

• I₂ летуч;

• I₂ способен окислять различные органические вещества, которые присутствуют в воде в виде примесей

• Возможно окисление I^- ионов кислородом воздуха

4I^- + O₂ + 4H⁺ = 2I₂ + 2H₂O

При этом концентрация раствора I₂ может увеличиться.

Поэтому стандартизацию титранта проводят всякий раз перед его применением. Чаще всего стандартизируют прямым титрованием аликвоты раствора Na₂S₂O₃ раствором I₂, иногда AsO₃^-.

Хранят раствор в темноте, в склянках из темного стекла.

Раствор Na₂S₂O₃

Раствор готовят из Na₂S₂O₃ · 5H₂O.

Точную концентрацию титранта устанавливают через несколько дней после приготовления раствора. При хранении растворы Na₂S₂O₃ изменяют свою концентрацию в результате протекания следующих процессов:

Na₂S₂O₃ реагирует с углекислым газом

В результате образуется близкий тиосульфату по силе восстановитель гидросульфит-ион HSO₃^-, тогда при титровании раствора I₂ одновременно могут протекать два процесса:

2S₂O₃^2- + I₂ = S₄O₆^2- + 2I^-

HSO₃^- + I₂ + H₂O = HSO₄^- + 2H⁺ + 2I^-

Поэтому на титрование затрачивается большее количество I₂ , что приводит к погрешности анализа. Для стабилизации в раствор вводят Na₂CO₃.

Na₂S₂O₃ окисляется кислородом воздуха:

2S₂O₃^2- + O₂ = 2SO₄^2- + 2S

Na₂S₂O₃ разлагается микроорганизмами – тиобактериями, которые всегда находятся в воздухе и легко попадают в раствор. Для стабилизации вводят дезинфицирующие средства (хлорамин) и защищают от прямого солнечного света.

Стандартизируют заместительным титрованием стандартным раствором калий дихромата K₂Cr₂O₇.

Cr₂O₇^2- + 6I^- + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

Примечание: скорость взаимодействия K₂Cr₂O₇ и I^- вблизи точки эквивалентности невелика, поэтому выделившийся I₂ оттитровывают только через 5-10 минут.

Непосредственное титрование тиосульфата раствором калий дихромата невозможно из-за нестехиометричности реакции.

Способы фиксирования конечной точки титрования

1. Безиндикаторный способ

К.т.т. фиксируется по собственной светло желтой окраске избытка титранта I₂.

При титровании в среде органического растворителя иод переходит в органическую фазу и окрашивает ее в фиолетовый цвет.

2. Индикаторный способ

Используют специфический индикатор – крахмал, образующий с I₂ соединение интенсивно синего цвета. Чувствительность реакции высока.

Особенность: индикатор добавляют всегда в конце титрования.

Основные условия йодиметрических определений

1. При низких температурах летучесть йода уменьшается и увеличивается чувствительность йодкрахмальной реакции.

2. Йодиметрическое титрование проводят только в слабокислой и нейтральной средах. Ограничения связаны с тем, что:

1. В сильно кислых средах возможно окисление иодид-ионов кислородом воздуха:

4I^- + 2O₂ + 4H⁺ = 2I₂ + H₂O

2. В щелочных растворах иод диспропорционирует:

I₂ +2OH^- = IO^- + I^- +H₂O

3. Образующийся гипоиодид-ион IO^- может конкурировать с I₂ в реакциях с S₂O₃^2-.

Практическое применение йодиметрических определений

Данный метод является универсальным. Применяется для определения восстановителей, окислителей и веществ, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами, но способных реагировать с компонентами окислительно-восстановительных систем.

Определение восстановителей

Анализируют восстановители потенциал которых меньше 0,54 В: As (III), Sb (III), SO₃^2-, Sn (II), S^2-. Для быстро протекающих реакций применяют прямое титрование.

Пример:

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

E⁰I_2\2I^- = 0,54B E⁰_S4O6^2-\_2S2O3^2- = 0,09В

ЭДС = Е⁰_ок-ля - Е⁰_вос-ля= 0,54 – 0,09 = 0,45В → реакция идет до конца

К_р≈10¹⁵

Для медленно протекающих реакций используют обратное титрование. К анализируемому раствору восстановителя добавляют точно известный избыток раствора йода и оставляют на время, достаточное для протекания реакции. Затем непрореагировавшую часть йода оттитровывают раствором натрий тиосульфата:

SO₃^2- + I_{2 (избыток)} + Н₂О = SO₄^2- + 2I^- + 2H⁺

I_{2 (остаток)} + 2S₂O₃^2- + 2I^- + S₄O₆^2-

Йодиметрически анализируют многие органические соединения: сахара, спирты, кетоны, азот- и серосодержащие соединения и др. Используют обратное титрование. Окисление органического соединения избытком раствора йода проводят в щелочной среде, после окончания реакции раствор подкисляют и остаток йода оттитровывают тиосульфатом (среда нейтральная).

Пример:

HCOH + I_{2(избыток)} + 2OH^- = HCOOH + 2I^- + H₂O

I_{2 (остаток)} + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

Аналогично, анализируют ряд лекарственных веществ: антипирин, аскорбиновую кислоту, анальгин, кофеин, изониазид, метионин.

Определение окислителей

Основано на окислении иодид-иона анализируемым окислителем с последующим титрованием выделившегося йода раствором тиосульфата (заместительное титрование).

Определяют окислители: K₂Cr₂O₇, KMnO₄, Na₃AsO₄, Cu(II), Na₂O₂, пероксиды, Na⁺, Ba²⁺.

Наиболее важная реакция этого типа следующая:

Cr₂O₇^2- + 6I^- + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 2I₂ + 7H₂O

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

Данную реакцию используют для:

• Стандартизации S₂O₃^2-

• Определения Cr в сталях

• Определения катионов, образующих малорастворимые хроматы (Ba²⁺, Pb²⁺).

Анализируемый катион осаждают в виде хромата:

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄↓

Осадок отделяют и растворяют в кислоте:

2PbCrO₄ + 2H⁺ = 2Pb²⁺ + Cr₂O₇^2- + H₂O

Выделившийся дихромат определяют йодиметрически.

Стандартизация раствора йода I₂.

Стандартизацию титранта I₂ проводим по титрованному раствору натрий тиосульфата.

2Na₂S₂O₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NaI

Аликвотную часть раствора I₂ титруем раствором Na₂S₂O₃ до соломенно-желтой окраски, добавляем крахмал и продолжаем титровать до обесцвечивания. Титрование повторяли 5 раз, рассчитываем средний объем. Молярную концентрацию рассчитываем по формуле.

V₁ = 5,6 мл;

V₂ = 5,6 мл;

V₃ = 5,6 мл;

= 5,6 мл.

Методика определения глюкозы

Берем 5 навесок глюкозы. Используем метод точных навесок.

m₁ = 0,087 г.

m₂ = 0,098 г.

m₃ = 0,099 г.

m₄ = 0,097 г.

m₅ = 0,088 г.

Точную массу (0,08-0,1г) глюкозы m₁ растворяют в воде, прибавляют 25 мл раствора I₂ (C (1/2 I₂) = 0,1моль/л), 50 мл 0,1 моль/л раствора NaOH и оставляют на 10-15 минут. При этом глюкоза окисляется. Основной продукт окисления D-глюконовая кислота, которая при взаимодействии с натрий гидроксидом дает соль. Процесс возможен за счет таутомерного перехода в открытую (альдегидную) форму глюкозы в растворе:

α-D-глюкопираноза D-глюкоза

Процесс окисления:

D-глюкоза D-глюконовая кислота

Необходимо помнить, что в щелочной среде моносахариды неустойчивы, поэтому при окислении получается смесь соли D-глюконовой кислоты и других продуктов окисления. В связи с этим рекомендован способ обратного иодиметрического титрования (окисления до D-глюкаровой кислоты, когда и альдегидная и первичная спиртовая группировки одновременно окисляются в карбоксильные группы, также не происходит. Для этого необходим сильный окислитель в нейтральной или кислой среде. Например, разбавленная азотная кислота).

Раствор подкисляют 10 мл раствора Н₂SO₄ (разб)

Остаток I₂ титруют раствором Na₂S₂O₃ (С (Na₂S₂O₃) = 0,1моль/л). Индикатор -крахмал.

Расчеты

Объемы раствора натрий тиосульфата, пошедшие на титрование глюкозы:

V₁ = 17,5 мл;

V₂ = 18,3 мл;

V₃ = 19,0 мл;

V₄ = 17,2 мл;

V₅ = 19,1 мл.

Формула для расчета массы антипирина в навеске:

Математическая обработка результатов анализа

Wi, %	n	, %
111,5	5	103,73	-7,77	60,4	171,9	= 6,5	= 3,67	2,48 = 10,2	103,73 ± 10,2
98,98			4,75	22,6
97,98			5,75	33,1
100			3,73	13,9
110,2			-6,47	41,9

Вывод: массовая доля глюкозы равна 103,73 ± 10,2 %