курсовая фх. Міністерство Охорони Здоровя України Запорізький Державний Медичний Університет
 Скачать 69.92 Kb.
|
|
Міністерство Охорони Здоров’я України Запорізький Державний Медичний Університет Кафедра Фармацевтичної Хімії Курсова робота З теми: « Методи мінералізації та їх застосування на прикладах галогенпохідних жирного ряду» Студентки 5 курсу 6 групи 1 фармацевтичного факультету Головіної Анастасії Евгенівни Керівник курсової роботи: Ткаченко Г. І. Запоріжжя 2020 Зміст Вступ--------------------------------------------------- 2-5стр. Фізичні методи мінералізації----------------------- 6 стр Хімічні методи мінералізації------------------------ 7-8 стр. Методи мінералізації та їх застосування на прикладах галогенпохідних жирного ряду------------------------------------------------------- 8-16 стр. Висновок------------------------------------------------ 17 стр. Список літератури----------------------------------- 18-20 стр. Вступ Фармацевтичний аналіз - це наука про хімічну характеристику і вимір біологічно активних речовин на усіх етапах виробництва : від контролю сировини до оцінки якості отриманої лікарської речовини, вивчення його стабільності, встановлення термінів придатності і стандартизації лікарських форм. Фармацевтичний аналіз – наука про хімічні характеристики та вимірювання біологічно активних речовин на всіх етапах виробництва: від контролю сировини до оцінки якості отриманого лікарського засобу, вивчення його стабільності, встановлення строку придатності та стандартизації готової лікарської форми. Всі хімічні речовини, які застосовуються в якості лікарських засобів повинні відповідати вимогам Державної фармакопеї України (ДФУ) за зовнішнім виглядом, розчинністю у воді, хімічним складом, чистотою, а також за такими показниками якості як: величина рН, питомий показник поглинання світла, температура плавлення та ін. Кількісний вміст діючої речовини або суміші речовин повинен знаходитися в межах, зазначених у розділі «Кількісне визначення» Особливості фармацевтичного аналізу Фармацевтичний аналіз є основою фармацевтичної хімії і має свої особливості, які відрізняють його від інших видів аналізу. Вони полягають в тому, що аналізу піддаються речовини різної хімічної природи: неорганічні, елементоорганічні, радіоактивні, органічні сполуки від простих аліфатичних до складних природних БАР. Надзвичайно широким є діапазон концентрацій аналізованих речовин. Об'єктами фармацевтичного аналізу є не тільки індивідуальні лікарські речовини, але й суміші, що містять різне число компонентів. Щорічне поповнення арсеналу лікарських засобів викликає необхідність розробки нових методів їх аналізу. Засоби фармацевтичного аналізу систематично вдосконалюються у зв'язку з безперервним підвищенням вимог як до якості лікарських засобів, так і до кількісного вмісту в них БАР. До фармацевтичного аналізу висувають високі вимоги. Вимоги до фармацевтичного аналізу Загальні вимоги, які висувають до випробувань у фармацевтичному аналізі – чутливість, специфічність і відтворюваність реакцій, що застосовується, а також придатність її застосування для встановлення допустимих меж вмісту домішок. Для випробувань чистоти обирають реакції з такою чутливістю, яка дозволяє визначити допустимі межі домішок в даному лікарському препараті. При виконанні випробувань необхідно суворо дотримуватися загальних вказівок, передбачених Фармакопеєю. Критерії фармацевтичного аналізу На різних етапах фармацевтичного аналізу (в залежності від поставлених завдань) мають значення такі критерії, як вибірковість, чутливість, точність, час, витрачений на виконання аналізу, витрачена кількість аналізованої ЛР або ЛФ. Вибірковість – важлива при проведенні аналізу сумішей, дозволяє визначити вміст основного компоненту у присутності продуктів розкладання або інших домішок. Точність і чутливість – залежать від об’єкту та цілі дослідження. Для цього використовують методики, які дозволяють встановити мінімальний вміст домішок. Фактор часу – важливий для експрес-аналізу в аптеці. Час, витрачений на проведення аналізу повинен бути мінімальним, при збереженні точності отриманого результату. Межа виявлення – визначає найменший вміст, за якого даною методикою можна з заданою вірогідністю визначити присутність компоненту, що аналізується. Відтворюваність – характеризує розрізненість результатів порівняно з середнім значенням. Правильність – відображає різницю між дійсним і знайденим вмістом речовини. При кількісному визначенні ЛР використовують методи, що відрізняється вибірковістю і високою точністю. На чутливість якісних реакцій впливають такі фактори, як об’єми розчинів реагуючих компонентів, їх концентрації, рН середовища, температура, тривалість досліду. Похибка вимірювання – це відхилення результату вимірювання від дійсного значення вимірюваної фізичної величини. Похибка вимірювання є кількісною характеристикою точності вимірювання. При виконанні кількісного визначення будь-яким хімічним або фізико-хімічним методом можуть бути допущені наступні похибки: Груба похибка – це результат прорахунку спостерігача при виконанні будь-якої з операцій визначення або неправильно виконаних розрахунків. Результати з грубими похибками відкидаються як недостовірні. Систематична похибка спотворює результати вимірювань зазвичай в один бік (позитивний чи негативний) на деяке постійне значення. Причиною систематичних помилок в аналізі можуть бути, наприклад, гігроскопічність препарату, недосконалість вимірювальних приладів, недосвідченість аналітика і т.д. Систематичні помилки можна частково усунути внесенням поправок, калібруванням приладу тощо. Однак, завжди необхідно домагатися того, щоб систематична помилка була не більшою за похибку приладу і не перевищувала випадкової похибки. Випадкова похибка відображає відтворюваність результатів аналізу. Середнє арифметичне значення випадкових похибок наближується до нуля при виконанні великого числа дослідів в одних і тих самих умовах. Тому для розрахунків необхідно використовувати не результати окремих вимірювань, а середнє значення з декількох паралельних визначень. Абсолютна похибка – це різниця між отриманим результатом і дійсним значенням вимірюваної величини. Ця похибка виражається в тих же одиницях, що і величина, яку визначають (грамах, мілілітрах, відсотках). Відносна похибка – це похибка вимірювання, виражена як відношення абсолютної похибки до дійсного або виміряного значення величини. Виражають відносну помилку зазвичай у відсотках.Мінералізація органічних речовин - розкладання органічних речовин і матеріалів на їх основі з метою виділення визначуваних елементів у вигляді стійких неорганічних з'єднань (так званих аналітичних форм), зручних для аналізу відповідним методом. Мінералізації піддають індивідуальні органічні сполуки, природні об'єкти тваринного і рослинного походження, складні композиції з органічними і неорганічними складовими, полімерні матеріали. Розрізняють фізичні і хімічні способи мінералізації. 1.Фізичні методи мінералізації Термічна мінералізація (у тому числі у присутності каталізаторів). Здійснюється у фарфорових або платинових тиглях або кварцевих чашках шляхом нагрівання газовим полум'ям або в електричних муфельних печах. Ретельно висушену речовину нагрівають спочатку до повного обвуглювання і припинення виділення диму, потім температуру підвищують до початку червоного накалювання. Нагрівання закінчують після отримання білої золи і зникнення останніх слідів вугілля. Якщо в субстраті містяться речовини, що легко випаровуються при нагріванні (галогени, фосфор, сірка), то їх зв'язують у вигляді солей, додаючи окислюючу лужну суміш. Для цього субстрат сплавляють з сумішшю вуглекислого і азотнокислого натрію або калію, а також з гідратом окислу кальцію. Щоб полегшити спалювання, іноді додають хлорнуватокислий калій Лазерний піроліз, розкладання високомолекулярних з'єднань іскровим розрядом. Піроліз проводять за допомогою звичайного термічного нагріву, високочастотного нагріву (до точки Кюрі), із застосуванням корінного розряду і лазерної техніки. Пристрій для піролізу виготовляють у вигляді приставки до стандартним газовим хроматографом . Нині багато універсальні хроматографи високого класу забезпечені піролітичними приставками, які включають безпосередньо в газову схему хроматографа замість вузла введення проби або ж паралельно йому. 2. Хімічні методи мінералізації Найширше застосовують хімічні способи мінералізації, які грунтовані головним чином на окислювально- відновних реакціях. При цьому реагентами служать окисники і відновники у будь-якому агрегатному стані. Зазвичай аналізований об'єкт піддають "сухому" або "мокрому" окисленню. 2.1. Сухе окислення Сухе окислення можна здійснити, наприклад, киснем повітря при нагріванні у присутності каталізаторів або без них (у трубці, тиглі, муфельній печі, калориметричній бомбі). Цей спосіб використовують при аналізі багатьох лікарських речовин для визначення в них таких елементів, як бор, вуглець, азот, сірка, фосфор, галогени. Одним із способів сухої окислювальної мінералізації є сплав з окисниками (найчастіше використовують Na2O2). Проте з отриманого продукту складно виділити окремі складові для подальшого їх аналізу, що пов'язано зі взаємним впливом речовин, що містяться в ньому, що заважає. Окислювальну мінералізацію застосовують, зокрема, для визначення азоту в органічних сполуках по методу Дюма. В якості окисників використовують оксиди міді (II), нікелю, марганцю, ванадію, свинцю, кобальту (іноді з додаванням кисню). У автоматичних аналізаторах суху окислювальну мінералізацію здійснюють газоподібним киснем або твердими окисниками в присутності каталізатора; елементи визначають хроматографічно у вигляді оксиду вуглецю, води, азоту, оксиду сірки. Окислювальну мінералізацію застосовують і в методах Шенигера, в яких зразок розкладають в замкнутій посудині при високій температурі. Відомі багато модифікацій цього способу розкладання. Так, іноді папір для навішування просочують розчином нітрату калію, додають до навішування речовини з високим вмістом кисню або вуглецю (сахароза, спирт), вводять в поглинаючий розчин перекису водню, тіосульфату натрію і інші речовини залежно від особливостей визначуваного елементу і його аналітичної форми. Високоефективним способом окислювальної мінералізації є розкладання зразків за допомогою "збудженого" кисню (кисневої плазми), який отримують, пропускаючи газоподібний О2 під тиском 133-665 Па через високочастотне електричне поле. Перевага такого способу мінералізації швидкість розкладання, відсутність небезпеки забруднення проби матеріалом посудини, селективність (органічну частину можна відокремити від неорганічної), що важливо, зокрема, при аналізі медико-біологічних зразків, об'єктів тваринного і рослинного, походження, що містять одночасно органічні і неорганічні складові. При мінералізації збудженим киснем органічна частина і вода відгоняється (їх можна аналізувати окремо), а багато елементів (срібло, миш'як, бор, кобальт, хром, марганець, молібден, лужні, лужно-земельні метали) утворюють оксиди. Останні розчиняють в кислотах і визначають різними аналітичними методами. 2.2 Мокре окислення Мокрим окисленням (чи мокрим спалюванням) називають обробку зразка кислотами (сірчаною, азотною, хлорною, фосфорною, фтористоводневою або їх сумішами) у присутності каталізаторів і без них. Іноді до кислот додають окисники: перманганати, дихромати, йодати. Такий спосіб мінералізації використовують, наприклад, в методах Кьельдаля і Кариуса, а також при аналізі багатоелементних композицій і індивідуальних елементоорганичних з'єднань, що містять бор, кремній, хром та ін. Недолік його полягає в тому, що отримувану після окислення суміш речовин важко розділити. Відновну мінералізацію застосовують значно рідше. В якості відновників використовують головним чином водень, лужні метали, вуглець, аміак, металоорганічні сполуки. При навантаженні аналізованих з'єднання в струмі водню деякі елементи ( ртуть, цинк, миш'як) виділяються у вільному виді. Розроблені способи дистиляції (відгони) струмом водню цинку, кадмію, свинцю з подальшим осадженням їх на охолодженій алюмінієвій поверхні. При визначенні кисню в органічних речовинах для відновної мінералізації останніх використовують водень або аміак і кисень виділяється у вигляді води (аналітична форма). Повне відновлення воднем органічних сполук, що містять галогени, практично досягається тільки у присутності невеликих добавок аміаку, що призводить до утворення галогенідів амонія. Можна здійснювати відновну мінералізацію сплавом органічних речовин з металами (зокрема, з натрієм, калієм, магнієм, кальцієм) при 400-900 °З в запаяних трубках або автоклавах. Цей метод, ефективний при визначенні галогенів, сірки, азоту, фосфору, миш'яку широкого поширення не отримав, проте деякі його варіанти використовують в польових умовах. Для мінералізації застосовують також спільно окислювальне і відновне розкладання зразка. Прикладом може служити метод, в якому об'єкт піддають дії киснево-водневої суміші при високій температурі (до 2000 °С). При цьому мінералізація зразків незалежно від їх маси і складу відбувається досить повно і швидко. У такий спосіб можна мінералізувати поліфторовані термостійкі речовини, а також матеріали, що містять фосфор, миш'як, селен, ртуть, свинець, мідь, цинк та ін. Високоефективним і перспективним варіантом відновної мінералізації є низькотемпературне плазмове розкладання. Для отримання низькотемпературної (100-300 °С) плазми застосовують генератори з вихідною частотою 5-100 Мгц; тиск в системі підтримують в інтервалі 130-2000 Па. В якості відновників використовують передусім аміак, а також водень і метан. 3. Методи мінералізації та їх застосування на прикладах галогенпохідних жирного ряду. ГАЛОГЕНОПОХІДНІ ВУГЛЕВОДНІВ — продукти заміщення у вуглеводнях одного або кількох атомів гідрогену атомами галогенів. Залежно від природи вуглеводневого радикала розрізняють аліфатичні (насичені й ненасичені), аліциклічні (галогеноциклоалкани), ароматичні. Галогенпохідні вуглеводів що поділяються на сполуки, в яких атом галогену безпосередньо пов’язаний з ароматичним ядром (галогенарени), і речовини, які містять атом галогену в боковому ланцюзі (арилалкілгалогеніди). Вуглеводні, в молекулах яких вуглецеві атоми утворюють відкриті, незамкнуті ланцюга, називають ациклічні вуглеводнями, або вуглеводнями жирного ряду. Їх поділяють на два класи насичені вуглеводні і ненасичені вуглеводні. У молекулі таких з'єднань може бути присутнім будь-який з чотирьох галогенів: фтор, хлор, бром, йод. Іноді вони присутні одночасно, але кожен з них робить свій особливий вплив на хімічні, фізичні та фармакологічні властивості з'єднання. Фізіологічна дія галогенопохідних вуглеводнів обумовлено тим, що, розчиняючись в жирах, вони викликають фізичні і колоїдні зміни в ліпоїдами нервової тканини і тим самим викликають анестетичний ефект. Сила наркотичної дії галогенопохідних вуглеводнів, а також їх токсичність залежать від ступеня галоідирування вуглеводню. У медицині знаходять застосування такі препарати цієї групи сполук - хлороформ , йодоформ , хлор-етил , фторотан В умовах аптеки ми аналізували лікарський засіб Белак-F. "Белак-F" застосовується для профілактики карієсу зубів у дітей і підлітків, а також як лікувальний засіб при гіперестезії зубів, при клиновидних дефектах, травматичних ушкодженнях емалі і інших некаріозних ураженнях. До складу входять хлороформ, спирт, плівкоутворювач, калій фтористий. Іони фтору, що містяться в препараті, зміцнюють емаль зубів, знижують її проникність, захищають зуби від розвитку карієсу. До складу входить хлороформ- галогенпохідне жирного ряду. Хлороформ (Chloroformium) CHCl3 Трихлорметан Властивості. Безбарвна, прозора, важка, рухлива, летка рідина з характерним запахом і солодким пекучим смаком. Пари хлороформу не займаються. Малорозчинний у воді, змішується у всіх співвідношеннях з безводним спиртом, ефіром, бензином і багатьма ефірними і жирними оліями, не змішується з гліцерином. При зберіганні може окиснюватися:  Слід зазначити, що в молекулі хлороформу атоми Галогену досить міцно зв'язані з атомами Карбону і не є йоногенними. Для попереднього виявлення галогенів використовують пробу Бейльштейна, що базується на здатності купрум(ІІ) оксиду CuО розкладати при високій температурі галогеновмісні речовини з утворенням галогенідів Купруму CuHal2. З цією метою досліджувану речовина на прожареному мідному дроті вносять у безбарвне полум'я; при цьому воно забарвлюється в синьо-зелений (Сl– , Br– ) або зелений (I– ) колір. У випадку позитивної проби Бейльштейна з'ясовують тип зв'язку галогену в речовині: – йонний – дає відразу позитивну реакцію з аргентум нітратом AgNO3 : Cl– + Ag + = AgCl-¯ – ковалентний – дає реакцію з аргентум нітратом AgNO3 тільки після попередньої мінералізації. В нашому випадку ковалетний тип з’язку в препараті , тому використовуємо метод мокрої мінералізації дією спиртового розчину лугу й ідентифікація продуктів омилення і проводять реакцію на виявлені хлориди з аргентумом нітратом. CHCl3 + 4KOH → 3KCl + НСООК + 2Н2О Висновок Мною була виконана курсова робота, метою якої було вивчення сфери застосування мінералізації у фармацевтичному аналізі. В ході виконання теоретичної частини роботи встановлено, що мінералізація виконується фізичними способами, із застосуванням сучасного устаткування, і хімічними з урахуванням окислювальних і відновних властивостей речовин. У практичній частині роботи представлені найчастіше вживані методи фармацевтичного аналізу, грунтовані на мінералізаціях, найважливішими з яких є : метод Кьельдаля в кількісному аналізі азотвмісних речовин, метод Шенигера в аналізі сірковмісних речовин і метод Каріуса в аналізі галогенідів. Список использованной литературы 1. Арзамасцев А.П. Фармакопейний аналіз - М.: Медицина, 1971. 2. Беліков В.Г. Фармацевтична хімія В 2 част. Частина1. Загальна фармацевтична хімія: Підр. для фармацевтичних інститутів и факультетів медицинских інститутів. -- М.: Вищ. шк., 1993. - 432 с. 3. Бок Р., Методи розкладння в аналітичній хіміх. М., 1984, с. 200-02 4. Глущенко Н. Н. Фармацевтична хімія: Підр для студ. серед. проф. навч. закладів/ Н. Н. Глущенко, Т. В. Плетенева, В. А. Попков; Під ред. Т. В. Плетеневой. -- М.: "Академія", 2004. -- 384 с. 5. Губен-Вейль, Методи органичної хімії, т. 2, М., 1967, с. 28, 33, 144-56; 6. Драго Р. Физические методи в хімії - М.: Мир, 1981 7. Кольтгоф И.М., Стенгер В.А. Об'ємний аналіз В 2 томах - М.: Державне науково-технічне видання хімічної літератури, 1950 8. Логінова Н. В., Полозов Г. И. Введення в фармацевтичну хімію Підр. - Мн.: БГУ, 2003.-250 с. 9. Мелентьева Г. А., Антонова Л. А. Фармацевтична хімія. -- М.: Медицина, 1985.-- 480 с. 10. Смірнов В. А. Аналіз лікарських речовин. Частина II- Визначення загальних технологічних домішок в лікарських речовин 11. Фармацевтична хімія :Навч. посібник / Под ред. Л.П. Арзамасцева. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 640 с. 12. Фармацевтичний аналіз лікарських засобів / Під загальною редакцією В.А. Шаповаловой - Харків: ИМП "Рубікон", 1995 13. Петров Н. В. Розробка і вдосконалення методик визначення домішок важких металів у фармацевтичній продукції і біооб'єктах : Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата фармацевтичних наук.- М.: ММА ім. Сеченова, 1991 |