способ определения производных амида сульфаниловой кислоты

Формула изобретения

Способ количественного определения производных амида сульфаниловой кислоты, а именно стрептоцида и сульфадимезина путем спектрофотометрирования определяемого вещества и стандартного образца сравнения, отличающийся тем, что в качестве растворителя для приготовления определяемого раствора используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, спектрофотометрирование проводят при аналитической длине волны определяемого вещества, в качестве стандартного образца сравнения используют феррицианид калия и расчет результатов проводят по формуле:

,

где D_x и D_вос - оптические плотности определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

a_x и а_вос - точные навески определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

V₁ и V₂ - объемы приготовленного раствора определяемого вещества;

V₃ - объем аликвоты определяемого вещества;

и - объемы приготовленного раствора образца сравнения;

- объем аликвоты образца сравнения;

100 - коэффициент для пересчета в проценты;

W - влажность, %;

К _пер - коэффициент пересчета;

коэффициент пересчета находят из выражения:

,

где Е_вос - удельный показатель поглощения образца сравнения дихромата калия при аналитической длине волны;

E_вос - удельный показатель поглощения рабочего образца сравнения определяемого (исследуемого) вещества при аналитической длине волны, соответствующей максимуму поглощения раствора определяемого вещества в длинноволновой области спектра, который связан с фармакологически активной молекулой.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может быть использовано в контрольно-аналитических лабораториях для стандартизации и контроля качества лекарственных средств.

Действующая система контроля качества лекарственных средств требует от фармацевтической науки постоянного повышения эффективности имеющихся методов анализа.

Среди современных методов фармацевтического анализа важное место занимают оптические методы контроля, которые широко применяются как для целей количественного определения, так и для контроля чистоты и идентификации лекарственных средств.

Известны различные способы определения амидов сульфаниловой кислоты, применяющихся для лечения различных бактериальных инфекций.

Известен титриметрический способ количественного определения стрептоцида и сульфадимезина в субстанции, нитритометрия с использованием в качестве индикатора смеси тропеолина 00 с метиленовым синим (Триус Н.В, Чичиро В.Е., Боковикова Т.Н. Анализ и стандартизация сульфаниламидных препаратов (Обзор) // Хим-фармац. журн. - 1991. - № 2. - С.73-75).

Наиболее близким и принятым нами за прототип является способ определения сульфаниловой кислоты и ее производных путем приготовления растворов испытуемого вещества и ряда растворов рабочего стандартного образца (РСО) определяемого вещества с использованием в качестве растворителя 1М раствора хлористоводородной кислоты, с последующим их спектрофотометрированием при аналитической длине волны и расчетом результатов по калибровочному графику (Квач А.С., Александрова В.Я. Количественное определение сульфаниловой кислоты и ее производных // Всерос. Съезд фармацевтов.: Матер. конф. - Воронеж, 1981. - С.322-323). В этой работе предложен спектрофотометрический метод определения амидов сульфаниловой кислоты с использованием калибровочного графика, растворитель 1 М раствор хлористоводородной кислоты. Данный метод ведет как к повышению затрат времени (построение калибровочного графика), так и повышенному расходу реактивов и растворителей.

В предлагаемом способе авторы предложили использовать в качестве растворителя 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Оптимальный растворитель обеспечивает стабилизацию испытуемого раствора, что повышает воспроизводимость результатов определения и уменьшает погрешность анализа. Использование оптимальных значений оптической плотности и применение в качестве растворителя 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты уменьшает погрешность анализа, что подтверждает сравнение погрешностей определения Е=0,46% для предложенного способа и Е=0,69% для близкого аналога, следовательно, предложенный способ позволяет уменьшить погрешность анализа по сравнению с прототипом.

Снижение стоимости и токсичности анализа достигается за счет использования в качестве растворителя 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, вместо 1 М раствора хлористоводородной кислоты, к тому же предлагаемый метод экономит время на проведение анализа (нет необходимости строить калибровочный график).

Использование спектрофотометрического метода для анализа субстанций амидов сульфаниловой кислоты затруднено из-за отсутствия государственных стандартных образцов на данные препараты. Выпуск таких стандартных образцов является дорогостоящим, так как они находят применение только в фармацевтическом анализе. Поэтому способ определения с использованием государственных стандартных образцов будет мало доступным для многих лабораторий.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение воспроизводимости результатов определения, уменьшение погрешности анализа, трудоемкости определения и стоимости.

Технический результат достигается путем приготовления раствора определяемого вещества и стандартного образца сравнения с последующим их спектрофотометрированием и расчетом результатов по формуле.

Новым в достижении технического результата является то, что в качестве растворителя для приготовления определяемого раствора используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, а в качестве стандартного образца сравнения используют феррицианид калия, измеряют оптическую плотность растворов при аналитической длине волны и вводят в формулу расчета результатов коэффициент пересчета.

Применение в качестве растворителя 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты повышает стабильность испытуемого раствора и увеличивает чувствительность анализа в 2 раза, которая составляет 0,0001 г/мл. Кроме этого повышается воспроизводимость результатов определения, что подтверждает сравнение дисперсий двух выборочных совокупностей при помощи F - распределения при f₁=f₂=7, Р=99% для предложенного способа и близкого аналога. Установлено, что F_экс.=10,72 при F_табл.=8,47, следовательно, предложенный способ обладает более высокой воспроизводимостью.

Изучаемое вещество изменяет спектр поглощения в зависимости от рН среды. Исходя из экспериментальных данных и свойств амидов сульфаниловой кислоты, авторы доказали, что оптимальным растворителем для спектрофотометрического определения является 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Оптимальный растворитель обеспечивает стабилизацию испытуемого раствора, что повышает воспроизводимость результатов определения и уменьшает погрешность анализа. В данном растворителе УФ-спектр поглощения стрептоцида (n-аминобензолсульфамида) в области рН 1,68-12,87 характеризуется одной полосой поглощения. При рН 1,68 стрептоцид имеет максимум поглощения при длине волны 260±1 нм. Дальнейшее увеличение рН до 12,87 приводит к постепенному гипсохромному сдвигу максимума поглощения до 250±1 нм за счет таутомерных превращений по сульфамидной группе. По мере увеличения рН повышается интенсивность поглощения растворов. Хранение растворов стрептоцида в течение трех суток показало, что за этот промежуток времени незначительно изменяется рН растворов, наблюдается постепенное смещение максимумов поглощения на 1-2 нм и уменьшение интенсивности поглощения. Наиболее стабильны растворы стрептоцида при рН 1,1-3,0, поэтому в качестве оптимального растворителя для спектрофотометрического определения стрептоцида можно предложить 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты (рН 1,1).

Спектр поглощения сульфадимезина характеризуется двумя полосами поглощения, которые соответствуют наличию в его молекуле двух структурных частей: стрептоцида и диметилпиримидина. В зависимости от рН происходят изменения в спектре поглощения данного препарата. При рН 11,5-13,0 сульфадимезин имеет два максимума поглощения при длинах волн 240±1 нм и 258±1 нм. Уменьшение рН приводит к батохромному смещению второго максимума поглощения. При рН 4,0-7,0 максимум сдвигается на 7 нм и соответствует длине волны 265±1 нм, дальнейшее уменьшение рН до 1,1 приводит к батохромному смещению обоих максимумов поглощения соответственно до 245±1 нм и 305±1 нм. Батохромный сдвиг максимума поглощения при уменьшении рН связан с протонизацией по атому азота аминогруппы остатка стрептоцида. С уменьшением рН снижается интенсивность поглощения растворов сульфадимезина.

Изучение стабильности растворов сульфадимезина в течение двух суток при различных значениях рН показало, что наиболее устойчива солевая форма сульфадимезина (рН 1,1). Поэтому оптимальным растворителем для спектрофотометрического определения сульфадимезина является 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. В качестве аналитической длины волны для определения сульфадимезина нами выбран максимум поглощения его раствора в длинноволновой области спектра, который связан с фармакологически активной частью молекулы (305 нм).

Исходя из экспериментальных данных и свойств амидов сульфаниловой кислоты авторы доказали, что оптимальным растворителем для их спектрофотометрического определения является 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты.

В качестве аналитической для количественного определения стрептоцида выбрана длина волны 260 нм, сульфадимезина 305 нм. При данных длинах волн наблюдается минимальная погрешность измерения величины оптической плотности, так как эти длины волны являются максимумами поглощения определяемых веществ в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты.

Исходя из установленной авторами зависимости, согласно которой в качестве образцов сравнения могут применяться вещества, для которых интервал между аналитической длиной волны и максимумом (или минимумом поглощения) этих образцов сравнения не превышает половины полуширины их полосы поглощения, в качестве образца сравнения в предлагаемом способе авторы используют феррицианид калия, так как оптимальная область поглощения, в которой его можно использовать составляет 255-267 нм и 290-316 нм. Феррицианид калия выпускается серийно промышленностью категории хч, на него имеется ГОСТ (ГОСТ 4206-75) регламентирующий его качество. Раствор феррицианида калия в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты устойчив при хранении длительное время. Использование феррицианида калия в предлагаемом способе приводит к уменьшению погрешности анализа.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается тем, что в качестве растворителя для приготовления испытуемого раствора используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, а в качестве образца сравнения используют феррицианид калия, спектро-фотометрирование проводят при аналитической длине волны и вводят в формулу расчета результатов коэффициент пересчета, что соответствует критерию изобретения «новизна».

Новая совокупность признаков обеспечивает повышение воспроизводимости результатов определения, уменьшение погрешности анализа, позволяет снизить стоимость и уменьшить время анализа, уменьшить токсичность используемых реактивов, унифицировать методики анализа, что соответствует критерию «промышленная применимость».

При анализе известных решений было выявлено, что в них отсутствуют сведения о влиянии отличительных признаков на достижение поставленного технического решения, следовательно, изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Способ осуществляют следующим образом. Готовят раствор образца сравнения феррицианида калия для анализа стрептоцида или сульфадимезина. Для этого точную массу феррицианида калия 0,1500 г или 0,1000 г соответственно помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 20 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, доводят объем раствора этой кислотой до метки и перемешивают. 5 мл раствора феррицианида калия помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают.

Затем проводят количественное определение стрептоцида или сульфадимезина в субстанции. Для этого точную массу стрептоцида (0,1500 г) либо сульфадимезина (0,1000) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 20 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, доводят объем раствора этой кислотой до метки и перемешивают. 2 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность испытуемого раствора и раствора внешнего образца сравнения на спектрофотометре при длине волны 260 нм (для стрептоцида) или 305 нм (для сульфадимезина) в кюветах с длиной рабочего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения применяют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Параллельно измеряют оптическую плотность раствора образца сравнения феррицианида калия.

Расчет результатов количественного определения проводят по формуле:

,

где D_x и D_вос - оптические плотности определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

a_x и а_вос - точные навески определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

V₁ и V₂ - объемы приготовленного раствора определяемого вещества;

V₃ - объем аликвоты определяемого вещества;

и - объемы приготовленного раствора образца сравнения;

- объем аликвоты образца сравнения;

100 - коэффициент для пересчета в проценты;

W - влажность, %;

К_пер - коэффициент пересчета. Коэффициент пересчета находят из выражения:

,

где Е_вос - удельный показатель поглощения образца сравнения дихромата калия при аналитической длине волны;

Е_ос - удельный показатель поглощения рабочего образца сравнения определяемого (исследуемого) вещества при аналитической длине волны (определяется при разработке методики).

К_пер - по феррицианиду калия в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты 0,473 (для стрептоцида).

К_пер - по феррицианиду калия в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты - 0,338 (для сульфадимезина).

Содержание стрептоцида и сульфадимезина должно быть не менее 99,0% в пересчете на сухое вещество.

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Готовят растворы определяемого вещества и образца сравнения вышеописанным способом. Измеряют на спектрофотометре оптические плотности приготовленных растворов. Далее ведут расчет результатов по формуле, используя коэффициент пересчета.

При определении стрептоцида по феррицианиду калия получили следующие результаты:

Д_х=0,5058; Д_вос =0,5735; а_х=0,1525; а_вос=0,1446; влажность 0,5%;

X=99,00%. Результаты статистически обработаны и представлены следующим образом:

При n=10; ; S²=0,22409; S=0,4733; ;

X=0,3383; E%=0,34; S_r=0,005.

Данный пример подтверждает, что содержание стрептоцида соответствует требованиям нормативного документа.

При определении сульфадимезина по феррицианиду калия получили следующие результаты:

Д_х=0,5391; Д_вос=0,4962; а _х=0,1050; а_вос=0,1000; влажность 0,5%;

Х=100,34%. Результаты статистически обработаны и представлены следующим образом:

При n=10; ; S²=0,41976; S=0,6478; ;

X=0,463; E%=0,46; S_r=0,006.

Данный пример подтверждает, что содержание сульфадимезина соответствует требованиям нормативного документа.

Предлагаемый способ с использованием образца сравнения феррицианида калия оказался оптимальным для количественного определения стрептоцида и сульфадимезина в таблетках по 0,5 г, а также позволяет провести контроль теста «растворения» таблеток стрептоцида и сульфадимезина.

Методика количественного определения в лекарственной форме стрептоцида и сульфадимезина отличается от методики количественного определения стрептоцида и сульфадимезина в субстанции только приготовлением испытуемого раствора.

Пример 2. Для количественного определения стрептоцида или сульфадимезина в таблетках по 0,5 г берут точную массу порошка растертых таблеток (0,2000 г стрептоцида) или (0,125 г сульфадимезина) и помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 20 мл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, взбалтывают в течение 5 мин. Доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают. Раствор фильтруют, первые 10-15 мл фильтрата отбрасывают и 2 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают.

Содержание стрептоцида и сульфадимезина в таблетках по 0,5 г должно быть 0,475-0,525 г, считая на среднюю массу одной таблетки.

При анализе таблеток стрептоцида по 0,5 г по феррицианиду калия получены результаты:

Д_х=0,4908; Д_вос=0,5735; а_х=0,1797; а_вос=0,1447; Р_ср=0,6015; X=0,4905 г. Результаты статистически обработаны и представлены следующим образом:

При n=10; ; S²=0,00007; S=0,0083; ; Х=0,0059; Е%=1,18; S_r=0,02.

Содержание стрептоцида в лекарственных формах соответствует требованиям нормативного документа.

При анализе таблеток сульфадимезина по 0,5 г по феррицианиду калия получены результаты:

Д_х=0,5390; Д_вос=0,4962; а_х=0,1264; а_вос=0,1000; Р_ср=0,6021; X=0,5014 г. Результаты статистически обработаны и представлены следующим образом:

При n=10; ; S²=0,00006; S=0,0076; ; X=0,0054; Е%=1,09; S_r=0,015.

Содержание сульфадимезина в лекарственных формах соответствует требованиям нормативного документа.

Пример 3. Для контроля теста «растворения» таблеток стрептоцида или сульфадимезина за основу брали унифицированную методику (ГФXI изд, С.159-160). В качестве среды растворения использовали 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, время растворения - 30 минут, объем среды растворения - 1000 мл, скорость вращения - 100 об/мин, температура (37±1)°С.

При анализе таблеток стрептоцида и сульфадимезина по 0,5 г в корзинку помещают одну таблетку, через 30 минут вращения отбирают пробу. Раствор фильтруют, 2 мл фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора до метки 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты и перемешивают. Измеряют оптическую плотность испытуемого раствора на спектрофотометре при длине волны 260 нм (для стрептоцида) 305 нм (для сульфадимезина) в кюветах с длиной рабочего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения применяют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты.

Параллельно измеряют оптическую плотность раствора образца сравнения феррицианида калия.

Согласно (ГФXI изд, С.159-160) в среду растворения должно перейти не менее 75% действующего вещества от содержания в лекарственной форме в течение 30 мин.

При анализе таблеток стрептоцида по 0,5 г высвобождение вещества составило: 86,59%, 86,35%, 86,12%, 85,65%, 85,86%, 86,71%, 85,53%, 85,29%, 85,77%, 86,47% для десяти таблеток соответственно.

При анализе таблеток сульфадимезина по 0,5 г высвобождение вещества составило: 90,96%, 90,47%, 89,24%, 89,97%, 90,21%, 88,76%, 89,24%, 88,28%, 85,66%, 85,43% для десяти таблеток соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ определения стрептоцида и сульфадимезина с использованием образца сравнения феррицианида калия позволяет повысить воспроизводимость результатов определения, уменьшить погрешность анализа, снизить его стоимость, исключить использование токсичных реактивов и унифицировать методики анализа.