Способ кулонометрического определения содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата

Способ кулонометрического определения содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата

Реферат

Изобретение относится к области фармации. Оно может быть использовано для определения содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата.

Известен способ определения содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата, основанный на волюмометрическом титровании реактивом Фишера (см. Фармакопея США [пер. с англ.]. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. Т. 1. С. 125). Недостатком методики волюмометрического титрования реактивом Фишера является необходимость предварительной стандартизации титранта, большой расход реактива Фишера, длительность и трудоемкость.

Задачей заявленного изобретения является разработка простого, экспрессного и достоверного способа определения воды в субстанции ампициллина тригидрата.

Поставленная задача достигается путем определения оптимальных условий пробоподготовки навески и кулонометрического титрования, отличающийся тем, что для субстанции ампициллина тригидрата определяют соответствующие растворитель - фоновый электролит Аква М^®-Кулон AG, соотношение массы навески ампициллина тригидрата и растворителя, массы вводимой пробы в кулонометрическую ячейку, а в основе определения воды в субстанции ампициллина тригидрата лежит взаимодействие воды, содержащейся в испытуемом образце, с кулонометрическим титрантом - электрогенерированным йодом, который образуется при электролизе органического или неорганического иодида, например CH₃I или KI, входящего в состав фонового электролита при постоянной силе тока 50 мА. Содержание воды (X, г) в аликвоте исследуемого образца рассчитывается по формуле:

X=I×t×M/F

где I - сила тока, 0,05 A; t - время достижения конечной точки титрования, с; М - молярная масса эквивалента воды, 9,008 г/моль; F - постоянная Фарадея 96485 Кл/моль, параллельно проводят определение воды в растворителе и по известным формулам рассчитывают содержание воды в субстанции ампициллина тригидрата.

Подбор оптимальных условий при пробоподготовке заключается в выборе соотношения массы навески ампициллина тригидрата и растворителя, а также массы вводимой пробы, таким образом, чтобы максимально приблизить условия титрования пробы к титрованию стандарта, по которому проверялась пригодность кулонометрической ячейки. В качестве стандарта предлагается использовать HYDRANAL - Check Solution 1.00 с содержанием воды 1,00±0,03 мг H₂O/г (Fluka, Германия).

Выбор растворителя осуществляется таким образом, чтобы навеска образца была полностью растворима либо достигалось полное извлечение воды из субстанции. Для субстанции ампициллина тригидрата нами предлагается использовать анолит Аква М^®-Кулон AG (ТУ 2638-001-33699038-131-09). Навеска растворяется полностью. Проверялась растворимость субстанции ампициллина тригидрата в метаноле, смеси метанола и анолита Аква М^®-Кулон AG, субстанция растворялась не полностью. Применение остальных растворителей при кулонометрическом титровании ограничено, что связано с нарушением стехиометрии реакции Фишера и изменением ее скорости. Использование в качестве растворителя анолита Аква М^®-Кулон AG позволяет восполнять содержание диоксида серы в фоновом электролите, тем самым увеличивая число анализов в одной кулонометрической ячейке без замены фонового электролита.

Пример. Определение содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата.

Навеску субстанции ампициллина тригидрата растворяют в фоновом электролите Аква М^®-Кулон AG. Навеска растворяется полностью.

Электрогенерацию йода проводят из коммерчески доступного фонового электролита, состоящего из Аква М^®-Кулон AG (ТУ 2638-001-33699038-131-09) в анодной камере и Аква М^®-Кулон CG (ТУ 2638-001-33699038-132-09) в катодной камере на платиновом электроде при постоянной силе тока 50 мА - изначально заданная величина.

В кулонометрическую ячейку, содержащую фоновый электролит, помещают рабочий (платиновый), вспомогательный (платиновый), соединенные с гальваностатом, поддерживающим постоянный ток в цепи 50 мА (генераторная цепь), и индикаторные электроды (игольчатые платиновые), соединенные с потенциометром (индикаторная цепь). Включают индикаторную цепь, при этом потенциометр показывает определенное напряжение в цепи (например, 360 мВ). Включают генераторную цепь для удаления влаги из фонового электролита. При этом генерируется йод, появляется обратимая пара I₂⎜2I^- и напряжение в индикаторной цепи уменьшается. При достижении определенного значения напряжения в индикаторной цепи (например, 40 мВ) выключают генераторную цепь. Далее в ячейку вносят аликвоту раствора субстанции ампициллина тригидрата массой 0,5 г, при этом значение напряжения в индикаторной цепи увеличивается. Далее включают генераторную цепь и одновременно включают секундомер. При достижении значения напряжения в индикаторной цепи 40 мВ выключают секундомер и генераторную цепь. Снимают показания секундомера - время достижения конечной точки титрования. Содержание воды в аликвоте раствора субстанции ампициллина тригидрата (X, г) рассчитывают по формуле:

X=I×t×M/F

где I - сила тока, 0,05 A; t - время достижения конечной точки титрования, с; М - молярная масса эквивалента воды, 9,008 г/моль; F - постоянная Фарадея 96485 Кл/моль. Параллельно проводят определение воды в растворителе. Далее по известным формулам рассчитывают содержание воды в субстанции ампициллина тригидрата. Определение проводят при комнатной температуре. Правильность определения воды проверяется по стандартному раствору HYDRANAL^®-Check Solution 1.00 с содержанием воды (1,00±0,03) мг Н₂О/г («Riedel-de », Германия) в 1 г, при этом в ячейку вносится 1 г стандартного раствора.

Определение воды в растворе субстанции ампициллина тригидрата в Аква М^®-Кулон AG проводили на трех уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от среднего уровня и на среднем уровне концентрации (табл. 1, 2). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02. Содержание субстанции ампициллина тригидрата в растворе на среднем уровне концентрации подбирали таким образом, чтобы в аликвоте массой 0,5 г содержался 1 мг воды.

Преимущества данного способа: специфичность, т.к. в основе определения лежит реакция Фишера, по которой титруется только вода; отсутствие необходимости предварительной стандартизации титранта, построения кривых титрования и расчета точки эквивалентности, что сокращает время анализа; предварительное удаление воды из фонового электролита повышает точность анализа, т.к. титруется только вода вносимой аликвоты; малый расход реактива Фишера для кулонометрического титрования, экспрессность и простота проведения эксперимента.

Способ определения содержания воды в субстанции ампициллина тригидрата, включающий растворение навески указанной субстанции в фоновом электролите "Аква М^®-Кулон AG", далее в ячейку вносят аликвоту раствора субстанции ампициллина тригидрата массой 0,5 г, проводят электрогенерацию йода при постоянной силе тока 50 мА в фоновом электролите "Аква М^®-Кулон AG" в анодной камере, "Аква М^®-Кулон CG" в катодной камере на платиновом электроде, измеряют время достижения конечной точки титрования, рассчитывают содержания воды в аликвоте по формуле: X=I×t×M/F,

где I - сила тока, 0,05 A; t - время достижения конечной точки титрования, с; М - молярная масса эквивалента воды, 9,008 г/моль; F - постоянная Фарадея 96485 Кл/моль, параллельно проводят определение воды в растворителе и по известным формулам рассчитывают содержание воды в субстанции ампициллина тригидрата.