ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2007, том 62, № 10, с. 1063-1065
^=ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ =
УДК 543.258:543.8
ПРИМЕНЕНИЕ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРОКСОЛИНА
© 2007 г. О. В. Шлямина*, Г. К. Зиятдинова*, С. Г. Абдуллина**, Г. К. Будников*
*Казанский государственный университет, химический институт им. А.М. Бутлерова
420008 Казань, ул. Кремлевская, 18 **Казанский государственный медицинский университет 420012 Казань, ул. Бутлерова, 49 Поступила в редакцию 18.05.2006 г.
Установлено, что нитроксолин взаимодействует быстро и количественно с электрогенерированны-ми хлором или бромом. Стехиометрические коэффициенты реакций составляют 1 : 1.5 и 1 : 1 соответственно. Предложена схема взаимодействия нитроксолина с электрогенерированным бромом. Разработан способ количественного определения нитроксолина в субстанции и лекарственных формах с относительным стандартным отклонением 0.01-0.03.
Воспалительные заболевания почек и мочевы-водящих путей - одна из актуальных проблем современной медицины. При длительном лечении антибиотиками и сульфаниламидными препаратами подавляются иммунобиологические силы организма и вырабатываются резистентные формы бактерий. При устойчивости микрофлоры к другим антибактериальным средствам весьма эффективно применение нитроксолина (5-нитро-8-ок-сихинолин, 5-НОК), оказывающего бактериоста-тическое действие за счет селективного ингибиро-вания синтеза бактериальной ДНК и обладающего широким спектром антибактериального действия. Нитроксолин хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта и выделяется в неизменном виде почками, в связи с чем отмечается его высокая концентрация в моче. Препарат малотоксичен, не влияет отрицательно на сердечнососудистую систему, кроветворение, желудочно-кишечный тракт, мочеполовую систему и обычно хорошо переносится пациентами [1, 2].
Высокая востребованность препарата в медицине вызывает необходимость совершенствования методов определения нитроксолина в субстанции и лекарственных формах. По нормативным документам количественное определение в субстанции проводят в среде уксусного ангидрида (титрант - НС104) по индикатору малахитовому зеленому [3], в таблетках - спектрофотометриче-ски [4]. Недостатками методики являются необходимость стандартизации раствора НСЮ4, а также длительность и трудоемкость самого титрования. Спектрофотометрический метод требует дорогих стандартных образцов, малодоступных для многих лабораторий.
Предложена методика определения нитроксолина в таблетках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [5]. В качестве подвижной фазы использовали смесь (8 : 2) диоксан - вода. Содержание рассчитывали, сравнивая площади пиков исследуемого раствора и раствора стандартного образца. Метод ВЭЖХ позволяет получать надежные результаты, но стоимость оборудования и стандартных образцов, токсичность используемых растворителей, а также потребность в высококвалифицированных специалистах ограничивают его применение для массовых анализов.
Перспективным для количественного анализа лекарственных препаратов является гальваностатическая кулонометрия, в частности, кулономет-рическое титрование. Отсутствие необходимости стандартизации титранта и, как следствие, сокращение затрат и времени на подготовительные операции, возможность выполнения анализа без предварительной градуировки прибора по стандартным образцам, высокие метрологические характеристики дают этому методу явные преимущества [6]. Отличительной чертой кулонометрическо-го титрования является то, что кулонометрический титрант получается in situ в результате стехио-метрической электрохимической реакции, и далее взаимодействует с определяемым соединением. Весьма перспективно применение в качестве кулонометрических титрантов галогенов. Они могут реагировать не только как окислители или восстановители, но и по механизму реакций присоединения и электрофильного замещения [7].
Цель настоящего исследования - разработка унифицированной методики определения нитрок-
1064
ШЛЯМИНА и др.
Таблица 1. Результаты кулонометрического определения нитроксолина в субстанции электрогенериро-ванными галогенами (п = 5, Р = 0.95)
Титрант Введено, мкг Найдено, мкг
С12 76 74 ± 2 0.03
114 115 ± 2 0.01
152 155 ± 8 0.04
ВГ2 76 78 ± 7 0.07
114 112 ± 4 0.03
152 154 ± 3 0.02
солина в субстанции и таблетках методом гальваностатической кулонометрии.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Электрогенерацию галогенов проводили в гальваностатическом режиме (I = 5 мА) на потен-циостате П-5827 М из водных 0.2 М растворов КС1 и КВг в 0.1 М Н^04 и из 0.1 М раствора К1 в тартратном буферном растворе (рН 3.56) с биам-перометрической индикацией конечной точки титрования (ДЕ = 300 мВ). Рабочим электродом служила платиновая пластинка площадью 1 см2, вспомогательным электродом - платиновая спираль, отделенная от анодного пространства ячейки полупроницаемой перегородкой.
Использовали реактивы квалификации х.ч.: КС1, КВг, К1, Н^04, этанол. Растворы фонового электролита готовили на дистиллированной воде. Субстанция нитроксолина и таблетки отвечали требованиям нормативных документов.
Методика определения нитроксолина в субстанции. 0.02 г препарата (точная навеска) растворяли в этаноле в мерной колбе емкостью 50.0 мл. В ячейку для кулонометрического титрования объемом 50.0 мл вводили 20.0 мл фонового раствора, опускали электроды и включали генераторную цепь. По достижении определенного значения индикаторного тока в ячейку вносили аликвоты приготовленного раствора нитроксолина (0.2-0.5 мл) и одновременно включали секундомер. Конечную точку титрования фиксировали по достижению первоначальной величины индикаторного тока. Выключали секундомер и отключали индикаторную цепь.
Содержание нитроксолина (т, г) вычисляли по формуле:
т = Ш/пЕ,
где I - сила тока, А; t - время достижения конечной точки титрования, с; М - молярная масса ве-
щества; п - число электронов, участвующих в реакции; Е - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Для кулонометрического определения нитроксолина исследованы титранты - галогены. Установлено, что с электрогенерированным иодом нитроксолин не взаимодействует из-за малой реакционной способности иода. Реакция с электро-генерированными бромом и хлором протекает быстро и количественно в стехиометрическом соотношении 1 : 1 и 1 : 1.5 соответственно. Учитывая [8], что гидроксильная группа, относящаяся к ориентантам I рода, будет направлять электро-фильный заместитель региоселективно в орто-по-ложение, а нитрогруппа, как ориентант II рода - в мета-положение, можно предположить, что образуется 5-нитро-7-бром-8-оксихинолин по схеме:
БГ у N ОН ОН
В реакции нитроксолина с электрогенериро-ванным хлором участвуют три электрона, что обусловлено более высокой реакционной способностью последнего. Вероятно, наряду с реакцией электрофильного замещения протекает реакция окисления гидроксильной группы.
Результаты кулонометрического определения нитроксолина в модельных растворах представлены в табл. 1. Правильность определения оценена по способу "введено - найдено".
На основе полученных результатов предложена методика определения нитроксолина в таблетках.
Методика. Около 0.02 г (точная навеска) порошка растертых таблеток растворяют в этаноле в мерной колбе емкостью 50.0 мл. Аликвоту полученного раствора (0.5 мл) вносят в ячейку для кулонометрического титрования. Содержание нитроксолина в таблетках рассчитывают по формуле:
т = ^МУт^/пЕУ^а,
где I - сила тока, А; t - время достижения конечной точки титрования, с; М - молярная масса вещества; п - число электронов, участвующих в реакции; F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль); Vк - объем колбы, мл; Vaл - объем аликвоты, мл; ттабл - средняя масса таблетки, г; а - навеска порошка растертых таблеток, г.
Результаты определения содержания действующего вещества (5-нитро-8-оксихинолина) в таблетках представлены в табл. 2. Установлено, что
ПРИМЕНЕНИЕ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ 1065
Таблица 2. Результаты кулонометрического определения действующего вещества в таблетках (п = 5, Р = 0.95). (Нормы допустимых отклонений 0.04625-0.05375 г.)
Лекарственный препарат (производитель) Содержание действующего вещества, г Титрант Найдено, г sr
Нитроксолин 0.05 Cl2 0.049 ± 0.001 0.02
("Татхимфармпрепараты", Казань) Br2 0.050 ± 0.002 0.04
5-НОК, (Lek, Словения) 0.05 Cl2 0.051 ± 0.003 0.04
Br2 0.050 ± 0.003 0.04
вспомогательные вещества в таблетках не мешают определению 5-нитро-8-оксихинолина. Полученные данные укладываются в нормы допустимых отклонений [9].
Метод кулонометрического титрования отличается простотой, экспрессностью, высокой точностью и может применяться в условиях обычной контрольно-аналитической лаборатории.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Суходольская А.Е., Руденко A.B., ДобровольСКаЯ Л.И. и др. // Врачебное дело. 1980. № 8. С. 38.
2. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т. 2. М.: Медицина, 1993. С. 347.
3. ФС 42-1854-94. Субстанция нитроксолина.
4. ФС 42-1882-92. Таблетки нитроксолина 0.05 г.
5. Шорманов В.К., Шульгина Н А. // Фармация. 2000. № 2. С. 29.
6. Агасян ПК, Хамракулов Т.К. Кулонометриче-ский метод анализа. М.: Химия, 1984. С. 42.
7. Абдуллин И.Ф., Будников Г.К. // Заводск. лаборатория. Диагностика материалов. 1998. Т. 64. № 1. С. 1.
8. Терней А. Современная органическая химия. Т. 1. М.: Мир, 1981. С. 615.
9. ГФ XI. Т. 2. С. 154.
Use of Galvanostatic Coulometry for Determining Nitroxoline
O. V. Shlyamina", G. K. Ziyatdinova", S. G. Abdullina*, and G. K. Budnikov"
1 Butlerov Institute of Chemistry, Kazan State University, Kremlevskaya ul. 18, Kazan, 420008 Tatarstan, Russia b Kazan State Medical University, ul. Butlerova 49, Kazan, 420012 Tatarstan, Russia
Abstract—It was found that nitroxoline rapidly and quantitatively reacts with electrogenerated chlorine or bromine. The stoichiometric coefficients of these reactions are 1 : 1.5 and 1 : 1, respectively. The mechanism of the reaction of nitroxoline with electrogenerated bromine was proposed. A procedure was developed for the quantitative determination of nitroxoline
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.