6253

Фармакопейный анализ солей магния и кальция

Реферат

Химия и фармакология

Фармакопейный анализ солей магния и кальция Соединения магния Наиболее широко распространены в природе карбонаты магния. Они содержатся в минералах: доломит (MgCO3 · CaCO3) и магнезит (MgCO3). Магний также входит в состав силикатов, например т...

Русский

2012-12-31

107.5 KB

111 чел.

Фармакопейный анализ солей магния и кальция

Соединения магния

Наиболее широко распространены в природе карбонаты магния. Они содержатся в минералах: доломит (MgCO3 · CaCO3) и магнезит (MgCO3). Mагний также входит в состав  силикатов, например талька (3 MgO · 4 SiO2 · H2O).

Ионы магния по физиологическому действию являются антагонистами ионов кальция.  Соли Mg  вызывают наркоз и паралич, а соли Ca снимают эти явления. И, наоборот, действие оказываемое соединениями Ca, снимается солями Mg.

MgO

Магния оксид

Magnesii oxydum 

Описание. Растворимость. Белый мелкий легкий порошок, без запаха. Практически нерастворим в воде и в этаноле, растворим в разведенных кислотах. При настаивании с водой образует водные растворы слабощелочной реакции:    MgO + H2OMg(OH)2 

MgSO4  ∙  7 H2O 

 Магния сульфат

Magnesii sulfas  

Описание. Растворимость. Бесцветные призматические кристаллы или белый кристаллический порошок, выветривается на воздухе, горько-соленого вкуса. Легко растворим в воде, очень легко – в кипящей воде, практически нерастворим в спирте.

Получение

MgO:  1)  Получают обработкой природных рассолов известковым молоком - Ca(OH)2:

MgCl2  +  Ca(OH)2  →  Mg(OH)2↓  +  CaCl2

При прокаливании при 500о С  магния гидроксид образует оксид:

                         Mg(OH)2 MgO + H2O

2)  Другим способом можно получить препарат прокаливанием основного карбоната магния:        3 MgCO3 Mg(OH)2 ∙ 3 H2O  → 4 MgO  + 3 CO2 ↑  + 4 H2O

MgSO4:  получают из магнезита:     MgCO3 + H2SO4 →  MgSO4  + CO2 ↑ + H2O

Подлинность

Для проведения реакций подлинности магния оксид растворяют в разведенных кислотах:

MgO + 2 HCl  →  MgCl2  + H2O

Качественный анализ соединений магний  заключается в подтверждении магний-иона  и соответствующего аниона соли.

Mg2+: 1)              MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH + NH4Cl  →  MgNH4PO4 ↓ + 2 NaCl + H2O

                                                                                                                           белый

       2

NH4Cl добавляют чтобы не образовывался аморфный осадок Mg(OH)2, однако избыток    NH4Cl препятствует образованию осадка фосфата магния аммония.

2)  Препарат с 8-оксихинолином в присутствии аммиачного буфера образует желто-зеленый осадок.

SO42-:                         MgSO4  +  BaCl2  →  BaSO4 ↓  +  MgCl2

                                                                             белый

Доброкачественность

В природных минералах магний сопровождается другими элементами: Ca2+, Ba2+, а также Fe.

MgO:   допустимы: Cl-, SO42-, Ca2+, т.м., Fe, As;                                           

  •  карбонаты щелочных металлов определяют после нагревания раствора препарата.  Затем фильтрат титруют 0,05 н раствором HCl по фенолфталеину; должно уйти не более 1,3 мл титранта.
  •  растворимые соли определяют выпариванием фильтрата. Остаток д.б. не более 1,25 %.

MgSO4: допустимы: Cl-, т.м., Fe, As;

  •   Mn2+: к препарату + H2SO4 к. + 0,1 н AgNO3 (катализатор) и кипятят. Далее добавляют  персульфат аммония и продолжают кипятить. Параллельно ставят контрольный опыт с 0,01 н KMnO4 и H2SO4 к. Сравнивают окраску на белом фоне по оси пробирок.

В испытуемом растворе:              Mn2+ + (NH4)2S2O8 + H2SO4 к.HMnO4 + (NH4)2SO4     

В контрольном опыте:                  H2O + 2 KMnO4 + H2SO4 к. → 2 HMnO4 + K2SO4

В препарате допускается  примеси марганца не более 0,0004 %. В инъекционных растворах примесь марганца не допускается.

Количественное определение

  1.  Комплексонометрия. Метод основан на образовании прочных, растворимых в воде комплексов ионов магния с титрованным раствором трилона Б – динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты.

                     CH2COONa                                                        CH2COONa  

                             CH2− N                                                              CH2− N                             

                     CH2COOH                                                          CH2COO                        

                     CH2COOH      +   MgSO4   →                            CH2COO               Mg    +   Н2SO4                                

                             CH2− N                                                              CH2− N                             

                     CH2COONa                                                         CH2COONa                       

Э = М/2.

Индикатор КХТС или КХЧС. Из этих индикаторов КХЧС более чувствительный, но он неустойчив в растворах, поэтому его чаще применяют в виде кристаллов в смеси с NaCl 1:100. КХТС более устойчив в растворах, а по чувствительности не уступает КХЧС. Индикаторы взаимодействуют с Mg2+ при pH 9-10. Так как при титровании выделяется H2SO4, то pH раствора может сдвинуться,  поэтому и необходимо добавлять аммиачный буфер до pH 7-11.

3

Титрование прямое. После прибавления индикатора КХЧС, сначала образуется менее прочное соединение   MgInd  красно-фиолетового цвета окрашивание, затем при титровании образуется более прочный комплекс Mg · Тр.Б, а в точке эквивалентности свободный индикатор окрасит раствор в синий цвет.          Mg2+  +  HIndMg · Ind + H+

                       Mg2+ + Тр.Б → Тр.Б .  Mg + 2 H+

В точке эквивалентности:                                     Mg · Ind + Тр.Б →  Тр.Б .  Mg +  HInd          

КХЧС: 1-[(1′гидроксил-2′-нафтил)-азо]-6-нитро-2-нафтол-4-сульфокислоты натриевая соль

     

                                синее                                                        красно-фиолетовое                                                      

           окрашивание                                                       окрашивание

2)  Гравиметрия. Препарат осаждают  Na2HPO4 или  8-оксихинолином, осадок сушат, прокаливают и взвешивают.

Применение, хранение

Хранят магния оксид в хорошо укупоренной таре, так как:  MgO + CO2MgCO3

                                                                                             MgO + H2OMg(OH)2

А сульфат магния теряет кристаллизационную воду. Магния оксид применяют в малых дозах как антацидное средство, а в больших – как слабительное.  Магния сульфат проявляет слабительный эффект в дозах 10-30 г. При парентеральном введении 20-25 % растворов  MgSO4 оказывает успокаивающее действие на ЦНС,  противосудорожное, спазмолитическое, гипотензивное действие. Может применяться внутрь как желчегонное средство в виде 20-25 %-ных растворов. Большие дозы  MgSO4 при парентеральном введении вызывают снотворный эффект, наркотическое состояние и даже может вызвать угнетение дыхания. В этих случаях  применяют внутривенно 10 % раствор CaCl2.

Препарат MgSO4 высушеный (MgSO4 · H2O) Magnesii sulfas exsiccatus применяют, если соль прописана для порошков.

Cоединения кальция

Кальций встречается в природе лишь в связанном состоянии. Например: CaCO3 – это мел, известняк, мрамор, CaSO4· 2 H2O - гипс,  Ca5F(PO4)3 - апатит. Все эти соединения, особенно карбонаты, являются источником получения медицинских препаратов.

Для этой цели чаще используют мрамор, как более чистый материал, свободный от примесей.       

4

CaCl2 · 6 H2O 

Кальция хлорид

Calcii chloridum 

Описание. Растворимость. Бесцветные призматические кристаллы без запаха, горько-соленого вкуса, очень гигроскопичные, расплавляются на воздухе, переходя при 340 С в дигидрат. Очень легко растворим в воде, легко растворим в спирте. Растворы нейтральной реакции. При растворении сильно охлаждают растворы.  

 CaSO4  · ½ H2O

2 CaSO4 · H2O

Кальция сульфат жженый, гипс жженый

Calcii sulfas ustus 

Описание. Растворимость. Сухой мелкий аморфный порошок белого или слегка сероватого цвета, растворим в воде в соотношении 1:600. Водные растворы нейтральной реакции. При смачивании водой вновь образуют дигидрат, затвердевший в твердую массу.

Получение

CaCl2:    получают действием на мрамор раствора HCl, затем очищают препарат от примесей – солей магния и железа:                      CaCO3 + 2 HClCaCl2 + CO2↑ +  H2O

Примеси солей Mg2+ и Fe3+ осаждают Ca(OH)2, отфильтровывают, а избыток  Ca(OH)2 нейтрализуют HCl. Раствор CaCl2 упаривают и выкристаллизовывается CaCl2 · 6H2O.

CаSO4: получают из природного гипса  CaSO4 · 2 H2O обжигом в специальных печах при 130-1500 С до потери полутора молекул кристаллизационной воды, т.е. до CaSO4 · ½ H2O.

 

Подлинность

При температуре до 2000 С   CaCl2 · 6H2O теряет часть своей кристаллизационной воды и превращается в CaCl2 · 2 H2O, который на воздухе еще больше поглощает воду и расплавляется. По внешнему виду  CaCl2 · 2 H2O представляет собой пористые очень легкие куски. При нагревании до 8000 С вещество полностью теряет кристаллическую воду.

Подлинность  препаратов подтверждают по иону Ca2+, Cl- -иону, SO42- -иону.

Ca2+: 1)  Кристаллы вещества внесенные в бесцветное пламя горелки, окрашивают его в кирпично-красный цвет.

2)  Проводят реакцию с оксалатом аммония в нейтральной или уксуснокислой среде:

CaCl2 + (NH4)2C2O4 + CH3COOH → CaC2O4↓ + 2 NH4Cl

                                                                                                               белый

  1.  С натрия сульфатом соли кальция образуют белый осадок кальция сульфата:

                             CaCl2 + 2 Na2SO4 → CaSO4↓ + 2 NaCl

                                                                                          белый

5

Cl-:       CaCl2 + 2 AgNO3 + HNO3 разв.→ 2 AgCl↓  +  Сa(NO3)2  

                                                                                   белый

SO42-:   CaSO4 + BaCl2 + HClр. → BaSO4↓  + CaCl2   

                                                                    белый

Доброкачественность

CaCl2:  1) допускаются: SO42-, т.м., Fe, As.

  •  Соли Mg и щелочных металлов определяют после осаждения препарата (NH4)2C2O4 в присутствии аммиачного буфера, затем осадок отфильтровывают. К фильтрату прибавляют H2SO4 к., выпаривают до удаления  NH4+, прокаливают до постоянного веса, остаток не должен превышать 0,5 %.

2) недопускаются:  Zn2+.

  •  вещества не растворимые в 95 % спирте (раствор должен быть бесцветным и прозрачным).
  •  Ba2+ : к препарату прибавляют CaSO4; в течение 1 часа не должно быть мути;  
  •  Fe, Al, фосфаты: открывают добавлением NH4OH, раствора фенолфталеина до розового окрашивания и NH4Cl; не должно быть белой мути.

CaSO4:  1)   Смешивают 5 ч H2O  + 10 ч препарата; не должно быть запаха H2S↑;

2)   Гипс должен затвердевать не ранее 4 минут и не позднее 10 минут после смешивания с водой в соотношении 10 : 5.

3)  При просеивании через сито со стороной отверстия 0,75 мм остатка не должно  быть, а через сито с отверстиями 0,20 мм допускается остаток не более 8 %.  

Количественное определение

Ca2+: 1)   Гравиметрия – метод основан на осаждении ионов кальция (NH4)2C2O4.

2)  Комплексонометрия, прямое титрование трилоном Б в среде аммиачного буфера. Метод основан на способности ионов кальция образовывать комплексы с трилоном Б.                    КХТС: 2-(2’-гидрокси-5’-хлорфенилазо)-1,8-дигидроксинафталин-3,6-дисульфокислоты динатриевая соль; среда аммиачный буфер.

                                                                

сине-фиолетовый                                                                  красный

6

  •  Кальконкарбоновая кислота: 3-гидрокси-4-(2’-гидрокси-4’-сульфо-1’-нафтилазо)-2-нафтойная кислота; среда сильнощелочная – NaOH (рН 12-14). Индикатор добавляют только в конце титрования, так как он устойчив только в щелочной среде.

синее окрашивание                                                             розовое окрашивание

  •  Ксиленоловый оранжевый:  3,3’-бис- [N,N- ди(карбоксиметил) аминометил] -о- крезол-

сульфофталеина тетранатриевая соль; среда кислая ацетатный буфер (рН 2-6).

желтый цвет                                                                  красный цвет

  •  Пирокатехиновый фиолетовый: среда кислая ацетатный буфер.

 3) ФЭК – метод основан на цветных реакциях комплексообразования ионов Ca2+ с органическими веществами.  

Cl- : 1) Аргентометрия, метод основан на осаждении хлорид-ионов нитратом серебра.

CaCl2 + 2 AgNO3  → 2 AgCl↓ + Ca(NO3)2                                  Э = М/2

2)  Меркуриметрия, метод основан на осаждении хлорид-ионов нитратом ртути, индикатор – дифенилкарбазон:     CaCl2 +  Hg(NO3)2HgCl2 + Ca(NO3)2                                        Э=М

Применение, хранение

Ввиду крайней гигроскопичности CaCl2 · 6H2O и способности его расплываться под влиянием влаги в аптеках готовят его 50 % раствор, а из него готовят необходимые лекарства. Хлорид кальция хранят в хорошо укупоренной таре, небольшого размера, с пробками залитыми парафином, в сухом месте. Гипс хранят также в хорошо укупоренной таре из стекла или в жестяных банках. Хлорид кальция применяют как кровоостанавливающее средство, для  повышения свертываемости крови в хирургической практике, при аллергических заболеваниях для снятия зуда, в качестве противоядия при отравлении солями магния. Принимают внутрь в виде 5-10 % растворов и  в/в – 10 % растворы. Гипс жженный применяют в хирургической практике для наложения фиксирующих повязок при переломах костей и в стоматологической практике.