Спосіб кількісного визначення динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон a-кетоглутарової кислоти

Спосіб кількісного визначення динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон α-кетоглутарової кислоти, який полягає у проведенні потенціометричного титрування водного розчину похідного хінолінового ряду за допомогою іономера, використанні при титруванні мікробюретки, який відрізняється тим, що титрування проводять за допомогою pH метра-мілівольтметра з робочим індикаторним іонселективним кристалічним електродом, оберненим відносно іонів Сu2+, як титрант використовують 0,01 М водний розчин купрум (II) нітрату, будують диференційний графік залежності відношення зміни потенціалу електрода до зміни об'єму титранту від об'єму доданого титранту, за допомогою якого визначають еквівалентний об'єм титран ту, а концентрацію досліджуваної речовини розраховують за формулою: Cmump  Vmump  K , Cx  Kn Vдосл.реч Спосіб належить до аналітичної та фармацевтичної хімії і може бути використаний для кількісного визначення біологічно активних речовин похідних хінолінового ряду. Існують способи кількісного визначення біологічно активних речовин хінолінового ряду, які відносяться, в основному, до хімічних методів, кількісного аналізу. Вони трудомісткі, залежать від суб'єктивного чинника, потребують значної кількості реагентів, мають невисоку чутливість. Відомий спосіб кількісного визначення похідного хінолінового ряду хиніофону - (7-йод-8-окси-5хінолінсульфокислоти) [Государственная Фармакопея СССР, десятое издание. - М.:Медицина, 1968. - С.78], який полягає в тому, що 0,2 г хиніо фону (точну наважку) розчиняють при нагріванні в 30 мл водного розчину ацетатної кислоти, додають 1 г цинкового пилу і кип'ятять протягом 20 хвилин, додаючи розчин ацетатної кислоти до вихідного об'єму. Гарячий розчин фільтрують у колбу об'ємом 200 мл. Колбу та фільтр промивають 3 рази водою по 15 мл, додають 5-7 крапель розчину натрій еозинату і титрують розчином арґентум нітрату. 1 мл 0,1 н розчину арґентум нітрату відповідає 0,01269 г йоду, якого в препараті повинно бути не менше 24,5% і не більше 27,0%. Кількість NaНСО3 визначають гравіметричним методом, що полягає у взаємодії 0,5 г препарату (точна наважка) з 2 мл концентрованої сульфатної кислоти, при нагріванні на сітці та прожарюванні до постійної де C x - визначувана концентрація динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон α-кетоглутарової кислоти, моль/л; Kn - поправковий коефіцієнт, який характеризує схильність досліджуваної речовини до гідролізу, (безрозмірна величина); Cmump - концентрація титранту (0,01 М водного (19) UA (11) 58772 солі 2-метилхінолін -4-іл-гідразон α-кетоглутарової кислоти, взятий для титрування, мл; K - поправковий коефіцієнт, який характеризує співвідношення ліганд-метал, (безрозмірна величина). (13) ційним графіком, мл; Vдосл.реч - об'єм водного розчину динатрієвої U розчину купрум (II) нітрату), моль/л; Vmump - визначений об'єм титранту за диферен 3 маси. Вага залишку, помножена на коефіцієнт 1,1829, відповідає кількості NaHCO3 у взятій наважці, якого в препараті повинно бути в межах 24,026,0%. Спільною суттєвою ознакою аналогу і корисної моделі, що заявляється, є проведення титриметричного аналізу похідних хінолінового ряду. Недоліком цього способу є використання великої кількості реактивів (розчину ацетатної кислоти, цинкового пилу, солей арґентуму, індикатора), а головне, значні витрати часу на проведення аналізу. Прототипом способу, що заявляється, є потенціометричне титрування похідного хінолінового ряду - хіноциду [Государственная Фармакопея СССР, десятое издание .-М.: Медицина, 1968. С.179], яке полягає в тому, що беруть точну наважку 0,15 г препарату; розчиняють наважку в стакані об'ємом 200 мл спочатку в 10 мл, потім збільшують об'єм води, додаючи її до 100 мл, а також додають до розчину 1 мл розведеної сульфатної кислоти; титрують за допомогою напівмікробюретки 0,1н розчином арґентум нітрату. Індикаторним електродом є срібна проволока. 1 мл 0,1 н розчину арґентум нітрату відповідає 0,01661 г хіноциду, якого в препараті повинно бути не менше 99,0%. Спільними з прототипом ознаками є: - проведення потенціометричного титрування водного розчину похідного хінолінового ряду за допомогою іонометра; - використання при титруванні мікробюретки. Недоліком даного способу є використання дефіцитного реагенту - арґентум нітрату, а також використання як індикаторного електроду срібної проволоки, яка під час титрування розчину препарату утворює на своїй поверхні малорозчинні плівки арґентум хлориду та сульфату, що значно знижує чутливість індикаторного електроду, а відтак і точність визначення еквівалентного об'єму. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб кількісного визначення динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон кетоглутарової кислоти, який шляхом проведення потенціометричного титрування за допомогою pHметра-мілівольтметра з робочим індикаторним іонселективним кристалічним електродом, оберненим відносно іонів Сu2+, та використання водного розчину купрум (II) нітрату для титрування, дозволяє підвищити експресність, достовірність та точність способу. Суттєвими ознаками способу є: висушування динатрієвої солі 2метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти до постійної ваги; - приготування 0,001 М водного розчину цієї солі; - приготування 0,01 М водного розчину купрум (II) нітрату; - проведення потенціометричного титрування за допомогою pH метра-мілівольтметра з робочим індикаторним іонселективним кристалічним електродом, оберненим відносно іонів Сu2+, та мікробюретки; - побудова диференційного графіка залежності відношення зміни потенціалу електрода (E, мл) 58772 4 до зміни об'єму титранту ((V, мл) від об'єму доданого титранту (V, мл), за допомогою якого визначають еквівалентний об'єм титранту; - визначення концентрації досліджуваної речовини - динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-ілгідразон -кетоглутарової кислоти - за формулою: Cmump  Vmump  K Cx  Kn , (1) Vдосл.реч де Cx - визначувана концентрація динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти, (моль/л); Kn - поправковий коефіцієнт, який характеризує схильність досліджуваної речовини до гідролізу (безрозмірна величина); Cmump - концентрація титранту (0,01 М водного розчину купрум (II) нітрату), моль/л; Vmump - визначений об'єм титранту за диференційним графіком, мл; Vдосл.реч. - об'єм розчину динатрієвої солі 2метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти, взятий для титрування, мл; K - поправковий коефіцієнт, який характеризує співвідношення ліганд-метал, (безрозмірна величина). Відмінними від прототипу ознаками є: - проведення титрування за допомогою pH метра-мілівольтметра з робочим індикаторним іонселективним кристалічним електродом, оберненим відносно іонів Сu2+; - використання як титранту 0,01 М водного розчину купрум (II) нітрату; - побудова диференційного графіка залежності відношення зміни потенціалу електрода (E, мл) до зміни об'єму титранту (V, мл) від об'єму доданого титранту (V, мл), за допомогою якого визначають еквівалентний об'єм титранту; - визначення концентрації досліджуваної речовини за формулою (1). На фіг. зображено диференційний графік залежності відношення зміни потенціалу електрода (E, мл) до зміни об'єму титранту (V, мл) від об'єму доданого титранту (V, мл). Спосіб здійснюють таким чином: - висушують динатрієву сіль 2-метилхінолін-4іл-гідразон -кетоглутарової кислоти в сушильній шафі до постійної ваги; готують 0,001 М водний розчин динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-ілгідразон -кетоглутарової кислоти; - готують розчин титранту - 0,01 М розчину купрум (II) нітрату; - проводять потенціометричне титрування за допомогою pH-метра-мілівольтметра та мікробюретки: приготований розчин (точний об'єм з концентрацією 0,001 М) переносять у комірку, куди занурюють гальванічний елемент, який складається з іонселективного мідного та порівняльного хлоросрібного електродів, через 2 хвилини фіксують першу величину потенціалу (Е, мВ) без додавання титранту. Далі проводять титрування 0,01 М розчином купрум (II) нітрату з використанням мікробюретки порціями по 0,2 мл, а біля точки еквівалентності - порціями по 0,05 мл, фіксуючи при цьому величину потенціалу через кожні 30 секунд після 5 додавання чергової порції титранту. Фіксують помітний стрибок потенціалу і закінчують титруванням при досягненні постійних значень потенціалу; - одержані значення обробляють та будують E V ; диференційний графік у координатах V - за графіком знаходять об'єм титранту в точці еквівалентності; - розраховують концентрацію дослідної речовини в пробі за формулою (1). Взаємодія катіонів купруму з аніонами динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон кетоглутарової кислоти (L) супроводжується утворенням сполуки: CuL x ( x 2) за схемою: Cu2   xL2   CuL x (2x  2) В утвореному комплексному іоні постійного складу спостерігається, стійке співвідношення ліганд-центральний атом, яке дорівнює 2:1. Кількість паралельних досліджень становила 10. Отримані дані були статистично оброблені, S  0,14 , співвідношення, з достовірністю Sr  0,06 при n  10 та p  0,95 , складали X  2,13 : 1 . Оскільки синтезована дослідна речовина є продуктом взаємодії хінолінового циклу та слабкої кислоти і схильна до гідролізу, то отримана концентрація відповідає вмісту речовини на 86-87% від теоретичного. У зв'язку з цим вводять поправковий коефіцієнт (Kn). Поправковий коефіцієнт розраховується за Cмодель формулою: K n  . С дослід Статистично знайдений поправковий коефіцієнт дорівнює 1,04378±0,06912. Таким чином, визначену концентрацію досліджуваної речовини, знайдену за еквівалентним об'ємом з диференційного графіку, помножують на величину поправкового коефіцієнту 1,04378±0,06912, що відповідає значенню дійсної концентрації динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-ілгідразон -кетоглутарової кислоти в розчині. Приклад конкретного виконання: Динатрієву сіль 2-метилхінолін-4-іл-гідразон кетоглутарової кислоти висушують у сушильній шафі до постійної ваги при температурі (120±2)°С. Точну наважку масою 0,03450 г зважують на аналітичних вагах з точністю до 0,00001 г з розрахунку 0,001 моль/л. Розчиняють її в мірній колбі ємністю 100 мл в деіонізованій воді з постійним значенням pH. Підготовка приладу - pH метра-мілівольтметра та електродів проводиться згідно з вимогами їх експлуатації за ТУ та ДСТУ. Перед використанням хлоросрібний електрод ЭВЛ-1М3.1, який застосовують як електрод порівняння, промивають деіонізованою водою, заповнюють розчином KCl, насиченим при 20°С, та витримують протягом 48 годин. В іонселективного електрода ЭЛИС-131Сu, оберненого відносно іонів Сu2+, згідно з ГОСТ-22261-94, ТУ-4515-015 58772 6 35918409-2002, перед використанням оновлюють робочу мембрану від нерозчинних відкладень шліфувальним, а потім фільтрувальним папером, після чого відмивають електрод деіонізованою водою. Для знаходження інтервалу прямолінійної залежності потенціалу від концентрації катіонів Сu2+ готують серію водних розчинів купрум (II) нітрату з концентраціями від 10-6 до 1 моль/л. Як фоновий електроліт для регулювання загальної іонної сили використовують розчин БРОІС (концентрація калій нітрату 1 моль/л). Прямолінійна залежність спостерігається в діапазоні концентрацій від 10-5 до 1 моль/л. Хід аналізу. 25 мл приготованого розчину (точний об'єм) переносять у комірку ємністю 50 мл, занурюють у неї гальванічний елемент, який складається з іонселективного мідного та порівняльного хлоросрібного електродів, через 2 хвилини фіксують першу величину потенціалу (Е, мВ) без додавання титранту. Далі проводять титрування 0,01 М водним розчином купрум (II) нітрату з використанням мікробюретки порціями по 0,2 мл, а поблизу точки еквівалентності - порціями по 0,05 мл, фіксуючи при цьому величину потенціалу через кожні 30 секунд після додавання чергової порції титранту. Фіксують помітний стрибок потенціалу і закінчують титрування при досягненні постійних значень потенціалу. Будують диференційний графік в координатах E  V , який зображено на Фіг. За допомогою V диференційної залежності визначають еквівалентний об'єм титранту. Концентрацію динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти встановлюють за формулою (1), яка у цьому випадку має вигляд: 0,01 Vтитр  2,13 C x  1,04378 , 25,00 де Cx - визначувана концентрація динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти, моль/л; 1,04378 - поправковий коефіцієнт, який характеризує схильність досліджуваної речовини до гідролізу (безрозмірна величина); 0,01 - концентрація титранту водного розчину купрум (II) нітрату, моль/л; Vтитр - еквівалентний об'єм 0,01 М водного розчину купрум (II) нітрату, який знаходять за диференційним графіком, мл; 2,13 - поправковий коефіцієнт, який характеризує співвідношення ліганд-метал, (безрозмірна величина); 25,00 - об'єм динатрієвої солі 2-метилхінолін4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти, взятий для потенціометричного титрування, мл. Статистична обробка результатів досліджень. Для модельного розчину концентрація розрахована з наважок, результати наведені у таблиці 1: 7 58772 8 Таблиця 1 Результати статистичної обробки визначення концентрації динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти з наважок (n=10, Р=0,95) № п/п (i) Ci , моль/л 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 0,00102 0,00102 0,00102 0,00102 0,00111 0,00111 0,00111 0,00107 0,00107 0,00107 0,01062 c i  Ci  C , моль/л 3 -0,00004 -0,00004 -0,00004 -0,00004 +0,00005 +0,00005 +0,00005 +0,00001 +0,00001 +0,00001 c2 i 4 16·10-10 16·10-10 16·10-10 16·10-10 25·10-10 25·10-10 25·10-10 1·10-10 1·10-10 1·10-10 142·10-10 C  0,00106 Дисперсія i nC2 142  10 10 S 2  i 1 i   15,78  10 10 ; n 1 9 S  3,97  10 5 ; Критерій Стьюдента t 0,95  2,26 ; Точність прямого виміру p,  t p,  S / n ; 2,26  3,97  10 5  2,80  10 5 . 3,2 Результати визначення концентрацій потенціометричним методом наведені у таблиці 2. p,  Таблиця 2 Результати статистичної обробки визначення концентрації динатрієвої солі 2-метилхінолін-4-іл-гідразон -кетоглутарової кислоти потенціометричним методом (n=10, Р=0,95) № п/п (i) Ci , моль/л 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 2 0,00094 0,00094 0,00094 0,00098 0,00098 0,00098 0,00115 0,00115 0,00115 0,00115 0,01044 ci  Ci  C , моль/л 3 -0,00010 -0,00010 -0,00010 -0,00006 -0,00006 -0,00006 +0,00011 +0,00011 +0,00011 +0,00011 c2 i 4 1,00·10-8 1,00·10-8 1,00·10-8 0,36·10-8 0,36·10-8 0,36·10-8 1,21·10-8 1,21·10-8 1,21·10-8 1,21·10-8 8,92·10-8 C  0,00104 Дисперсія  C 2 8,92  10  8 i  S2   0,99  10  8 ; n 1 9 2 S  S  1,00  10 4 p,  7,06  105 . Таким чином, запропонований спосіб відрізняється експресністю, достовірністю результатів аналізу та точністю. 9 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 58772 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601