Мембрана твердоконтактного іоноселективного електрода для визначення концентрації іонів метоклопраміду

Оное до / MnK6G01N27/30 МЕМБРАНА ТВЕРДОКОНТАКТНОГОІОНОСЕЛЕКТИВНОГО ЕЛЕКТРОДУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ІОНІВ МЕТОКЛОПРАМІДУ Винахід відноситься до засобів потенціометричного контролю рідких середовищ на вміст в них іонів метоклопраміду та може знайти застосування в хіміко-фармацевтичній промисловості, медицині, в фармацевтичному та токсикологічному аналізі. Відомий склад мембрани Іоноселективного електроду для визначення метоклопраміду [1], який утримує в якості електродоактивної речовини іонний асоціат метоклопраміду з тетрафенілборатом натрію і має рідкий внутрішній контакт. Така мембрана має низьку чутливість (крутизна електродної функції 50 мВ) та селективність, малий термін використання. Відомий склад мембрани твердоконтактного іоноселективного електроду для визначення концентрації іонів метоклопраміду [2], який складається з двох шарів. Перший шар, контактуючий з платиновим стержнем, для створення твердого контакту, містить тетрабутиламоній бромід. Другий шар, контактуючий з розчином, що аналізують, вміщує в якості структурного компоненту полівінілхлорид, пластифікаторарозчинника - дибутилфталат, і електродоактивної речовини - іонний асоціат метоклопраміду з тетрафенілборатом натрію. Недоліком цієї мембрани є вузький діапазон лінійності електродної функції, вузький діапазон кислотності середовища, в якому електрод працездатний, низька специфічність мембрани та малий термін її використання, нестабільність потенціалу. Задача винаходу полягає в отриманні мембрани твердоконтактного іоноселективного електроду для визначення концентрації іонів метоклопраміду шляхом використання в якості електродоактивноі речовини комплексу метоклопраміду з фосфорновольфрамовою кислотою, а в якості стабілізатора потенціалу - активоване вугілля, завдяки чому збільшується селективність, чутливість та термін використання мембрани. Поставлена задача досягається тим, що в складі мембрани твердоконтактного іоноселективного електроду, яка утримує структурний компонент - полівінілхлорид, пластифікатор-розчинник - дибутилфталат, електродоактивну речовину та стабілізатор потенціалу електроду в зоні утворення твердого контакту, в якості електродоактивної речовини використано комплекс метоклопраміду з фосфорновольфрамовою кислотою, а в якості стабілізатора потенціалу в зоні утворення твердого контакту використано високодисперсне активоване вугілля при таких співвідношеннях компонентів (вагові %): Полівінілхлорид 20,7-30,4 Дибутилфталат 62,2-71,8 Комплекс метоклопраміду з фосфорновольфрамовою кислотою 7,6-11,3 Активоване вугілля 1,0-2,0 При вмісті полівінілхлориду нижче 20% знижується механічна міцність мембран. При збільшенні вмісту вище 33% погіршується відтворюваність мембранних потенціалів. До погіршення відтворюваності мембранних потенціалів приводить також зменшення вмісту комплексу м е т о кл о п р а м ід у з фосфорновольфрамовою кислотою нижче 6%. При збільшенні вмісту комплексу вище 12,8% спостерігається кристалізація його на поверхні мембрани, що різко зменшує робочий ресурс мембрани до 3-4 тижнів. Зменшення вмісту дибутилфталату (менше 60%) приводить до різкого зросту часу встановлення потенціалу, до зменшення терміну використання (до 1,5 місяців). При збільшенні вмісту дибутилфталату (вище 73%) знижується механічна міцність мембрани та скорочується термін її використання (до 1 місяця). Зменшення вмісту активованого вугілля (нижче 0,7%) приводить до погіршення відтворюваності мембранних потенціалів при низьких концентраціях метоклопраміду. При збільшенні вмісту активованого вугілля вище 3% знижується механічна міцність мембрани. В якості вихідних компонентів для отримання електродоактивної речовини використовуються 0,1 М розчини метоклопраміду гідрохлориду фармакопейної чистоти та фосфорновольфрамової кислоти кваліфікації "ч.д.а". Готують електродоактивну речовину таким чином: до розчинів метоклопраміду гідрохлориду додають двократний об'єм розчину фосфорновольфрамової кислоти та перемішують скляною мішалкою. Осад, що утворився, залишають на добу для дозрівання. Після цього осад відділяють від рідкої фази центрифугуванням та промивають дистильованою водою до негативної реакції на хлорид-іони. Осад висушують до постійної маси при температурі 50-60°С. Приклад. Приготування мембрани складу (вагові %): полівінілхлорид - 25%, дибутилфталат - 64%, електродоактивна речовина - 9,0%, активоване вугілля - 2,0%. Для приготування одночасно 5 мембран 0,32 г полівінілхлориду розчинюють в 15 мл циклогексанону при 40-50°С та безперервно перемішують електромагнітною мішалкою. Після чого в розчин вводять 0,83 г дибутилфталату, перемішують суміш протягом 2-3 хв та вводять 0,12 г електродоактивної речовини, суміш перемішують до розчинення електродоактивної речовини, а потім додають 0,026 г високодисперсного активованого вугілля. Всю суміш гомогенізують протягом 30-40 хв. Гомогенізовану масу наносять краплями на полірований торець графітового стержня, заздалегідь запресований врівень в поліхлорвінілову трубку діаметром близько 8 мм, яка є корпусом електроду. Нанесений склад висушують при температурі 25-30°С, а потім знову наносять гомогенізовану масу. Операцію повторюють до утворення мембрани товщиною 0,4-0,5 мм. Після висушування мембрани електроди вимочують в 1,0*10"2 М розчині метоклопраміду гідрохлориду протягом 5 діб. Дослідження електродних властивостей мембрани в розчинах метоклопраміду проводять в гальванічному елементі: Електрод порівняння Сольовий місток (КС1 наоич.) Досліджуваний розчин Мембрана Графітовий стержень Електрорушійна сила (ЕРС) цього гальванічного елементу визначається концентрацією (активністю) іонів метоклопраміду, а також присутністю сторонніх іонів та описується відомим рівнянням Нікольського: Е = Е° + * + Keen а3) де S- крутизна електродної функції електроду; В/ - стандартна ЕРС гальванічного елементу; Gu - активність іона метоклопраміду в досліджуваному розчині; Оз - активність іона, що заважає (стороннього), в досліджуваному розчині; Ксел - коефіцієнт селективності мембрани. Експериментально одержана залежність ЕРС від концентрації (активності) іонів метоклопраміду показана на рис. 4 0 0 - 350 -300 -250 -200 -150 - 12 3 4 5 6 *ам Рис. Електродна функція мембрани, чутливої до метоклопраміду Електродна функція є лінійною в інтервалі концентрацій (1,0±0,2) '10"1 (3,0±0,4) -Ю"6 М з крутизною 59±1 мВ. Мінімальна концентрація, яку можна визначити, складає 1,3'Ю"6 М. Час відгуку електроду при мінімальній концентрації (1,0*10"6 М) не перевищує 25 сек, при великих концентраціях (>1»0-10"3 М) - біля 10 сек. Стабільність потенціалу за тиждень 2,0-1,6 мВ. Коефіцієнти селективності мембрани розраховували за даними бііонних потенціалів. В таблиці 1 наведені значення Каш для мембрани зі складом, що пропонується, та відомим (прототип) складом. Таблиця 1 Значення tgKc >-сел Іон, що заважає Мембрана складу, що пропонується Мембрана відомого (прототип) складу Na+ -3,97 К+ -3,81 Са2* -5,15 Глюкоза -4,27 -3,00 -2,82 -3,62 -3,35 В таблиці 2 порівнюються електродні характеристики мембрани, що пропонується, та мембрани відомого (прототип) складу. Таблиця 2 Електродні характеристики мембрани, що пропонується, та мембрани відомого (прототип) складу Мембрана Інтервал лінійності електродної функції, М Крутизна електродної функції, мВ Мінімум, що визначається, М Інтервал рН працездатності електроду Робочий ресурс, діб 3,0-т6 ~ Ifi-m1 Відомого (прототип) складу ІДІО^-ІДМО"1 59±1 56,3 1,3-Ю'6 2,0-8,0 1,0-10"5 3,2-5,8 180 21 Складу, що пропонується Дані таблиць 1 та 2 свідчать про суттєві переваги мембрани, що пропонується, перед мембраною відомого (прототип) складу. Джерела інформації 1. S.S.Badawy, A.F.Shoukry, Y.M.Issa. Ion-selective electrode for the determination of metoclopramide // Analyst. - 1986. - V.I 11. -P. 13621365. 2. C.Diaz, J.C.Vidal, J.Galban, J.Lanaja. Potentiometric determination of metoclopramide using a double-membrane based ion-selective electrode // J.ElectroanaLChem. - 1989. - V.258, №2. - P.295-302.