Определение содержания дротаверин гидрохлорида в препарате методами кислотно-основного титрования и спектрофотометрией

 

2.2.3.Теоретические основы нашего метода

 

NaOH – вторичный титрант, поэтому его необходимо стандартизовать. Стандартизацию будем проводить  по стандартному раствору янтарной кислоты . При стехиометрическом завершении этой реакции в растворе имеется только негидролизирующаяся соль HOOC(CH2)2COOH + 2NaOH = NaOOC(CH2)2COONa, следовательно, pH в ТЭ равно 7. В качестве индикатора используем фенолфталеин. Возможность использования этого индикатора обусловлена большой величиной в скачке титрования, характерной для реакции взаимодействия сильных оснований с сильными кислотами. К отобранному пипеткой объёму раствора янтарной кислоты добавляем 7-8 капель фенолфталеина и ведем титрование раствором NaOH до изменения окраски тируемого раствора до нежно-розовой. Проводим не менее трёх зачётных титрований и рассчитываем концентрацию раствора NaOH.

Теоретический вид кривой стандартизации гидроксида натрия (NaOH):

pKa1(янтарной кислоты) = 4,21

pKa2(янтарной кислоты) = 5,63

Т.к. pKa2 - pKa1< 3 считаем кислоту одноосновной с . pKa = pKa2 = 5,63 .

Ся.к. = 0,1М С NaOH = 0,1М

 

Приб. NaOH, мл	Обьем,мл			Расчетная формула	pH
	HAc
0	100	-	-		3,32
20	80	20	0,25		5,03
50	50	50	1	-//-	5,63
90	10	90	9	-//-	6,58
99	1	99	99	-//-	7,63
99,9	0,1	99,9	999	-//-	8,63
100	0	100	-		9,32
100,1	-	0,1 NaOH	-		13,00

 

 

Рисунок 1 Кривая титрования гидроксида натрия янтарной кислотой

3.Выполнение экспериментальной  части

3.1. Приготовление раствора титранта:

Готовим 500 мл 0,05М раствора из 2,5М:

С1V1=С2V2; 

V2=С1V1/С2=0,05×500 / 0,05=10мл;

VH2O=500-10=490мл

В колбу для приготовления титранта маленьким цилиндром отмеряем 10 мл NaOH и большим цилиндром 490 мл  воды. Раствор тщательно перемешиваем и заливаем в бюретку, предварительно ополоснув дистиллированной водой и раствором титранта.

 

3.2. Стандартизация раствора титранта:

Стандартизация раствора NaOH проводится по следующей схеме

 

 

 

25,00 мл      +       7 капель       + 50 мл воды     титрование NaOH    

(пипетка)      фенолфталеина                                (бюретка)                 окраска нежно-розовая               

                                                                                                                                                                                           

 

 

Исследуемый

  раствор  HOOC(CH2)2COOH

m=**=0,0504моль/л*200мл*59г/моль*10^-3=0,595г

Результаты стандартизации гидроксида натрия в таблице 1.

                                                                                                                   Таблица 1

№	V янтарной кислоты	Объем NaOH, мл	Концентрация NaOH С=*/
1	25 мл	28,9	0,04359
2	25 мл	28,8	0,04375
3	25 мл	29,0	0,04344

 

 

Сср(NaOH) = = 0,04359   моль/л.

 

3.3. Титрование раствора задачи

            10,00 мл    +   4 капли    +    50 мл воды   титрование  NaOH      

             (пипетка)         фенолфталеина                                         (бюретка)               окраска молочно-малиновая

Исследуемый раствор

           задачи

 

=397.507 г/моль

Результаты по Титрованию задачи в таблице 2

Таблица 2

№	V дротаверин гидрохлорида, мл	Концентрация NaOH, моль/л	V NaOH, мл	Масса дротаверина в навеске из 5 таблеток m=***10^-3
1	25	0,04359	11,6	0.2009 г
2	25	0,04359	11,7	0,02027 г
3	25	0,04359	11,5	0,0200 г
4	25	0,04359	11,6	0,02009 г

 

Построим кривую титрования, в дротаверине гидрохлориде содержится молекула HCL ,поэтому это молекула будет титроваться гидроксидом натрия.

NaOH+HCL=NaCL+H2O

Концентрация щелочи 0,04359 моль/л, V HCL=100 мл, СHCL=0,045 М

Объем  для т.э =103,23 мл

Рассчитаем точки для построения кривой:

1)В начальный момент =0мл , значит рН = -lgCHCl

рН=-Lg 0.045=1.34

2)=50мл

Теперь часть кислоты расходуется на образование поваренной соли NaCL, поэтому концентрация ионов водорода начнет уменьшаться до т.э., и будет рассчитываться по такой формуле

С==0,015

рН=-Lg0,015=1,82

3)=60 мл

С===0,0086

рН=-Lg0,0086=2,06

4)=80 мл

С===0,0028

рН=-Lg0,0028=2,55

5)=95 мл

С==0,0018

рН=-Lg0,0018=2,74

6)=100 мл

С==0,0007

рН=-Lg0,0007=3,15

7)=103,23 мл .В точке эквивалентности рН будет рассчитываться ионным произведением воды рН=-Lg=7

8)После т.э. наблюдается  избыток щелочи 

=103,33 мл

рОН=-Lg()=4,66

рН=14-4,66=9,34

9)=104,23  

рОН=-Lg()=3,67

рН=14-3,67=10,3

10)=150 мл

рОН=-Lg()=2,08

рН=14-2,08=11,9

Кривая титрования( рис.2)

Рисунок 2

3.4. Обработка результатов

В массу навески у нас вошло 5 таблеток, следовательно получившуюся массу дротаверина мы делим на 5, и узнаем его содержание в одной таблетке

=0.2009/5=0.0401г   =0,02027/5=0,04054г

=0,200/5=0,04г    =0,02009/5=0,0401г

Содержание дротаверина в таблетках, т.е истинная масса =40мг=0,04г

===0,040185

Стандартное отклонение: S==0,00024

Погрешность :*100%=0,46%

Относительное стандартное отклонение:

==0,6

 

Доверительный интервал для среднего:

=±=0,00024*3,2/2=0,000384

Результат анализа

Х=()=(0,0401850,000384)

Вывод: В результате выполненной работы, получившаяся в ходе измерений масса дротаверина гидрохлорида равна 0,040185 г, погрешность составила 0,46%, полученное значение входит в доверительный интервал.

 

 

3.5. Спектрофотометрия

3.5.1 Расчетный метод с  использованием спектрофотометра

Спектр поглощения дротаверина гидрохлорида в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты характеризуется одной полосой поглощения с максимумами поглощения при длинах волн 241±2 нм, 302±2 нм и 353±2 нм и тремя минимумами при 223±2 нм, 262±2 и 322±2 нм. Изучение стабильности растворов в течение суток показало, что при всех значениях рН изменение оптических свойств дротаверина не происходит. В качестве оптимального растворителя нами выбран 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, так как в этом растворителе подавляются кислотные свойства лекарственного вещества, и он находится в виде соли, построенной по типу аммония.

Исходя из установленной  зависимости, согласно которой в качестве образцов сравнения могут применяться вещества, для которых интервал между аналитической длиной волны и максимумом (или минимумом поглощения) этого образца сравнения не превышает половины полуширины его полосы поглощения, в качестве стандартного образца сравнения в предлагаемом способе  используем калия дихромат. Оптимальная область поглощения калия дихромата в 0,1 М растворе кислоты хлористоводородной, в которых его можно использовать в качестве образца сравнения, составляет 340,5-359,5 нм.

Способ осуществляют следующим образом. Готовим раствор образца сравнения калия дихромата для анализа дротаверина. Для этого точную массу калия дихромата (0,1 г) помещаем в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяем в 20 мл воды, доводим объем раствора этим же растворителем до метки и перемешиваем.1 мл полученного раствора помещаем в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводим объем раствора 0,1М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешиваем.

Затем проводим количественное определение дротаверина гидрохлорида в таблеках. Для этого точную массу препарата (0,17 г) помещаем в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяем в 20 мл воды, доводим объем раствора этим же растворителем до метки и перемешиваем.1 мл полученного раствора помещаем в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводим объем раствора до метки 0,1М раствором хлористоводородной кислоты и перемешиваем. Измеряем оптическую плотность испытуемого раствора на спектрофотометре при длине волны 353 нм в кювете с длиной рабочего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения применяем 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Параллельно измеряем оптическую плотность раствора образца сравнения калия дихромата на спектрофотометре при длине волны 353 нм в кювете с длиной рабочего слоя 10 мм относительно 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты.

Расчет результатов количественного определения дротаверина проводим по формуле

где Dx и Dвос - оптические плотности определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

a x и aвoc - точные навески определяемого вещества и образца сравнения соответственно;

V1 и V2 - объемы приготовленного раствора определяемого вещества;

V3 - объем аликвоты определяемого вещества;

 и    - объемы приготовленного раствора образца сравнения; 

 - объем аликвоты образца сравнения;

W - влажность, 0,05%;

0,434 - коэффициент пересчета по  калию дихромату в 0,1 М растворе  хлористоводородной кислоты.

 

Ход работы:

 

Масса навески 0,17 г,  в одной таблетке 0,04г дротаверина, следовательно на массу навески потребуется  = 4,25 таблетки, сделаем 4 образца, значит 4,25*4=17 таблеток нужно всего измельчить в порошок.

=2,2998/4=0,57495г порошка  нужно для одного образца, в  котором содержится 0,17г дротаверина.

=0,5752 г

=0,5745 г

=0,5752 г

     =0,5751 г

В качестве раствора сравнения готовим 0,1М раствор хлористоводородной кислоты. Нам дан 1М HCL, по закону эквивалентов разбавляем до 0,1М

С1V1=С2V2; 

V2=С1V1/С2=0,1×550 / 1=55мл;

VH2O=550-55=495 мл

 

Оптическая плотность бихромата калия в 0,1 М HCL равна 0,100

 

Измерения оптических плотностей проводились на спектрофотометре ПЭ-5400УФ

 

Результаты измерения оптических плотностей дротаверина в таблице 3

Таблица 3

 

№ раствора	Объем раствора дротаверина, мл	Масса дротаверина, г	Оптическая плотность А.
1	1	0,17	0,371
2	1	0,17	0,371
3	1	0,17	0,367
4	1	0,17	0,372

 

Данные таблицы подставляем в расчетную формулу для определения содержания дротаверина.

==161,0140/4037,5=0,03988 г.

==0,03988 г

==1592,78/4037,5=0,03944 г.

==161,4480/4037,500=0,03998 г.

Таким образом, содержание дротаверина в таблетках соответствует требованиям нормативного документа

 

Математическая обработка первого способа

Содержание дротаверина в таблетках, т.е истинная масса =40мг=0,04г

===0,03979 г

Стандартное отклонение: S==0,00024

Погрешность :*100%=(0,04-0,03979)*100/0,04=0,53%

Относительное стандартное отклонение:

==0,61

 

Доверительный интервал для среднего:

=±=0,00024*3,2/2=0,000384

Результат анализа

Х=()=(0,039790,000384). Х=(0,0394-0,040174) найденная средняя масса попадает в заданный интервал.

3.5.3Метод градуировочного  графика

Для построения графика я приготовила 5 образцов эталонных растворов субстанции, точную навеску 0,17 г растворили в мерной колбе на 100 мл потом, затем аликвоты я растворила в мерной колбе на 50 мл в 0,1072 нормальном растворе HCL.Измерив оптические плотности ,получили следующие значения.

Результаты измерения оптических плотностей субстанции в таблице 4

                                                                        

  Таблица 4

№ эталонного раствора	Объем стандартного раствора субстанции дротаверина,мл	Оптическая плотность эталонных растворов А
1	0,2	0,150
2	0,4	0,319
3	0,6	0,492
4	0,8	0,650
5	1	0,827