Фармакопейный анализ солей магния и кальция. 2

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.

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 + H₂O → Mg(OH)₂

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 500^о 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.

SO₄^2-: MgSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓ + MgCl₂

белый

Доброкачественность

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

MgO: допустимы: Cl^-, SO₄^2-, 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 + H₂SO_{4 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 H₂SO_{4 к}. Сравнивают окраску на белом фоне по оси пробирок.

В испытуемом растворе: Mn²⁺ + (NH₄)₂S₂O₈ + H₂SO_{4 к.} → HMnO₄ + (NH₄)₂SO₄

В контрольном опыте: H₂O + 2 KMnO₄ + H₂SO_{4 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 Mg ∙ Ind 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⁺ + HInd → Mg · 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 + CO₂ → MgCO₃

MgO + H₂O → Mg(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

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.

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 HCl → CaCl₂ + 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, SO₄^2- -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 + HNO_{3 разв.}→ 2 AgCl↓ + Сa(NO₃)₂

белый

SO₄^2-: CaSO₄ + BaCl₂ + HCl_р. → BaSO₄↓ + CaCl₂

белый

Доброкачественность

CaCl₂: 1) допускаются: SO₄^2-, 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 H₂SO_{4 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)₂ → HgCl₂ + 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.