Способ определения 1,3-диметилксантина и 1,3,7-триметилксантина в смеси без их предварительного разделения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1,3-ДИМЕТИЛКСАНТИНА И 1,3,7 ТРИМЕТИЛКСАНТИНА В СМЕСИ БЕЗ ИХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет(72) Авторы Хейдоров Василий Петрович Чалый Григорий Юрьевич Титорович Ольга Валерьевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет(56) ХЕЙДЕРОВ В.П. Материалы второго всесоюзного съезда фармацевтов. Рига, 1974. - С. 154. ХЕЙДОРОВ В.П. Применение фенолгипохлоритной реакции для фотоэлектроколориметрического определения соединений группы пурина Автореф. диссертации. - Москва,1971. - С. 5-16. ХЕЙДОРОВ В.П. и др. // Фармация. 1973. - Т. . -6. - С. 85-86.. //. - 2006. - . 348, . 2. - . 176-180.. // . .(57) Способ определения 1,3-диметилксантина и 1,3,7-триметилксантина в смеси без их предварительного разделения, при котором пробу анализируемой смеси растворяют в воде,отбирают 2 порции приготовленного раствора, в первую порцию добавляют буфер бура с 8,2, обрабатывают сначала гипохлоритом натрия в течение 2 минут при 20 С,а затем фенолом при 50-60 С, определяют оптическую плотность полученного окрашенного раствора фотометрированием при 630 нм, причем в качестве раствора сравнения используют раствор смеси реактивов без определяемых веществ, и по градуировочному графику определяют содержание 1,3-диметилксантина в анализируемой смеси, во вторую порцию добавляют буфер бура- с 8,2, обрабатывают сначала гипохлоритом натрия в течение 70 минут при 23 С, а затем фенолом при 50-60 С, определяют оптическую плотность полученного окрашенного раствора фотометрированием при 630 нм, при этом в качестве раствора сравнения используют раствор смеси реактивов с добавкой 1,3 диметилксантина в количестве, определенном при анализе первой порции, и по градуировочному графику определяют содержание 1,3,7-триметилксантина в анализируемой смеси. Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способам определения 1,3-диметилксантина и 1,3,7-триметилксантина при их совместном присутствии в смеси, и может быть использовано в химико-фармацевтическом анализе для их количественного определения в лекарственных средствах. 16284 1 2012.08.30 Кофеин (1,3,7-триметилксантин) и теофиллин (1,3-диметилксантин) имеют очень близкое химическое строение, являются структурными аналогами, относятся к важным биологически активным веществам производных пурина, имеют широкий спектр фармакологической активности, входят в состав многих лекарственных средств, в том числе многокомпонентных. Для количественного определения 1,3,7-триметилксантина и 1,3-диметилксантина в литературе описаны различные методы кислотно-основное титрование, спектральные,хроматографические и другие. ГФ СССРрекомендует определять 1,3,7-триметилксантина (около 0,15 г (точная навеска) предварительно высушенного при 80 С до постоянного веса препарата) путем растворения в среде уксусного ангидрида при нагревании на водяной бане, прибавления бензола, нескольких капель кристаллического фиолетового и титрования 0,1 М раствором хлорной кислоты до получения желтого окрашивания (параллельно проводят контрольный опыт) 1. 1,3-диметилксантина (около 0,4 г (точная навеска) предварительно высушенного препарата) растворяют в 100 мл кипящей воды (предварительно прокипяченной в течение 5 минут). К охлажденному раствору прибавляют раствор нитрата серебра, раствор фенолового красного и титруют 0,1 М раствором едкого натра до появления фиолетовокрасного окрашивания 1. По Европейской Фармакопее и по ГФ РБ 1,3,7-триметилксантин (навеску 0,170 г одной пробы) растворяют в неводной среде (уксусный ангидрид), титруют 0,1 М раствором хлорной кислоты, конец титрования определяют потенциометрически. 1,3-диметилксантин (навеску 0,150 г одной пробы) определяют методом косвенной нейтрализации. К исследуемому раствору добавляют избыток 0,1 М раствора серебра нитрата, выделившуюся кислоту 3 оттитровывают 0,1 М раствором натрия гидроксида 2-3. Описанные методы применяются для определения 1,3,7-триметилксантина и 1,3 диметилксантина в индивидуальном виде (субстанции), однокомпонентных лекарственных формах (таблетках, растворах, инъекционных растворах). В сложных смесях и при совместном присутствии 1,3,7-триметилксантина и 1,3-диметилксантина эти методы могут быть использованы лишь после кропотливой и сложной предварительной работы по выполнению многостадийных процедур их разделения и выделения в свободном виде путем экстракции отдельных компонентов, фильтрования экстракта, отгонки растворителя,отделения остатка, его растворения и последующим определением компонента соответствующим приемлемым методом. К тому же такие процедуры сильно снижают точность и чувствительность определения ингредиентов и трудоемки. Известен фотометрический метод количественного определения 1,3-диметилксантина на основе цветной реакции 4. Однако таким способом можно определять только 1,3 диметилксантин в смесях, 1,3,7-триметилксантин таким способом не дает цветную реакцию и не может быть определен. Предложен фотометрический способ количественного определения 1,3-диметилксантина на основе цветной реакции 5. Данный способ 5 также не позволяет определить 1,3,7-триметилксантин в присутствии 1,3-диметилксантина. Целью настоящего изобретения является разработка простого, доступного в исполнении, высокочувствительного и экономичного способа определения 1,3,7-триметилксантина и 1,3-диметилксантина при их совместном присутствии в смесях без предварительного разделения. Реализация данной задачи достигается тем, что цветная реакция образования окрашенных продуктов из 1,3,7-триметилксантина и 1,3-диметилксантина происходит в одной реакционной среде (одинаковый состав реагентов исреды), но в разном кинетическом режиме. Способ обладает высокой селективностью, позволяет определять указанные вещества в смесях, определению 1,3-диметилксантина не мешает присутствие структурного аналога 1,3,7-триметилксантина в анализируемой пробе, 1,3,7-триметилксантин также можно определять в анализируемой пробе без отделения 1,3-диметилксантина. 2 16284 1 2012.08.30 Способ осуществляют таким образом, что определение ведут в двух пробирках, содержащих смесь 20,0-140,0 мкг 1,3-диметилксантина и 20,0-212,2 мкг 1,3,7-триметилксантина, путем добавления в каждую пробирку 1 мл 1 -ного раствора натрия гипохлорита в присутствии буферного раствора с 8,2 и прибавления после определенного промежутка времени 1 мл 6 -ного раствора фенола с последующим нагреванием реакционной смеси в пробирках и фотометрированием полученных растворов. Описание способа. Пример 1 Определение 1,3-диметилксантина (ДМКС). Отбирают 1,0 мл приготовленного раствора ДМКС (с содержанием вещества около 60 мкг), помещают в пробирку, добавляют 5,0 мл буферного раствора бура- (8,2), воды очищенной до 8,0 мл. Затем в пробирку быстро добавляют 1,0 мл 1 -го раствора гипохлорита натрия, перемешивают и термостатируют реакционную смесь при температуре 20 С. Через 2 минуты (за временем следят по секундомеру) в пробирку быстро приливают 1,0 мл 6 -ного раствора фенола. Содержимое пробирки хорошо перемешивают и помещают в водяную баню (555 С) на 20 мин. Затем пробирку со смесью охлаждают и измеряют оптическую плотность полученного окрашенного раствора при длине волны 630 нм. Раствором сравнения служит смесь реактивов без определяемых веществ. По величине оптической плотности окрашенного раствора находят содержание ДМКС в исследуемом растворе из градуировочного графика для ДМКС или по формулест, ст где- содержание ДМКС в анализируемой пробе, мкг- оптическая плотность анализируемой пробы ст - оптическая плотность стандартного раствора Сст - содержание ДМКС (мкг) в пробе стандартного раствора. Стандартный раствор ДМКС готовят путем растворения 10 мг ДМКС в очищенной воде в мерной колбе на 50 мл. Определенные объемы стандартного раствора в пределах 0,1-0,7 мл переносят в пробирки, а далее поступают, как описано выше. Результаты анализа приведены в табл. 1, из которой видно, что определению ДМКС не мешает присутствие 1,3,7-триметилксантина (ТМКС) в анализируемой пробе с относительной погрешностью 0,62 . Таблица 1 Метрологические характеристики определения ДМКС без добавления и с добавлением ТМКС Взято ДМКС,мкг/10 мл 30 Примечание- средний результат определения 2 - дисперсия (сходимость)- стандартное отклонение (воспроизводимость)- стандартное отклонение среднего результата определения 0,95 - точность определения. Пример 2 Определение ТМКС. Отбирают 1,0 мл приготовленного раствора ТМКС (с содержанием вещества около 80 мкг), помещают в пробирку, добавляют 5,0 мл буферного раствора бура- (8,2), воды очищенной до 8,0 мл. Затем в пробирку быстро добавляют 1,0 мл 1 -ного раствора гипохлорита натрия, перемешивают и термостатируют реакционную смесь при температуре 23 С. Через 70 минут (за временем следят по секундомеру) в пробирку быстро приливают 1,0 мл 6 -ного раствора фенола. Содержимое пробирки хорошо перемешивают и помещают в водяную баню (555 С) на 20 мин. Затем пробирку со смесью охлаждают и измеряют оптическую плотность полученного окрашенного раствора при длине волны 630 нм. Раствором сравнения служит смесь реактивов без определяемых веществ. По величине оптической плотности окрашенного раствора находят содержание ТМКС в исследуемом растворе из градуировочного графика для ТМКС или по формулест,ст где- содержание ТМКС в анализируемой пробе, мкг- оптическая плотность анализируемой пробы ст - оптическая плотность стандартного раствора Сст - содержание ТМКС (мкг) в пробе стандартного раствора. Стандартный раствор ТМКС готовят путем растворения 10 мг ТМКС в очищенной воде в мерной колбе на 50 мл. Определенные объемы стандартного раствора в пределах 0,11,0 мл переносят в пробирки, а далее поступают, как описано выше. Результаты количественного определения ТМКС приведены в табл. 2. Относительная погрешность анализа находится в пределах 1,66 . 16284 1 2012.08.30 Таблица 2 Метрологическая оценка количественного определения ТМКС в отсутствии и в присутствии ДМКС Взято Добавлено Найдено Метрологические характеристики ТМКС,ДМКС,ТМКС,2 Примечание- средний результат определения 2 - дисперсия (сходимость)- стандартное отклонение (воспроизводимость)- стандартное отклонение среднего результата определения 0,95 - точность определения. Пример 3 Проводят анализ лекарственной смеси, состоящей из 0,1 г ТМКС и 0,1 г ДМКС. Для этого около 20 мг порошка смеси растворяют в мерной колбе емкостью 100 мл в воде и доводят объем раствора очищенной водой до метки. Полученный раствор используют для количественного определения ТМКС и ДМКС. Для этого отмеривают из полученного раствора 1,0 мл и определяют ДМКС, а именно переносят в пробирку, добавляют 5,0 мл буферного раствора бура- ( 8,2), воды очищенной до 8,0 мл. Затем в пробирку быстро добавляют 1,0 мл 1 -ного раствора гипохлорита натрия, перемешивают и термостатируют реакционную смесь при температуре 20 С. Через 2 минуты (за временем следят по секундомеру) в пробирку быстро приливают 1,0 мл 6 -ного раствора фенола. Содержимое пробирки хорошо перемешивают и помещают в водяную баню (555 С) на 20 мин. Затем пробирку со смесью охлаждают и измеряют оптическую плотность полученного окрашенного раствора при длине волны 630 нм. Раствором сравнения служит 16284 1 2012.08.30 смесь реактивов без определяемых веществ. По величине оптической плотности окрашенного раствора находят содержание ДМКС в исследуемом растворе из градуировочного графика для ДМКС. Для определения ТМКС отбирают 1,0 мл приготовленного раствора смеси и помещают в первую пробирку. Во вторую пробирку приливают стандартный раствор ДМКС с таким его содержанием, которое только что определили. Далее с обеими пробирками поступают,как было описано в примере 2 при определении ТМКС, а именно в каждую пробирку добавляют по 5,0 мл буферного раствора бура- (8,2), воды очищенной до 8,0 мл. Затем быстро добавляют по 1,0 мл 1 -ного раствора гипохлорита натрия, перемешивают и термостатируют реакционную смесь при температуре 23 С. Через 70 минут (за временем следят по секундомеру) в пробирки быстро приливают 1,0 мл 6 -ного раствора фенола. Содержимое пробирок хорошо перемешивают и помещают в водяную баню (555 С) на 20 мин. После водяной бани пробирки со смесью охлаждают и измеряют оптическую плотность окрашенного раствора первой пробирки при длине волны 630 нм. Раствором сравнения служит содержимое второй пробирки. По величине оптической плотности окрашенного раствора находят содержание ТМКС в исследуемом растворе из градуировочного графика для ТМКС или по формулест, ст где- содержание ТМКС в анализируемой пробе, мкг- оптическая плотность анализируемой пробы ст - оптическая плотность стандартного раствора Сст - содержание ТМКС (мкг) в пробе стандартного раствора. В табл. 3 приведены результаты определения ТМКС и ДМКС в лекарственной смеси предлагаемым способом и статистическая обработка полученных результатов. Метрологическая характиристика указывает на хорошую воспроизводимость и точность определения ТМКС и ДМКС предлагаемым способом. Таблица 3 Метрологическая оценка анализа лекарственной смеси,состоящей из 100 мг ТМКС и 100 мг ДМКС Вещество Взято,Найдено,Метрологические характеристики 0,95 мг мг 2 Примечание- средний результат определения 2 - дисперсия (сходимость)- стандартное отклонение (воспроизводимость)- стандартное отклонение среднего результата определения 0,95 - точность определения. 16284 1 2012.08.30 Положительные эффекты. Предлагаемый способ имеет высокую чувствительность, открываемый минимум составляет 0,38 и 0,48 мкг/мл для 1,3-диметилксантина и 1,3,7-триметилксантина соответственно. Способ имеет высокую экономичность в расходовании анализируемого препарата 0,4-4 мкг (в 10 мл анализируемой пробы). Подчинение основному закону светопоглощения наблюдается в интервале концентраций 20,0-140,0 мкг и 20,0-212,2 мкг для 1,3-диметилксантина и 1,3,7-триметилксантина соответственно. Способ позволяет проводить серийные анализы. Способ основан на цветной реакции и может быть использован в заводских химических лабораториях, в контрольно-аналитических лабораториях фармацевтического профиля. 1. Государственная Фармакопея СССР / М-во здравоохранения СССР. 10-е изд. - М. Медицина, 1968. - 1080 с. 2., 2006. 3. Государственная Фармакопея Республики Беларусь. В 3-х т. Т.3. Контроль качества фармацевтических субстанций / М-во здравоохранения РБ, УП Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении/ Под общ. ред. А.А.Шерякова. - Молодечно, 2009. - 728 с. 4. А.с. СССР 1144038, МПК 301 21/78. 07.03.85 // Бюл.9. Способ определения 1,3-диметилксантина / В.П.Хейдоров, Л.И.Свиридова. 5. Хейдоров В.П. Материалы второго всесоюзного съезда фармацевтов. - Рига, 1974. С. 154. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.