Фармакопейный анализ солей магния и кальция

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.

MgO	Магния оксид Magnesii oxydum

 

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

MgSO4  ∙  7 H2O

Магния сульфат Magnesii sulfas

 

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

CaCl2 · 6 H2O

Кальция хлорид Calcii chloridum

 

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. 

 

CaSO4 · ½ H2O 2 CaSO4 · H2O

Кальция сульфат  жженый, гипс жженый Calcii sulfas ustus

 

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

 

3. 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