DE2141172A1

DE2141172A1 - Indicator for showing decomposition of substances - such as foods or medicines

Info

Publication number: DE2141172A1
Application number: DE19712141172
Authority: DE
Inventors: Fritz Prof Dr Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-17
Filing date: 1971-08-17
Publication date: 1973-02-22

Abstract

Indicator for the non-destructive evaluation of the degree of decompsn. of chemically defined substances (e.g. medicines or foods) comprises a combination of substances with known reaction mechanisms (e.g. ester hydrolysis) with temp.-dependent consumption of a readily detectable reactant. The indicator can e.g. consist of 1 x 10-2m ethylcrotonate, 2.5 x 10-5m thymolphthalein and 3 x 10-4m hydroxyl ions. The degree of decompsn. of the ethylcrotonate can be determined by the change in colour of the thymolphthalein. The indicator is packed with the substance to be checked at the beginning of manufacture or storage. Temp.-dependent decompsn. can be determined from the amt. of readily detected reactant consumed, thus avoiding the need for chemical analysis of the medicine or food etc.

Description

IndiKator zur indirekten ermittlung des Zersetzungsgrades von temperaturlabilen Stoffen. Indicator for the indirect determination of the degree of decomposition of temperature-unstable Fabrics.

Die Erfindung betrifft einen, vorzugsweise farbigen Indikator in Lösung oder auf Testpapier, aer die indirekte Bestimung ues Zersetzungs'grades eines thermolabilen Stoffes, beispielsweise eines Arzneimittels, eines Lebensmittels oder eines anderen chemisch definierten Stoffes uurch Farbvergleich oder durch quantitative Bestimmung aes Indikators zuläßt, ohne daß aer zu beurteilende Stoff selbst verbraucht oder analysiert wird.The invention relates to a preferably colored indicator in solution or on test paper, for the indirect determination of the degree of decomposition of a thermolabile Substance, for example a drug, a food or another chemically defined substance by color comparison or by quantitative determination aes indicator allows without the substance to be assessed being consumed or is analyzed.

Die Zersetzung chemischer Verbindungen synthetischer oder natürlicher Herkunft, die als Lebens-, Arznei-; Genußmittel oder auch für technische Zwecke weiterverwendet werden sollen, ist bis zu einem gewissen Grenzwert zu tolerieren, solange dabei keine toxische@oder anders gefährliche Stoffe entstehen. Der Abstand bis zur Toleranzgrenze sollte jederzeit erkennbar sein, damit z.B. die Lagerhaltung dem fortschreitenden Verderb angepaßt werden ouer der Empfänger der liare den Zersetzungsgrad sofort wahrnehmen kann. Besonders Stoffe, die stark wechselnden Temperatureinflüssen ausgesetzt werden, beispielsweise während Schiffstransporten oder lange Lagerzeiten bei undefiniert wechselnaen Temperaturen durcnmachen, können im Zersetzt ;ungsgra von Fall sehr verschieden sein. The decomposition of chemical compounds of synthetic or natural origin, used as food, medicinal; Luxury items or are to be used for technical purposes must be tolerated up to a certain limit value, as long as no toxic or otherwise dangerous substances are produced. The distance up to the tolerance limit should be recognizable at all times, so that, for example, storage can be adapted to the progressive spoilage or the recipient of the liare can immediately perceive the degree of decomposition. Substances that are exposed to strongly changing temperature influences, for example during ship transport or long storage times at undefined changing temperatures, can have very different degrees of decomposition from case to case.

Es ist bekannt, daX die Zersetzung einer chemischen Substanz den Gesetzen der chemisches Kinetik folgt, sodaß fur gegebenes konstante Temperaturen der Gehalt für längere Zeit vorherberechnet werden kann, wenn zuvor der Re akt ionsweg und die -mechanismen bestimmt wurden. Auch die Prüfung der emperaturstabilität von Arzneimitteln wird nach diesen Methoden bei erhöhten, abeqkonstanten Temperaturen durchgeführt.It is well known that the decomposition of a chemical substance is governed by the law chemical kinetics follows, so that for a given constant temperatures the content can be calculated in advance for a longer period of time if the reaction path was previously used and the mechanisms have been determined. Testing of the temperature stability of Medicines are treated according to these methods at elevated, constant temperatures carried out.

In Vergleichen mit der tatsächlichen Haltbarkeit zeigen die Vorhersagen in der Praxis häufig Fehler. Die Abweichungen werden durch falsche Beurteilung der meist komplexen Reaktionsmechanismen und durch die nicht konstanten Temperatureinflüsse erklärt.In comparison with the actual shelf life, the predictions show errors often in practice. The deviations are due to incorrect assessment of the mostly complex reaction mechanisms and due to the inconsistent temperature influences explained.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den zersetzlichen Stoff einen Indikator beizugeben, der alle Temperaturschwankungen genau wie die zu beobachtende Substanz mitmacht, aber den Grad seiner Zersetzung jederzeit leicht erkennbar, z.B0 durch seine Farbtiefe anzeigt. Die Zersetzung der zu beurteilenden Substanz soll dann mit Kenntnis der effektiven Zerfallskonstante derselben und aus dem Zersetzungsgrad des Indikators rechnerisch oder graphisch zugänglich sein.The invention is based on the idea of the decomposable substance to attach an indicator of all temperature fluctuations exactly like the one to be observed Substance participates, but the degree of its decomposition is easily recognizable at any time, e.g. 0 indicates by its color depth. The decomposition of the substance to be assessed is intended then with knowledge of the effective decay constant of the same and from the degree of decomposition of the indicator can be accessed mathematically or graphically.

Die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe besteht in der Zugabe oder im Beipacken eines Indikators0 Dazu werden mehrere chemische Verbindungen so gemischt, daß ein möglichst übersichtlicher heaktionsverlauf entsteht, der in den einfachsten Fällen an der Farbänderung z.B. eines SäureBasen-Indikators erkannt werden kann.The invention for solving this problem consists in adding or included in the pack of an indicator0 To do this, several chemical compounds are mixed in such a way that that the clearest possible course of action arises, in the simplest Cases can be recognized by the color change, e.g. of an acid-base indicator.

Ein Indikator kann beispielsweise aus 1 x 1o 2E Orotonsäureäthylester (o ) 2,5 x 10-5m Thymolphthalein (n) 3 x 10-4 m Hydroxylionen (OHo) zusammengesetzt werden.An indicator can, for example, consist of 1 x 1o 2E orotonic acid ethyl ester (o) 2.5 x 10-5m thymolphthalein (n) 3 x 10-4 m hydroxyl ions (OHo) be put together.

Die Berechnung der Reaktionsgeschwinddigkeitskonstanten und daraus des Stoßfaktors AB und der Aktivierungsenergie q3 erfolgt beispielsweise für diese Reaktion nach dem bekannten Schema einer Verseifungsreaktion pseudoerster Ordnung in Bezug auf die Bydroxylionenkonzentration mit vorgeschaltetej Dissoziationsgleichgewicht (K1, K2) des Indikators. Für obiges Beispiel ergeben sich qB = 11 226 und AB = 1,5 x 108 . Die Zersetzung des zu beobachtenden Stoffes A wird aus dessen kinetischen Daten (AA, qA) und der Farbtiefe des Thymolphthaleins (Ind'') nach der Zeit t berechnet in in 0 - K2(Ind'') wobei x = n-(Ind'') Die Darstellung obiger Formel kann in einem Nomogramm oder als Vergleichsfarbskala erfolgen.The calculation of the reaction rate constants and from this the impact factor AB and the activation energy q3 is carried out for this reaction, for example, according to the known scheme of a saponification reaction of the pseudo first order in relation to the hydroxyl ion concentration with upstream dissociation equilibrium (K1, K2) of the indicator. For the above example we get qB = 11 226 and AB = 1.5 x 108. The decomposition of the substance A to be observed is calculated from its kinetic data (AA, qA) and the depth of color of the thymolphthalein (Ind '') after the time t in in 0 - K2 (Ind '') where x = n- (Ind '') The above formula can be shown in a nomogram or as a comparison color scale.

Die Sicherheit der Aussage kann durch Kombiantion mit einem Maximaltemperaturindikator erhöht werden. In diesem Fall soll der Anzeiger so auf die Zersetzungsrekation abgestimmt werden, daß er nur dann anspricht, wenn diejenige Temperatur erreicht wurde, bei der die Zersetzungsreaktion auf einen anderen Me-@hanismus übergeht.The certainty of the statement can be made by combining it with a maximum temperature indicator increase. In this case the indicator should match the decomposition reaction be that it only responds when that temperature has been reached at which changes the decomposition reaction to a different mechanism.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber der herkömmlichen, direkten Analyse liegt in der universellen Anwendbarkeit des Indikators für alle Zersetzunesreionen, soweit deren Zersetzungskinetik pifänomenologisch darstellbar ist und für alle Reaktionsordnungen, solange die Zersetzung lo % nicht überschritten hat. Der Zersetzungsgrad des zu beobachtenden Gutes kann kostensparend ohne Zerstörung (z.B.von sterilen Infusionslösungen) ermitt werden.The advantage of the invention over conventional, direct analysis lies in the universal applicability of the indicator for all Decomposition reions, insofar as their decomposition kinetics can be represented pifhenomenologically is and for all reaction orders as long as the decomposition does not exceed lo% Has. The degree of decomposition of the goods to be observed can save costs without destruction (e.g. from sterile infusion solutions).

Claims

Claim:

1.) Indicator for the non-destructive assessment of the degree of decomposition of chemically defined substances such as pharmaceuticals or food by combining substances with known reaction mechanisms (e.g. ester hydrolysis) with temperature-dependent consumption of an easily recognizable Reactants The indicator will be your substance to be assessed at the beginning of the Production or storage added or enclosed. The influence of temperature on the Decomposition can be achieved by quantitative determination or color comparison of the indicator be determined. The determination can be made via invoice, liomogram or color comparison test from the consumption of the easily recognizable reaction partner.

2.) The combination of the indicator with a maximum temperature indicator with the proviso that the calculation only yields a correct fourth if the maximum permissible temperature has not been exceeded.

Literature: E. Koch, Diss. Rer.nat. keel 1970