RU2184370C1

RU2184370C1 - Voltampermetric method for quantitatively determining 4-iodantipyrine

Info

Publication number: RU2184370C1
Application number: RU2001109148A
Authority: RU
Inventors: Л.С. Анисимова; В.Ф. Слипченко
Original assignee: Томский политехнический университет
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2002-06-27

Abstract

FIELD: pharmacology. SUBSTANCE: method involves concentrating 4-iodantipyrine on glass carbon electrode or pyrographite electrode in stirred solution using electrochemical methods during 40-60 s under electrolysis potential Ee=(-0.15÷0.05) V on the background of 0.1 N sodium citrate solution or 0.2 N sodium hydrophosphate solution or 0.2 N potassium dihydrophosphate solution in presence of 10% ethyl or isopropyl alcohol solution. Anode peaks are recorded in taking voltamperograms in differential mode and potential scan speed being equal to 30-50 mV/s. 4-iodantipyrine concentration is determined from anode peak height in potential range from 1.00 to 1.25 V relative to saturate silver chloride electrode. EFFECT: enhanced accuracy and sensitivity of the method. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к вольтамперометрическому способу определения лекарственного препарата 4-йодантипирина (1-фенил-2,3-диметил-4-йод-5-пиразолон; J-АП), обладающего антивирусной активностью против вирусов Коксаки А и В, вазикулярного стоматита, гриппа и др. Препарат J-АП находит все большее применение для лечения и профилактики вирусного клещевого энцефалита, особенно в настоящее время, когда производство иммунных серопрепаратов, выделяемых из крови доноров (человеческий иммуноглобулин), ограничено и является достаточно дорогостоящим. Количественное определение J-АП является актуальным в биофармацевтических исследованиях и в оценке эффективности лечения такого опасного заболевания как клещевой энцефалит, а также заболеваниях глаз, периревмокардита, панкреатитов и др. В связи с этим аналитическая практика предъявляет повышенные требования к методам контроля и определения противовирусных лекарственных средств. The invention relates to the field of analytical chemistry, in particular to a voltammetric method for determining the drug 4-iodantipyrine (1-phenyl-2,3-dimethyl-4-iodine-5-pyrazolone; J-AP), which has antiviral activity against Coxsackie A viruses and B, vasicular stomatitis, influenza, etc. The drug J-AP is increasingly used for the treatment and prevention of tick-borne tick-borne encephalitis, especially at present, when the production of immune seropreparations released from the blood of donors (human immunoglobulin) is limited ENO and is quite expensive. The quantitative determination of J-AP is relevant in biopharmaceutical studies and in assessing the effectiveness of the treatment of such a dangerous disease as tick-borne encephalitis, as well as diseases of the eyes, perirevmocarditis, pancreatitis, etc. In this regard, analytical practice places great demands on the methods of control and determination of antiviral drugs .

Главной проблемой остается разработка новых, более чувствительных, точных и селективных методов их анализа. The main problem remains the development of new, more sensitive, accurate and selective methods for their analysis.

В настоящее время практически отсутствуют сведения по определению J-АП [Харламов В. Т., Инкин А.А., Сысоева Е.С. Определение 4-йодантипирина кулонометрическим титрованием. Аналитическая химия. - 1975, т. ХХХ, 9, с. 1845-1846] однако, имеется небольшое число работ по определению родственного соединения антипирина и его производных [Levine J., Weber J.D Determination of antipyrine in combinations with other drugs / J. Pharmac. Sci. - 1965, т. 54, 4, 636-638 р. , Пассет Б.В., Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю производства химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. - М.: Медицина. 1981, 272 с.], нашедших применение в медицинской практике. Currently, there is practically no information on the definition of J-AP [Kharlamov V. T., Inkin A. A., Sysoeva E. S. Determination of 4-iodantipyrine by coulometric titration. Analytical chemistry. - 1975, v. XXX, 9, p. 1845-1846] however, there is a small number of works to determine the related compounds of antipyrine and its derivatives [Levine J., Weber J. D Determination of antipyrine in combinations with other drugs / J. Pharmac. Sci. - 1965, t. 54, 4, 636-638 p. , Passet B.V., Antipov M.A. Workshop on technical analysis and control of the production of chemical and pharmaceutical preparations and antibiotics. - M .: Medicine. 1981, 272 p.], Which found application in medical practice.

Разработаны химические методы, основанные на цветных реакциях, характерных для пиразольного кольца, входящего в молекулу [Пассет Б.В., Антипов М. А. Практикум по техническому анализу и контролю производства химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. - М.: Медицина. 1981, 272 с.; Пентюк А. А. , Истошин В.М., Мусин Р.А., Лычик Г.З., Луцюк Н.В., Илика В.Г. Способ определения 4-аминоантипирина в биологических жидкостях. Авт. свид. 4760330/00-14(22)891120] . Полученные продукты окрашены в различные цвета в зависимости от характера окисления и условий проведения реакции. Такие методы просты и доступны, не требуют применения специальной аппаратуры и чаще всего используются для качественного обнаружения. Chemical methods based on color reactions characteristic of a pyrazole ring entering a molecule have been developed [Passet B.V., Antipov M. A. Workshop on technical analysis and control of the production of chemical-pharmaceutical preparations and antibiotics. - M .: Medicine. 1981, 272 p .; Pentyuk A.A., Istoshin V.M., Musin R.A., Lychik G.Z., Lutsyuk N.V., Ilika V.G. Method for determination of 4-aminoantipyrine in biological fluids. Auth. testimonial. 4760330 / 00-14 (22) 891120]. The resulting products are colored in different colors depending on the nature of the oxidation and the reaction conditions. Such methods are simple and affordable, do not require the use of special equipment and are most often used for high-quality detection.

Описан титриметрический метод определения антипирина гипоброматом калия в присутствии бромида калия в кислой среде. Для количественного определения антипирина использовался метод амперометрического титрования раствором хлорида йода. Чувствительность этих методов не велика ≤1•10^-5 моль/л [Мискиджьян С.П., Кравченюк Л.П. Полярография лекарственных препаратов. Киев: Вища школа, 1976, 232 с.].A titrimetric method for determining antipyrine with potassium hypobromate in the presence of potassium bromide in an acidic medium is described. For quantitative determination of antipyrine, the method of amperometric titration with a solution of iodine chloride was used. The sensitivity of these methods is not large ≤1 • 10 ^-5 mol / l [Miskidzhyan SP, Kravchenyuk LP Polarography of drugs. Kiev: Vishcha school, 1976, 232 pp.].

Предложен метод кулонометрического титрования радиоактивного 4-йодантипирина в одноименном радиофармацевтическом препарате генерированном бромом [Харламов В. Т., Инкин А.А., Сысоева Е.С. Определение 4-йодантипирина кулонометрическим титрованием. Аналитическая химия. - 1975, т.ХХХ, 9, с.1845-1846] . Анализ затруднялся присутствием антипирина, являющимся исходным веществом при получении радиоактивного препарата. Поэтому для повышения селективности определения использовали предварительное выделение 4-йодантипирина методом хроматографии на бумаге. Методика анализа связана со значительными трудностями при количественной оценке хроматограмм, длительна (более 20 ч) и имеет невысокую чувствительность определения 3,2•10^-5 моль/л. Многие же задачи химического анализа связаны с определением следов органических веществ, часто находящихся в пробах на уровне миллиардных долей и даже ниже и поэтому эти методы не нашли широкого применения для количественного определения антипирина и его производных.A method for coulometric titration of radioactive 4-iodantipyrine in a radiopharmaceutical of the same name generated by bromine is proposed [Kharlamov V. T., Inkin A. A., Sysoeva E. S. Determination of 4-iodantipyrine by coulometric titration. Analytical chemistry. - 1975, T.XXX, 9, p. 1845-1846]. The analysis was hampered by the presence of antipyrine, which is the starting material in the preparation of the radioactive drug. Therefore, to increase the selectivity of the determination, the preliminary isolation of 4-iodantipyrine was used by paper chromatography. The analysis technique is associated with significant difficulties in the quantitative assessment of chromatograms, is long-term (more than 20 hours) and has a low sensitivity of 3.2 • 10 ^-5 mol / L. Many tasks of chemical analysis are associated with the determination of traces of organic substances, often found in samples at the level of billions of fractions and even lower, and therefore these methods have not been widely used for the quantitative determination of antipyrine and its derivatives.

Инверсионно-вольтамперометрические и вольтамперометрические методы отвечают современным требованиям анализа сложных по составу систем и при соблюдении требований ультрамикроанализа вполне реально определение 10^-8-10^-10 моль/л. Однако большинство опубликованных работ по анализу этими методами посвящено определению металлов, идентификация органических лекарственных препаратов становится с каждым годом все более серьезной проблемой. Практически отсутствует информация о применении вольтамперометрических методов для определения антипирина и его производных, в том числе йодантипирина. Полярографическому исследованию антипирина посвящены единичные работы [Харламов В. Т., Инкин А.А., Сысоева Е.С. Определение 4-йодантипирина кулонометрическим титрованием. Аналитическая химия. - 1975, т. XXX. 9, с. 1845-1846, Пассет Б. В. , Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю производства химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. - М. : Медицина. 1981, 272 с.]. Для определения йодантипирина метод полярографии также не применялся.Inversion-voltammetric and voltammetric methods meet modern requirements for the analysis of complex systems and, subject to the requirements of ultramicroanalysis, it is quite possible to determine 10 ^-8 -10 ^-10 mol / L. However, most of the published work on the analysis of these methods is devoted to the determination of metals, the identification of organic drugs is becoming an increasingly serious problem every year. There is practically no information on the use of voltammetric methods for the determination of antipyrine and its derivatives, including iodantipyrine. A few works are devoted to polarographic research of antipyrine [Kharlamov V. T., Inkin A. A., Sysoeva E. S. Determination of 4-iodantipyrine by coulometric titration. Analytical chemistry. - 1975, vol. XXX. 9, p. 1845-1846, Passet B.V., Antipov M.A. Workshop on technical analysis and control of the production of chemical and pharmaceutical preparations and antibiotics. - M.: Medicine. 1981, 272 p.]. To determine iodantipyrine, the polarography method was also not used.

Наиболее близким является полярографический метод определения антипирина [Пассет Б. В. , Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю производства химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. - М.: Медицина. 1981, 272 с.] после предварительного его нитрозирования растворами нитрита натрия в серной кислоте (прототип). К 1 мл 0,1 н. раствора антипирина прибавляют 1 мл 0,1 н. раствора серной кислоты и 1 мл 0,1 н. раствора нитрита натрия. Избыток образующейся азотистой кислоты нейтрализуют 0,1 н. раствором щелочи, добавляют 0,5 мл 1%-ного раствора желатина и полученный 4-нитрозоантипирин восстанавливают на ртутном капельном электроде. Полученный результат пересчитывают на содержание антипирина и концентрацию его определяют методом калибровочных кривых. Предел обнаружения не указан. Минимально определяемая концентрация антипирина этим методом практически больше n•10^-5 моль/л. В данных условиях определение J-АП на уровне 10^-9-10^-7 моль/л невозможно.The closest is the polarographic method for determining antipyrine [Passet B.V., Antipov M.A. Workshop on technical analysis and control of the production of chemical and pharmaceutical preparations and antibiotics. - M .: Medicine. 1981, 272 pp.] After preliminary nitrosation with solutions of sodium nitrite in sulfuric acid (prototype). To 1 ml 0.1 N. a solution of antipyrine add 1 ml of 0.1 N. a solution of sulfuric acid and 1 ml of 0.1 N. sodium nitrite solution. Excess nitric acid formed is neutralized with 0.1 N alkali solution, add 0.5 ml of a 1% solution of gelatin and the resulting 4-nitrosoantipyrine is restored on a mercury drop electrode. The result obtained is converted to the antipyrine content and its concentration is determined by the method of calibration curves. Detection limit not specified. The minimum detectable concentration of antipyrine by this method is practically greater than n • 10 ^-5 mol / L. Under these conditions, the determination of J-AP at the level of 10 ^-9 -10 ^-7 mol / l is impossible.

Задачей заявляемого изобретения является повышение чувствительности и экспрессности определения 4-йодантипирина методом анодной адсорбционной вольтамперометрии (ВА). The task of the invention is to increase the sensitivity and rapidity of the determination of 4-iodantipyrine by anodic adsorption voltammetry (VA).

Поставленная задача достигается тем, что 4-йодантипирин электрохимически концентрируют на стеклоуглеродном (СУ) или пирографитовом (ПГ) электроде с последующей регистрацией анодных вольтамперограмм. Новым в способе является то, что проводят накопление йодантипирина в перемешиваемом растворе в течение 40-60 с при потенциалах электролиза Е_э=(-0,15-0,05) В на фонах: 0,1 н. раствора лимоннокислого натрия, или 0,2 н. раствора гидрофосфата натрия, или 0,2 н. раствора дигидрофосфата калия в присутствии 10%-ного этилового или изопропилового спирта с последующей регистрацией анодных пиков в дифференциальном режиме съемки вольтамперограмм при скорости развертки потенциала 30-50 мВ/с. Концентрацию 4-йодантипирина определяют по высоте анодного пика в диапазоне потенциалов от 1,00 до 1,25 В относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода (нас.х.э).The task is achieved by the fact that 4-iodantipyrine is electrochemically concentrated on a glassy carbon (SU) or pyrographite (PG) electrode, followed by registration of anode voltammograms. New in the method is that they carry out the accumulation of iodantipyrine in a stirred solution for 40-60 s with electrolysis potentials E _{e =} (-0.15-0.05) V in the background: 0.1 N. a solution of sodium citrate, or 0.2 N. sodium hydrogen phosphate solution, or 0.2 n. a solution of potassium dihydrogen phosphate in the presence of 10% ethyl or isopropyl alcohol, followed by registration of the anode peaks in the differential mode of shooting voltammograms at a potential sweep speed of 30-50 mV / s. The concentration of 4-iodantipyrine is determined by the height of the anode peak in the potential range from 1.00 to 1.25 V relative to the saturated silver chloride electrode (n.a.

В прототипе количественное определение антипирина основано на реакции восстановления и возможно только после предварительного нитрозирования с образованием полярографически активного производного 4-нитрозоантипирина, т. к. антипирин не восстанавливается на ртутном капельном электроде. In the prototype, the quantitative determination of antipyrine is based on a reduction reaction and is possible only after preliminary nitrosation with the formation of a polarographically active 4-nitrosoantipyrine derivative, since antipyrine is not reduced on a mercury droplet electrode.

В предлагаемом способе впервые установлена способность антипирина и его производных окисляться на различных типах графитовых электродов. В качестве индикаторных применяли графитовый (Г) электрод, пропитанный полиэтиленом с парафином в вакууме или эпоксидной смолой, ПГ и СУ (в прототипе применяли ртутный капельный электрод). Использование таких электродов обусловлено высокой химической и электрохимической устойчивостью графита, широкой областью рабочих потенциалов как в водных, так и в неводных средах, а также простотой механического обновления поверхности и требованиями техники безопасности. Ртуть токсична и может вредно влиять на чувствительные биологические материалы. In the proposed method, the ability of antipyrine and its derivatives to oxidize on various types of graphite electrodes is first established. As indicator we used a graphite (G) electrode impregnated with polyethylene with paraffin in a vacuum or epoxy resin, PG and SU (in the prototype a mercury drop electrode was used). The use of such electrodes is due to the high chemical and electrochemical stability of graphite, a wide range of working potentials in both aqueous and non-aqueous media, as well as the simplicity of mechanical surface renewal and safety requirements. Mercury is toxic and can adversely affect sensitive biological materials.

Величина потенциалов окисления лекарственных веществ определяется строением, структурой и степенью адсорбируемости на гексагонах графита, имеющих π-зонную структуру. По легкости окисления на СУ электроде вещества можно расположить в ряд:
4-аминоантипирин 0,82 В, 4-йодатипирин 1,07 В, антипирин 1,09 В, 4-бромантипирин 1,12 В на фоне 0,2 н. Na₂HPO₄ и концентрации 3•10^-6 моль/л.The magnitude of the oxidation potentials of drugs is determined by the structure, structure and degree of adsorption on graphite hexagons having a π-band structure. By the ease of oxidation on the SU electrode, the substances can be arranged in a row:
4-aminoantipyrine 0.82 V, 4-iodatipyrine 1.07 V, antipyrine 1.09 V, 4-bromantipyrine 1.12 V against 0.2 N Na ₂ HPO ₄ and a concentration of 3 • 10 ^-6 mol / L.

Максимальное значение регистрируемого тока с использованием графитового электрода несколько выше (≈ на 15-20%), однако из-за большого остаточного тока он оказался менее удобным в работе, чем СУ и ПГ электроды. Для определения J-АП, антипирина и его производных использовали "игольчатые" по форме индикаторные электроды после предварительного электрохимического модифицирования их поверхности. Такая обработка приводит к снижению нижней границы определяемых содержаний J-АП и улучшению воспроизводимости вольтамперометрических измерений. Графитовые (СУ, ПГ) "игольчатые" электроды впервые использованы для определения J-АП, антипирина и его производных. The maximum value of the recorded current using a graphite electrode is slightly higher (≈ 15-20%), however, due to the large residual current, it turned out to be less convenient to operate than SU and SG electrodes. To determine J-AP, antipyrine, and its derivatives, "needle" shaped electrodes were used after preliminary electrochemical modification of their surface. Such processing leads to a decrease in the lower boundary of the determined J-AP contents and to an improvement in the reproducibility of voltammetric measurements. Graphite (SU, PG) "needle" electrodes were first used to determine J-AA, antipyrine and its derivatives.

Реакция электроокисления J-АП является электрофильной. Роль электрофильного реагента с электронным дефицитом выполняет анод, а субстрата - органическая молекула, реакционная способность которой определяется электронной плотностью связей, атомов и групп в молекуле. Предварительные исследования показали, что электроокисление J-АП представляет сложный диффузионно-контролируемый электродный процесс, протекающий с участием одного электрона, осложненный как адсорбцией, так, возможно, и дополнительными химическими стадиями. The J-AP electrooxidation reaction is electrophilic. The role of an electrophilic reagent with electronic deficiency is played by the anode, and the substrate is an organic molecule, the reactivity of which is determined by the electron density of bonds, atoms and groups in the molecule. Preliminary studies have shown that J-AP electrooxidation is a complex diffusion-controlled electrode process involving one electron, complicated by both adsorption and, possibly, additional chemical stages.

В прототипе описано использование в качестве фонов 0,1 н. раствора серной кислоты в присутствии 1%-ного желатина. Определение J-АП в этих условиях затруднено, и, по-видимому, связанно с меньшей устойчивостью J-АП в водных растворах в присутствии сильных окислителей, что делает невозможным проведение анализа на этих фонах. Предлагаемые в заявляемом изобретении фоны 0,1 н. лимоннокислый натрий (CitrNa), или 0,2 н. гидрофосфат натрия (Na₂HPO₄), или 0,2 н. дигидрофосфат калия (КН₂PO₄) в присутствии 10%-ного (по объему) этилового или изопропилового спирта позволяет определять J-АП на уровне 10^-8 моль/л с хорошей воспроизводимостью. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,03 для концентрации 10^-5-10^-4 моль/л и равно 0,18 для концентрации 8,6•10^-8 моль/л. Фоны 0,1 н. CitrNa, 0,2 н. Na₂HPО₄ и 0,2 н. КН₂PO₄ подобраны экспериментально. Абсолютной новизной является экспериментально подобранный фон 0,1 н. CitrNa и использование водно-органических растворителей, от чего зависит количественное определение J-АП. Использование 0,1 н. CitrNa, или 0,2 н. Na₂HPO₄, или 0,2 н. КН₂РO₄ в присутствии 10%-ного по объему этилового или изопропилового спирта способствует хорошей растворимости определяемого вещества, приводит к стабилизации и воспроизводимости пиков J-АП, особенно при анализе сложных по составу биологических систем (плазмы крови, мочи). В табл.1 представлены основные условия вольтамперометрического определения J-АП в неводных и водно-органических средах. Наиболее широкий диапазон определяемых концентраций J-АП установлен для (10%-ного) этанольного раствора и составляет (8,6•10^-8 - 9,9•10^-5) моль/л. Для интервала концентраций J-АП (10^-6-10^-5) моль/л минимальное значение Sr наблюдалось в 10%-ном этаноле (Sr<0,05), максимальное - в пропиленкарбонате (Sr<0,15). Применение водно-органических сред позволяет существенно облегчить протекание процесса и, следовательно, снизить предел обнаружения определяемого вещества (Cmin) до 3,3•10^-9 моль/л на фоне 0,1 н. CitrNa в 10% этанольном растворе.The prototype describes the use of 0.1 n as backgrounds. a solution of sulfuric acid in the presence of 1% gelatin. The determination of J-AP under these conditions is difficult, and, apparently, is associated with a lower stability of J-AP in aqueous solutions in the presence of strong oxidizing agents, which makes it impossible to conduct analysis on these backgrounds. Proposed in the claimed invention backgrounds of 0.1 N. sodium citrate (CitrNa), or 0.2 n. sodium hydrogen phosphate (Na ₂ HPO ₄ ), or 0.2 N. potassium dihydrogen phosphate (KH ₂ PO ₄ ) in the presence of 10% (by volume) ethyl or isopropyl alcohol allows J-AP to be determined at a level of 10 ^-8 mol / L with good reproducibility. The relative standard deviation does not exceed 0.03 for a concentration of 10 ^-5 -10 ^-4 mol / L and is equal to 0.18 for a concentration of 8.6 • 10 ^-8 mol / L. Backgrounds 0.1 n. CitrNa, 0.2 N Na ₂ HPO ₄ and 0.2 N. KH ₂ PO _{4 are} selected experimentally. An absolute novelty is the experimentally selected background of 0.1 n. CitrNa and the use of aqueous-organic solvents, on which the quantitative determination of J-AP depends. Using 0.1 n. CitrNa, or 0.2 n. Na ₂ HPO ₄ , or 0.2 N. KH ₂ PO ₄ in the presence of 10% by volume ethyl or isopropyl alcohol promotes good solubility of the analyte, leads to stabilization and reproducibility of J-AP peaks, especially when analyzing complex biological systems (blood plasma, urine). Table 1 presents the main conditions for voltammetric determination of J-AP in non-aqueous and aqueous-organic media. The widest range of determined concentrations of J-AP is established for a (10%) ethanol solution and is (8.6 • 10 ^-8 - 9.9 • 10 ^-5 ) mol / L. For the range of J-AP concentrations (10 ^-6 -10 ^-5 ) mol / L, the minimum Sr value was observed in 10% ethanol (Sr <0.05), the maximum - in propylene carbonate (Sr <0.15). The use of aqueous-organic media can significantly facilitate the process and, therefore, reduce the detection limit of the analyte (Cmin) to 3.3 • 10 ^-9 mol / L against 0.1 N. CitrNa in 10% ethanol solution.

Другим отличительным признаком являются установленные условия электрохимического накопления: потенциал электролиза Е_э=(-0,15-0,05) В. Опытные данные показали зависимость тока окисления J-АП от Е_э (табл.2). Величина анодного тока увеличивалась и достигала максимального значения в области потенциалов (-0,15-0,05) В. При 0,05<Е_э<-0,15 В уменьшилась величина тока окисления органического вещества. Использование предварительного электролиза при значениях потенциала (-0,15±0,05) В позволяет регистрировать вольтамперограммы с четко выраженным максимумом. Это позволяет повысить точность и разрешающую способность способа и экспрессно определить концентрации меньше, чем 1•10^-7 моль/л J-АП в сложных по составу смесях.Another distinctive feature is the established conditions of electrochemical accumulation: electrolysis potential E _{e =} (-0.15-0.05) V. Experimental data showed the dependence of the oxidation current of J-AP on E _e (Table 2). The value of the anode current increased and reached a maximum value in the potential region (-0.15-0.05) V. At 0.05 <E _e <-0.15 V, the value of the current of oxidation of organic matter decreased. The use of preliminary electrolysis at potential values (-0.15 ± 0.05) V allows one to record voltammograms with a pronounced maximum. This allows you to increase the accuracy and resolution of the method and expressly determine the concentration of less than 1 • 10 ^-7 mol / l J-AP in complex mixtures.

Время предварительного электролиза (τ_э) выбирают в зависимости от концентрации определяемого вещества. Максимальное значение величины тока окисления достигается при τ_э равном 40-60 с. При τ_э<40 с снижается чувствительность определения и увеличивается ошибка определения, а при τ_э>60 снижается экспрессность; величина тока достигала максимального значения при τ_э равном 40-60 с. Исследования зависимости величины тока от времени выдержки электрода без наложения на него поляризующего напряжения свидетельствовало о достижении адсорбционного равновесия в растворе за 40-60 с. Величина тока при этом возрастала на 10-12%. Дальнейшее увеличение времени выдержки электрода не влияло на характер аналитического сигнала.The pre-electrolysis time (τ _e ) is selected depending on the concentration of the analyte. The maximum value of the oxidation current is achieved at τ _e equal to 40-60 s. When τ _e <40 s, the sensitivity of determination decreases and the error of determination increases, and when τ _e > 60 the expressivity decreases; the current value reached its maximum value at τ _e equal to 40-60 s. Investigations of the dependence of the current value on the exposure time of the electrode without applying a polarizing voltage to it indicated the achievement of adsorption equilibrium in solution in 40-60 s. The current value increased by 10-12%. A further increase in the exposure time of the electrode did not affect the nature of the analytical signal.

Важным для определения J-АП является выбор скорости развертки потенциала. Оптимальной является скорость 30-50 мВ/с. Увеличение скорости более 50 мВ/с увеличивает чувствительность, но при этом растет остаточный ток и уменьшается разрешающая способность способа. Использование скорости менее 30 мВ/с существенно снижает величину анодного тока и понижается чувствительность определения J-АП. Important for determining J-AP is the choice of potential sweep speed. The optimal speed is 30-50 mV / s. An increase in speed of more than 50 mV / s increases the sensitivity, but the residual current increases and the resolution of the method decreases. Using a speed of less than 30 mV / s significantly reduces the value of the anode current and decreases the sensitivity of J-AP determination.

Нижняя граница определяемых содержаний J-АП зависит от режима съемки вольтамперных кривых. В дифференциальном режиме высокая точность определяется тем, что потенциал пика измеряется в точке, в которой круто падающая первая производная пересекает нулевую линию. Использование режима дифференцирования позволяет фиксировать четкие пики даже при очень низких концентрациях 10^-8-10^-7 моль/л, что повышает чувствительность определения. Для определения J-АП, антипирина и его производных он ранее не применялся. При линейном наложении потенциала в интегральном режиме определение концентрации J-АП на уровне n•10^-8 моль/л практически не возможно из-за большого значения остаточного тока. Поэтому для количественного определения J-АП рекомендован дифференциальный режим съемки вольтамперограмм.The lower boundary of the determined contents of J-AP depends on the shooting mode of the current-voltage curves. In differential mode, high accuracy is determined by the fact that the peak potential is measured at the point at which a steeply falling first derivative crosses the zero line. Using the differentiation mode allows you to capture clear peaks even at very low concentrations of 10 ^-8 -10 ^-7 mol / L, which increases the sensitivity of the determination. To determine J-AP, antipyrine and its derivatives, it was not previously used. With linear imposition of the potential in the integral mode, determination of the concentration of J-AA at a level of n • 10 ^-8 mol / L is practically impossible due to the large value of the residual current. Therefore, for the quantitative determination of J-AP, the differential mode of shooting voltammograms is recommended.

Таким образом, установленные условия впервые позволили количественно определять J-АП на основе реакции электроокисления. Для повышения чувствительности определения использовали предварительное концентрирование J-АП на поверхности графитовых электродов. Предлагаемый вольтамперомстрический способ позволил существенно улучшить метрологические характеристики анализа J-АП; повысить чувствительность определения (C_min.p= 3,3•10^-9 моль/л, С_n=8,6•10^-8 моль/л), что на 3-4 порядка ниже по сравнению с прототипом [Пассет Б. В. , Антипов М.А. Практикум по техническому анализу и контролю производства химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. - М.: Медицина. 1981, 272 с.] и известным методом кулонометрического титрования J-АП [Харламов В. Т., Инкин А.А., Сысоева Е.С. Определение 4-йодантипирина кулонометрическим титрованием. Аналитическая химия. - 1975, т. ХХХ, 9, с. 1845-1846] , время анализа не превышает 15-20 мин, против 20-25 ч. Определению не мешают вещества, присутствие которых возможно в биологических объектах: аскорбиновая и мочевая кислоты, витамины В), Bs, В_с, В_б, PP.Thus, the established conditions for the first time made it possible to quantify J-AP based on the electrooxidation reaction. To increase the sensitivity of the determination, preliminary concentration of J-AA on the surface of graphite electrodes was used. The proposed voltammetric method has significantly improved the metrological characteristics of the analysis of J-AP; to increase the detection sensitivity (C _min.p = 3.3 • 10 ^-9 mol / L, C _{n =} 8.6 • 10 ^-8 mol / L), which is 3-4 orders of magnitude lower compared to the prototype [Passet B. V., Antipov M.A. Workshop on technical analysis and control of the production of chemical and pharmaceutical preparations and antibiotics. - M .: Medicine. 1981, 272 pp.] And the known method of coulometric titration of J-AP [Kharlamov V. T., Inkin A. A., Sysoeva E. S. Determination of 4-iodantipyrine by coulometric titration. Analytical chemistry. - 1975, v. XXX, 9, p. 1845-1846], the analysis time does not exceed 15-20 minutes, against 20-25 hours. The determination is not prevented by substances whose presence is possible in biological objects: ascorbic and uric acids, vitamins B), Bs, B _s , B _b , PP .

Пример 1. Определение 4-йодантипирина на уровне 10^-8-10^-7 моль/л. В кварцевый стаканчик емкостью 20 мл наливают 9 мл 0,1 н. лимоннокислого натрия и 1 мл этилового спирта. Удаляют из раствора кислород струей очищенного азота с содержанием кислорода менее 0,001% в течение трех минут. Не прекращая перемешивания, проводят электролиз раствора при условии: Е_э=-0,15 В, τ_э= 60 c. Отключают газ и фиксируют анодную дифференциальную вольтамперограмму при скорости развертки потенциала 30 мВ/с, начиная с потенциала Е_нач=0,75 В. Отсутствие пиков свидетельствует о чистоте фона. Затем добавляют несколько капель объемом 0,01 мл аттестованной смеси 4-йодантипирина (1-2)•(10^-5-10^-4 моль/л, перемешивают раствор 10 с и проводят электрохимическое концентрирование осадка при Е_э=-0,15 В и τ_э= 60 c. Съемку вольтамперной кривой начинают с потенциала 0,75 В. Пик для указанной концентрации вещества регистрируют в диапазоне потенциалов от 1,00 до 1,20 В (нас.х.с.э.) при чувствительности прибора (0,5-1)(10^-9 А/мм. Время единичного анализа не превышает 10 мин.Example 1. The definition of 4-iodantipyrine at the level of 10 ^-8 -10 ^-7 mol / L. In a quartz glass with a capacity of 20 ml, 9 ml of 0.1 N is poured. sodium citrate and 1 ml of ethyl alcohol. Oxygen is removed from the solution by a stream of purified nitrogen with an oxygen content of less than 0.001% within three minutes. Without stopping mixing, carry out the electrolysis of the solution under the condition: E _{e =} -0.15 V, τ _e = 60 s. The gas is turned off and the anode differential voltammogram is recorded at a potential sweep speed of 30 mV / s, starting from potential E _{nach =} 0.75 V. The absence of peaks indicates the purity of the background. Then add a few drops with a volume of 0.01 ml of a certified mixture of 4-iodantipyrine (1-2) • (10 ^-5 -10 ^-4 mol / L, mix the solution for 10 s and conduct the electrochemical concentration of the precipitate at E _{e =} -0.15 V and τ _e = 60 s. The survey of the current-voltage curve begins with a potential of 0.75 V. The peak for the indicated concentration of the substance is recorded in the potential range from 1.00 to 1.20 V (n.h.s.e.) at the sensitivity of the device ( 0.5-1) (10 ^-9 A / mm. The time of a single analysis does not exceed 10 minutes

Пример 2. Определение 4-йодантипирина в лекарственных формах и плазме крови. Example 2. The definition of 4-iodantipyrine in dosage forms and blood plasma.

При анализе таблеток, содержащих 4-йодантипирин, измельчают в ступке 5 таблеток, берут навеску пробы 0,06-0,09 г, взвешенную с точностью до 0,001 г, вносят в стаканчик вместимостью 25 мл, растворяют навеску пробы в 10 мл этилового спирта (диметилформамида или изопропилового спирта) и доводят до метки этим же раствором. 0,2 мл полученного раствора вносят в кварцевый стаканчик вместимостью (25,0-30,0) мл и добавляют 10 мл 0,2 н. раствора Na₂HPО₄ и 1 мл этилового спирта. Удаляют из раствора кислород струей очищенного азота с содержанием кислорода менее 0,001% в течение трех минут и затем проводят вольтамперометрические измерения при условиях: Е_э=0,05 В, τ_э= 40 c, скорость развертки потенциала 50 мВ/с. Анодный пик 4-йодантипирина регистрируют в диапазоне потенциалов от 1,10-1,25 В на стеклоуглеродном или пирографитовом электроде при чувствительности прибора (1-5)•10^-8 А/мм в дифференциальном режиме съемки вольтамперограмм. Содержание 4-йодантипирина оценивают методом добавок аттестованных смесей, измеряя высоту анодных пиков. Время анализа одной пробы не превышает 10 мин.In the analysis of tablets containing 4-iodantipyrine, 5 tablets are ground in a mortar, a sample of 0.06-0.09 g, weighed to the nearest 0.001 g, is weighed, added to a 25 ml glass, dissolve the sample in 10 ml of ethanol ( dimethylformamide or isopropyl alcohol) and adjusted to the mark with the same solution. 0.2 ml of the resulting solution is introduced into a quartz glass with a capacity of (25.0-30.0) ml and 10 ml of 0.2 N are added. a solution of Na ₂ HPO ₄ and 1 ml of ethyl alcohol. Oxygen is removed from the solution with a stream of purified nitrogen with an oxygen content of less than 0.001% for three minutes and then voltammetric measurements are carried out under the conditions: E _e = 0.05 V, τ _e = 40 s, potential sweep speed of 50 mV / s. The anode peak of 4-iodantipyrine is recorded in the potential range from 1.10-1.25 V on a glassy carbon or pyrographite electrode at a sensitivity of the device (1-5) • 10 ^-8 A / mm in the differential mode of shooting voltammograms. The content of 4-iodantipyrine is evaluated by the method of additives of certified mixtures, measuring the height of the anode peaks. The analysis time for one sample does not exceed 10 minutes.

Для анализа препарата 4-йодантипирина в плазме берут 1 - 2 мл пробы анализируемой плазмы, вносят в кварцевый стаканчик вместимостью 25,0 мл 8 мл 0,2 н. Na₂HPО₄ и 1 мл изопропилового спирта, удаляют из раствора кислород газообразным азотом в течение 5 мин, отключают газ и далее вольтамперометрические измерения проводят согласно описанному выше примеру 2.To analyze the preparation of 4-iodantipyrine in plasma, 1 - 2 ml of a sample of the analyzed plasma is taken, introduced into a quartz glass with a capacity of 25.0 ml, 8 ml of 0.2 N. Na ₂ HPO ₄ and 1 ml of isopropyl alcohol, oxygen is removed from the solution with gaseous nitrogen for 5 minutes, the gas is turned off, and then voltammetric measurements are carried out according to the above example 2.

По предлагаемому способу проведена метрологическая аттестация методики количественного химического анализа проб лекарственных препаратов на содержание массовой концентрации 4-йодантипирина методом адсорбционной инверсионной вольтамперометрии. Метрологические исследования проведены согласно требованиям ГОСТ Р 8.563-96 "Методики выполнения измерений" и МИ 2336-95 "Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритм оценивания". Характеристика случайной составляющей погрешности (показатель воспроизводимости) оценена по результатам анализов 5 проб по две параллельных. При этом варьировали условия проведения анализов (время, приборы, температура, оператор и т.д.), чтобы учесть все возможные факторы. According to the proposed method, metrological certification of the method of quantitative chemical analysis of samples of drugs for the content of mass concentration of 4-iodantipyrine by adsorption inversion voltammetry was carried out. Metrological studies were carried out in accordance with the requirements of GOST R 8.563-96 "Measurement Methods" and MI 2336-95 "Characteristics of the error of the results of quantitative chemical analysis. Algorithm for evaluation". The characteristic of the random error component (reproducibility index) was estimated from the results of analyzes of 5 samples in two parallel ones. At the same time, the conditions for analysis (time, instruments, temperature, operator, etc.) were varied to take into account all possible factors.

Оценку характеристики систематической составляющей проводили по МИ 2336-95 с использованием образцов для контроля и методом добавок аттестованной смеси определяемого вещества в пробу. Образцы для контроля готовили из реальных рабочих проб анализируемых объектов, в которых препарат отсутствовал, с добавкой в них определяемого вещества. Обобщение расчетных данных по определению показателей сходимости и воспроизводимости находится в пределах от 0,28 до 0,94% при определении массовой концентрации 4-йодантипирина 101-151 мг/таблетку. Evaluation of the characteristics of the systematic component was carried out according to MI 2336-95 using samples for control and by the method of adding a certified mixture of the analyte to the sample. Samples for control were prepared from real working samples of the analyzed objects in which the drug was absent, with the addition of a defined substance. A generalization of the calculated data on the determination of convergence and reproducibility indicators is in the range from 0.28 to 0.94% when determining the mass concentration of 4-iodantipyrine 101-151 mg / tablet.

Таким образом, впервые установлена способность количественного химического анализа 4-йодантипирина по пикам окисления его на стационарных СУ и ПГ электродах (в прототипе количественное определение родственного соединения антипирина проводят по волнам восстановления на ртутном капельном электроде. Определение 4-йодантипирина в прототипе не описано). Анализ характеристик количественного химического определения 4-йодантипирина по предлагаемому способу свидетельствует о существенном улучшении метрологических характеристик анализа по сравнению с прототипом. Значительно повысилась чувствительность определения (более чем на 2-3 порядка) и воспроизводимость (σ_воспр.<1%).
Предел обнаружения и нижняя граница определяемых содержаний соответственно равна 3,3•10^-9 моль/л и 8,6•10^-8 моль/л. Время проведения анализа сократилось более чем в три раза. Условия, используемые в прототипе, не позволяют анализировать биосистемы (плазма, лимфа, кровь), а также контролировать сточные воды на уровне микрограммовых содержаний (и меньше) йодантипирина.Thus, for the first time, the ability of quantitative chemical analysis of 4-iodantipyrine by its oxidation peaks on stationary SU and PG electrodes was established (in the prototype, the related antipyrine compound is quantified by reduction waves on a mercury dropping electrode. The determination of 4-iodantipyrine in the prototype is not described). The analysis of the characteristics of the quantitative chemical determination of 4-iodantipyrine by the proposed method indicates a significant improvement in the metrological characteristics of the analysis compared to the prototype. The sensitivity of determination significantly increased (by more than 2-3 orders of magnitude) and reproducibility (σ _rep. <1%).
The detection limit and the lower limit of the determined contents are respectively 3.3 • 10 ^-9 mol / L and 8.6 • 10 ^-8 mol / L. The analysis time was reduced by more than three times. The conditions used in the prototype do not allow the analysis of biosystems (plasma, lymph, blood), as well as the control of wastewater at the level of microgram contents (and less) of iodantipyrine.

Предложенный способ прост, исключает использование токсичной ртути, не требует больших трудозатрат, большого количества реактивов и может быть применен в любой химической лаборатории, имеющей современные компьютеризированные анализаторы типа СТА, ТА или полярограф. Предложенный способ может быть использован для определения 4-йодантипирина в фармацевтических исследованиях, в анализе сложных многокомпонентных биосистем (кровь, моча и др.), в токсикологическом и техническом анализе лекарственных средств на основе антипирина и его производных, для контроля сточных вод и воздушной зоны химико-фармацевтических предприятий. The proposed method is simple, eliminates the use of toxic mercury, does not require large labor costs, a large number of reagents and can be used in any chemical laboratory that has modern computerized analyzers such as CTA, TA or polarograph. The proposed method can be used to determine 4-iodantipyrine in pharmaceutical studies, in the analysis of complex multicomponent biosystems (blood, urine, etc.), in the toxicological and technical analysis of drugs based on antipyrine and its derivatives, for the control of wastewater and air zones of chemical -pharmaceutical enterprises.

Claims

The method of quantitative determination of 4-iodantipyrine by adsorption inversion voltammetry, which consists in the fact that 4-iodantipyrine is transferred from the sample to the solution and voltammetric determination is carried out, characterized in that 4-iodantipyrine is accumulated in the mixed solution for 40-60 s at electrolysis potentials (-0.15-0.05) In a relatively saturated silver chloride electrode on the background of 0.1 N. a solution of sodium citrate, or 0.2 N. sodium hydrogen phosphate solution, or 0.2 n. solution of potassium dihydrogen phosphate in the presence of 10% ethyl or isopropyl alcohol, followed by registration of the anode peaks in the differential mode of shooting voltammograms at a potential sweep speed of 30-50 mV / s and the concentration is determined by the height of the peak in the potential range from 1.00 to 1.25 In the method of additives certified mixtures.