Количественное определение субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана методом потенциометрического титрования

УДК 543.4:544.2

Л. М. Юсупова, С. Ю. Гармонов, Р. Ш. Мархабуллина

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУБСТАНЦИИ 5,7-БИС-(МЕТА-НИТРОФЕНИЛАМИНО)-4,6-ДИНИТРОБЕНЗОФУРОКСАНА МЕТОДОМ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ

Ключевые слова: 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксан, потенциометрическое титрование.

Изучены физико-химические свойства и спектральные характеристики субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана методами УФ-, ИК-спектроскопии. Разработана методика количественного определения субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана методом потенциометрического титрования. Методика характеризуется высокой точностью, надежностью и чувствительностью.

Key words: 5,7-bis-(meta-nitrophenylamino)-4,6-dinitrobenzofuroxan, potentiometric titration.

Physical and chemical properties, UV-, IR-spectra of 5,7-bis-(meta-nitrophenylamino)-4,6-dinitrobenzofuroxan substance were examined. A new method of quality determination of the substance of 5,7-bis-(meta-nitrophenylamino)-4,6-dinitrobenzofuroxan using potentiometric titration method was developed. The method has high precision, reliability and sensitivity.

Введение

Среди производных бензофуроксанов синтезирована субстанция 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана, обладающая антигельминтными свойствами [1,2]. При своей малой токсичности ЛД50 3500 мг/кг субстанция 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана обладает высокой эффективностью [3].

Для стандартизации фармацевтической субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана необходимо изучить ее физические и физико-химические свойства, разработать точные и надежные методы анализа.

Целью исследований является изучение физических и физико-химических свойств субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана, разработка методики количественного определения субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофурокса-на методом потенциометрического титрования в водно-органической среде.

Экспериментальная часть

По внешнему виду субстанция 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофурокса-на представляет собой аморфный порошок оранжевого цвета. Первоначально было проведено исследование растворимости субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана согласно критериям Государственной Фармакопеи Российской Федерации [4]. Установлено, что субстанция 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана практически не растворяется в воде, этаноле 96 %, хлороформе, умеренно растворима в ацетоне и диметилформамиде, мало растворима в ацетонитриле и легко растворима в диме-тилсульфоксиде.

Для идентификации субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофурокса-

на были использованы методы УФ-, ИК-спектроскопии.

МО 300 400 300 600 Л, нм

Рис. 1 - Электронные спектры поглощения в растворителях 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-

4.6-динитробензофуроксана (8 мкг/мл): 1 - аце-тонитрил, 2 - диметилформамид, 3 - диметил-сульфоксид, 4 - ацетон

На рисунке 1 представлены электронные спектры поглощения субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана, которые сняты на спектрофотометре СФ-56 [5]. Согласно рисунку 1 электронный спектр поглощения

5.7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензо-фуроксана в диметилсульфоксиде и в диметилформамиде имеет максимум поглощения при 437±2 нм, электронный спектр поглощения 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана в ацетоне и в ацетонитриле имеет максимум поглощения при 375±2 нм.

ИК-спектр субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана снят на ИК-спектрометре Bruker ALPHA с приставкой НПВО Alpha-E. В ИК-спектре 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана присутствуют следующие характеристические полосы поглощения (см-1): 3319 (NH связи), 1602 (бензофу-роксановый цикл), 1553 и 1529 (NO2 группы) (рис. 2).

Рис. 2 - ИК-спектр поглощения субстанции 5,7-

бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензо-

фуроксана

Для определения температуры плавления субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана применяли метод дифференциальной сканирующей калориметрии.

Рис. 3 - Дериватограмма субстанции 5,7-бис-

(мета-нитрофениламино)-4,6-

динитробензофуроксана

Согласно рисунку 3 установлено, что субстанция 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана плавится с разложением при температуре 200,7 0С.

Важным этапом при создании лекарственного препарата является разработка точных и надежных методов его анализа. В результате отсутствия стандартного образца субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана для его количественного определения был разработан метод потенциометрического титрования в водно-органической среде. Метод потенциометрического титрования характеризуется высокой чувствительностью и точностью. Этот метод является ведущим для определения содержания действующего вещества в фармацевтических субстанциях [4, 6].

Вследствие наличия у субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофурокса-на слабо выраженных кислотных свойств, в качестве титранта выбран 0,1 моль/л едкий натр [7].

Потенциометрическое титрование проводилось на иономере ЭВ-74 со стеклянным индикаторным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения. В мерном стакане вместимостью 100 мл растворили 0,01 г (точная навеска) субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофу-роксана в 25 мл ацетонитрила и добавили 25 мл воды сверхчистой, полученной на установке МИНрог

Waters. В полученный раствор погрузили электроды и тщательно перемешали с помощью магнитной мешалки. После добавления каждой порции титранта (0,025 мл) раствор тщательно перемешивали и фиксировали значение электродного потенциала. Титрование проводили до достижения значения электродного потенциала относительно постоянным. Также был проведен холостой опыт, согласно которому холостой объем 0,1 моль/л едкого натра составил 0,025 мл.

По полученным данным построили график зависимости величины электродного потенциала от объема титранта, и получили кривую потенциометрического титрования (рис. 4).

Е, мВ.

/\

Рис. 4 - Кривая потенциометрического титрования субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана

Начальное значение электродного потенциала субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана в смеси вода-ацетонитрил (50 %-50 %) составило 180 мВ.

Содержание активного вещества в субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана в % рассчитывали по формуле:

Х _

где V - объем 0,1 М раствора натра едкого, пошедший на титрование испытуемого раствора, мл; V* -объем 0,1 М раствора натра едкого, пошедший на титрование в контрольном опыте, мл; Кп - коэффициент поправки 0,1М раствора натра едкого; т -навеска 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-

динитробензофуроксана, г; W - потеря в массе при высушивании, %.

Результаты и их обсуждение

Содержание активного вещества в очищенной субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана составило 99,99 %. Проведена проверка разработанной методики по-тенциометрического титрования субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензо-фуроксана на модельных образцах, полученных из очищенной субстанции 5,7-бис-(мета-

нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана.

Правильность аналитической методики количественного определения субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофурок-сана методом потенциометрического титрования проверена на модельных образах с содержанием от

80 до 120 % от теоретической концентрации субстанции. Результаты анализа трех модельных образцов представлены в табл. 1, из которой видно, что коэффициент вариации результатов количественного определения 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана в модельных образцах равен 1,015 % и не превышает 2 %. Это доказывает возможность применения разработанной методики для количественного определения субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофу-роксана.

троскопии, оценена возможность применения этих методов для идентификации и подтверждения структуры субстанции 5,7-бис-(мета-

нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана.

3. Разработана и доказана правильность методики количественного анализа субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофу-роксана методом потенциометрического титрования.

Литература

Таблица 1 - Определение субстанции 5,7-бис-

Выводы

1. Изучены физико-химические свойства субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана.

2. Изучены спектральные характеристики субстанции 5,7-бис-(мета-нитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана методами УФ-, ИК- спек-

1. Л.М. Юсупова, С.Ю. Гармонов, И.М. Захаров, А.Р. Быков, Т.В. Гарипов, И.Ф. Фаляхов. Средства биологической защиты многоцелевого назначения на основе хлорпроизводных нитробензофуроксана. Вестн. Казан. технол. ун-та. №1, с. 103-111, 2004.

2. Л.В. Спатлова, Л.М. Юсупова. Кинетика взаимодействия 5,7-дихлоро-4,6-динитро-бензофуроксана с 3,5 ди-хлороанилином. Вестн. Казан. технол. ун-та. №19, с. 2934, 2011.

3. Пат. 2009112924/15(017596) от 5. 05.2010 г. Антигель-минтная композиция на основе соли четвертичного фосфония и замещенного динитробензофуроксана. И.В. Галкина, С.Н. Егорова, Л.М. Юсупова, Р.Ф. Мавлиха-нов, Н.А. Лутфуллина, Н.В. Воробъева, Е.В. Тудрий, Л.В. Спатлова, Ю.Г.Штырлин, В.И. Галкин, М.Х. Лут-фуллин.

4. Государственная Фармакопея Российской Федерации. 12 изд., ч. 1, М., 2007.

5. Л.М. Юсупова, Р.Ш. Мархабуллина, С.Ю. Гармонов. Спектрофотометрическое определение 5,7-бис-(метанитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана в лекарственных формах. Вестн. Казан. технол. ун-та. Т. 16 №5, с. 139-141, 2013.

6. United States Pharmacopoeia (2007).

7. Л.М. Юсупова, Р.Ш. Мархабуллина, С.Ю. Гармонов. Исследование кислотно-основных свойств субстанции 5,7-бис-(метанитрофениламино)-4,6-динитробензофуроксана. Вестн. Казан. технол. ун-та. Т.16 №5, с. 145-147, 2013.

Заложено, г Найдено Метрологические характеристики

г %

0,008 0,0079 98,75 n=9, f=8, P=95 %

0,008 0,0080 100,00 t (95 %, 8)=2,31

0,008 0,0080 100,00  x=99,99 %

0,010 0,0099 99,00 S2=1,03

0,010 0,0102 102,00 S=1,015 %

0,010 0,0101 101,00 Sr=1,015 %

0,012 0,0120 100,00 A  x=0,78 %

0,012 0,0119 99,17

0,012 0,0120 100,00

© Л. М. Юсупова - д-р хим. наук, проф. каф. ХТОСА КНИТУ; С. Ю. Гармонов - д-р хим. наук, проф. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КНИТУ; Р. Ш. Мархабуллина - асп. каф. ХТОСА КНИТУ, remark@bk.ru.