Tài liệu Thực hành Hóa dược (Cao đẳng Dược hệ chính quy)

Nội dung text: Tài liệu Thực hành Hóa dược (Cao đẳng Dược hệ chính quy)

1. THỰC HÀNH HÓA DƯỢC Đối tượng: Cao đẳng dược hệ chính quy Số tín chỉ: 01 Số tiết: 30 tiết MỤC TIÊU 1. Rèn luyện được kỹ năng tiến hành thí nghiệm môn học, cụ thể là trong làm các phản ứng định tính, định lượng các hóa dược. 2. Rèn luyện được thái độ thận trọng trong phân tích công thức để có hiểu biết về tác dụng và ứng dụng trong sử dụng thuốc cũng như trong kiểm nghiệm thuốc. 3. Rèn luyện được thái độ thận trọng, tỷ mỷ, chính xác trong thực hành kiểm nghiệm và điều chế các hóa dược. NỘI DUNG STT Nội dung Trang 1 Thử giới hạn tạp chất 3 2 Kiểm nghiệm Natri clorid 6 3 Kiểm nghiệm Paracetamol 9 4 Tổng hợp Aspirin 12 5 Kiểm nghiệm Aspirin 14 6 Kiểm nghiệm Phenobarbital 17 7 Kiểm nghiệm Vitamin C 19 8 Kiểm nghiệm Glucose 22 9 Kiểm nghiệm Cloramphenicol 25 43 Tổng ĐÁNH GIÁ Tham dự đầy đủ các buổi thực hành. Các bài thực hành sinh viên cần chuẩn bị bài trước khi đi thực hành. Đánh giá sinh viên đạt/ không đạt trong từng bài thực hành. 1
2. YÊU CẦU SINH VIÊN TRƯỚC KHI ĐI THỰC HÀNH CẦN: 1. Đọc bài trước khi đến thực hành (có thể tham khảo thêm cuốn sách Kiểm nghiệm Dược phẩm) 2. Điền đầy đủ các thông tin vào cột tên hóa chất, nồng độ và cách pha (mẫu bảng) của các bài (vào vở thực tập cá nhân) GIÁO VIÊN - Trước khi thực hành cần kiểm tra sinh viên về 2 nội dung trên, nếu không đạt yêu cầu sinh viên đó sẽ bị ra khỏi phòng thực hành buổi thực hành đó và bắt buộc thực tập lại vào buổi khác. - Kết thúc buổi thực hành giáo viên chấm vở báo cáo thực tập cá nhân của sinh viên đó. CÁC NỘI DUNG TRÌNH BÀY TRONG VỞ THỰC TẬP CÁ NHÂN 1. Bảng các hóa chất cần chuẩn bị. KẾT QUẢ STT TÊN HÓA CHẤT NỒNG ĐỘ CÁCH PHA Có Không 1 2 3 4 5 2. Bảng báo cáo kết quả (ghi rõ cách tính kết quả định lượng vào mục riêng ở dưới STT NỘI DUNG NGUYÊN TẮC CÁC BƯỚC TIẾN KẾT QUẢ (viết phương trình HÀNH phản ứng nếu có) Cách tính kết quả định lượng: 2
3. Bài 1 THỬ GIỚI HẠN CÁC TẠP CHẤT MỤC TIÊU 1. Xác định được giới hạn các tạp chất trong thuốc. 2. Thực hiện được thử giới hạn các tạp chất trong thuốc. NỘI DUNG 1. Nguồn gốc các tạp chất Nói chung, các nguyên liệu làm thuốc đều chứa tạp chất. Tạp chất chứa trong thuốc sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của thuốc hoặc có tác dụng độc. Vì vậy một trong các vấn đề quan trọng trong kiểm nghiệm thuốc là xác định giới hạn mức độ tinh khiết của thuốc nghĩa là xác định giới hạn các tạp chất có trong thuốc đó. Tạp chất có lẫn trong thuốc có thể là do các nguyên nhân khác nhau như: do có sẵn trong nguyên liệu điều chế, do tạo ra trong quá trình điều chế hoặc sinh ra trong quá trình bảo quản. - Tạp chất có sẵn trong nguyên liệu điều chế: Ví dụ chế phẩm Natri clorid thường có sẵn trong muối Calci, Magnesi vì thông thường người ta điều chế Natri clorid bằng cách tinh chế muối ăn. Trong muối ăn luôn có sẵn Calci sulfat hoặc Magnesi clorid. Trong quá trình tinh chế khó loại hết các muối này. - Tạp chất trong quá trình điều chế: Ví dụ Calci bromat thường lẫn với kiềm vì nó được điều chế từ Carbonat kim loại kiềm, hoặc nước oxy già đậm đặc thường chứa muối Bari vì khi điều chế người ta thêm muối Bari hòa tan để loại ion Sulfat. Một nguồn tạp chất khác hay tạo ra trong quá trình điều chế do dung môi mang lại, nếu dung môi là nước thì thường có Clorid, sulfat. Dung môi hữu cơ thì còn lại trong thuốc. Một tạp chất khác sinh ra trong quá trình điều chế là các sản phẩm trung gian, sản phẩm phụ hoặc chất được dùng làm chất xúc tác, nó chưa bị loại hết trong thành phẩm. - Tạp chất trong quá trình bảo quản: Việc bảo quản thuốc không đúng qui cách gây phân hủy thuốc, biến đổi thuốc và tạo ra các tạp chất: sản phẩm phân hủy, biến màu. Các sản phẩm phân hủy có khi giống các sản phẩm trung gian trong quá trình điều chế. Ví dụ Aspirin, sản phẩm phân hủy là Acid acetic và Acid salicylic, hai chất này cũng chính là nguyên liệu trong tổng hợp Aspirin 2. Giới hạn và cách xác định giới hạn các tạp chất. 2.1. Giới hạn tạp chất trong thuốc. Trong một thuốc, tùy theo mức độ tác hại của từng tạp chất, người ta qui định những giới hạn cho phép khác nhau. Ví dụ trong chuyên luận Natri clorid dược điển Mỹ cho phép giới hạn tạp chất Sulfat là 20 phần triệu, tạp kim loại nặng là 5 phần triệu, tạp Asen là 1 phần triệu và không được cho phản ứng của ion Bari trong phép thử. 3
4. Cùng một tạp chất, các chế phẩm thuốc khác nhau được diển cho phép có ở các mức độ khác nhau. Ví dụ theo dược điển Mỹ với cùng một loại tạp chất kim loại nặng trong chuyên luận Paracetamol cho phép 0.001% song trong chuyên luận Natri clorid lại chỉ cho phép 0.0005%. Cùng một tạp chất trong một chế phẩm thuốc các Dược điển khác nhau có thể cho phép các giới hanh tạp chất cụ thể khác nhau. Ví dụ tạp chất kim loại nặng trong Aspirin trong dược điển Việt Nam cho phép giới hạn 20 phần triệu còn dược điển Mỹ lại giới hạn 10 phần triệu. Trong chuyên luận Natri clorid dược điển trung quốc (1997) qui định không yêu cầu thử giới hạn Nhôm, Phosphat song dược điển Mỹ lại yêu cầu thử giới hạn hai tạp chất này. Do đó, trong kiểm nghiệm thuốc phải ghi rõ là đạt hay không đạt theo tiêu chuẩn nào hoặc là theo dược điển nào. 2.2. Cách xác định giới hạn tạp chất. a. Nguyên tắc. Dùng phương pháp so sánh (độ đục, cường độ màu) trực tiếp hoặc theo sau 1 phản ứng hóa học đặc hiệu của dung dịch thử và dung dịch mẫu (là dung dịch chứa một lượng tạp chất bằng giới hạn cho phép). Các chế phẩm thuốc được coi là đạt độ tính khiết khi độ đục hay màu của dung dịch thử không vượt quá độ đục hay màu của dung dịch mẫu. Ví dụ muốn thử giới hạn tạp chất Sulfat trong một chế phẩm thuốc người ta so sánh độ đục của dung dịch thuốc thử với một dung dịch mẫu ion Sulfat sau khi cùng cho phản ứng với thuốc thử của ion Sulfat là dung dịch Bải clorid. Cách thử giới hạn các tạp chất khác xem phần phụ lục 1 của tài liệu này hoặc xem các dược điển. b. Dung dịch mẫu và dung dịch thử. - Dung dịch mẫu là dung dịch chứa một lượng tạp chất định. Ví dụ Dược điển Việt 2- Nam III qui định dung dịch mẫu để thử giới hạn tạp chất Sulfat có nồng độ SO4 là 10 phần triệu (tức là 0.001% hoặc 0.01 mg/ml), ở nồng độ này khi phản ứng với dung dịch Bari clorid sẽ cho một độ đục có thể quan sát được. Vì dung dịch mẫu có nồng độ thấp nên để thuận tiện, trước tiên thường pha một dung dịch đặc hơn (dung dịch gốc), khi dùng sẽ pha loãng thành các nồng độ cần thiết. Chẳng hạn để pha dung dịch mẫu Sulfat ta làm như sau: Cân chính xác 0.181g Kali sulfat (TT) hòa tan vào nước cất cho đủ 100ml được dung dịch gốc (dung dịch mẫu 1000 phần triệu). Pha loãng 1 thể tích dung dịch 1000 phần triệu thành 100 thể tích thì được dung dịch mẫu 10 phần triệu. Dung dịch này chỉ được pha ngay trước khi sử dụng. - Dung dịch thử: phải được tính toán (giả thiết rằng tạp chất trong thuốc đúng bằng giới hạn cho phép) để pha sao cho theo giả thiết đó thì lượng tạp chất có trong dung dịch thử đúng bằng lượng tạp chất có trong dung dịch mẫu (cùng một thể tích). Ví dụ dược điển cho phép tạp chất Sulfat trong Natri clorid là 200 phần triệu (0.02%), mà 4
5. dung dịch chuẩn Sulfat là 0.001% thì hệ số pha loãng của chế phẩm sẽ là 0.001/0.02 = 1/20 . Vậy cân 1g chế phẩm pha trong 20 ml nước cất sẽ được dung dịch thử. Trong chuyên luận cụ thể đã hướng dẫn cách pha này (có thể pha dung dịch đặc hơn rồi pha tiếp miễn là thu được dung dịch có nồng độ đã tính). c. Tiến hành thử giới hạn các tạp chất. Chọn 2 ống nghiệm không màu, cùng đường kính, cho vào ống thứ nhất dung dịch thử (dung dịch này pha theo hướng dẫn của từng chuyên luận) và ống thứ hai là dung dịch mẫu (dung dịch mẫu được pha như hướng dẫn trong chuyên luận (nếu có) hoặc theo mục “Các dung dịch mẫu trong Dược điển”). Cho vào mỗi ống mọi thuốc thử (ghi ở mục thử giới hạn các tạp chất) và so sánh màu hay độ đục của hai ống. Để phép xác định đúng cần lưu ý: + Nước và thuốc thử dùng không được chứa các tạp chất cần tìm. + Hóa chất pha dung dịch mẫu phải cân bằng cân phân tích. + Khi so sánh độ đục, phải nhìn từ trên ống nghiệm xuống đáy và đặt một tờ giấy đen ở đáy ống nghiệm. Khi so sánh màu thì nhìn ngang trên nền trắng, trừ trường hợp thử kim loại nặng (màu của tủa) thì phải nhìn dọc trên nền trắng. + Phải cho các thuốc thử vào cả hai ống nghiệm cùng một lúc và với số lượng như nhau. + Nếu dược điển (tài liệu) nói “dung dịch đã pha không được cho phản ứng với một tạp chất nào đó” thì tiến hành như sau: cho mọi thuốc thử để tìm tạp chất đó vào dung dịch đã pha (trừ thuốc thử chính), sau đó chia dung dịch ra làm 2 phần bằng nhau: một phần cho thêm thuốc thử chính, một phần kia để nguyên. Giữa 2 phần không được có sự khác biệt rõ rệt. Áp dụng nguyên tắc và cách tiến hành trên, cụ thể khi xác định giới hạn Sulfat trong Natri clorid theo dược điển VN III ta làm như sau: - Chọn 2 ống nghiệm không màu cùng đường kính. - Tìm trong Dược Điển mục “ thử giới hạn các tạp chất”, phần Sulfat. Có thể xem phụ lục I ở trong tài liệu thực tập này. - Tiến hành như hướng dẫn trong chuyên luận hoặc trong phụ lục I. Phương pháp trên thường tiến hành áp dụng với các chất vô cơ. Ngoài việc sử dụng trong ống nghiệm, việc so sánh màu có thể thực hiện phản ứng trên giấy hoặc bằng một phương pháp đặc biệt khác (ví dụ thử tạp asen). Đối với tạp chất hữu cơ, ngày nay hay dùng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) hay phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Để xác định giới hanh cho phép của tạp chất, người ta so sánh diện tích Pic (trong HPLC) hoặc kích thước và độ đậm màu trong vết (của TLC) của tạp chất trên sắc ký đồ của dung dịch thử và dung dịch đối chiếu (hay dung dịch chuẩn), dung dịch này có nồng độ tạp (hay hoạt chất) so với nồng độ dung dịch thử bằng giới hạn cho phép của tạp chất. 5
6. Bài 2 KIỂM NGHIỆM NATRI CLORID MỤC TIÊU 1. Chuẩn bị được dụng cụ hóa chất để thực hành kiểm nghiệm NaCl. 2. Tiến hành kiểm nghiệm được bột NaCl ít nhất là một lần NỘI DUNG NaCl: Pt.l: 58,44. 1. Tính chất. Bột kết tinh trắng hoặc tinh thể không màu, dễ tan trong nước, thực tế không tan trong ethanol, không mùi, vị mặn. 2. Định tính. Khi hòa tan trong nước, Natri clorid dễ phân ly thành ion Natri và Cloid, các phản ứng định tính xác định sự có mặt các ion này. 3. Phản ứng của Ion Natri (xem phụ lục 2). - Dùng một cây bạch kim hay đũa thủy tinh, lấy vài tinh thể chế phẩm đốt trên ngọn lửa không màu, ngọn lửa sẽ nhuộm thành màu vàng. Hòa tan khoảng 50mg bột NaCl trong 2ml nước, acid hóa dung dịch bằng Acid acetic loãng (TT), thêm 1ml thuốc thử Streng (dung dịch Magnegi uranyl acetat: cho kết tủa màu vàng natri magnesi uranyl acetat (trong môi trường CH3COOH loãng)): + - - - Na + Mg[(UO2)3(CH3COO )8] + CH3COO + H2O = NaMg[(UO2)3 (CH3COO )9. 9 H2O. 4. Phản ứng của Ion Clorid (xem phu lục 2). - Hòa tan khoảng 2mg bột NaCl trong 2ml nước, acid hóa bằng Acid Nitric 10%. Thêm 5 giọt dung dịch Bạc Nitrat 5%. Lắc. Để yên. Tạo tủa trắng lổn nhổn. Tủa tan trong amoniac thừa.. - Cho một ống nghiệm vào một lượng chế phẩm tương ứng khoảng từ 10 đến 50mg ion Clorid. Thêm 1ml dung dịch Kali permanganat 5% và 1 ml dung dịch acid Sulfuric (TT), đun nóng, sẽ giải phóng khí Clor có mùi đặc biệt, khí này làm xanh giấy tẩm hồ tinh bột có Kali iodid (TT) đã thấm nước. 3. Thử tinh khiết. Hòa tan 20g trong nước sôi để nguội đủ 100ml: đặt tên là dung dịch S - Cảm quan dung dịch: Dung dịch S phải trong, không màu (Xem phụ lục 5.12, D.Đ.V.N III). - Giới hạn Acid- kiềm: lấy 20ml dung dịch S trên, thêm 2 giọt dung dịch chỉ thị xanh Bromothymol. Để làm chuyển màu dung dịch không được dùng quá 0.5ml dung dịch HCl 0.01M hoặc 0.5ml dung dịch NaOH 0.01M. - Bromid: Không được quá 50 phần triệu. 6
7. Lấy 1 ml dung dịch S trên, thêm 4ml nước, 2ml dung dịch đỏ phenol và 1ml dung dịch Cloramin (0.1g/l) và trộn ngay. Sau đúng 2 phút thêm 3 giọt dung dịch Natri thiosulfat 0.1M. Trộn đều. Thêm nước đủ 10ml. Độ hấp thụ của dung dịch này đo ở 590nm không được lớn hơn độ hấp thụ của dung dịch được điều chế đồng thời, song thay dung dịch S và 4ml nước bằng 5ml dung dịch KBr có nồng độ 30 mg trong 1 lít. Dung dịch mẫu trắng là nước. - Iodid: Làm ẩm 5g chế phẩm bằng cách thêm từng giọt hỗn hợp vừa mới pha gồm 0.15ml dung dịch Natri nitrit 10%, 2ml dung dịch H2SO4 0.5M, 25ml dung dịch hồ tinh bột không có iodid và 25ml nước. Sau 5 phút, quan sát dưới ánh sáng ban ngày, hỗn hợp chất thử không được có màu xanh. - Sulfat : Không dược quá 0.02%. Lấy 7.5ml dung dịch S pha loãng với nước vừa đủ 30ml dung dịch rồi lấy 15ml dung dịch này tiến hành thử thử giới hạn Sulfat (phụ lục 1). - Bari: Lấy 5ml dung dịch S, thêm 5ml nước cất và 2ml dung dịch H2SO4 1M. Sau 2 giờ, dung dịch thử không được đục hơn dung dịch mẫu gồm 5ml dung dịch S và 7ml dung dịch nước cất. - Kim loại nặng: Không quá 5 phần triệu Lấy 12ml dung dịch S đem thử giới hạn kim loại nặng (phụ lục 1, phương pháp 1). Dung dung dịch chì mẫu 1 phần triệu để chuẩn bị mẫu đối chiếu. - Asen: Không được quá 1 phần triệu. Lấy 5ml dung dịch S đem thử giới hạn Asen (phụ lục 1, phương pháp A) - Mất khối lượng do làm khô: Không được quá 0.5% Sấy 1g ở 1000C- 1050C trong 2 giờ. 3. Định lượng Phương pháp đo bạc theo phản ứng sau: NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3. Dung dịch chuẩn là dung dịch AgNO3 0.1N Phương pháp định lượng trực tiếp (chuẩn độ thẳng) thường dùng chỉ thị là dung dịch Kali Cromat hoặc chỉ thị hấp thụ Fluorescein. Có thể định lượng theo phương pháp thừa trừ bằng cách cho một lượng dư dung dịch AgNO3 0.1N, sau đó chuẩn độ bạc dư bằng dung dịch Amoni thiocyanat 0.1N với chỉ thị là dung dịch phèn sắt amoni. Vì vậy có thể định lượng NaCl theo một trong các qui trình sau: A. Hòa tan 1g trong nước đủ 100ml, lấy 10ml dun dịch này thêm 50ml dung dịch nước, 5ml dung dịch acid nitric loãng, 25ml dung dịch Bạc nitrat 0.1N và 2ml dung dịch dibutyl phtalat, lắc. Chuẩn độ bằng dung dịch Amoni thiocyanat 0.1N, dùng 2ml dung dịch phèn sắt Amoni làm chỉ thị, lắc mạnh trước điểm kết thúc. B. Hòa tan khoảng 0.12g (cân chính xác) trong 50ml nước, thêm 5ml dung dịch Dextrin (1/50) và 5-8 giọt dung dịch chỉ thị fluorescein. Chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0.1N (Nếu định lượng dung dịch NaCl 0.9% thì lấy 10ml, nếu dung dịch 10% thì lấy 1ml thay cho lượng cân trên. 7
8. C. Cân chính xác 0.125g hòa tan trong 50ml nước. Chuẩn độ bằng dung dịch AgNO3 0.1N. Dùng 0.5ml dung dịch Kali cromat 5% làm chỉ thị. 1ml AgNO3 0.1N tương đương với 5.844mg NaCl. Yêu cầu chế phẩm phải đạt từ 99,0 đến 105.5% tính theo chế phẩm đã làm khô. 8
9. Bài 3 KIỂM NGHIỆM PARACETAMOL MỤC TIÊU 1. Chuẩn bị được dụng cụ hóa chất để Kiểm nghiệm Paracetamol. 2. Thực hiện được các phản ứng định tính, thử tinh khiết Paracetamol. 3. Áp dụng được kiến thức đã học để định lượng Paracetamol đạt kết quả đúng. 4. Thực hiện được các phản ứng thử định tính, thử giới hạn tạp chất, định lượng được Paracetamol ít nhất 1 lần. NỘI DUNG 1. Công thức. NHCOCH3 OH C8H9NO2 ptl: 151,2 Tên khoa học: N-(4-hydroxypheyl) acetamid hay p-hydroxyacetanilid hay 4- hydroxyacetanilid. 2.Tính chất. Bột kết tinh trắng, không mùi, vị đắng nhẹ, nóng chảy ở khoảng 1700C. Chế phẩm hơi tan trong nước, tan nhiều hơn trong nước sôi, rất khó tan trong cloroform, ether, tan trong ethanol và các dung dịch kiềm. Dung dịch bão hòa trong nước có pH khoảng 5,3 - 5,6; pKa = 9,51. 3. Định tính. Hóa tính của paracetamol là do nhóm -OH phenolic, nhóm chức acetamid và tính chất của nhân thơm. a. Phản ứng màu của nhóm OH phenol: Dung dịch chế phẩm trong nước thêm thuốc thử sắt (III) clorid 5%: xuất hiện màu xanh tím. b. Phản ứng oxy hóa. Đun sôi khoảng 0.1g chế phẩm với 1ml dung dịch HCl 10% trong 3 phút, thêm 10ml dung dịch làm lạnh, không có tủa tạo thành. Thêm 1 giọt thuốc thử Kalibromat xuất hiện màu tím và không chuyển sang màu đỏ. 9
10. + H K2Cr2O7 HO NHCOCH3 HO NH2 0 t NH2 HO NH2 O NH O N 5. Phản ứng diazo hóa: HO Đun sôi 0.1g chế phẩm với 1ml dung dịchHCl 10% trong 3 phút. Thêm 10 ml nước làm lạnh. Thêm 5 giọt dung dịch Natri nitrit 10% rồi thêm dung dịch β- naphtol trong dung dịch NaOH 10%, sẽ xuất hiện màu đỏ hoặc tủa đỏ. + + H NaNO2/H HO NHCOCH3 HO NH2 t0 NaO HO NaO N = N NaO 6. Độ hấp thụ tử ngoại: Hòa tan 50mg chế phẩm trong methanol và pha loãng với Methanol thành 100ml dung dịch. Lấy 1ml dung dịch này, thêm 0.5ml acid HCl 0.1M và pha loãng với methanol cho vừa đủ 100ml. Dung dịch đã cho tránh ánh sáng và đo ngay độ hấp thụ tại bước sóng 254 nm. Độ hấp thụ riêng A (1%,1cm) trong khoảng 860-980. 7. Phản ứng với nhóm Acetyl: Đun nóng 0.1g chế phẩm với 5ml dung dịch H2SO4 10% sẽ có mùi của acid lactic. 4.Thử độ tinh khiết: Độ trong và màu sắc dung dịch: Hòa tan 1g chế phẩm trong 10ml dung dịch ethanol, dung dịch phải trong và không màu. Kim loại nặng: Không được quá 0.002%. Hòa tan 1g chế phẩm trong một hỗn hợp gồm 85 thể tích Aceton và 15 thể tích nước vừa đủ để được 20ml dung dịch. Lấy 12ml dung dịch này để xác định giới hạn kim loại nặng (phụ lục 1, mục 7, phương pháp 2). Ống so sánh gồm 10ml dung dịch mẫu chì 1 phần triệu và 2ml dung dịch mẫu thử. Dung dịch mẫu chì 1 phần triệu được điều chế bằng cách pha loãng dung dịch mẫu chì 100 phần triệu trong hỗn hợp dung môi gồm 9 thể tích aceton và 6 thể tích nước. 10