Современные методы анализа бария сульфата

Введение

Бария сульфат как лекарственный препарат используется в медицинской практике для диагностических целей, как рентгеноконтрастное вещество. Его применение основано на его способности повышать контрастность изображения при рентгенологических исследованиях. Максимальная рентгеноконтрастность пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки достигается немедленно после введения внутрь, тонкой кишки - через 15–90 мин (в зависимости от скорости опорожнения желудка и вязкости препарата). Основное его преимущество при этом в том, что он не всасывается из желудочно-кишечного тракта и не попадает в системный кровоток и полностью выводится с фекалиями [15, 22, 24]. Но при всем при этом он вводится в организм в больших количествах, поэтому степень его чистоты и доброкачественности является неотъемлемым критерием качества, предъявляемым к нему [13].
Препараты бария сульфата на отечественном фармацевтическом рынке представлены главным образом следующими лекарственными формами: таблетки по 7,5 и 15 мг в контурной ячейковой упаковке; раствор для внутримышечного введения 10 мг/мл в ампулах; порошок для приготовления суспензии для приема внутрь; паста; грануляр [20, 22, 23].
Среди торговых наименований на прилавках аптек можно встретить такие: «Корибар-Д», «Адсобар», «Микропак», «Микропак Колон», «Микропак Ораль», «Бар-ВИПС», «Микропак СТ», «Микротраст эзофагус паста», «Со 2-грануляр», «Фалибарит», «Фалибарит ХДЕ [22]. За границей кроме этих наименований имеются дополнительно: «Анатраст», «Баробаг», «Баросперс», «Читах», Энхансер», Энтробар», «HD 85», «HD 200», «Интропаст», «Полибар АВС», «Препкат», «Скан С», «Тонопак» [24].
Бария сульфат выпускается и отечественной промышленностью –российским предприятием ОАО «Химическим заводом им. Л.Я. Карпова» [22, 23]. Отсюда и вытекает необходимость качественных субстанций бария сульфата, качество которого на территории Российской Федерации регламентировано нормативной документацией, в частности фармакопейными статьями Государственной фармакопеи (ГФ) XIII издании ФС.2.2.0001.15 «Бария сульфат» [10], а в фармакопею США, кроме субстанции бария сульфата – Barium sulfate [11], введена статья и на лекарственную форму бария сульфата – суспензия бария сульфата – Barium sulfate suspension [12].
Актуальность выбранной темы для реферата «Современные методы анализа бария сульфата» не вызывает сомнений, поэтому целью данной работы является изучение способов идентификации и количественного содержания бария сульфата для выпуска качественных лекарственных форм, а также их чистоты.
В рамках данной работы были поставлены следующие задачи:
изучение методов идентификации бария сульфата;
изучение требований к чистоте и методов их определения;
изучение методов количественного анализа бария сульфата и их обоснование.


Определение подлинности бария сульфата
Бария сульфат - это белый или почти белый рыхлый тяжелый порошок без запаха и вкуса, который практически не растворим ни в воде, ни в разведенных кислотах и щелочах, ни в органических растворителях [1, 8, 9, 17]. Следовательно, подлинность бария сульфата непосредственно определить невозможно из-за нерастворимости этой соли [19]

. Поэтому его вначале переводят в растворимые соединения, диссоциирующие на соответствующие ионы бария (Ва2+) и сульфата (SO42-) [9, 10, 11]. Для этого препарат нагревают с карбонатом натрия:
BaSO4 + Na2CO3 → BaCO3↓ + Na2SO4,
Осадок отфильтровывают, в фильтрате определяют сульфат ионы реакцией с хлоридом бария по образованию белого осадка сульфата бария .
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl. [8]
Осадок карбонат бария обрабатывают хлористоводородной кислотой, чтобы перевести его в растворимую соль – хлорид бария, в которой подтверждают наличие барий иона реакцией с серной кислотой по образованию белого осадка сульфата бария:
BaCO3↓ + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O;
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl. [8]
Данная реакция является фармакопейной. По американской фармакопее для перевода бария сульфата в растворимые соединения его прокаливают со смесью безводных карбонатов натрия и кали в тигле, а затем промывают горячей водой и обрабатывают хлористоводородной кислотой [11, 21]. Реакции подлинности же аналогичны.
Кроме фармакопейных реакций подлинности на ион бария может быть проведена реакции по окрашиванию пламени горелки в желто-зеленый цвет летучими соединениями бария (бария хлоридом) [1, 2, 8].


Определение чистоты бария сульфата
К чистоте субстанции бария сульфата предъявляются строгие требования. Он не должен содержать примесей водорастворимых солей бария, сульфидов, фосфатов, сульфитов и восстанавливающих веществ. В отношении же примесей мышьяка, тяжелых металлов, железа, сульфатов, кислоторастворимых солей бария, и хлоридов установлены соответствующие пределы [10].
Для обнаружения возможных примесей, из барии сульфата делают несколько вытяжек:
- препарат обрабатывают ледяной уксусной кислотой, в фильтрате проводят обнаружение кислоторастворимых солей бария – растворимые в воде соли бария и карбонат бария. Кислоторастворимые соли обнаруживают после упаривания части фильтрата и высушивания остатка до постоянной массы - масса полученного осадка не должна превышать 0,015 г (не более 0,3 %) [10]. Для обнаружения водорастворимых солей бария к фильтрату прибавляют разведенную серную кислоту. При наличии ионов бария в фильтрате, произойдет реакция образования сульфата бария, что вызовет опалесценцию раствора, чего не должно наблюдаться:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl. [8, 10]
- обрабатывают препарат хлороводородной кислотой – данная вытяжка используется для открытия сульфидов, железа и тяжелых металлов. Сульфиды обнаруживаются реакцией с ацетатом свинца, которым пропитывают фильтровальную бумагу. Наличие сульфидов приводит к образованию сульфида свинца, который окрашивает бумагу в черный цвет:
BaS + 2HCl → BaCl2 + H2S↑,
H2S + Pb(CH3COO)2 → PbS↓ + 2CH3COOH.
Особенно тщательно препарат исследуют на карбонат и сульфид бария. При наличии примесей вытяжка, полученная при обработке препарата хлороводородной кислотой, будет иметь запах сероводорода. Однако одной органолептической пробы в этом случае недостаточно, поэтому вытяжку препарата помещают в пробирку, накрывают фильтровальной бумагой, смоченной раствором ацетата свинца, и нагревают. При наличии примеси сульфида бария выделяющийся сероводород, реагируя с ацетатом свинца, вызовет потемнение бумаги вследствие образования сульфида свинца.
Железо регламентировано в бария сульфате в количестве не более 0.003%