Benzodiazepinele Si Pontiometria

CUPRINS

CUPRINS 1

I. INTRODUCERE 2

II BENZODIAZEPINE 4

1. Benzodiazepine: definiție și clasificare 4

2. Caracteristici fizice și chimice 7

3. Metabolismul benzodiazepinelor 12

III. Potențiometria 14

1. Măsurarea diferenței de potențial 15

2. Clasificarea electrozilor 16

Electrozi indicatori 16

Electrozi ion-selectivi 19

Electrozi de referință 20

Electrozi membrane cationi și anioni selectivi 22

Electrozi membrană modificată substanțe medicamentoase sensibili 27

IV. Partea experimentală 28

1. Construcția electrodului ion selectiv de alprazolam 28

2.Titrarea potentiometrică directă a alprazolamului –substanță medicamentoasă 29

3. Selectivitatea electrodului studiat 34

4. Dozarea potențiometrică indirectă a alprazolamului 35

5. Influența pHlui asupra stabilității electrodului 38

V. Concluzii 40

VI. bibliografie 42

I. INTRODUCERE

Datorită complexității structurale a majorității tipurilor de substanțe medicamentoase, îndeosebi a particularităților structurii electronice ale acestora se poate spune că, aparent, toți acești compuși reprezintă sisteme cu densitate electronică ridicată, cu caracteristici de orientare sterică care le fac compatibile cu o varietate de tipuri de interacții moleculare. Prezența în moleculă a grupărilor cu caracter electroactiv fac ca evaluarea complexă electroanalitică a capacităților de transfer de sarcină să ofere informații extrem de valoroase cu privire la identificarea și dozarea acestor tipuri de substanțe medicamentoase.

Electroanaliza reprezintă mai multe tehnici care sunt folosite din ce în ce mai des pentru o varietate de determinări a analiților din matrici complexe. În acest context senzorii potențiometrici și amperometrici joacă un rol major în lărgirea spectrului aplicațiilor, începând cu monitorizarea mediului înconjurătror și până la recunoașterea biomoleculară.

De la primele lor apariții, electrozii ion selectivi (EIS) au avut un rol semnificativ în electroanaliză, pentru determinarea a numeroase specii ionice și neionice. Utilizarea lor este legată de răspunsul potențiometric dat în funcție de diferența de potențial măsurată monitorizată de un senzor cu potențialul constant (electrodul de referință, care conține puntea de sare). Măsurătorile se fac prin introducerea senzorilor electrochimici în soluție de concentrație cunoscută (pentru calibrare) și apoi în soluție de concentrație necunoscută (pentru măsuarea activității speciei electroanalitice).

În ultima perioadă s-au construit noi senzori electrochimici bazați pe electrozi chimic modificați (ECM) pentru investigații prin metode voltametrice a analiților electroactivi și neelectroactivi.

Avantajele clare pe care metodele electrochimice de analiză le posedă sunt:

Sensibilitate ridicată prin care se pot atinge limite de detecție de până la 10-8 – 10-12 mol/L;

Selectivitate bună față de compușii cu structură asemănătoare;

Timpul pentru analiză este redus;

Posibilitatea efectuării unor analize cinetice complexe;

Caracterul nedistructiv și necontaminant al metodelor electroanalitice.

Electroanaliza are aplicații în analiza biomedicală, controlul calității, analiza componenților mediului înconjurător, etc.

II BENZODIAZEPINE

1. Benzodiazepine: definiție și clasificare

Benzodiazepinele fac parte din marea familie a medicamentelor având caracter hipnotic, anxiolitic, tranchilizant și anticonvulsivant.

Benzodiazepinele au un larg spectru psihofarmacologic, având o mare eficacitate ca relaxanți musculari centrali în tratamentul stărilor medii de anxietate, ca antieliptice sau ca anestezice, în funcție de structură, doză, cale de administrare sau interval de timp de la o administrare la alta.

Benzodiazepinele sunt utilizate în funcție de puterea lor anxiolitică și timpul de înjumătățire. Toate aceste molecule au efect miorelaxant ceea ce permite un mai bun control al dispneii. Se utilizează în special bromazepamul iar dacă se urmărește și un efect hipnotic, nitrazepamul este foarte util. Dispneea asociată cu dureri de tip neuropatic beneficiază de un tratament anxiolitic cu clonazepam. Dacă administrarea pe cale orală a anxioliticului nu este posibilă, se trece la administrarea pe cale subcutanată. Produsul cel mai practic în acest sens este lorazepamul.

În acest context este important de reținut că după o utilizare îndelungată (peste 3-4 luni) a benzodiazepinelor, o oprire bruscă poate antrena simptome supărătoare de sevraj: anxietate, iritabilitate, agitatie, insomnie, tremurături, cefalee, diaree, hipotensiune, hipotermie, convulsii. Pentru a preveni aceste manifestări, diminuarea posologiei se va face lent în decurs de 4 săptămâni. Această indicație rămâne valabilă chiar dacă benzodiazepinele se întrerup pentru a fi înlocuite cu substanțe reputate “mai puternice”.

Primele benzodiazepine au fost descoperite în 1950, iar până în prezent se cunosc mai multe tipuri de benzodiazepine sub diferite denumiri comerciale. În funcție de acțiunea pe care o pot avea, benzodiazepinele se clasifică în:

1) anxiolitice (anti-anxietate) care includ: diazepam (Valium®), alprazolam (Alprox®, Calmax®, Gerax® și Xanax®), bromazepam (Lexotan®), clordiazepoxid (Librium®), clobazam (Frisium®) și clorazepam (Tranxene®);

2) hipnotice (induc somnul) care include: flunitrazepam (Rohypnol®); flurazepam (Dalmane®), loprazolam (Dormonoct®), lormetazepam (Noctamid®), nitrazepam (Mogadon®, Somnite®) și temazepam (Normison®, Nortem®, Tenox®).

Această clasificare nu este absolută, deoarece în multe situații anxioloticele pot fi folosite ca și hipnotice, dar și invers.

Benzodiazepinele sunt cele mai prescrise hipnotice. Principalele efecte secundare sunt: somnolența de peste zi, riscul de dependență dacă sunt utilizate incorect, accentuarea depresiei dacă aceasta este prezentă. Combinate cu alcoolul efectele secundare cresc în intensitate și frecvență. Fenomenele de rebound pot fi severe la întreruperea bruscă cu reapariția insomniilor. Se recomandă benzodiazepinele cu acțiune scurtă (alprazolam) care au efecte secundare mai puțin intense.

O altă clasificare a benzodiazepinelor este:

Hipnotice și sedative: triazolam, flunitrazepam, alprazolam;

Anxiolitice și tranchilizante minore: diazepam, temazepam, alprazolam;

Antidepresive: alprazolam;

Relaxante musculare: diazepam și tetrazepam;

Anticonvulsivant: diazepam, clobazam și clonazepam;

Anestezice intravenoase: midazolam.

Benzodiazepinele sunt frecvent utilizate de persoanele adulte, iar conform unor studii efectuate în anul 2010, în Europa, 11,6% din populația adultă a folosit cel puțin o dată benzodiazepine. De altfel o situație mai detailată a consumului de benzodiazepine este prezentată în tabelul 1:

Tabel 1: Consumul de benzodiazepine în perioada 2005-2010

Din tabelul de mai sus se remarcă creșterea progresivă a consumului de benzodiazepine începând cu anul 2006 și terminând cu anul 2010 fapt demonstrat de graficul din figura 1:

În acest context, datorită consumului crescut de benzodiazepine, acestea sunt pe primul loc în ceea ce privește cauza mortalității datorată administrării lor comparativ cu alte medicamente.

2. Caracteristici fizice și chimice

Proprietățile fizice și chimice ale benzodiazepinelor sunt determinate pe de o parte de prezența heterociclului diazepinic, iar pe de altă parte, de grupările funcționale grefate pe heterociclul respectiv.

Astfel, benzodiazepinele prezintă un caracter bazic care poate fi pus în evidență prin formarea clorhidratului de benzodiazepină în urma reacției dintre benzodiazepină și acid clorhidric conform reacției:

Bzd + HCl → BzdH+Cl-

Constantele de bazicitate pentru câteva benzodiazepine sunt prezentate în tabelul următor:

Tabel 2: Constantele de bazicitate a unor benzodiazepine

Se remarcă din tabelul 2 că, caracterul bazic cel mai puternic îl are clonazepamul, iar caracterul bazic cel mai slab îi revine alprazolamului.

Majoritatea benzodiazepinelor hidrolizează în soluție acidă la benzofenonă ceea ce poate avea aplicații analitice. În soluții libere de acid sau baze, benzodiazepinele sunt în general solubile în solvenți organici ca etil eter, acetat de etil, cloroform și metanol, dar sunt insolubile în apă.

Principalele tehnici prin care pot fi identificate și dozate benzodiazepinele sunt:

Testele de culoare

Metode cromatografice (TLC, GC și HPLC)

Metode spectrofotometrice (UV-VIS, IR)

În continuare dintre numeroasele tipuri de benzodiazepine existente s-au realizat studii experimentale pe alprazolam și în consecință referirile următoare vor fi efectuate numai asupra acestuia.

Alprazolamul, cunoscut și sub denumirea de Xanax, Xanor și Niravam, este un drog cu efecte de scurtă durată, din clasa benzodiazepinelor, folosit pentru a trata stări moderate de anxietate asociate cu depresie. Alprazolam are proprietăți anxiolitice, sedative, hipnotice, anticonvulsive și de relaxare a mușchilor. Administrarea îndelungată de Alprazolam poate da dependență psihică, iar dacă este întrerupt brusc se instalează sevrajul.

Istoric

Alprazolam a fost sintetizat pentru prima dată de către compania Upjohn (acum parte a companie Pfizer) și a apărut pe piață în 1981. A fost prescris prima dată pentru atacurile de panică, iar ulterior, după mai multe teste cu subiecți ce sufereau de astfel de probleme psihice, medicii au constatat că acest medicament este foarte eficient.

Alprazolam ar fi fost perfect dacă nu s-ar fi înregistrat, în literatura de specialitate, cazuri severe de sevraj după întreruperea tratamentului și efecte negative precum psihoze, atacuri de cord sau stări intense de anxietate.

Utilizare în regim de drog

Alprazaolamul este un medicament susceptibil de a fi folosit abuziv. Injecțiile cu alprazolam, chiar dacă sunt foarte rare, sunt considerate de către medici foarte periculoase, din cauza faptului că în combinație cu apa nu se va dizolva niciodată în totalitate, iar dacă nu este filtrat corespunzător provoacă probleme grave la nivelul arterelor. Chiar dacă este solubil în alcool, trebuie menționat faptul că această combinație, mai ales dacă este injectată, poate avea efecte grave asupra organismului și poate cauza inclusiv decesul. Alprazolamul poate fi de asemenea prizat și este folosit ca și drog recreațional pentru a elimina sentimentul de panică sau nervozitate dat de efectele psihedelice ale unor droguri, precum LSD. Mai este administrat, de obicei, după ce trece efectul unor droguri stimulante sau care dau somnolență (precum LSD, cocaină, amfetamine, DXM sau MDMA) și în combinație cu marijuana sau heroină pentru a potența efectul de relaxare.

Structura chimică a alprazolamului este prezentată în figura 3:

Alprazolamul trebuie să conțină cel mult 98,5% și cel mult 101,1% C16H13ClN2O raportat la substanța uscată.

Descriere: alprazolamul se prezintă sub forma unei pulberi cristaline albe sau alb-gălbuie, fără miros sau aproape fără miros, cu gust amar.

Solubilitate: alprazolamul este ușor solubil în acetonă, cloroform și benzen, solubil în acid acetic anhidru și alcool, greu solubil în eter, practic insolubil în apă.

Punct de topire: alprazolamul se topește la 130 – 134 °C.

Alprazolamul dă cu ușurință reacții de culoare datorită sensibilității mari față de reactivii de culoare. Colorațiile sunt însoțite uneori de o intensă fluorescență.

Reactivii utilizați în acest sens ar fi:

reactivul Forest (amestec FeCl3, HClO4 și HNO3)

dicromat de potasiu în mediu de acid azotic

permanganat de potasiu în mediu de acid azotic

azotit de sodiu în mediu de acid percloric

azotat de sodiu în mediu de acid sulfuric

Alprazolamul se poate identifica astfel: peste 10 mg alprazolamu se adaugă 3 mL acid sulfuric 0,1 M și se încălzește la fierbere timp de 3 min; soluția prezintă o fluorescență galben-verzuie.

O altă reacție de identificare a alprazolamului constă în dizolvarea a 100 mg alprazolam în 5 mL acid sulfuric 100g/L când se formează un precipitat galben-portocaliu.

Spectrul în ultraviolet al soluției de alprazolam 0,001% în acid clorhidric 0,02 mol/L este prezentat în figura următoare.

Conform spectrului UV, alprazolamul prezintă un pic de absorbție la 250 nm, adică în domeniu UV ceea ce presupune dozarea acestuia în cuve de cuarț care nu absorb radiațiile UV.

Alprazolamul este un analog chimic de triazolam care diferă prin absența unui atom de clor în poziția orto a nucleului fenil. Aceeași schemă care a fost folosit pentru a obține triazolamul poate fi folosită pentru obține alprazolamul, cu excepția faptului că se începe cu 2-amino-5-clor-benzofenona. , , .

O altă modalitate de sinteză a alprazolamului pornește de la 2,6-diclor-4-fenilchinolină, care în reacție cu hidrazină dă 6-clor-2-hidrazino-4-fenilchinolin. Fierberea acestui compus cu trietilorotoacetat în xilen conduce la heterociclizare într-un derivat triazolic. Produsul rezultat este supus scindării oxidative utilizând periodat de sodiu și dioxid de ruteniu într-un sistem apă-acetonă pentru a se obține 2- [4- (3'-metil-1,2,4-triazol)] -. 5-clor-benzofenona, , . Oximetilarea ultimului compus obținut folosind formaldehidă și substituirea ulterioară a grupării hidroxil rezultată cu tribromura de fosfor, dă 2- [4- (3'-metil-5'-brommetil-1,2,4-triazol)] – 5 -chlorobenzofenonă. Substituirea atomului de brom cu o grupare amino, folosind amoniac și heterociclizarea spontană, intramoleculară conduce la produsul final – alprazolam.

Reacțiile discutate anterior se regă sesc în continuare:

Dozarea alprazolamului se face astfel: se iau 250 mg alprazolam care se dizolvă în 15 mL acid acetic anhidru, cristal violet în acid acetic anhidru și se titrează cu acid percloric 0,1 mol/L în acid acetic anhidru până la colorație verde; 1 mL acid percloric 0,1 mol/L în acid acetic anhidru corespunde la 30,877 mg C17H13ClN4.

3. Metabolismul benzodiazepinelor

Benzodiazepinele sunt metabolizate printr-o varietate de metode de hidroxilare (alifatică și aromatică), dezalchilare, reducere și acetilare în faza I, iar în faza a II-a se realizează metabolizarea la acid glucurinic care se elimină prin excreție.

Benzodiazepinele și metaboliții care nu au fost conjugați pot fi extrase cu o varietate de solvenți organici prin extracție lichid-lichid. Cei mai folosiți solvenți folosiți sunt prezentați în tabelul 3:

Tabel 3: Solvenți cei mai utilizați la extracția benzodiazepinelor

Așa cum se poate observa, solventul care prezintă o regăsire foarte bună a benzodiazepinei extrase este cloroformul urmat de sistemul clorură de n-butil: acetat de etil în raportul menționat.

III. Potențiometria

Spre deosebire de celelalte metode electroanalitice în care se măsoară curenți, în potențiometrie se măsoară potențiale, respectiv variații și diferențe de potențial. Pentru măsuratori potențiometrice se utilizează un electrod indicator și unul de referință care este de regulă electrodul de Hg/Hg2Cl2 saturat (ESC = electrod saturat de calomel) sau electrodul Ag/AgCI. Ca electrozi indicatori se utilizează mai ales electrozii ioni selectivi (EIS), pentru determinarea ionilor de hidrogen, respectiv a pH-ului și a ionilor metalici sau chiar a unor anioni organici. De asemenea, în prezent se folosesc electrozi membrană și mai ales electrozi membrană modificați care pot fi utilizați la determinarea unor molecule medicamentoase, dar și a altor molecule, cum sunt cele de zaharuri (ex: glucoza) sau de substanțe organice toxice. Deși electrozii ioni selectivi și în general specii chimice selectivi au o mare selectivitate, fiabilitatea lor are uneori de suferit datorită matricelor adesea complicate în care se află analiții.

Pentru masurătorile de potențial se utilizează instrumente relativ ieftine, cum sunt pH-metrele sau titrimetre perfecționate (puțin mai scumpe) care sunt ușor de etalonat și care permit determinarea directă a concentrației substantelor care ne interesează.

În figura 3 este prezentată schema constructivă a unui montaj potențiometric.

În figura 3 avem notațiile: ERE = electrod de referință extern; EIS = electrod ion selectiv, indicator de măsurare; 1 = orificiu de umplere cu soluție satuată de KCl; 2 = soluție internă de KCI și AgCI saturată; 3 = soluția de probă; 4 = diafragmă; 5 = membrană ; Ej = potențial de jonctiune; EIRE = potențialul electrodului intern de referință; Emembrană = potențialul indicator datorat ionului determinat; P = potențiometru pentru măsurarea variației E.

În timp ce electrodul de referință extern este dotat cu o diafragmă prin care se face contactul cu soluția de analizat, electrodul indicator EIS face contactul cu soluția prin membrana ion selectivă (sau specie chimică selectivă) caracterizată prin potențialul de membrană Em. Electrodul indicator se poate reprezenta astfel:

IRE soluție internă membrană

Este important de precizat că diferența de potențial dintre electrodul intern de referință și suprafața internă a membranei este constantă (ceea ce se așigură prin construcție, dependent de natura electrodului intern de referință și a soluției interne). În schimb, diferența de potențial dintre suprafața externă a membranei și a soluției de probă cu care se află în contact este determinată de activitatea a, ananalitului care se dozează. În acest caz lanțul de măsurare se poate reprezenta astfel:

EIS soluție de probă ERE

Cum de regulă determinările potențiometrice se fac în soluții apoase, electrodul de referință extern se reprezintă corect astfel:

Ag / AgCI / KCl

KCl reprezintă o soluție saturată de clorură de potasiu.

Măsurarea diferenței de potențial

Contactul electric al ERE cu soluția de analizat se face prin intermediul diafragmei confecționate din sticlă poroasă cu pori fini (frita), iar potențialul de joncțiune Ej este mic și se datorează tendinței ionilor de a migra prin diafragmă, tendință mult diminuată de soluția saturată de KCI, care are rol de punte salină. Ținînd seama de toate aspectele menționate, diferența de potențial care se măsoară între cele două borne este dată de ecuațiile următoare:

Emăs = EEIS – EERE + Ej

sau

Emăs = EIRE + Em – EERE + Ej

Titrarea potențiometrică directă (sau ionometria directă) are numeroase aplicații importante în diverse domenii, ca de exemplu dozarea unor ioni din ser, suc gastric, salivă și alte fluide biologice.

Pentru efectuarea practică, a unei titrări potențiometrice se procedează după cum urmează:

– se prepară o serie de soluții de referință prin diluarea succeșivă a unei soluții stoc și se adaugă în fiecare, un volum în exces de tampon ionic (ISAB, TISAB etc.);

– se prepară soluțiile de probe în același mod;

– pentru fiecare soluție se determină diferența de potențial a celulei de măsurare, după care se trasează o dreaptă de etalonare.

Clasificarea electrozilor

Electrozi indicatori

Acești electrozi sunt dispozitive sensibile la variațiile concentrației, respectiv a activității ionilor analizați și se numesc electrozi ion-selectivi sau ion-sensibili.

Există mai multe tipuri de electrozi indicatori (ioni sau specii chimice sensibili), de aceea gruparea lor nu este strict riguroasă, dat fiind numărul foarte mare de electrozi utilizați.

1.Electrozi de ordinul l (sau de specia I) care sunt făcuți din metale pure (placă sau fir), cum sunt Ag, Zn, Sn, Pb etc, care la introducerea în soluția de analizat se găsesc în echilibru cu ionii lor:

Mn+ +ne- M0

Potențialul unui electrod indicator se exprimă printr-o ecuație de tip Nernst:

sau

,

în care:

– n = numărul de electroni schimbați;

– aMn+= activitatea ionului Mn+, care se poate considera aproximativ egală cu concentrația molară a ionului, pentru soluțiile diluate.

Pentru exprimarea potențialului unui electrod indicator se poate introduce în ecuațiile de mai sus exponentul ionului metalic în locul activitații lui:

Trebuie subliniat că nu toate metalele pure se pot utiliza ca electrozi indicatori, deoarece multe dintre ele nu au potențiale reproductibile (ex.: Fe, Cr, W, Co, Ni etc.).

2. Electrozi de ordinul , confecționați de regulă tot din metale pure, ei utilizîndu-se la titrarea potențiometrică a unor anioni cu care formează săruri greu solubile sau combinații complexe stabile. Așa de exemplu, electrodul de argint pur, electrolitic (99,99%), se poate utiliza la titrarea clorurilor și bromurilor medicamentoase cu azotat de argint, cu care formează clorurile și bromurile de argint corespunzătoare, greu solubile. Electrodul de argint se introduce în soluția saturată de halogenură de argint, de exemplu de AgCl, astfel că reacția de electrod este următoarea:

AgCI(s) + e – Ag0(s) + Cl-

iar potențialul acestui electrod se calculează cu ecuația lui Nernst, adaptată la acest caz:

EAg = E0Ag – 0,058.log [ Cl- ] = E0Ag – 0,058pCl-

3. Electrozi inerți, confectionați din metale nobile, precum Au, Pt, Pd sau din grafit de mare puritate. Spre exemplu, electrodul de platină se poate utiliza la măsurarea potențialului sistemului redox Ce (IV) / Ce (III):

Ce4+ +e- Ce3+

sau

Acest electrod de Pt se poate utiliza la titrarea potențiometrică a unor reducători cu soluția de Ce (IV).

4. Electrozi membrană ioni-selectivi, care sunt cei mai numeroși, fiind mult utilizați la determinarea cantitativă a multor molecule de substanțe medicamentoase. Un astfel de exemplu este electrodul membrană de sticlă (ioni de hidrogen selectiv), care este utilizat la determinarea electrochimică a pH-ului din diverse medii. În acest caz nu este vorba de corpul electrodului care poate fi foarte bine confecționat și dintr-un material plastic, ci de membrana de sticlă care vine în contact cu soluția de analizat. Pentru confecționarea acestei membrane se utilizează o sticlă specială cu un conținut mare în ioni de sodiu, de 25%, a cărei suprafată hidratată în contact cu apa este comparabilă cu un gel. Această membrană are forma unei bule (balonaș) și suprafața interioară corespunde unui electrolit solid.

Această sticlă se prezintă sub forma de rețea formată dintr-un ortosilicat care provine de la acidul ortosilicic Si(OH)4 cu structură lacunară (poroasă).

De regulă pH-ul soluțiilor se măsoară cu un milivoltmetru electronic, numit pH-metru, prin măsurarea diferenței de potențial dintre electrodul de sticlă și electrodul extern de referintă Ag/AgCl, sau de Hg/Hg2Cl2. Desigur că pH-metrul este astfel conceput și construit încât, după etalonare, servește la determinarea directă a pH-ului în soluțiile de analizat.

Electrozi ion-selectivi

Electrozi ion-selectivi pot fi utilizați la măsurarea concentrației unui ion specific din mostre apoase. Speciile disponibile includ ionul de nitrat, clor, calciu și amoniu. Acești electrozi pot fi utilizați pentru efectuarea unei game largi de teste sau experimente planificate ca:

Duritatea apei (ISE de calciu): calciul este un foarte bun indicator al durității apei din mostre cu apă proaspătă. Chiar dacă duritatea apei se datorează și altor ioni,(Mg2 și Fe3 )și din cauza că Ca2 este cel mai predominant ion, duritatea de Ca2 este un indicator șigur al durității apei.

Monitorizarea nitratului (ISE Nitrat): putem utiliza acest ISE pentru a determina calitativ concentrația ionului nitrat, în mostrele de apă proaspătă. Acest ion poate să apară în mostre datorită reziduurilor sau resturilor de fertilizatori. Cantități mari de ion nitrat pot fi prezente în resturile de plante sau în resturile animaliere.

Monitorizarea salinității și a clorului în apa marină (ISE Clor): foloșiți acest ISE pentru determinarea concentrației ionului de clor, Cl-, sau a nivelelor de salinitate în mostre de apă sărată. Gama largă a acestui electrod permite măsurarea salinitații (ca și clorura de sodiu), a concentratiei de clor, în mostre de apă marină sau apă sarată.

Monitorizarea amoniului (Amoniu ISE): Amoniul (NH4) este deseori un rezultat al reziduurilor de apă din cîmpuri fertilizate. Acest ISE oferă o metodă ușoară pentru verificarea și determinarea acestui ion important pentru mediu.

Calciul din lapte (calciu ISE): acest ISE poate determina nivelul de calciu din lapte smântânit.

Echilibrul NH3/NH4+ (Amoniu ISE): acest ISE, combinat cu șistemul pH, permite studierea echilibrului care apare între amoniac și ionul amoniu la nivele diferite ale pH-ului.

Monitorizarea clorului în mostre de apă proaspătă (clor ISE): utilizați acest ISE pentru a determina concentrația ionului de clor Cl- din mostre de apă proaspătă. Ionii de clor apar datorită salinitatii naturale din sodiu, potasiu și calciu în depozite minerale.

Cum funcționează electrodul ion-selectiv?

Electrozii ion-selectivi (ISE) sunt electrozi cu membrană care măsoară un anumit ion într-o soluție apoasă. Cînd membrana electrodului vine în contact cu soluția care conține acel ion, la nivelul membranei se dezvoltă un voltaj, în funcție de cantitatea ionului în soluție. Toți ISE sunt de tip combinat, adică voltajul se dezvoltă în relație cu un electrod de referință Ag/AgCl intern. ISE măsoară direct concentrațiile ionului specific. Mostrele trebuie să fie apoase pentru a evita contaminarea sau dizolvarea membranei. ISE au două tipuri de membrane:

Membrana solidă de polimer: acest tip de membrană PVC este utilizată la ISE nitrat, calciu și amoniu. Membrana este un disc poros de plastic, care permite schimbul de ioni dar impermeabil la apă. Permite celulei detectoare sa atingă soluția mostră și să separe soluția internă de mostră. Electrozii cu membrană PVC au module cu membrană care poate fi inlocuită.

Membrana solidă statică: Acest disc subțire de cristal, foloșit în ISE clor, este un conductor ionic. Acesta separă soluția internă de referință de soluția mostră. ISE clor nu are module cu membrana inlocuibilă.

Electrozi de referință

Aceștia sunt electrozi al căror potențial este cunoscut, constant și independent de concentrația analitului în soluția probei. Ei sunt utilizați la determinarea potențialului electrozilor indicatori, în sensul ca potențialul acestora din urmă să determină în raport cu un electrod de referință. Dintre aceștia se expun pe scurt următorii trei:

1. Electrodul saturat cu calomel (ESC) format din mercur metalic și calomel, Hg/Hg2Cl2 (sat), KCl(cM). Reacția de electrod este următoarea:

Hg 2Cl 2(s) + 2e – 2Hg o(l) + 2CI –

Acest electrod are potențialul E = 0,2444 V la 25°C avînd dezavantajul că nu se poate utiliza la determinări în care au loc variații mari de temperatură (figura 4).

Figura 4. Electrodul de calomel saturat (ECS)

2. Electrodul normal de hidrogen (ENH) este un electrod de platină platinată (negru de platină depus electrolitic), de forma pătrată, fixat într-un tub de sticlă, în care ce introduce un curent de hidrogen pur la preșiunea de o atmosferă, iar electrodul este scufundat în soluția de analizat în care concentrația [H+] = 1 N. Semireacția de electrod este următoarea: 2H+ + 2e- H2. Cu acest electrod se măsoară diferența de potențial dintre această semireacție (de referința) și semireacția pe care se bazează titrarea potențiometrică a unui analit.

3. Electrodul de argint /clorură de argint este reprezentat prin expresia Ag/AgCl sat., KCl sat.. Electrodul are un fir de argint introdus într-o soluție saturată de KCl care conține și 1-2 picături de AgNO3 1M. Reacția în acest caz este următoarea:

AgCI(s) + e – Ag(s)O + CI-

Eref= 0,199 V la 25°C

În cazul în care se determină potențiometric ioni de argint, se poate utiliza ca electrod indicator un fir de argint, iar ca electrod de referință electrodul saturat de calomel.

Electrozi membrane cationi și anioni selectivi

1. Electrozi cu membrană cristalină

Trebuie spus de la început că există electrozi cu membrană monocristal și policristal. Ca de exemplu, electrodul fluorură selectiv are o membrană monocristal de fluorură de lantan, LaF3. În figura 5 este prezentată schema constructivă a unui electrod fluorură-selectiv și montajul utilizat pentru titrarea potențiometrică a fluorurii, incluzînd soluții de NaF 0,1 M sau NaCl 0,1 M.

Pentru titrarea potențiometrică a Ce Br-, I-, Ag+, Pb2+, CN- etc. se utilizează electrozi membrană policristal, care se obțin prin aglomerarea precipitatelor cristaline de AgCl, AgBr, AgI etc. sau a unor precipitate combinate de halogenură și sulfură de argint, cum sunt AgCl/Ag 2S pentru clorura, AgBr/Ag 2S pentru bromura etc.

Dacă membrana electrodului indicator conține AgI, electrodul poate fi utilizat ca senzor pentru ionii de Hg (n) pe baza reacției următoare:

AgI + Hg 2+ HgI + + Ag +

În titrarea potențiometrică, una dintre problemele deosebit de importante este aceea a stabilirii cât mai exacte a punctului de echivalență (final) al determinării, lucru valabil pentru orice electrod specie chimică selectiv.

De regulă, se reprezintă grafic variația potențialului E al soluției în funcție de volumul de titrant adaugat, în jurul punctului de echivalență, în volume constante de 0, 1 mL sau 0,2 mL. Se obține o curbă sigmoidal, așa cum este dată în figura 6 (a), din care se observă că este relativ dificilă stabilirea exact a volumului de echivalență. De aceea, se preferă să se reprezinte grafic nu potentialul E, ci derivata I sau a II-a a acestuia, adică E și 2E In funcție de volumul de titrant V și V 2; curbele de titrare corespunzătoare sunt date în figura 6 (b) și (c).

Din examinarea acestor curbe se observă că, în cazurile (b) și (c), stabilirea volumului de echivalență este mult mai exactă. În figura 6 este prezentată o altă variantă grafică de stabilire a punctului de echivalență, prin utilizarea curbelor sigmoidale de titrare și a primei derivate, cu prelungirea segmentelor inițial și final ale curbei sigmoidale (liniile punctate). Apoi se coboară o perpendiculară de pe ramura de sus a curbei sigmoidale prelungite pe ramura de jos, iar la întretăierea perpendicularei cu segmentul ascendent al curbei șigmoidale (linia continuă) se obține Ve; de fapt se coboară ordonata acestui punct pe abscisa.

Volumul de echivalență se poate stabili și prin calcul, utilizînd relația Hosteller și Roberts:

derivata a două (negativă ) după echivalență

derivată a două (pozitivă ) înainte de echivalență

Cunoscînd volumul de titrat la echivalență Ve, deci consumat în reacția stoechiometrică și titrul acesteia (sau factorul), se poate calcula cantitatea de analit din proba analizata.

2. Electrozi membrană lichidă

Electrozii EIS cu membrana lichidă se obțin prin dizolvarea materialului electroactiv într-un solvent organic nemiscibil cu apa și impregnarea cu aceasta soluție a unui material poros (sau permeabil) care formează, la capătul electrodului, membrană ionselectivă sau specie chimică moleculară selectivă. De regulă, materialul poros este hidrofob; iar substanța electroactivă este un ionofor, de aceea se poate considera ca în acest caz este vorba de un ionofor lichid imobilizat în materialul poros. În figura 7 este prezentată schema constructivă a unui electrod membrană lichidă – EIS.

Figura 7. Electrod membrană lichidă

1. pereții din sticlă sau polimer;

2. electrod de referință Ag/AgCl conținînd o soluție de electrolit MeCl 2;

3. electrolit organic;

4. membrană poroasă.

3. Electrozi EIS cu membrană polimerică

De obicei se utilizează membrane-film de policlurură de vinil (PVC) cu structură lacunară (poroase), impregnate cu unul sau mai mulți ionofori, care sunt de fapt transportori de ioni, de natură ionică sau neutră.

4. Electrozi ioni sau molecule selectivi cu membrane modificate

Noile cerințe și dezvoltarea unor metode analitice adecvate pentru determinarea unor medicamente și produse farmaceutice în eșantioane complexe, a determinat mulți cercetători să descrie și să aplice noi tehnici potențiometrice utilizînd electrozi ion-selectivi. În multe situații, atât Farmacopeea Britanică cât și Farmacopeea Statelor Unite oferă metode de analiză care neceșită etape de pregătire ca și extracțiile repetate din soluții acide sau alcaline. Aceste metode, pe lîngă că sunt incete, suferă în multe șituații de interferențe severe ale unor compuși diverși. Multe din aceste metode sofisticate (spectroscopia de rezonanța magnetică nucleară, dicroismul circular, imunoanaliza polarizării fluorescente, cromatografia gaz-lichid, cromatografia gazului-spectromaetria masei, cromatografia lichidului cu preșiune ridicată, imunoanaliza radio, etc.) necesită cîteva etape care solicită timp, echipament costisitor și o pregătire specială.

Electrozii ion-selectivi au devenit instrumente importante și fiabile pentru analiza chimică, farmaceutică și biomedicală; acestea nu sunt costisitoare, sunt ușor de folosit, neceșită o intreținere șimplă și pot oferi o mare viteză pentru procedura de analiză. Analiza potențiometrică cu electrozi ion-selectivi devine chiar mai atractivă și mai rapidă cînd aceștia sunt încorporați într-o manieră mecanică stabilă într-un sistem de analiză cu injecție fluidă (FIA).

În general obținerea și utilizarea membranelor electroactive selective, componente ale senzorilor electrochimici nu este un scop în șine, deoarece membranele sunt supuse continuu unui proces de optimizare prin încorporarea unor componente chimice, capabile să le mărească specificitatea, selectivitatea, sensibilitatea și în general fiabilitatea, ceea ce se traduce prin răspunsuri cât mai rapide și prin semnale cât mai senșibile și mai reproductibile (exacte și precise) și deci de mai mare încredere.

În ultimele două decenii electrozii cu membrană modificată au cunoscut o dezvoltare fără precedent, cu largi aplicații în analiza chimică în general și în analiza și controlul medicamentelor în special. Valoarea deosebită a senzorilor electrochimici și a biosenzorilor, cu membrană modificată, se datorează performanțelor lor impresionante.

Pe lîngă marea sensibiltate, electrozii cu membrane modificate mai prezintă unele avantaje remarcabile dintre care se pot mentiona următoarele:

construcție simplă și manipulare ușoară;

specificitate mare în cazul electrozilor-enzimă și în general în cazul biosenzorilor cu efect de cîmp (FET), sau care incorporează culturi de celule sau țesuturi, bacterii, M; receptori individuali, anticorpi (imunosenzori) și antigeni etc.;

timp de răspuns rapid, deci viteza mare de execuție a analizei;

poșibilitatea de miniaturizare (ex: electrodul glucoză-selectiv cu GOD) și de includere/incorporare în sisteme automate-computerizate;

aplicabilitate largă:

– la soluții colorate și tulburi;

– în analiza prin injecție în flux (FIA);

– cercetarea biodisponibilității medicamentelor;

– în analiza și controlul medicamentelor și a substanțelor farmaceutice nemedicamentoase;

– în cercetarea și urmărirea metaboliților medicamentelor.

posibilitatea urmăririi concentrațiilor unor specii chimice in vivo, de exemplu a ionilor Ca2+ sau oxalat în lumenul tubului proximal din rinichi sau a altor specii in piele (intracutanat) și în țesuturi etc;

mare varietate constructivă și de aici:

– posibilități largi de alegere;

– posibilități mari de asociere și de utilizare a unor electrozi în serie pentru așigurarea selcetivitații și rezoluției în cazul analizelor multicomponenti.

evitarea etapelor laborioase de pretratare-pregătiere, mari consumatoare de timp, mai ales cele de extracții repetate din soluții acide și bazice;

posibilitatea determinării unor substanțe medicamentoase din preparate injectabile, numai după o prediluție sau imediat după dizolvarea comprimatelor;

evitarea contaminării cu interferenți proveniți din solvenți și numeroși reactivi etc.;

costul relativ redus, datorită usurinței obținerii unor membrane înalt plasticizate dopate cu numeroși compuși specifici sau selectivi, pentru diversele specii chimice, sau a unor complecși perechi de ioni;

posibilitatea determinării purității optice, deci a unui enantiomer prin utilizarea unor electrozi membrană modificați cu ciclodextrine peroctilate, sensibili la anumite molecule chirale care conțin cicluri benzenice;

cu ajutorul EIS se pot face studii de uniformitate a conținutului și cercetarea rapidă a profilului dizolvării comprimatelor în celule speciale de dizolvare, pentru monitorizarea continua a concentrației substanței active, .

Electrozi membrană modificată substanțe medicamentoase sensibili

Există numeroși electrozi-membrană modificată substanțe medicamentoase sensibili, dintre care se pot menționa câțiva :

1. Electrodul metformin HCI selectiv constituit dintr-o membrană PVC plasticizată cu dioctilfosfat și dopată cu fosfomolibdat de metformin, și cu fosfowolframat de metformin, (complecși de asociație ionică).

2. Electrodul Vitamina B1 selectiv (thiamină, aneurină), obținut din PVC, plasticizată cu dioctilfosfat și dopată cu fosfowolframat de benzildimetil tetradecilamoniu, care este un complex de asociație ionică sau pereche de ioni; această membrană îmbracă un electrod de grafit și Ag/ AgCl; se pretează la microtitrări potențiometrice, cu regășiri de 100 0,25% și RSDm = 0,22%; se poate doza vitamina B1 și din preparate farmaceutice, în mediu neapos cu HClO4, metodă oficinală.

3. Electrod membrană benzodiazepină selectiv care se obține din bară de grafit spectroscopic pe care se depune un film de PVC dizolvat în ciclohexanonă, utilizând ca plastifiant dioctilftalat în nitrobenzen. Această membrană-film este dopată cu o pereche de ioni de dibenzodiazepin + tetrafenilborat. El are un răspuns Nernstian în domeniul de concentrație 10-2–10-5 M și poate fi utilizat la determinarea dibenzodiazepinelor din tablete și injecții, dar nu prin titrare potențiometrică, ci prin voltametrie puls-diferențiaIă, așa cum se poate utiliza și electrodul pastă de carbon modificat cu dibenzodiazepin – tetrafenilborat. Ca electrod de referință s-a utilizat ESC.

4. Electrod membrană PVC-atropină selectiv dopat cu perechea de ioni atropină-reineckat.

IV. Partea experimentală

Încă de la descporeirea alparzolamului s-a încercat stabilirea unor metode de dozare a acestuia prin diferite metode chimice. Astfel, alprazolamul a fost dozat prin metode spectrofotmetrice UV-VIS ca atare sau sub formă de complecși, , metode electrochimice ,, metode cromatografice, , etc.

În această lucrare ne propunem realizarea unui electrod ion selectiv sensibil și selectiv la alprazolam.

1. Construcția electrodului ion selectiv de alprazolam

Pentru prepararea electrodului ion selectiv de alprazolam s-au întrebuințat următoarele substanțe :

Policlorură de vinil (PVC) – Merck, Germania ;

Dioctilftalat (DOF) – Merck, Germania ;

Alprazolam (Az) – LaborMed Pharma, București, România ;

Tetrahidrofuran (THF) – Merck, Germania,

Alte substanțe folosite în analizele potențiometrice ulterioare sunt:

Clorura de potasiu (KCl)- Merck, Germania ;

Clorura de sodiu (NaCl) – Chimopar,  București, România ;

Acid salicilic – Chimopar,  București, România ;

Tartrat de sodiu și potasiu – Chimopar,  București, România .

Tetrafenilborat de sodiu – Veb Labor Chemie Apolda, Germania ;

Acetat de sodiu – Chimopar,  București, România ;

Acid acetic – Remed Prodimpex SRL, București, România.

Concret, în vederea obținerii membranei ion-selective de alprazolam, am cântărit 190 mg de policlorură de vinil (PVC) peste care am adăugat 0,35 mL dioctilftalat ca și plasticizant și 10 mg de alprazolam (substanță medicamentoasă pură). Acest amestec l-am omogenizat după care s-a dizolvat prin adăugarea a 5mL tetrahidrofuran (THF). Substanțele au fost cântărite și măsurate cu instrumente analitice de mare precizie, fapt ceea ce era și obligatoriu în cazul acestui lucrări din cauza sensibilității metodei. Substanțele au fost introduse întro cutie Petri perfect curată și uscată prealabil în etuvă, de diametru de 3 cm. După un repaus de 24 h, timp în care sa evaporat solventul, am folosit membrana prin tăierea unei bucăți corespunzătoare de 8mm diametru, introducându-l în capătul unei tub de polietilenă care se închide etanș. După aceea s-a montat acest tub de polietilenă cu membrană ion selectivă de alprazolam la capătul unui electrod, obținând astfel un electrod membrană ion selectiv-alprazolam care s-a utilizat în schema de analiză a unui potențiometru pentru dozarea alprazolamului atât ca substanță medicamentoasă cât și din forme farmaceutice..

Soluția de electrolit necesară electrodului se prepară din 5 mL KCl 101N în amestec cu 5 mL soluție de benzodiazepină 102N în volume egale.

2.Titrarea potentiometrică directă a alprazolamului –substanță medicamentoasă

S-a preparat o soluție stoc de soluție alprazolam 10-2 M într-un balon cotat de 10 mL prin cântărirea a 0,0308g alprazolam, din care prin diluții corespunzătoare au fost preparate soluții de concentrații 10-3 M, 10-4 M, 10-5 M, 10-6 M și 10-7 M. Acestor soluții li s-a determinat potențialul, folosind:

Potențiometru Metrohm-605, pH-meter, Elveția

Agitator magnetic

Electrod de referință – electrod saturat de calomel (ESC)

Electrod ion selectiv de benzodiazepină

Valorile obținute în cazul soluției de alprazolam sunt prezentate în tabelul 2 :

Tabel 2 : Potentialul unor soluții de alprazolam de diferite concentrații :

În urma reprezentării grafice a potențialului măsurat în funcție de logaritmul concentrației soluției s-a obținut graficul următor :

Limita de detecție (LOD) se determină grafic ca fiind punctul de intersecție al celor doua drepte cu pante diferite. Concret acesta se afla la 6,4 si este exprimat ca –lgc = 6,4 ; astfel printr-un calcul algebric simplu se poate determina limita de detecție astfel:

-lg10x = 6,4

X = 10-6,4 = 3,98.10-7 mol/L

Implicit se poate determina limita de cuantificare (LQD) care este de 3,3 ori mai mare decat limita de detecție :

LQD = 3,3 . LOD = 3,3 . 3,98.10-7 = 1,31.10-6 mol/L,

adică concentratia limită a intervalului de liniaritate.

Așa cum se observă, intervalul liniar de răspuns al electrodului ion selectiv este 10-2 – 10-6 mol/L.

Dependența potențialului în funcție de lg C este dată de ecuația dreptei:

Y = 60,2 -19,7 lg c

Această dreaptă prezintă o eroare a interceptului de 3,9724 și o abatere standard de la pantă de 0,9363, valori mici care indică o împrăștiere redusă a punctelor de-a lungul dreptei.

De asemenea, coeficientul de corelație este 0,99103, adică având primele două numere după virgule cifra 9 înseamnă că dreapta de calibrare poate fi folosită la dozarea unor soluții de concentrație necunoscută prin metoda interpolării.

După 48 h au fost reluate măsurătorile cu aceeași membrană, obținându-se rezultatele din tabelul 3:

Tabel 3: Potentialul unor soluții de alprazolam de diferite concentrații (după 48 h) :

Reprezentând grafic variația potențialului în funcție de logaritmul concentrației obținem graficul din figura următoare de unde se observă o liniaritate pe un interval mai mic cu variații semnificative de la dependența punctelor la concentrații de 10-2 M, 10-7M și 10-8 M.

Limita de detecție (LOD) s-a determinat și în acest caz grafic, ca fiind punctul de intersecție al celor doua drepte cu pante diferite. Concret acesta se afla la 6,3 si este exprimat ca –lgc = 6,4 ; astfel printr-un calcul algebric simplu se poate determina limita de detecție astfel:

-lg10x = 6,3

X = 10-6,3 = 5,01.10-7 mol/L

Implicit se poate determina limita de cuantificare (LQD) care este de 3,3 ori mai mare decat limita de detecție :

LQD = 3,3 . LOD = 3,3 . 5,01.10-7 = 1,50.10-6 mol/L,

adică concentratia limită a intervalului de liniaritate.

Cum era de așteptat, limita de detecție se micșorează, dar nu semnificativ, ceea ce ne face să afirmăm că membrana ion selectivă își pierde din proprietăți pe măsură ce se învechește.

Analog, am determinat domeniul de liniaritate, reprezentat în graficul următor :

De data aceasta, intervalul liniar de răspuns al electrodului ion selectiv este 10-3 – 10-6 mol/L, adică mai mic cu 10 unități de concentrație, din același motiv al învechirii membranei ion selective.

Dependența potențialului în funcție de lg C este dată de ecuația dreptei:

Y = 43,0 -15,5 lg c

Această dreaptă prezintă o eroare a interceptului de 9,4459 și o abatere standard de la pantă de 2,03715, valori semnificativ superioare EIS proaspăt preparat care indică o împrăștiere mărită a punctelor de-a lungul dreptei.

De asemenea, coeficientul de corelație este 0,94991, are o valoare mai depărtată de 1,0000 ceea ce face ca această membrane ion selective învechită să nu poată fi recomandată la dozarea unor soluții de concentrație necunoscută prin metoda interpolării.

Concluzia celor două dozări potențiometrice directe este că membrana ion selectivă trebuie folosită la dozare imediat ce este preparată.

3. Selectivitatea electrodului studiat

După preparare membranei ion selective și constrrucția electrodului EIS, am studiat selectivitatea acestui electrod.

Pentru aceasta au fost preparate soluții de analit-alprazolam (i) și ion secundar (j) (interferent – soluții de clorură de sodiu, clorură de potasiu, acid salicilic și tartrat dublu de sodiu și potasiu) de concentrații identice (10-3 mol/L).

Coeficientul de selectivitate, , s-a calculat cu ajutorul relației de mai jos prin metoda Srinivisan și Rechnitz:

, unde

– potențialul unei soluții de interferent ;

– potențialul unei soluții de alprazolam protonat ;

S – panta dreptei de calibrare/decada de concentrație ;

[NzH+] – concentrația soluției de alprazolam protonat ;

[J+]- concentrația soluției de interferent (Na+, K+, etc).

Determinările coeficientului de selectivitate au fost efectuate în soluție de NzH+Cl-, Kij (1).

Tabel 4: Coeficienții de selectivitate ai electrodului

Selectivitatea electrodului este bună în prezența unor cationi comuni a căror interfernță este neglijabilă așa cum rezultă din tabelul de mai sus, în care sunt prezentați coeficienții de selectivitate potențiometrică ai electrodului studiat.

4. Dozarea potențiometrică indirectă a alprazolamului

În vederea dozării alprazolamului (substanță medicamentoasă) prin titrare potențiometrică indirectă s-au preparat 100 mL soluție de alprazolam de concentrație 10-3 M din care s-au luat pentru titrare 52 mL soluție care conțin 16 mg alprazolam (substanță medicamentoasă), teoretic, .

Titrarea s-a realizat în mediu de tampon acetat (pH=5,5) (preparat conform FRX) cu soluție tetrafenilborat de sodiu 10-2 M folosind un electrod ion selectiv de alprazolam ca electrod indicator și electrod saturat de calomel ca și electrod de referință. Pasul titrării a fost de 1 mL, iar potențialul măsurat este prezentat în tabelul 5:

Tabel 5 : Variația potențialului în funcție de volumul de titrant adăugat

În figura 10 se prezintă curba sigmoidală a titrării precum și derivata I-a a acesteia, din care se poate determina cu precizie volumul de echivalență ca fiind egal cu 5,15 mL care corespunde la 15,89 mg alprazolam (substanță medicamentoasă) determinată practic.

Diferența dintre cantitatea teoretică și cea practică este de 0,11 mg alprazolam corespunzătoare la o regăsire de 99,31 %.

A doua titrare s-a realizat în mediu de tampon acetat (pH=4,65) (preparată conform FRX) cu soluție tetrafenilborat de sodiu folosind un electrod ion selectiv de alprazolam ca electrod indicator și electrod saturat de calomel ca și electrod de referință. Pentru aceasta s-a preparat o soluție de alprazolam de concentrație 10-3 M din care s-au luat pentru titrare 72 mL soluție care conțin 22,17 mg alprazolam (substanță medicamentoasă), teoretic. Pasul titrării a fost de 1 mL, iar potențialul măsurat este prezentat în tabelul 6 :

Tabel 6 : Variația potențialului în funcție de volumul de titrant adăugat

În figura 11 se prezintă curba sigmoidală a titrării precum și derivata I-a a acesteia, din care se poate determina cu precizie volumul de echivalență ca fiind egal cu 7,06 mL care corespunde la 21,78 mg alprazolam (substanță medicamentoasă) determinată practic.

Diferența dintre cantitatea teoretică și cea practică este de 0,39 mg alprazolam corespunzătoare la o regăsire 98,24.

Rezultatele obținute corespund limitelor de acceptabilitate a metodei respective și permit folosirea acestor metode de determinări în cazul probelor oficiale.

Din rezultatele obținute putem trage concluzia că valoarea pHului are o importanță majoră în cazul determinărilor potențiometrice cu membrane ion-selectibile, fapt subliniat și de rezultatele celei două dozări identice care au furnizat următoarele valori în cazul primei determinări la pH5,5 am obținut o valoare de regăsire de 99,31, iar în al doilea caz la pH4,65 regăsirea a fost de 98,24.

5. Influența pHlui asupra stabilității electrodului

Pentru a determina influența pHlui asupra stabilității electrodului, am procedat în următorul mod a fost schimbat membrana de alprazolam de pe electrod pentru a nu influența alterările prealabile ale acesteia în urma măsurătorilor efectuate. Soluția de electrolit se prepară din 5 mL soluție KCl 101N în amestec cu 5 mL soluție alprazolam 102 N. Pentru măsurarea pHlui am folosit titratorul automat Schott – Titro Line Easy, Germania.

Am determinat potențialul unei soluții de 10 mL alprazolam 103N prin adăugare de soluție de NaOH 0,1 N în vederea modificării pH-ului de la caracter acid la caracter bazic. Variația pH-ului a fost monitorizată cu electrodul combinat de pH, tip Schott, iar potențialul a fost măsurat cu electrodul ion selectiv electrod indicator) și electrod saturat de calomel (electrod de referință), .

Rezultatele obținute sunt prezentate în tabelul 7.

Din figura 12 se remarca că graficul prezintă un palier orizontal pe domeniul de pH cuprins între 3,7 și 6,4 ceea ce înseamnă că electrodul ion selectiv poate fi utilizat la măsurarea potențialului, având un răspuns Nernstian nunmai în acest domeniu de pH.

V. Concluzii

Tehnicile utilizând electrozi ion-selectivi dovedesc înca practicabilitate în înlocuirea procedurilor costisitoare și consumatoare de timp pentru analizarea medicamentelor și a preparatelor farmaceutice în matrice complexe. În multe cazuri există avantaje sigure în urma utilizării electrozilor ion-selectivi de vreme ce aceștia pot fi utilizati pentru determinarea directă a speciilor din formulările farmaceutice fără nevoia unor manipulări de mostre. Procedura este deseori limitată la ajustarea pH-ului și a puterii ionice a soluțiilor pentru care se fac determinările. Cercetarea în domeniul electrozilor cu membrană polimerică ion-selectivă s-a făcut cu o atenție deosebită. Electrodul ion-selectiv care conține un complex ion-pereche și o polivinilclorid membrană plastificată este cel mai potrivit tip de senzor în determanarea potențiometrică a numeroși ioni organici de interes biologic și farmaceutic. Metodele potențiometrice care utilizează senzori cu membrană selectivă sunt mai atractive pentru analiza de rutină. Astfel, compușii pot fi ușor determinați fără probleme asociate de culoare sau tulburare, deci mostrele nu necesită un tratament anterior. Acest avantaj ar trebui să aibă o contribuție demnă de luat în seamă nu doar în studiul și analiza farmaceutică ci și în chimia legală. Trebuie făcute cercetări pentru a găsi noi materiale electroactive care să ne permită să atingem limite de detecție foarte scăzute (<10-6 M). Mai mult, dezvoltarea unui electrod ion-selectiv potențiometric care poate fi calibrat să citească puritatea enantiometrică a analitului chiral constituie un obiectiv atractiv.

În acest sens, în prezenta lucrare am construit un electrod ion selectiv de alprazolam pe care l-am folosit la determinarea alprazolamului atât din substanță medicamentoasă cât și din forme farmaceutice.

Dozarea potențiometrică directă a alprazolamului (s.m.) a condus la o limită de detecție egală cu 1,31.10-6 mol/L iar prin dozarea potențiometrică indirectă a alprazolamului la pH5,5 regăsirea a fost de 99,31 %.iar la pH4,65 regăsirea fiind de 98,34. De aici se poate trage concluzia că dozarea alprazolamului folosind electrod ion selectiv de alprazolam se poate realiza cu erori cât mai mici la pH = 5,5.

Din figura 12 se remarcă că graficul prezintă un palier orizontal pe domeniul de pH cuprins între 3,7 și 6,4 ceea ce înseamnă că electrodul ion selectiv poate fi utilizat la măsurarea potențialului cu rezultate bune numai în acest domeniu.

Lucrarea conține 7 tabele și 12 figuri din care în partea teoretică se regăsesc 2 tabele și 7 figuri iar în partea experimentală există 5 tabele și 5 figuri.

VI. bibliografie