CC BY
73
УДК 546.32 ' 62 ' 226-386.062:543.422.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕАКЦИИ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАСЦОВ
ЖЖЁНЫХ
Н.Н. ГУЖВА Т.Т. ЛИХОТА Т.И. МАКСИМЕНКО В.П. ЗАЙЦЕВ
Пятигорская государственная фармацевтическая академия e-mail: guzhvanikolai @rambler.ru
В статье изложены основные этапы изучения методики коли-чественного спектрофотометрического определения квасцов жже-ных, основанной на способности к образованию окрашенного ком-плекса между ионами алюминия (квасцы) и ксиленоловым оран-жевым. Представлены спектры ксиленолового оранжевого в аце-татном буфере (рН 3,5) и в виде комплексного соединения с алю-минием. Приведена методика количественного анализа квасцов жженых, вывод расчетных формул, а также результаты валидиро-вания последней по показателям -линейность, прецизионность, точность. Анализ выполнялся с использованием в качестве растворов сравнения как воды очищенной, так и раствора ксиленолового оранжевого. Проведенные исследования по метрологической атте-стации методики показали, что она пригодна для выполнения по-ставленных целей.
Ключевые слова: квасцы жженые, ксиленоловый оранжевый, спектрофотометрический метод, комплекс, линейность, прецизи-онность, оптическая плотность, количественное определение.
Квасцы жженые представляют собой безводный комплекс алюминиево-калиевых квасцов -КА1^04)2. Они издавна используются для обработки поврежден-ной слизистой полости рта, при кровоточивости десен, гингивите, стоматите, а также в косметологической, дерматологической и офтальмологической практике [1]. Способность квасцов жженых, содержащих алюминий, к образованию окра-шенного комплекса с ксиленоловым оранжевым была положена в основу количест-венного определения последних спектрофотометрическим методом. Спектр раствора ксиленолового оранжевого в ацетатном буферном растворе (рН 3,5) представлен двумя полосами поглощения с максимумами при 274 и 445 нм. Ос-новная полоса поглощения наблюдается в области 400500 нм (рис. 1).
тоиТТГ
НМ
Рис. 1. Спектр раствора ксиленолового оранжевого в ацетатном буфере (рН 3,5) Образование комплекса ксиленолового оранжевого с ионом алюминия (квасцы алюминиево-калиевые) приводит к появлению дополнительной полосы поглощения с максимумом при длине волны 552-555 нм (рис. 2) интенсивность поглощения которой, пропорциональна содержанию ионов алюминия в растворе.
1 Рукавишникова, В.М Препараты алюминия в медицинской практике [Электронный ресурс]. - М., 2007. - Режим доступа: http://www. alustin.ru. - Загл. с экрана.
нм
Рис. 2. Спектр раствора комплекса ксиленолового оранжевого с ионом алюминия в ацетатном буфере
(рН 3,5)
Предварительно были проведены исследования по выбору оптимальных усло- вий выполнения разрабатываемой методики [1]. Анализ выполняли, используя в каче- стве стандартного образца квасцы алюминиево-калиевые (водные). В работе использо- вали точно приготовленные растворы, содержащие в 1 мл около 0,25 мг или 0,125 мг квасцов алюминиево-калиевых (стандартный образец) или жженых соответственно. Предлагаемый вариант методики: в мерные колбы вместимостью 25 мл вносят по 2 мл растворов стандартного и анализируемого образцов. Приливают по 1 мл 0,1% раствора ксиленолового оранжевого и 10 мл ацетатного буферного раствора (рН 3,5). Нагревают на водяной бане 3 мин., охлаждают, доводят объем до метки водой очи- щенной. Через 30 мин. измеряют оптическую плотность растворов при 555 нм в кюве- тах с толщиной рабочего слоя 1 см относительно воды очищенной или раствора ксиле- нолового оранжевого. Формулу расчета содержания квасцов жженых (%) в анализируемых образцах выводили с учетом всех разведений, а также того, что в реакции участвует ион алюми- ния, доля которого в молекулах квасцов водных и жженых различна. В формулу также введена поправка на фактическое содержание квасцов водных в рабочем стандартном образце, установленное комплексонометрическим титрованием:
Оценка методики по показателю линейность. Для проверки линейности в мерные колбы вместимостью 25 мл вносили 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5, 3,0 мл раствора квас- цов, прибавляли по 10 мл ацетатного буферного раствора и далее поступали, как ука- зано в методике. В качестве растворов сравнения использовали воду очищенную или раствор ксиленолового оранжевого (вносили 1 мл
0,1% раствора ксиленолового оранжевого в мерную колбу вместимостью 25 мл и далее поступали, как указано в методике). Полученные результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1 Зависимость оптической плотности от концентрации квасцов в анализируемых растворах
№ п/п Концентрация квасцов в Оптическая плотность при
последнем разведении, растворах сравнения:
мкг/мл Вода очищенная Раствор ксиленолового оранжевого
1 5 0,136 0,091
2 10 0,248 0,201
3 15 0,326 0,290
4 20 0,429 0,378
5 25 0,521 0,463
6 30 0,589 0,586
i Руководство ICH «Валидация аналитических методик. Содержание и методология» //Фармация. - 2008. - № 4. - С. 3-10.
Соответствующие спектральные зависимости оптической плотности от концентрации квасцов в анализируемых растворах представлены на рис. 3, 4.
НМ
Рис. 3. Зависимость оптической плотности растворов от концентрации алюминиево-калиевых квасцов
(раствор сравнения - вода)
НМ
Рис. 4. Зависимость оптической плотности растворов от концентрации алюминиево-калиевых квасцов
(раствор сравнения - ксиленоловый оранжевый) По полученным данным строили градуировочные графики (рис. 5, 6) для кото-рых рассчитывали статистические характеристики и R-коэффициенты корреляции или линейной регрессии. По величинам последних в первом приближении можно судить о жесткости линейной зависимости. Если их величина близка к единице, то совокупность результатов можно описать прямой линией. В аналитической химии в большинстве слу-чаев используют линейные зависимости с коэффициентом корреляции R > 0,99.
Рис. 5. Градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации алюминиево-калиевых квасцов в растворе (раствор сравнения - вода очищенная)
Рис. 6. Градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации алюминиево-калиевых
квасцов в растворе (раствор сравнения - раствор ксиленолового оранжевого) Установлено, что в области концентраций измеряемых растворов (5-40 мкг/мл) оба графика имеют линейный характер и описываются уравнениями: у = 0,0182х + 0,0561; R = 0,998 (вода) и у = 0,0192х - 0,0011; R = 0,998 (ксиленоловый оранжевый). Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемая методика может быть использована в данном диапазоне концентраций для количественного оп- ределения квасцов. Градуировочный график, для которого в качестве раствора сравнения был ис- пользован раствор ксиленолового оранжевого, практически выходит из начала коор- динат, что свидетельствует об отсутствии остаточного поглощения индикатора в облас- ти аналитической длины волны, последнее наблюдается при использовании в качестве раствора сравнения воды. Оценка методики по показателю прецизионность. Для целей фармацевтиче- ского анализа достаточно установить внутреннюю прецизионность (повторяемость). При определении отягощена ли разработанная методика систематической ошибкой, на основании полученных результатов вычисляли также значения коэффи- циентов Стьюдента. По данным комплексонометрического титрования истинное со- держание квасцов
жженых нами было принято равным 98,4%. Полученные результаты определения прецизионности методики представлены в табл. 2, 3.
Таблица 2 Определение повторяемости результатов методики количественного определения квасцов
жженых (раствор сравнения - вода)
Исходные данные Оптическая Найдено Метрологические характеристики
плотность г %
Ao = 0,517 0,443 0,2400 96,0 1 SD = 2,4863
ao = 0,2500г 0,448 0,2427 97,1 RSD = 2,5%
ax=0,2500г 0,462 0,2503 100,1 t = 2,571
0,456 0,2471 98,8 S = 2,4863 ^выч) =1,675
0,471 0,2552 102,1 1=2,6! 8=Вг,б%
0,442 0,2395 95,8
Таблица 3 Определение повторяемости результатов методики количественного определения квасцов жженых (раствор сравнения - раствор ксиленолового оранжевого)
Исходные данные Оптическая плотность Найдено
г %
Ao = 0,421 0,359 0,2388 95,5
ao = 0,2500г 0,364 0,2422 96,9
ax=0,2500г 0,375 0,2495 99,8
0,368 0,2448 97,9
0,381 0,2535 101,4
0,361 0,2402 96,1
Метрологические характеристики
■3=97,9
S = 2,2739
Ш=0,9283
И=2,39 е=Вг,4%
SD = 2,2739 RSD = 2,3% t = 2,571
Ьвыч)=2,262
I eS №10(129)_18_4.pdf - Adobe Reader ЕНМ
Fib Edit View Window Help -
i^rpi ы s I © рIв
Tools
Sign ; Comment
Полученные значения относительного стандартного отклонения в обоих случаях не превышают погрешности спектрофотометрического анализа (± 3%), что свидетельствует о прецизионности методики в условиях повторяемости.
Рассчитанные значения коэффициентов Стьюдента свидетельствуют о том, что данная методика не отягощена систематическими ошибками.
Оценка методики по показателю правильность. Для выполнения данного анализа было проведено определение квасцов жжёных в анализируемом образце на трех уровнях концентрации (± 33%).
Расчет найденного содержания анализируемых образцов в фотометрируемых растворах (мкг/мл) рассчитывали по формуле:
Х(мкг/мл) —
Ах-ао-У:-2Мг^уВ.ШЛ06
А ■ЦТ' ЦТ" Цг"-Мг. 100 -(100 -т)
О О О О (Кв.в'
Полученные результаты представлены в табл. 4, 5.
Таблица 4
Результаты определения правильности методики количественного определения квасцов жжёных (раствор сравнения — вода очищенная)
Уровень Введено квасцов жжёных в фотометрируе-мый раствор, мкг/мл Оптическая плотность Найдено, мкг/мл Открываемо™,, % Метрологические характеристики
l 7,5° 0,372 7,56 100,8 й = 97,6% ЭЮ = 2,2405 = 2,30 %
l 7,50 о,348 7,08 94,4
l 7,50 0,358 7,28 97Д
2 ю,оо 0,490 9,96 99,6
2 ш,оо 0,469 9,55 95,5
2 10,00 0,482 9,80 98,0
12,50 0,607 12,34 98,7
12,50 0,584 11,88 95,о
3 12,50 о,6ю 12,41 99,3
Таблица 5
Й №10(129)_18_4.pdf ... Й Документ! - Microso...
Ш
Рассчитанные значения RSD укладываются в пределы открываемости анализи-руемых образцов при выполнении определений с помощью спектрофотометрического анализа ((± 3%). Таким образом, проведенные исследования по метрологической аттестации ме-тодики количественного фотометрического определения квасцов жженых подтвер-ждают, что она пригодна для выполнения поставленных целей, и полученные резуль-таты могут быть использованы в дальнейших исследованиях. Незначительные различия в результатах статистической обработки свидетель-ствуют о том, что при выполнении анализа можно использовать в качестве раствора сравнения как воду очищенную, так и раствор ксиленолового оранжевого.
Литература
1. Рукавишникова, В.М Препараты алюминия в медицинской практике [Электронный ресурс]. - М., 2007. -Режим доступа: http://www. alustin.ru. - Загл. с экрана.
2. Разработка методики количественного спектрофотометрического определения квас-цов жженых в стоматологических пленках / Н.Н. Гужва [и др.] // Научные ведомости. - 2011. - Вып. 16, № 22 (117). - С. 232234.
3. Руководство ICH «Валидация аналитических методик. Содержание и методология» //Фармация. - 2008. -С. 3-10.
USING OF COMPLEX-FORMING ALUMINIUM WITH XYLENOLIC ORANGE REACTION FOR THE QUANTITATIVE DETERMINATION OF ALUMS BURNED
N.N. GUZHVA T.T. LIHOTA T.I. MAXIMENKO V.P.
ZAITSEV Pyatigorsk State Pharmaceutical Academy e-mail: guzhvanikolai @rambler.ru
The article presents the basic studies of method of quantitative spectrophotometric determination of alumens burned, based on ability to form coloured complex between aluminum's ions(alums) and xylenol-ic orange. The specters of xylenolic orange in the acetic buffer solution and in the form of complex compound with the aluminum was submit-ted. Method of quantitative analysis of alums, output of counting formu-las, and also results of validation it on the pointers - linearness, preci-sioness, accuracy are presented. Analysis of both solutions of cleaned water and xylenolic orange solution was made. The
researches on the metrological attestation of the method showed, that it can be used for directed purposes. Key words: alums burned, xylenolic orange, spectrophotometric method, complex, linearness, precisioness, optical density, quantitative determination.
