ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПИЦИЛЛИНА ПО РЕАКЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С МЕДЬЮ(II) В ПРИСУТСТВИИ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА

В настоящее время антибактериальные химиотерапевтические средства (или антибиотики) различной химической природы являются основными антимикробными препаратами, которые используются для лечения бактериальных и инфекционных заболеваний. Преобладающее число развитых стран широко применяют антибиотики в медицинской практике, а также занимают ведущее место по их производству и потреблению среди всех других групп лекарственных препаратов.

Ампициллин (Amp) – один из наиболее эффективных и часто применяемых антибиотиков группы пенициллина. Восстановительные свойства ампициллина обеспечивают переход двухвалентной меди в одновалентную и еѐ взаимодействие с фенантролином в результате чего образуется окрашенный комплекс, позволяющий косвенно определять ампициллин.

В работе использовали раствор сульфата меди (С=10^-2 моль/л), приготовленный по точной навеске CuSO₄·5H₂O. Для этого 0,249 г растворили в 200мл дистиллированной воды. Растворы нужной концентрации готовились разбавлением водой аликвоты исходного раствора. Исходный раствор 1,10-фенантролина (Phen) с концентрацией, равной С=10^-2 моль/л, готовили по точной навеске реагента. Раствор лекарственного препарата ампициллина (С=10^-2) моль/л, был приготовлен растворением исходной лекарственной формы. Очистку раствора проводили центрифугированием с последующим фильтрованием.

Растворы хлорида Cu(I), готовили из препаратов марки "х.ч." и дополнительной очистке не подвергали. Исследование взаимодействия реагентов проводили в среде ацетатно– аммонийных буферных растворов в интервале рН от 3,0 до 11,0. Буферные растворы представляли собой смесь уксусной кислоты СН₃СООН (0,1 М) и гидроксида аммония NH₄ОН (0,1М) в определенных объемных соотношениях.

Оптические плотности растворов снимали на спектрофотометре ПЭ5400В с применением кюветы 0,5 см в диапазоне длин волн от 325 до 500 нм.

Для выяснения условий комплексообразования необходимо было исследовать влияние последовательности добавления реактивов и рН среды. Было выяснено, что наилучшей средой для получения данного комплекса является рН=9.  

В ходе исследования влияния последовательности добавления реагентов было установлено, что порядок смешивания растворов влияет на значение оптической плотности. В работе реагенты сливали в следующей последовательности: буферный раствор – ампициллин – медь – 1,10-фенантролин.

Методом «насыщения» было определено эквивалентное количество ампициллина в процессе образования бис-(1,10-фенантролината) меди (I).  Для полного образования данного комплекса требуется 4-кратный избыток ампициллина в системе по отношению к исходному количеству ионов Cu²⁺ в растворе.

            При добавлении ампициллина в четырёхкратном избытке относительно меди(II) происходит полный переход еѐ из двухвалентного состояния в одновалентное. Это подтверждается результатами, полученными в ходе сравнения светопоглощения комплекса [Cu(Phen)2]⁺, образованного путѐм восстановления меди(II) до меди(I) с помощью ампициллина, и того же комплекса, образованного путѐм прямого взаимодействия меди одновалентной и фенантролина (рис. 1).

Рисунок 1. Спектры систем: 1 - Phen-Cu(II)-капт, 2 - Phen-Cu(I), 3 - Phen-Cu(I) – амп. С_ф(Cu²⁺) =2·10^-4 моль/л; С_ф(Cu⁺) =2·10^-4 моль/л; С_ф(Phen) =4·10^-4 моль/л;Сф(Амп) =0,6·10^-4 моль/л; рН=9 (ацетато-аммонийный буферный раствор), l=0,5 см, ПЭ5400В, λ=400 нм.

Для выяснения возможности спектрофотометрического определения ампициллина в присутствии 1,10-фенантролина-меди (I) необходимо установить интервал концентраций, в пределах которого, в системе Cu(II)-1,10-фенантролин-ампициллин соблюдается закон Бугера-Ламберта-Бера. При определении концентраций ампициллина  использовали метод градуировочного графика. Для этого измерения оптической плотности в процессе комплексообразования проводили при рН = 9 и  λ = 400 нм. Градуировочный график представлен на рис.2:

Рисунок 2. Градуировочный график для определения концентрации ампициллина С(Cu²⁺ -Phen):С(Амп)=1:4; рН=9; λ=400 нм; l=0,5 см., ПЭ5400В.

Как видно из представленного графика, закон Бугера-Ламберта-Бера соблюдается в интервале концентраций от 0,05·10^-4(17,47мкг/мл) до 0,8∙10^-4 (279,52 мкг/мл) моль/л.

Правильность разработанной методики определения ампициллина с использованием меди и 1,10-фенантролина также проверяли методом «введено-найдено». Для этого из диапазона определяемых концентраций было выбрано 3 значения, и для каждого значения был приготовлен раствор. Результаты представлены в табл.1.

Таблица 1.

Результаты определения ампициллина

Результаты представленные в табл.1 показывают, что воспроизводимость результатов анализа ампициллина, достаточно хорошая. Существенная ошибка определения ампициллина связана, вероятно с определенной неустойчивостью соединения меди (I).

В данной статье представлен способ косвенного определения лекарственного препарата- ампициллина. Он основан на восстановлении меди (II) до одновалентного состояния, с последующим образованием окрашенного комплекса [Cu(Phen)₂]⁺ желто-коричневого цвета (λ=400нм). Из литературных данных известно, что структура образующегося комплекса одновалентной меди с фенантролином может быть представлен в следующем виде (рис.3):

Рисунок 3. Структура образующегося комплекса одновалентной меди с фенантролином.

На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что предлагаемая методика обладает достаточной чувствительностью, проста в выполнении и может быть предложена для определения содержания ампициллина.

Список литературы:

1. Арзамасцев А.П. Фармацевтическая химия: Учеб.пособие / Под ред. А.П.Арзамасцева. – М.: ГЭОТАР – МЕД, 2004. – 640 с.
2. Лебедева, Л.И. Комплексообразование в аналитической химии / Л.И. Лебедева. – Л.: Химия, 1985. – 116 с.