Идентификация и количественное определение сульфаниламидов физико-химическими методами

В ФС включены способы идентификации сульфаниламидов по УФ-спектрам поглощения. Выбор этих методик основан на проведении предварительных исследований. В.Е. Чичиро, А.П. Арзамасцевым с сотрудниками унифицированы условия получения УФ-спектров 14 сульфаниламидов для их идентификации. Растворителями служили 0,1 М растворы гидроксида натрия и хлороводородной кислоты. УФ-спектры были сняты в области 210–360 нм. Установлено, что идентифицировать тот или иной сульфаниламид можно по форме УФ-спектра, удельному показателю поглощения или на основании вторых производных УФ-спектров.

Для испытания подлинности сульфаниламида ФС рекомендует измерять УФ-спектр 0,0008%-ного раствора в 0,01 М растворе гидроксида натрия. Он должен иметь максимум поглощения при 251 нм. УФ-спектр 0,015%-ного раствора сульфаниламида в 1 М растворе хлороводородной кислоты характеризуется наличием максимумов поглощения при 264 и 271 нм, минимумов поглощения при 241, 268 нм и плеча от 257 до 261 нм. УФ-спектр 0,001%-ного раствора сульфацетамида натрия имеет максимум поглощения при 256 нм и минимум — при 227 нм, а сульфален имеет два максимума поглощения — при 250 и 318 нм (растворитель 0,1 М раствор гидроксида натрия). Характерные особенности имеют УФ-спектры растворов других сульфаниламидов. Они широко применяются для идентификации и количественного спектрофотометрического определения сульфаниламидов с использованием таких растворителей, как вода, 0,01 М и 0,002 М растворы гидроксида натрия, 0,1 М раствор хлороводородной кислоты и др. Например, в водных растворах определяют при 258 нм сульфаниламид и сульфацетамид натрия, а сульфадиметоксин спектрофотометрируют при длине волны 270 нм (растворитель 0,002 М раствор гидроксида натрия).

Для сульфалена и сульфадиметоксина ФС рекомендован способ измерения УФ-спектров поглощения щелочных растворов по сравнению с кислыми растворами той же концентрации. Такой дифференциальный УФ-спектр у сульфалена имеет один максимум поглощения при 325 нм, а у сульфадиметоксина — один минимум поглощения при 260 нм и два максимума при 253 и 268 нм. Одновременно измеряют дифференциальные УФ-спектры кислых растворов сульфалена и сульфадиметоксина относительно щелочных. Они имеют по одному максимуму поглощения: при 289 нм — у сульфалена, при 288 нм — у сульфадиметоксина.

Характерные спектры, обусловленные наличием в молекуле азогруппы, имеют в видимой области спектра (400–600 нм) азопроизводные сульфаниламидов. Их используют для идентификации и количественной оценки. Так, салазодин идентифицируют по наличию максимума поглощения в области 457 нм (растворитель 0,1 М раствор гидроксида натрия).

Известны многочисленные методики фотоколориметрического определения сульфаниламидов, в т.ч. в крови и моче, основанные на цветных реакциях образования азокрасителей с использованием таких азосоставляющих, как хинозол, резорцин, продуктов диазотирования с роданинами, а также индофенольной реакции (с хлораминами, гипохлоритом натрия) и др. Для фотометрического титрования сульфаниламидов использованы сульфат меди (II) и вольфрамат натрия.

Для испытания на подлинность сульфаниламида и фталилсульфатиазола применяют ИК-спектроскопию в области 4000-400 см^–1. Идентифицируют по наличию характеристических полос поглощения ИК-спектров, которые должны совпадать с прилагаемыми к ФС рисунками ИК-спектров.

Для идентификации и количественного определения сульфаниламидов может быть использован один из наиболее информативных методов — спектроскопия ПМР. Оптимальным для получения ПМР-спектров является 5%-ный раствор NaOD в D₂O. Для всех сульфаниламидов являются характеристическими дублеты протонов бензольного цикла (n-аминобензолсульфониламидной группы) в области 6,7–8,2 м.д с суммарной интенсивностью 4 Н. В фармацевтическом анализе используют характеристические дублеты протонов бензольного цикла для алифатических (R) производных, а сигналы поглощения протонов гетероциклов и их заместителей — для сульфаниламидов, имеющих гетероциклическую и ароматическую структуру.

Для обнаружения и количественного определения сульфаниламидов, в т.ч. в биологических жидкостях, применяют метод ТСХ и метод ВЭЖХ с использованием подвижной фазы, состоящей из воды, метанола и фосфатного буферного раствора (pH 4,9).

Известен потенциометрический метод определения сульфаниламидов, имеющих в молекуле первичную ароматическую аминогруппу. Титрантом служит 0,1 М раствор сульфата церия (IV) в присутствии серной кислоты (рН 1,5). Эквивалентный объем титранта находят графически по способу тангенсов, титруют с каломельным и платиновым электродами. Сульфаниламиды можно обнаружить при помощи электрофореза на бумаге по их относительной электрофоретической активности.

Количественное определение сульфаниламидов, являющихся азосоединениями (салазодин), можно выполнять полярографическим методом. Полярографируют раствор в диметилформамиде, снимая полярограмму в токе азота в интервале 0,2–0,4 В относительно насыщенного каломельного электрода. Расчет ведут по калибровочному графику.

Хранение и применение

Все сульфаниламиды хранят по списку Б в хорошо укупоренной таре (стеклянных банках с притертыми пробками). Некоторые из них представляют собой гидраты и при несоблюдении условий хранения постепенно теряют воду, что может привести к изменению физических свойств (сульфацетамид натрия).

При хранении сульфаниламидов происходит их разложение под действием света и кислорода воздуха. Чаще всего оно сопровождается реакцией гидролиза с образованием сульфаниловой кислоты и других веществ, которые затем окисляются. При окислении получаются азосоединения: азобензол-4,4’-дисульфонамид, азооксибензол-4,4’-дисульфонамид, азооксибензол-4,4’-дисульфоновая кислота и др. Поэтому некоторые сульфаниламиды на свету темнеют, а их растворы желтеют.

Сульфаниламидные препараты относятся к числу химиотерапевтических (антибактериальных) средств. Их применяют для лечения инфекционных заболеваний, вызываемых стрептококками, гонококками, менингококками, пневмококками, стафилококками, кишечной палочкой и др.

Всасывание и скорость выведения сульфаниламида из организма зависят от дозы и частоты его введения. По скорости выведения из организма сульфаниламиды делят на лекарственные препараты: короткого действия (сульфаниламид), длительного действия (сульфадиметоксин) и сверхдлительного действия (сульфален). Сульфаниламиды короткого действия обычно применяют по 0,5–1,0 г через 4–6 ч. Суточная начальная доза сульфаниламидов длительного действия составляет 1,5–1,0 г; поддерживающая 1,0–0,5 г, а интервал между приемом достигает 24 ч. Сульфаниламиды сверхдлительного действия назначают один раз в 7–10 дней по 2,0 г. Сульфацетамид натрия назначают в офтальмологической практике в виде 20–30%-ных растворов и мазей.

Фталилсульфатиазол назначают при кишечных инфекциях по 1,0 г каждые 8 часов. Он накапливается в кишечнике. Салазодин назначают при лечении неспецифических язвенных колитов внутрь по 0,5 г 4 раза в день. Он распадается в кишечнике с образованием 5-аминосалициловой кислоты и сульфапиридазина. Эти продукты гидролиза оказывают антибактериальное действие.