BÁO cáo THỰC HÀNH môn hóa dược bài 6 kiểm nghiệm aspirin

Các tiêu chuẩn kiểm nghiệm theo Dược điển Việt Nam V - Định tính: + Phổ hồng ngoại Phổ hấp thụ hồng ngoại Phụ lục 4,2 của chế phẩm phải phù hợp với phổ hấp thụ hồng ngoại của acid acetyl

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC

BÁO CÁO THỰC HÀNH

MÔN HÓA DƯỢC

Bài 6: Kiểm nghiệm Aspirin

Nhóm thực hành 2 – Tiểu nhóm 4

Cao Thị Hạnh 19100125

Trần Thiện Tài 19100181

Vũ Thị Thu Trang 19100203

Ngô Thị Xuân 19100209

GV hướng dẫn: Nguyễn Thị Hải Yến

Năm học 2021 - 2022

Bài 6: KIỂM NGHIỆM ASPIRIN

Khối lượng mol: 180,16 g/mol

1 Mục đích

- Biện giải phổ hồng ngoại của aspirin

- Trình bày được nguyên tắc, thực hiện một số phép thử tinh khiết và phản ứng định lượng aspirin

2 Tính chất

Tinh thể không màu hoặc bột kết tinh trắng, không mùi hoặc gần như không mùi Khó tan trong nước, dễ tan trong ethanol 96%, tan trong ether và cloroform

Nóng chảy ở khoảng 143oC.

3 Các tiêu chuẩn kiểm nghiệm theo Dược điển Việt Nam V

- Định tính:

+ Phổ hồng ngoại

Phổ hấp thụ hồng ngoại (Phụ lục 4,2) của chế phẩm phải phù hợp với phổ hấp thụ hồng ngoại của acid acetylsalicylic chuẩn

+ Nhiệt độ nóng chảy của acid salicylic

Đun sôi 0,2 g chế phẩm với 4 ml dung dịch natri hydroxyd loãng (TT) trong 3 min, để nguội và thêm 5 ml dung dịch acid sulfuric loãng (TT) Tủa kết tinh được tạo thành Tủa sau khi được lọc, rửa với nước và sấy khô ở 100 °C đến 105 °C, có điểm chảy từ

156 °C đến 161 °C (Phụ lục 6.7)

+ Xác định acid acetic

C Trong một ống nghiệm, trộn 0,1 g chế phẩm với 0,5 g calci hydroxyd (TT) Đun hỗn hợp và cho khói sinh ra tiếp xúc với miếng giấy lọc đã được tẩm 0,05 ml dung dịch nitrobenzaldehyd (TT) sẽ xuất hiện màu vàng ánh lục hoặc xanh lam ánh lục Làm ẩm miếng giấy lọc với dung dịch acid hydrocloric loãng (TT), màu sẽ chuyển thành xanh lam

D Hòa tan bằng cách đun nóng khoảng 20 mg tủa thu được từ phép định tính B trong

10 ml nước và làm nguội Dung dịch thu được cho phản ứng (A) của salicylat (Phụ lục 8.1)

- Thử tinh khiết:

+ Độ trong và màu sắc của dung dịch

Hòa tan 1,0 g chế phẩm trong 9 ml ethanol 96 % (TT) Dung dịch phải trong (Phụ lục 9.2) và không màu (Phụ lục 9.3, phương pháp 2)

+ Tạp chất liên quan: 6 tạp chất

Phương pháp sắc ký lỏng (Phụ lục 5.3), chuẩn bị các dung dịch ngay trước khi dùng Pha động: Acid phosphoric – acetonitril dùng trong phương pháp sắc ký – nước (2 :

400 : 600)

Dung dịch thử: Hoà tan 0,100 g chế phẩm trong acetonitril dùng trong phương pháp sắc ký (TT) và pha loãng thành 10.0 ml với cùng dung môi

Dung dịch đối chiếu (1): Hoà tan 50,0 mg acid salicylic (TT) (tạp chất C) trong pha động và pha loãng thành 50.0 ml với cùng dung môi Pha loãng 1,0 ml dung dịch thu được thành 100,0 ml bằng pha động

Dung dịch đối chiếu (2): Hoà tan 10 mg acid salicylic (TT) (tạp chất C) trong pha động và pha loãng thành 10,0 ml với cùng dung môi Hút 1,0 ml dung dịch thu được

và 0,2 ml dung dịch thử, thêm pha động vừa đủ 100,0 ml

Dung dịch đối chiếu (3): Hòa tan acid acetylsalicylic chuẩn đề định tính pic (chứa các tạp chất A, B, D, E và F) có trong 1 lọ chuẩn trong 1,0 ml acetonitril (TT) bằng siêu

âm Điều kiện sắc ký: Cột kích thước (25 cm X 4,6 mm) được nhồi pha tĩnh C (5 µm) Detector quang phổ tử ngoại đặt ở bước sóng 237 nm Tốc độ dòng: 1,0 ml/min Thể tích tiêm: 10 µl

Cách tiến hành: Tiến hành sắc ký với thời gian gấp 7 lần thời gian lưu của acid acetylsalicylic

Định tính các tạp chất: Sử dụng sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (1) để xác định pic của tạp chất C Sử dụng sắc ký đồ cung cấp kèm theo acid acetylsalicylic chuẩn dùng để định tính pic và sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (3) để xác định pic của các tạp chất A, B, D, E và F

Thời gian lưu tương đối so với acid acetylsalicylic (thời gian lưu khoảng 5 min): Tạp chất A khoảng 0,7; tạp chất B khoảng 0,8; tạp chất C khoảng 1,3; tạp Chất D khoảng 2,3; tạp chất E khoảng 3,2; tạp chất F khoảng 6,0

Kiểm tra tính phù hợp của hệ thống: Trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (2), độ phân giải giữa pic của acid acetylsalicylic với pic của tạp chất C ít nhất là 6,0

Giới hạn:

Tạp chất A, B, C, D, E, F: Với mỗi tạp chất, diện tích pic không được lớn hơn 1,5 lần diện tích pic chính thu được trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu ( 1) (0,15 %), Các tạp chất khác: Diện tích pic của mỗi tạp chất không được lớn hơn 0,5 lần diện tích píc chính trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (1) (0,05 %)

Tổng diện tích của tất cả các pic tạp chất không được lớn hơn 2,5 lần diện tích pic chính thu được trên sắc ký đồ của dung dịch đối chiếu (1) (0,25 %)

Bỏ qua những pic có diện tích nhỏ hơn 0,3 lần diện tích pic chính thu được trên sắc

ký đồ của dung dịch đối chiếu ( 1) (0,03 %)

Ghi chú:

Tạp chất A: Acid 4-hydroxybenzoic

Tạp chất B: Acid 4-hydroxybenzen-1,3-dicarboxylic (acid 4 -hydroxyisophthalic) Tạp chất C: Acid 2-hydroxybenzencarboxylic (acid salicylic)

Tạp chất D: Acid 2-[[2-(acetyloxy)benzoyl] oxy] benzoic (a acetylsalicylsalicylic) Tạp chất E: Acid 2-[(2-hydroxybenzoyl) oxy] benzoic (salsalat, a salicylsalicylic) Tạp chất F: 2-(acetyloxy)benzoic anhydrid (acetylsalicylic anhydrid)

+ Kim loại nặng

Không được quá 20 phần triệu (Phụ lục 9.4.8) Hòa tan 1,0 g chế phẩm trong 12 ml aceton (TT) và pha loãng với nước thành 20 ml Lấy 12 ml dung dịch thu được đem thử theo phương pháp 2 Pha loãng dung dịch chì mẫu 100 phần triệu Pb (TT) bằng hỗn hợp aceton – nước (9:6) để được dung dịch chì mẫu 1 phần triệu để chuẩn bị

+ Mất khối lượng do làm khô

Không được quá 0,5 % (Phụ lục 9.6) (1,000 g; trong chân không)

+ Tro sulfat

Không được quá 0,1 % (Phụ lục 9.9, phương pháp 2) Dùng 1,0 g chế phẩm

- Định lượng

Hòa tan 1,000 g chế phẩm trong 10 ml ethanol 96 % (TT) trong bình nón nút mài Thêm 50,0 ml dung dịch natri hydroxyd 0,5 N (CĐ) Đậy nút bình và để yên trong 1

h Chuẩn độ bằng dung dịch acid hydrocloric 0,5 N (CĐ), dùng 0,2 ml dung dịch phenolphthalein (TT) làm chỉ thị Song song làm mẫu trắng 1 ml dung dịch natri hydroxyd 0,5 N (CĐ) tương đương với 45,04 mg C9H804

4 Định tính

Phổ hồng ngoại

Nguyên tắc: Dựa vào sự hấp thu hồng ngoại của các chất

Yêu cầu: Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của acetylsalicylic chuẩn

Tiến hành (kiến tập, phụ lục 4.2 – Dược điển Việt Nam IV):

Đo phổ hồng ngoại của aspirin tổng hợp được và của acid salicylic nguyên liệu

So sánh phổ hồng ngoại của aspirin tổng hợp được với phổ chuẩn của aspirin và với phổ của acid salicylic nguyên liệu

Nghiền 1-2 mg chất thử với 300-400 mg bột mịn Kali bromid (IR) hoặc Kali clorid (IR) đã sấy khô Lượng này thường đủ để tạo một viên nén có đường kính 13mm và cho phổ có cường độ phù hợp Nghiền hỗn hợp cẩn thận và rải nó trong một khuôn thích hợp Nén khuôn có hỗn hợp chất thử tới áp suất khoảng 800 MPa trong điều kiện chân không

Viên nén không đạt yêu cầu nếu kiểm tra bằng mắt thường thấy viên nén không đồng nhất và không trong suốt hay độ truyền quang ở khoảng 2000 cm-1 nhỏ hơn 75% khi không có băng hấp thu đặc hiệu ở vùng này và không có bù trừ bên tia đối chiếu trừ khi có chỉ dẫn khác

Ghi phổ từ 4000 cm-1 đến 670 cm-1 Cực tiểu độ truyền qua (cực đại hấp thụ) trong phổ của chất thử và chất đối chiếu phải tương đương về vị trí và cường độ

Cách biện giải phổ hồng ngoại:

- Quan sát vùng số sóng cao (>1500 cm-1 , vùng nhóm chức), tập chung vào các băng chính

- Đối với mỗi băng chính, căn cứ vào cấu trúc dự kiến của chất để xác định băng này

có thể tương ứng với cực đại hấp thu của nhóm chức nào

- Sử dụng 1 số sóng thấp để khẳng định các cấu trúc có thể có

Lưu ý:

- Không hi vọng có thể xác định được tất cả các băng trong phổ

- Sử dụng cả các bằng chứng âm tính và dương tính

- Kiểm tra chéo khi có thể

- Cường độ băng có thể thay đổi trong những trường hợp nhất định

- Số sóng có thể thay đổi tùy theo dạng của chất (lỏng, rắn, dung dịch)

- Loại trừ băng của dung môi

Hình ảnh phổ hồng ngoại của aspirin tổng hợp Kết quả - Nhận xét

Phổ hồng ngoại của aspirin tổng hợp và aspirin nguyên liệu

Aspirin tổng hợp

+ 1681,0 cm-1 → C=O (-COOH)

+ 2549,5 cm-1 → C-H (nhân thơm)

+ 2955,8 cm-1 → O-H (-COOH)

+ 1092,1 cm-1 → C-O (-COOH)

+ 1751,8 cm-1 → C-O (-COO)

+ 1602,8 cm-1 → vòng benzen

Phổ chuẩn của Aspirin

+ 1684,1 cm-1 → C=O (-COOH)

+ 2544,7 cm-1 → C-H (nhân thơm)

+ 3015,3 cm-1 → O-H (-COOH)

+ 1751,1 cm-1 → C-O (-COO)

+ 1604,9 cm-1 → vòng benzen

=> Phổ hồng ngoại của chế phẩm phù hợp với phổ hồng ngoại của acetylsalicylic

chuẩn

- Không có sự khác nhau nhiều giữa phổ hồng ngoại của aspirin tổng hợp và aspirin chuẩn

- Có một số điểm khác nhau giữa phổ aspirin tổng hợp với phổ chuẩn aspirin nguyên nhân có thể do sai số hoặc do thao tác kĩ thuật khi tiến hành đo phổ

5 Thử tinh khiết

5.1 Độ trong và màu sắc của dung dịch

Hòa tan 1,0 g chế phẩm trong 9 ml ethanol 96% (TT) Dung dịch phải trong và không màu

Kết quả - Nhận xét

- Độ trong: Quan sát thấy dung dịch trong suốt, độ trong tương đương với độ

trong của dung dịch ethanol 96%

- Màu sắc: Quan sát thấy dung dịch không màu tương đương với dung dịch

ethanol 96%

5.2 Mất khối lượng do làm khô

Yêu cầu: Không được quá 0,5%

Tiến hành: Cân 1,000g chế phẩm Làm khô trong chân không đến khối lượng không đổi

Kết quả: Hàm ẩm: 1.41 %

Yêu cầu: Hàm ẩm không được quá 0,5%

Nhận xét: Độ ẩm của chế phẩm đo được lớn hơn so với yêu cầu có thể do một số

nguyên nhân sau:

+ Chế phẩm chưa được làm khô và bảo quản đúng tiêu chuẩn

+ Tiến trình, thao tác thực hiện đo hàm ẩm thực hiện chưa đúng với kĩ thuật

6 Định lượng

Yêu cầu: Phải chứa 99,5-101,0% C9H8O4 tính theo chế phẩm đã làm khô

Nguyên tắc: chuẩn độ ngược acid-base Dùng NaOH dư để thủy phân chức ester của aspirin Sau đó chuẩn độ lượng NaOH còn lại bằng HCl 0,5 M Phản ứng xảy ra như sau:

Tiến hành: Hòa tan 1,000 g chế phẩm trong 10 ml ethanol 96% trong bình nón 250ml nút mài Thêm 50,0 ml dung dịch natri hydroxide 0,5 M Đậy nút bình và để yên trong 1 giờ Chuẩn độ bằng dung dịch acid hydrocloric 0,5 M, dùng 0,2 ml dung dịch phenolphtalein làm chỉ thị Song song làm mẫu trắng

Mẫu trắng: Lấy 10ml ethanol 96% thêm 50,0 ml dung dịch natri hydroxyd và 0,2 ml dung dịch phenolphthalein

1 ml dung dịch natri hydroxide 0,5 M tương đương với 45,04 mg C9H8O4

VHCL (mẫu

trắng)

22,5 ml 22,6 ml 35,5 ml 40,5 ml 23,8 ml

Thực hành:

- Pha mẫu thử

- Song song làm mẫu trắng.

Kết quả - Nhận xét

Kết quả:

Do NaOH và HCl có cùng nồng độ nên các bước tính toán sẽ theo thể tích:

V HCl chuẩn độ chất thử = 34ml

V HCl chuẩn độ mẫu trắng = 40.5ml

Vì V NaOH ban đầu = 25+20=45 ml

V HCl chuẩn độ chất thử = V NaOH dư = 34ml

→ V NaOH tham gia phản ứng = 45 - 34= 11ml

Mà 1 ml dung dịch natri hydroxide 0,5 M tương đương với 45,04 mg C9H8O4

→ Lượng Aspirin trong chế phẩm là 11 x 45.04= 495.44 mg =0.49544g

→ Hàm lượng Aspirin= 0.49544/0.5 x 100%=99.1%

Nhận xét: Hàm lượng Aspirin = 99.1% nằm ngoài khoảng 99.5-101.0% nên chưa đạt

yêu cầu Nguyên nhân có thể là do sai số khi thực hiện phép chuẩn độ, kỹ thuật chưa đúng mực dẫn đến pha chất thử chưa chính xác

7 Câu hỏi.

7.1 Trình bày cấu tạo của máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR).

Phương pháp phân tích theo phổ hồng ngoại là một trong những kỹ thuật phân tích rất hiệu quả

Phương pháp này cung cấp thông tin về cấu trúc phân tử nhanh, không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp

Kỹ thuật này dựa trên hiệu ứng đơn giản là: các hợp chất hoá học có khả năng hấp thụ chọn lọc bức xạ hồng ngoại

Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại nói ở đây là vùng phổ nằm trong khoảng 2,5

-25 Micro hoặc vùng có số sóng 4000 - 400 cm-1

Máy quang phổ là dụng cụ quang học dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp

thành những thành phần đơn sắc khác nhau (PHỔ)

Nguyên lý hoạt động: Dựa vào khả năng hấp thụ chọn lọc các bức xạ rọi vào dung

dịch của chất nghiên cứu đặt trong một dung môi nhất định

Sơ đồ cấu tạo

● Nguồn đèn Nernst, đèn global, phát ra bức xạ hồng ngoại liên tục

● Bộ giao thoa kế: Gồm một gương cố định M2, một gương di động M1 và bộ tách

quang Bộ tách quang là một tấm kính phân tách sáng được chế tạo từ một số vật liệu

khác nhau tùy thuộc vào vùng hồng ngoại xa hay gần, mỗi loại vật liệu được sử dụng cho một vùng giới hạn bước sóng

● Đầu thu (detector): Nguyên tắc cơ bản của detector là khi một photon đập vào mặt

của một chất rắn sẽ làm bật ra các electron, sau đó các electron này chuyển động

và đập vào bề mặt chất rắn và lại làm bật ra electron với số lượng lớn hơn nhiều lần Chất rắn đó phải là những chất bán dẫn và mỗi chất tương ứng với một vùng bức

xạ hồng ngoại khác nhau

Một số chất bán dẫn làm detector là vùng phổ hồng ngoại tương ứng

● Buồng mẫu nơi chứa mẫu cần đo, đặt trước đầu thu (detector) để sáng sáng qua buồng mẫu thì đến detector

● Hệ điện tử: gồm bộ khuếch đại, bộ điều khiển và lọc, bộ chuyển đổi

Cấu tạo của thoa kế Michelson gồm gương phẳng di động M1, một gương cố định M2 và một tấm kính phân sáng S Ánh sáng từ nguồn chiếu vào tấm kính S tách làm hai phần bằng nhau, một phần chiếu vào gương M1 và một phần khác chiếu vào gương M2, sau đó phản xạ trở lại qua kinh S, một nửa trở về nguồn, còn một nửa chiếu qua mẫu đi đến detector Do gương M1 di động làm cho đoạn đường của tia

sáng đi đến gương M1 rồi quay trở lại có độ dài lớn hơn đoạn đường tia sáng đi đến gương M2 rồi quay trở lại và được gọi là sự trễ Do sự trễ này đã làm ánh sáng sau khi qua thoa kế biến đổi từ tần số cao xuống tần số thấp Sau đó ánh sáng qua mẫu bị hấp thụ một phần rồi đi đến detector, nhờ kỹ thuật biến đổi Fourier nhận được một phổ hồng ngoại bình thường ghi trên phổ kế hồng ngoại tán sắc nhưng có độ phân giải và tỷ số tín hiệu/nhiễu (S/N) cao hơn, nghĩa là phổ nhận được có chất lượng tốt hơn, đặc biệt thời gian ghi phổ nhanh, chỉ khoảng 30 giây

So sánh sự khác nhau cơ bản:

Máy quang phổ hồng ngoại 2

chùm tia.

Máy quang phổ hồng ngoại hấp thụ Fourier.

Bộ tạo đơn sắc Bộ giao thoa kế

Có môi trường đo (dung dịch ) Không có môi trường đo

Cường độ bức xạ không thay đổi

theo thời gian

Cường độ bức xạ thay đổi theo thời gian

Các máy phổ hồng ngoại thế hệ mới được chế tạo theo kiểu biến đổi Fourier (Fourier Transformation Infrared Spectrometer-FTIR Spectrometer) Trong các máy này, người ta dùng bộ giao thoa (giao thoa kế) Michelson thay cho bộ tạo đơn sắc

Giao thoa kế Michelson là thiết bị tách chùm bức xạ thành hai thành phần có

cường độ bằng nhau rồi sau đó kết hợp trở lại thành bức xạ có cường độ thay đổi theo thời gian

Ưu điểm

- Độ phân giải tương đối cao

- Đo được phổ cường độ yếu

- Toàn bộ phổ thu được một cách đồng thời

- Phổ không bị nhiễu trong quá trình thu

Ứng dụng:

Nhận dạng vật liệu và định lượng:

● Hợp chất hữu cơ

● Cấu trúc một số hợp chất vô cơ

● Giám định pháp y

● Xác định vật liệu đồng nhất

Khả năng phân tích:

● Hiệu suất kết dính

● Định lượng thiết bị đúc nhỏ.

● Phân lớp vật liệu

● Ăn mòn hoá học

Chất lượng điều khiển hiển thị:

● So sánh mẫu

● Cách thức quét định lượng

● So sánh vật liệu từ nhiều mẫu khác nhau

7.2 Biện giải phổ hồng ngoại của aspirin, so sánh với phổ hồng ngoại của acid salicylic.

Biện giải phổ IR Aspirin

3015,3 cm-1: liên kết

OH-2544,7 cm-1: liên kết C-H

1751,1 cm-1: liên kết

COO-1684,1 cm-1: liên kết C=O (acid)

1604,9 cm-1: vòng benzen

Biện giải phổ IR của acid salicylic