Н. Е. Блажеевский, О. В. Антоненко, Р. И. Клюева

Количественное определение N-ацетилцистеина методом амперометрического титрования

Украинская фармацевтическая академия, г. Харьков

N-ацетилцистеин (L-цистеин — 2-( N-ацетиламино)-3-меркаптопропановая кислота) находит широкое применение в медицине как специфический антидот при отравлениях, а также как высокоэффективное отхаркивающее средство, часто в сочетании с аскорбиновой кислотой [3].

Как видно из литературы, N-ацетилцистеин (АЦЦ) относится к соединениям малоизученным, и публикации о методах анализа его встречаются крайне редко, вызывая необходимость аналогии с L-цистеином при поиске известных и разработке новых методов анализа АЦЦ. Для количественного определения тиолсодержащих аминокислот используют методы окислительно-восстановительного титрования растворами йода [5], AgNO₃, соли Cu(II), K₃[Fe(CN)₆] и др. [1, 2, 4, 6]. Однако эти методы не позволяют определять АЦЦ и аскорбиновую кислоту при совместном присутствии в комбинированных лекарственных формах.

Для раздельного определения АЦЦ и аскорбиновой кислоты в гранулах для приготовления раствора для внутреннего применения (АЦЦ 100 HEXAL PHARMA) нами применен метод амперометрического титрования с использованием нового реагента — пербензойной кислоты (ПБК). Было установлено, что при прямом титровании смеси в кислой среде (pH 1,1) происходит окисление только аскорбиновой кислоты, вследствие того, что редокс-потенциал ее ниже, чем у АЦЦ (на 1 моль аскорбиновой кислоты расходуется 1 моль ПБК). После прибавления избытка KI по мере дальнейшего титрования раствором ПБК в результате образования обратимой системы I2/I– наблюдается дальнейшее стехиометричное расходование титранта на реакцию с АЦЦ (на 1 моль АЦЦ расходуется 1 моль ПБК). Ток в гальванической цепи снова перестает изменяться, пока весь АЦЦ не будет окислен до моносульфоксида N-ацетилцистеина. Дальнейшее окисление АЦЦ в условиях анализа кинетически заторможено. На данном принципе и основано предложенное нами амперометрическое определение обоих компонентов при совместном присутствии.

Экспериментально установлено, что оптимальным фоном является 0,05 М раствор H₂SO₄, так как при этом наблюдается наиболее выраженный излом кривой зависимости тока от объема титранта. В качестве индикаторного использовали платиновый микроэлектрод с ртутным контактом, а электродом сравнения служил хлорсеребряный электрод, насыщенный хлоридом калия. Для измерения собирали гальваническую цепь с переносом ионов, использовали электролитический солевой мостик, заполненный насыщенным раствором KNO₃, ЭДС цепи измеряли цифровым микроамперметром В7-35 с точностью 0,1 мкА. Титрование проводили при + 0,2 В (насыщенный хлорсеребряный электрод). Титрантом служил 0,005–0,01 М раствор ПБК, концентрацию которого устанавливали методом йодометрии [6].

Реакция окисления анализируемых соединений представлена на схеме 1.

Схема 1.

Анализировали гранулят для приготовления раствора для внутреннего применения. Один пакетик гранулята содержит 100 мг ацетилцистеина, 2,9 г сахарозы, 12,5 мг аскорбиновой кислоты в качестве стабилизатора; № партии 74 SC56 (АЦЦ 100, “HEXAL PHARMA”, Германия). Точную навеску гранулята, растертого в порошок, подбирали так, чтобы на титрование расходовалось не более 3–5 мл титранта. Возможно растворение исследуемого препарата и использование в анализе его раствора.

Содержание АЦЦ (Х) в граммах в одном пакете гранулята рассчитывали по формуле:

X = (V x c x Э х 50 x b) / (a x 1000 x Va);

где V — эквивалентный объем титранта, мл;
c — молярная концентрация эквивалента титранта, моль/л;
Э — молярная масса эквивалента АЦЦ (Э = М/2=81,6 г/моль);
50 — объем мерной колбы, взятый для разведения навески, мл;
b — средняя масса содержимого одного пакетика, г;
a — навеска гранулята, взятая на анализ, г;
1000 — пересчет в граммы;
Va — объем раствора препарата, взятый на анализ, мл.

Содержание аскорбиновой кислоты в граммах в одном пакете гранулята рассчитывали по формуле, аналогичной приведенной выше.

Молярная масса эквивалента аскорбиновой кислоты Э = М/2 = 88,065 г/моль.

Результаты анализа приведены в таблице.

Как видно из результатов анализа, предлагаемый метод имеет ряд преимуществ. При выполнении количественного анализа препарата АЦЦ раствор не нужно охлаждать до 2–4^оС, как при йодометрическом определении. В отличие от известных методов амперометрического титрования тиолсодержащих аминокислот предлагаемый метод позволяет одновременно контролировать содержание обоих компонентов — АЦЦ и аскорбиновой кислоты в одном аликвотном объеме. Значительным преимуществом данного метода является быстрота выполнения, точность измерения, возможность автоматизации процесса при выполнении серийных анализов. Относительная ошибка при определении 0,25–0,5 мг аскорбиновой кислоты и 2–4 мг АЦЦ в грануляте составляет 3,15% и 0,9% (отн.) соответственно. Полученные результаты анализа свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки определения.

Выводы

1. В качестве нового оксидиметрического реагента на тиолсодержащие аминокислоты предложена пербензойная кислота.
2. Разработана методика количественного определения АЦЦ и аскорбиновой кислоты в комбинированных лекарственных формах при совместном присутствии методом амперометрии.

Литература

1. Берка А., Вултерин Я., Зыка Я. Новые ред-окс-методы в аналитической химии/Пер. с чешск. под ред. А. М. Бусева.— М.: Химия, 1968.— 320 с.
2. Байулеску Г., Кошофрец В. Применение ионселективных мембранных электродов в органическом анализе/Пер. с англ. В. В. Соболя.— М.: Мир, 1980.— С. 100–106.
3. Машковский М. Д. Лекарственные средства.— Т. 1.— Харьков: Торсинг., 1997.— С. 350–351.
4. Ковальчук Т. В., Медведовский А. А.//Фармация. –1989.— № 1-А.— С. 66–68.
5. Методы анализа лекарств/Максютина Н. П., Каган Ф. Е., КириченкоА. А., Митченко Ф. А.— К.: Здоров’я, 1984.— 224 с.
6. Сиггиа С., Ханна Дж. Г. Количественный органический анализ по функциональным группам.— М.: Химия, 1983.— 671 с.