Universiteit Utrecht

Faculteit Farmacie

Farmaceutische Analyse

Kanttekeningen bij de analyse van vette hulpstoffen

Samenstelling

De meeste vette hulpstoffen bestaan uit mengsels van homologen van een of meer van de volgende typen verbindingen: De identificatie is daardoor ingewikkelder dan die van een enkelvoudige chemische verbinding. In feite zou voor een identificatie de identiteit van alle samenstellende verbindingen en de kwantitatieve verhouding er van moeten worden vastgesteld.

Klassieke analyse

De traditionele identificatie bestond uit het bepalen van een aantal fysische kenmerken als

en chemische kenmerken als

Bij bewaring kunnen hulpstoffen met onverzadigde bindingen peroxiden vormen. De bepaling van het peroxidegetal dient als controle op bederf.
Deze klassieke methoden voor de karakterisering worden in toenemende mate vervangen door chromatografische methoden.

Chromatografische methoden

Adsorptiechormatografie op silicagel geeft een scheiding op functionele groepen. Het is daardoor een zeer geschikte methode om koolwaterstoffen, wassen, triglyceriden, diglyceriden, monoglyceriden en vetalcoholen als groepen van elkaar te scheiden. Als loopmiddel wordt een mengsel van petroleumether en ether in de verhouding 90/10 aanbevolen. Deze methode staat beschreven in het dictaat van de tweedejaarscursus chromatografie.

Reversed phase chromatografie op met octadecylgroepen gemodificeerd silicagel geeft een scheiding die op het solvofobe effect in de mobiele fase berust. Daarom spelen bij deze vorm van chromatografie zowel de functionele groepen als de ketenlengte een rol. De chromatogrammen zijn daardoor veel complexer dan die bij de adsorptiechropmatografie op silicagel.
Dit type chromatografie wordt zowel als dunnelaagchromatografie (2.3.2. IDENTIFICATION OF FATTY OILS BY THIN-LAYER CHROMATOGRAPHY) als als HPLC (monografie SESAME OIL). Bij deze voorbeelden wordt gebruik gemaakt van het feit, dat triglyceriden met met een dubbele banden minder retentie vertonen dan de overeenkomstige verzadigde verbindingen.

Gaschromatografie wordt toegepast voor de analyse van zetzuren. Na hydrolyse van de oorspronkelijke esters en methylering van de vrijgekomen vetzuren worden deze gaschromatografisch geanalyseerd. Een voorbeeld hiervan is het voorschrift 2.4.22. FOREIGN OILS IN FATTY OILS BY GAS CHROMATOGRAPHY. Ook het dictaat van de tweedejaarscursus chromatografie is een voorschrift voor deze analysemethode te vinden. Om een voldoende scheidend vermogen te krijgen wordt gebruik gemaakt van capillaire kolommen met polaire stationaire fasen. De monografie COD LIVER OIL geeft een voorbeeld van een dergelijk chromatogram.
Indien men gebruik maakt van stationaire fasen die ook bij zeer hoge temperatuur stabiel zijn is het mogelijk triglyceriden en andere hulpstoffen in intacte vorm te chromatograferen.

Sommige vette oliën bevatten esters van sterolen (alcoholen met een steroid structuur). Deze sterolen kunnen na verzepen gaschromatografisch aangetoond worden. De Ph. Eur. geeft een uitwerking van deze analysemethode (2.4.23. STEROLS IN FATTY OILS)

Gelpermeatiechromatografie geeft een beeld van de molecuulgewichtsdistributie van vetachtige hulpstoffen. Dit is een geschikte methode om de verschillende vormen van vloeibare paraffine van elkaar te onderscheiden.

Koolwaterstoffen

Gangbare koolwaterstoffen bevattende hulpstoffen Deze producten zijn afkomstig van de petrochemische industrie.
Vaseline is een gezuiverd destillatieresidu dat nagenoeg, maar niet volledig oplosbaar is petroleumether. het vertoont onder UV-licht in geringe mate fluorescentie
Vaste paraffine bestaat hoofdzakelijk uit n-alkanen.
De varianten van de vloeibare paraffine bestaan uit mengsels van vertakte en onvertakte alkanen. De verschillen in eigenschappen worden bepaald door de molecuulgewichtsdistributie.

Het inerte karakter van deze stoffen maakt dat voor het aantonen van deze stoffen geen "chemische" identiteitsreacties beschikbaar zijn. Als groep zijn deze stoffen te herkennen doordat zij ook met de meest apolaire loopmiddelen op silicagel geen retentie vertonen. Met behulp van gaschromatografie en gelpermeatiechromatografie kan een indruk van de molecuulgewichtsdistributie verkregen worden.

Ook in enkele andere hulpstoffen als wolvet en bijenwas bestaan voor een klein deel uit koolwaterstoffen.

Wassen als hulpstoffen

Veelgebruikte wassen
Met de term 'wassen' worden enkelvoudige esters van vetzuren en vetalcoholen met lange ketens of sterolen aangeduid. De verzeping van wassen verloopt veel moeilijker, dan die van triglyceriden, zoals uit de onderstaande informatie blijkt.
Veelgebruikte wassen zijn
Gele en witte bijenwas
Gele bijenwas wordt verkregen door het smelten van honingraatwanden, gemaakt door de honingbij Apis mellifera.. De witte bijenwas wordt verkregen door het bleken van gele bijenwas.

samenstelling Cera flava en cera alba bestaan uit een mengsel van

algemene chemische karakerisering
To 2.00 g (m g) in a 250 ml conical flask fitted with a reflux condenser add 30 ml of a mixture of equal volumes of alcohol R and xylene R and a few glass beads and heat until the substance is dissolved. Add 25.0 ml of 0.5 M alcoholic potassium hydroxide and heat under the reflux condenser for 3 h. Titrate the hot solution immediately with 0.5 M hydrochloric acid, using 1 ml of phenolphthalein solution R1 as indicator (n1 ml). Reheat the solution to boiling several times during the course of the titration. Carry out a blank titration (n2 ml).

Wolvet

Wolvet is een vetachtig materiaal, dat uit de wol van schapen (Ovis aries) verkregen wordt door uitwassen.
Door het gehalte aan vrije alcoholen kan adeps lanae tot meer dan een gelijk gewicht aan water opnemen. Het product met 25% water wordt lanoline (hydrous wool fat of adeps lanae hydrosus) genoemd. Het mag maximaal 150 ppm of butylhydroxy-tolueen als stabilisator bevatten.
De Ph. Eur. kent een gehydrogeneerde vorm van wolvet: Adeps lanae hydrogenatus.

samenstelling
Wolvet is een zeer complex mengsel van esters (95%) en vrije alcoholen.
Als alcoholen worden genoemd

Als vetzuren worden genoemd

algemene chemische karakterisering
Cetiol V
Cetiol V bestaat voornamelijk uit decyloleaat.
Het wordt gebruikt in de FNA crèmes als cremor lanette en cremor cetomacrogolis.

Walschot (Walschot)

In oudere voorschriften wordt walschot (cetaceum) als hulpstof gebruikt. Vanwege het verbod van de jacht op de potvis is dit product thans niet meer beschikbaar.

Chromatografie van wassen

Bij dunnelaagchromatografie op silicagel geven Cetiol V, cera alba en cera flava vlekken met de karakteristieke Rf-waarde van wassen. Door de grote diversiteit in homologe reeksen geeft Adeps lanae bij deze vorm van chromatografie een karakteristiek patroon van een groot aantal vlekken.
Cetiol V kan gaschromatografisch geanalyseerd worden op gepakte kolommen met 3% OV-17. Voor de gaschromatografie van adeps lanae, cera flava en cera alba is een stationaire fase nodig die bij hogere temperatuur gebruikt kan worden (bv. Dexsil).

Triglyceriden (vette oliën), diglyceriden en monoglyceriden

Gangbare hulpstoffen die uit triglyceriden bestaan
Tot deze groep behoren de gangbare vette oliën (fixed oils, olea pinguia). In de Ph. Eur. zijn of worden verschillende plantaardige en dierlijke vette oliën beschreven, die verkregen zujn door uitpersing of extractie van olierijke delen. Er wordt onderscheid gemaakt in Belangrijke vette oliën (al of niet gezuiverd of gehydreerd zijn: De meeste van de bovenstaande oliën bevatten hoofdzakelijk de vetzuren met 18 koolstofatomen en met respectievelijk 0, 1, 2 of 3 dubbele bindingen (stearinezuur, oliezuur, linolzuur en linoleenzuur). Het verschil in de verhouding van deze vetzuren geeft karakteristieke verschillen in het chromatografisch gedrag van de intacte triglyceriden bij dunnelaagchromatografie op reversed phase silica. Het is echter ook mogelijk de vetzuren na hydrolyse te chromatograferen in een reversed phase systeem.

Levertraan = Cod-liver Oil of Halibut-liver Oil = Iecoris aselli oleum werd traditioneel gebruikt als een belangrijke bron van vitamine A en D. Tegenwoordig staat dit product vooral in de belangstelling door het voorkomen van speciale vetzuren. Levertraan dient als geneesmiddel en niet als hulpstof beschouwd te worden.

Wonderolie = castor oil = ricini oleum bevat triglyceriden van ricinolzuur C6H13 - CHOH - CH=CH - C7H14 - COOH.
Deze olie is daardoor in tegenstelling tot normale vette olien wel mengbaar met alcohol.

Cocosvet = coconut oil = cocois oleum en het product Medium-chain Triglycerides dat hieruit bereid wordt bevatten voornamelijk verzadigde vetzuren met een ketenlengte van 8 tot 12 koolstofatomen.

Hard fat = Adeps solidus bestaat hoofdzakelijk uit triglyceriden van laurine (37-51%), myristine en palmitinezuur en wisselende hoeveelheden diglyceriden en monoglyceriden.
Het dient als vervanging voor de klasieke zetpilbasis oleum cacao.

Myoglyol = medium-chain triglycerides = triglycerida saturata media

Definition
Medium-chain triglycerides are obtained from the oil extracted from the hard, dried fraction of the endosperm of Cocos nucifera L. or from the dried endosperm of Elaeis guineensis Jacq.
They consist of a mixture of triglycerides of saturated fatty acids, mainly of caprylic acid (C8H16O2) and of capric acid (C10H20O2). They contain not less than 95 per cent of saturated fatty acids with 8 and 10 carbon atoms.
Physical and chemical properties Composition of fatty acids.
Carry out the test for foreign oils in fatty oils by gas chromatography (2.4.22). The fatty acid fraction has the following composition:

Adeps solidus (Hard Fat)

De onderstaande informatie is ontleend aan de betreffende monografie uit de Pharmacopoeia Europea.

Definition
Hard fat consists of a mixture of triglycerides, diglycerides and monoglycerides, which may be obtained either by esterification of fatty acids of natural origin with glycerol or by transesterification of natural fats. Each type of hard fat is characterised by its melting point, its hydroxyl value and its saponification value. It contains no additives.

Physical and chemical properties

Labelling
The label states: Chromatografische eigenschappen
DLC
Bij het standaard voorschrift voor dunnelaagchromatografisch onderzoek op silicagel vertoont Adeps solidus een vlek met de karateristieke Rf-waarde van triglyceriden.
Afhankelijk van de hoeveelheid aanwezige diglyceriden zijn op het chromatogram meer of minder duidelijke vlekken van de 1,3-diglyceriden en vlak daaronder de 1,2-diglyceriden waar te nemen.
Soms is vlak boven het opbrengpunt ook nog een vlek van monoglyceriden aanwezig.
Gaschromatografie
Na hydrolyse en methylering worden als aanwezige vetzuren vooral laurine, myristine en palmitinezuur aangetoond.
Bij chromatografie op een dexsil-kolom worden op het chromatogram achtereenvolgens een homologe reeks van diglyceriden gevolgd door een homologe reek van trglyceriden waargenomen.

Vetalcoholen

Als hulpstoffen gangbare vetalcoholen Cetostearylalcohol = cetostearyl alcohol = alcohol cetylicus et stearylicus
Cetyl en stearylalcohol worden voornamelijk gebruikt in de vorm van het mengsel cetostearylalcohol.
Dit product wordt bij voorkeur geanalyseerd met gaschromatografie. De pharmacopoeia Europea schrijft hiervoor een dimethylsiliconpolymeer als stationaire fase voor. De beide stoffen kunnen echter ook gechromatografeerd worden op andere fasen.
Bij adsorptiechromatografie op silicagel vallen de vlekken van de beide stoffen samen. Het is daardoor niet mogelijk op deze wijze onderscheid tussen deze stoffen te maken.
Bij de analyse van cremes is het echter ook mogelijk deze stoffen na acetyleren als acetylesters te chromatograferen. Eventueel aanwezige sorbitol kan daarbij als sorbitolhexaacetaat aangetoond worden. Cetiol V wordt bij deze analyse als zodanig aangetoond.

Wolvetalcoholen = wool alcohols = Alcoholia adipes lanae

De alcoholen uit wolvet worden worden verkregen door verzeping van wolvet. Dit product bevat zeer veel cholestaanderivaten (vooral cholesterol) en lanostaanderivaten (o.a. lanosterol). Chemische eigenschappen Digitonine reactie Sterolen als cholesterol geven een neerslag met digitonine. Deze reactie wordt gebruikt bij de gehaltebepaling van wool alcohols.

Vetzuren

Veel voorkomende vetzuren

Deze vetzuren spelen in de farmaceutische analyse een rol als bestanddelen van triglyceriden, als zouten (magnesium-, calcium- en zinkstearaat) en als vrije vetzuren (stearinezuur en oliezuur).
Undecyleenzuur wordt als antimycoticum gebruikt. Het is dus geen hulpstof. Het wordt hier echter vermeld omdat de analyse er van vergelijkbaar is met die van de overige vetzuren.

Stearinezuur en stearaten
Wanneer binnen de farmacie over stearinezuur gesproken wordt wordt hiermee veelal een mengsel van palimitinezuur en stearinezuur bedoeld. Dat geld ook voor de zouten calcium-, magnesium en zinkstearaat.
Voor de identificatie wordt door de Pharmacopoeia Europea de bepaling van het stolpunt voorgeschreven.
Een gaschromatografische bepaling ligt echter meer voor de hand. De onderstaande methode is ook op het practicum eenvoudig uit te voeren.

Na isolatie door extractie met ether en kunnen deze vetzuren worden aangetoond door het residu na afdampen van de ether op te lossen in 0,1 M tetrabutylammoniumhydroxide en de verkregen oplossing te injecteren.
In het injectiesysteem van de gasgromatograaf ontstaan de butylesters van deze verzuren die als duidelijk gescheiden pieken op het chromatogram verschijnen.
Deze methode kan ook worden toegepast voor de identificatie van undecyleenzuur.
Gaschromatische analyse van vetzuren
De Pharmacopoeia Europea geeft een voorschrift voor de analyse van vetzuren als methylesters in 2.4.22. FOREIGN OILS IN FATTY OILS BY GAS CHROMATOGRAPHY.
De op het practicum beschikbare fasen (Carbowax en OV-17) levert onvoldoende resultaten, omdat de selectieve vertraging door dubbele banden onvoldoende is.

DLC van vetzuren
De Ph.Eur. geeft een voorschrift voor een dunnelaagchromatografische scheiding van onverzadigde vetzuren.

Farmaceutische Analyse 5e-jaar |

24 november 2000