Toets Analyse van Bereidingen 30 oktober 1998.

Raadpleeg ook de uitwerking van dit tentamen.

Beantwoord de onderstaande vragen en licht de gegeven antwoorden toe.
Schrijf uw volledige naam en studentnummer op het antwoordblad.

Vraag 1 ( per onderdeel kunnen 4 punten behaald worden).

In het onderstaande preparaat dienen jodium en kaliumjodide bepaald te worden:
Jodium 4 g
Kaliumjodide 8 g
Water tot 100 ml
Geef aan in hoeverre de onderstaande titraties hierbij bruikbaar zijn en welke van de beide stoffen hiermee bepaald kunnen worden. Geef per titratie de reactie vergelijking.
a. Titratie met 0,1 M thiosulfaat met gebruik van zetmeel als indicator.
b. Titratie met 0,1 M natriumarseniet in bicarbonaat milieu in aanwezigheid van een weinig zetmeeloplossing.
c. Titratie met 0,1 M zilvernitraat met potentiometrische eindpuntbepaling met behulp van een zilverelectrode.
d. Titratie met 0,05 M kaliumjodaat in sterk zoutzuur milieu in aanwezigheid van een kleine hoeveelheid chlororm.

Vraag 2 ( per onderdeel kunnen 4 punten behaald worden).

Kinine is een traditioneel geneesmiddel. Zie voor de structuur en de eigenschappen het bijgevoegde overzicht. Het werd en wordt onder meer in de volgende vormen gebruikt:
a. Chininum = kinine . 3 aq (base) M_r 378,5
b. Chinini Bisulfas = kinine . H₂SO₄ . 7 aq M_r 548,6
c. Chinini Sulfas = (kinine)₂ . H₂SO₄ . 2 aq M_r 782,9
d. Chinini Hydrochloridum = kinine . HCl . 2 aq M_r 396,9
Omdat de hier gebruikte traditionele latijnse namen chemisch niet geheel correct zijn, is achter elke naam de samenstelling van de betreffende vorm gegeven.
Geef per stof aan welke functionele groepen geprotoneerd en welke gedeprotoneerd zijn.
Geef aan in hoeverre deze stoffen getitreerd kunnen worden met 0,1 M perchloorzuur in watervrij azijnzuur en met 0,1 M tetrabutylammoniumhydroxide in DMF als oplosmiddel.
Geef voor iedere titratie aan met hoeveel mg stof 1 ml titrans overeenkomt en welke functionele groepen van de stof bij de titratie betrokken zijn.

Vraag 3 ( voor onderdeel a kunnen 3 en voor onderdeel b kunnen 6 punten behaald worden).

Het onderstaande preparaat wordt ter analyse aangeboden.
Naproxen 500 mg
Chinini hydrochloridum (kinine.HCl .2 aq) 5 mg
Zie voor de eigenschappen van deze stoffen het bijgevoegde overzicht.
a. Geef aan op welke wijze de componenten uit dit mengsel in zuivere vorm ten behoeve van een identificatie geisoleerd kunnen worden.
b. Geef aan op welke wijze deze beide stoffen kwantitatief in deze bereiding bepaald kunnen worden. Geef aan in hoeverre de beide aanwezige stoffen elkaar bij de bepalingen storen.

Inleiding tot vraag 4 en 5.

Een apotheker levert op recept van een huisarts met een zeer persoonlijke receptuur bij herhaling capsules af met 200 mg ibuprofen en 50 mg coffeïne. Omdat het recept regelmatig wordt aangeboden besluit de apotheker deze capsules in voorraad te nemen, er een analysevoorschift voor op te stellen en de analysemethode te valideren. Het uitgewerkte analysevoorschrift en het rapport van de validatie zijn als bijlage toegevoegd.

Vraag 4 ( per onderdeel kunnen 5 punten behaald worden)

Geef uw oordeel over de analysemethode voor het bestanddeel coffeïne en de validatie van deze analysemethode (bijlage blz. 6, 7 en 8) door de onderstaande vragen te beantwoorden. a. Is de gehaltebepaling van coffeïne in theoretisch opzicht correct ? Geef aan waarom, of geef, indien u bewaren zou hebben, een verbeterd voorschrift.
b. Is het onderzoek naar de lineariteit van het verband tussen concentratie en extinctie voor coffeïne op analytisch juiste wijze uitgevoerd ?
c. Controleer de uitgevoerde statistische berekeningen. Omdat u tijdens het tentamen niet over een computer beschikt behoeft u de lineaire regressieberekening niet na te rekenen.
d. Mag uit de gevonden correlatiecoëfficiënt en het gevonden intercept inderdaad afgeleid worden dat er sprake is van een rechte lijn die door de oorsprong van het coördinatensysteem gaat ?
e. De helling van de regressielijn wijkt significant af van de waarde 1. Betekent dit dat er sprake is van een systematische proportionele fout ?
f. Mag bij een gehaltebepaling een literatuurwaarde voor een specifieke extinctie gebruikt worden ?
g. Is het mogelijk om door gebruik van een literatuurwaarde voor de specifieke extinctie de juistheid van de bepaling te bewijzen ?
h. Is de literatuurwaarde voor de specifieke extinctie in overeenstemming met de specifieke extinctie berekend uit de regressielijn ? Geef een verklaring voor eventueel gevonden verschillen.
i. Zou u voor de validatie ook een proefmengsel gemaakt hebben volgens het aangegeven voorschrift ?
j. Is de gebruikte validatieprocedure correct. Zo ja, geef aan waarom, zo niet, geef aan welke verbeteringen u in de procedure zou willen aanbrengen.

Vraag 5

(U behoeft vraag 5 niet te beantwoorden, maar u kunt er per onderdeel 2 extra punten mee verdienen en eventuele fouten compenseren. U dient de vraag daarvoor wel zo volledig mogelijk te beantwoorden.)

Geef uw oordeel over de analysemethode voor het bestanddeel ibuprofen en de validatie van deze analysemethode (bijlage blz. 6 en 7) door de onderstaande vragen te beantwoorden.
a. Is het bepalingsvoorschrift voor ibuprofen theoretisch correct, zo ja, waarom, zo niet, geef dan aan hoe dit voorschrift verbeterd kan worden.
b. Geef uw oordeel over de opzet van de validatieprocedure. Geef aan waarom u of deze procedure zou volgen of welke verbeteringen u in de procedure zou willen aanbrengen.
c. Controleer de bij de validatie toegepaste berekeningen. Zijn de uitkomsten op de juiste wijze statistisch verwerkt ?
d. Is de conclusie met betrekking tot de juistheid van de methode terecht getrokken ?
e. Is de uitspraak over de reproduceerbaarheid correct ?

Literatuurgegevens ten behoeve van vraag 2 en 3.

Kinine:
Structuurformule: zie Clarke
M_r: 378,5 (trihydraat)
pKa-waarden: 4,1 en 8,5
Specifieke extinctie in 0,1 M zwavelzuur bij 250 nm 959
UV-spectrum: zie Clarke
Emissiespectrum: zie dictaat Chromatografie Practicumexperimenten blz. 20
HPLC gegevens: kinine vertoon sterke tailing op de beschikbare kolommen

Literatuurgegevens ten behoeve van vraag 3

Naproxen
structuurformule: zie Clarke
M_r: 252,2
pK_a: 4,2
specfieke extinctie in 0,1 M NaOH bij 261 nm: 218
UV-spectrum: zie Clarke
HPLC: geen gegevens bekend

Literatuurgegevens van Ibuprofen en Coffeïne ten behoeve van vraag 4 en 5.

Ibuprofen:
Structuurformule:
M_r: 206,3
pKa: 4,4
UV-spectrum (de specifieke extinctie bij 265 nm bedraagt 18,5):

Coffeïne anhydrisch
Structuurformule: zie Clarke
Brutoformule: C₈H₁₀N₄O₂
Mr: 194.2
UV-spectrum (specifieke extinctie bij 273 nm bedraagt 504):

Voorschriften en validatierapport ibuprofen/coffeïne capsules.

Bereidingsvoorschrift:
Ibuprofen 200 mg
Coffeïne monohydraat 50 mg
Melksuiker 20 mg
Capsules nr 1

Analysevoorschrift:
Gehaltebepaling ibuprofen:
Meng de inhoud van zes capsules en titreer vervolgens ongeveer 200 mg hiervan, nauwkeurig gewogen, op in 10 ml alcohol.Titreer de verkregen oplossing met 0,1 N natronloog op fenolftaleine.
Gehaltebepaling coffeïne:
Weeg na het mengen van de inhoud van voldoende capsules hiervan ongeveer 50 mg nauwkeurig af en los op in alcohol tot 100,0 ml. Verdun 10,0 ml van de verkregen oplossing tot 100,0 ml met alcohol. Meet van de aldus verkregen oplossing de extinctie bij 273 nm.

Bereiding van het proefmengsel voor de validatie.
In een mortier worden 4,016 g ibuprofen gemengd met 0,983 g coffeïne monohydraat en 0,393 g saccharum lactis.

Validatie Ibuprofenbepaling
Titerstelling 0,1 M natronloog: 0,0996 ± 0,0004 (n=6).
Ongeveer 200 mg proefmengsel wordt na afwegen opgelost in 5 ml alcohol en getitreerd met 0,1 M natronloog op fenolftaleine.

mg proefmengsel	ml natronloog	berekend % in proefmengsel
203,1	7,35	74,36
198,7	7,20	74,45
201,2	7,31	74,65
199,5	7,21	74,26
205,2	7,32	73,30
202,3	7,27	73,84

Statistische bewerking:
Het gemeten gehalte (in % van het proefmengsel) bedraagt gemiddeld 74,14 ± 0,49 %.
Het feitelijk gehalte bedraagt 74,48%.
Toetsing geeft aan dat t = 0.65 bedraagt, hetgeen kleiner is dan de critische waarde 2,57 (95% betrouwbaarheidsinterval voor een tweezijdige toetsing met 5 vrijheidsgraden)
Conclusie: De nul-hypothese, dat het gemeten gehalte niet significant afwijkt van het werkelijk gehalte kan derhalve niet verworpen worden.
Omdat een titratie een absolute bepalingsmethode is, die geijkt wordt op een oertiterstof (waarvan het gehalte immers nauwkeurig gedefinieerd is) blijkt hieruit de juistheid van deze bepalingsmethode.
De reproduceerbaarheid van de methode (0,7%) is aanvaardbaar voor de bepaling van ibuprofen in dit preparaat.

Validatie Coffeïnebepaling
Controle lineariteit
50,0 mg coffeïne monohydraat wordt afgewogen en opgelost tot 100,0 ml in alcohol. Van de verkregen oplossing wordt 10,00 ml met alcohol aangevuld tot 100,0 ml. Van deze stamoplossing wordt respectievelijk 5,00, 10,00, 15,00, 20,00, 25,00, 30,00, 35,00 en 40,00 ml gepipetteerd en aangevuld tot 50,0 ml. Van de verkregen oplossingen wordt de extinctie gemeten bij 273 nm in kwartscuvetten met 1 cm weglengte. Hierbij worden de volgende resultaten verkregen.

ml stamoplossing	mg coffeïne/ 50 ml	gemeten extinctie
5,00	0,25	0,230
10,00	0,50	0,462
15,00	0,75	0,690
20,00	1,00	0,921
25,00	1,25	1,150
30,00	1,50	1,371
35,00	1,75	1,592
40,00	2,00	1,812

Bij lineaire regressie berekening worden de volgende resultaten verkregen:
Helling: 0,905 ± 0,038, betrouwbaarheidsinterval (95%) 0,895 tot 0,914.
Intercept: 0,011 ± 0,005, betrouwbaarheidsinterval (95%) -0,001 tot 0,023
Standaarddeviatie in y ten opzichte van de regressielijn: 0,0062
Correlatiecoëfficiënt (R²): 0,99987 (formeel heet R en niet R² correlatiecoëfficiënt).
De meetwaarden en de bijbehorende modelwaarden, berekend via de regressielijn, van de regressielijn worden in de onderstaande tabel gegeven.

mg coffeïne/50 ml	gemeten extinctie	met regressielijn berekende extinctie
0,25	0,230	0,237
0,50	0,462	0,463
0,75	0,690	0,689
1,00	0,921	0,915
1,25	1,150	1,142
1,50	1,371	1,368
1,75	1,592	1,594
2,00	1,812	1,820

Uit de correlatiecoëfficiënt en de waarde voor het intercept blijkt dat deze bepalingsmethode voor coffeïne een rechte ijklijn door de oorsprong geeft.

Controle juistheid en reproduceerbaarheid van de coffeïnebepaling
Van het proefmengsel, wordt zes maal een hoeveelheid van ongeveer 50 mg nauwkeurig afgewogen en opgelost in alcohol tot 100,0 ml. Van de verkregen oplossing wordt 10,00 ml met alcohol verdund tot 100,0 ml. De extinctie van de aldus verkregen oplossing wordt gemeten en vergeleken met de in de literatuur vermelde waarde (zie literatuuroverzicht). De resultaten staan vermeld in de onderstaande tabel.

mg proefmengsel	gemeten extinctie	% teruggevonden coffeïne
49,8	0,450	98,3
51,2	0,475	101,0
50,7	0,461	99,0
55,1	0,494	97,6
48,3	0,427	96,2
49,2	0,445	98,4

Het gevonden gehalte bedraagt gemiddeld 98,4 ± 1,6 % van de aanwezige hoeveelheid.
Toetsing geeft aan dat t= 2,45 bedraagt hetgeen kleiner is dan de kritische waarde van 2,57 (tweezijdige toetsing met een 95% betrouwbaarheidsinterval bij 5 vrijheidsgraden). De nul-hypothese dat het gevonden gehalte niet afwijkt van het feitelijke gehalte kan daarom niet verworpen worden. Omdat het gehalte van coffeïne met behulp van een absolute grootheid, de specifieke extinctie uit de literatuur, is berekend, is hiermede de juistheid van de methode vastgesteld.
De reproduceerbaarheid van 1,6 % is aanvaardbaar voor de bepaling van coffeïne in een geneesmiddelvorm.

10 september 1999