Toets Grondstoffenonderzoek 30 november 2001

Universiteit Utrecht Faculteit Farmacie

Farmaceutische Analyse

Toets Grondstoffenonderzoek 30 november 2001

Raadpleeg ook de uitwerking van dit tentamen.

Monografie Proline, 2000:0785 (zie bijlage)

Lees de monografie aandachtig door en beantwoord daarna de volgende vragen. Licht het antwoord altijd toe, waar van toepassing met de bijbehorende berekeningen.

DEFINITION / CHARACTERS
Vraag 1a. Waarom staat er bij de bovengrens van het gehalte meestal "not more than the equivalent of�." ?
Vraag 1b. Stel dat een proline-monster lichtgeel is, vaag naar vis ruikt en verder aan alle eisen van identiteit, zuiverheidstests en gehalte voldoet. Mogen we dit monster dan goedkeuren? (10 pt)

Ninhydrin-positive substances.
Vraag 2. Geef van de hieronder genoemde stoffen aan of ze bij deze test als verontreiniging "gezien" kunnen worden: (10 pt)

CH₃-CHOH-CH(NH₂)-COOH threonine

CH₃-CHOH-CHOH-COOH 2,3-dihydroxyboterzuur

CH₃-CHOH-CH₂-NH₂ 1-amino-propanol 2

Iron
Vraag 3a. Wat blijft er bij de eerste extractiestap achter in de zoutzuurlaag en wat komt er in de organische laag terecht?

Vraag 3b. Waarom zou hier die uitvoerige extractieprocedure nodig zijn voordat de zuiverheidstest op ijzer wordt uitgevoerd? (10 pt)

Heavy metals

Vraag 4a. Wat is het oplosmiddel dat gebruikt wordt bij grensreactie A op zware metalen?

Vraag 4b. In de tekst is een concentratie onleesbaar gemaakt. Geef aan wat er op de plaats van # moet staan. (10 pt)

ASSAY
Vraag 5a. Proline is als aminozuur in waterig milieu voornamelijk aanwezig als zwitterion, waarin de carboxylgroep is gedeprotoneerd en de aminogroep geprotoneerd: R-C(NH₂⁺)-COO^-. In watervrij milieu is de verhouding tussen de neutrale vorm en het zwitterion niet exact bekend. Leg uit waarom er desondanks sprake is van een stoeichiometrische reactie waarop de regel: "1 ml of 0,1 M perchloric acid is equivalent tot 11,51 mg of C₅H₉NO₂" van toepassing is.

Vraag 5b. Wat is bij deze bepaling de functie van het watervrije mierenzuur?

Vraag 5c. De gehaltebepaling kan ook potentiometrisch worden gevolgd. Geef een schets van de titratiecurve die we dan zien (incl. eenheden op X- en Y-as) en vermeld ook welke electrode(s) we moeten gebruiken. (10 pt)

CASUS

We hebben een monster van de grondstof proline laten onderzoeken door een analist. Zijn uitvoerige rapportage wordt hier kort samengevat (waarbij alle relevante feiten worden vermeld):

Identificatie, test B.
a. Het IR-spectrum komt goed overeen met referentiespectrum proline.

GRENSREACTIES:
b. Bij de test op het uiterlijk blijkt dat oplossing S even helder is als water en even kleurloos als water.

c. Voor het bepalen van de specifieke optische rotatie is 0,9945 g van de grondstof opgelost en aangevuld in een maatkolf van 25,0 ml. De polarimeteraflezing (buis van 20 cm) van water is 10 x gemeten: 0,15 0,13 0,14 0,10 0,13 0,12 0,14 0,12 0,11 0,14 (graden)

De aflezing van de meetvloeistof, ook 10 x gemeten: 353,28 353,25 353,30 353,31 353,26 353,30 353,23 353,27 353,27 353,31

d. Ninhydrine-positieve verbindingen:

Testoplossing (a) geeft een grote, zeer intensieve hoofdvlek waarvan het zwaartepunt ligt bij Rf = 0,53 en nevenvlekken bij Rf = 0,46 resp 0,59 die beide minder intensief zijn dan de vlek van referentieoplossing (a). De nevenvlekken zijn minder intensief dan de vlek van referentieoplossing (b).
Referentieoplossing (a) heeft een duidelijk zichtbare vlek bij Rf = 0,54.
Referentieoplossing (b) heeft bij Rf = 0,54 een vlekje dat niet erg intensief is, doch duidelijk waarneembaar.
De analist is vergeten testoplossing (b) op te brengen.
Referentieoplossing (c) geeft twee gescheiden vlekken bij Rf = 0,52 resp. 0,54 waarvan de intensiteit vergelijkbaar is met die van referentieoplossing (a), doch beide net iets intensiever.
Alle waarnemingen zijn in daglicht geschied, alle vlekken waarover hier gesproken wordt zijn bruin tot paars.

e. De testoplossing van de test op chloride is een heel klein beetje geel en duidelijk minder troebel dan de kleurloze referentieoplossing.

f. Bij de test op sulfaat is de testoplossing helder, terwijl de referentieoplossing een lichte troebeling vertoont.

g. Bij de test op ammonium is het lakmoespapiertje van de standaard duidelijk blauw. Het testpapiertje is minder blauw.

h. Bij de grensreactie op ijzer is de uiteindelijke testoplossing licht rose gekleurd, doch minder rose dan de referentieoplossing.

i. Bij de test op zware metalen zijn de testoplossing en de blanco kleurloos, terwijl de standaardoplossing een bruine tint vertoont.

j/k. Uit de getallen die de analist heeft gerapporteerd over droogverlies en sulfaat-as (en waar niets op aan te merken valt) blijkt dat het droogverlies uitkomt op 0,53% en de sulfaat-as op 0,1% .

l. GEHALTE
Voor deze bepaling is er in duplo gewerkt. Afgewogen is 103,2 resp. 98,6 mg van het monster
Verbruik aan 0,1003 M perchloorzuur (waarvan de titer juist twee uur eerder was gesteld): 8,75 resp 8,39 ml.

Vraag 6. Geef met behulp van een berekening aan of het monster voldoet aan de eis voor de specifieke optische rotatie. (10 pt)

Vraag 7. Bereken het gehalte van de grondstof. Voldoet het gehalte aan de eis? (10 pt)

Vraag 8. Geef voor het resultaat van elk van de andere tests aan welke conclusie op dit punt getrokken kan worden. (10 pt)

Vraag 9. De analist meent m.b.t. zijn verzuim bij de DLC-test op ninhydrine-positieve verbindingen dat het opbrengen van testoplossing (b) eigenlijk ook niet nodig was geweest. Is deze mening juist? (10 pt)

Vraag 10. Geef een eindconclusie m.b.t. de kwaliteit van de grondstof: goedkeuren, afkeuren of evt. herkeuren, (en op welke punten dan). (10 pt)

Bijlage: Monografie Proline.

PROLINE

Prolinum

C₅H₉NO₂ M_r 115.1 DEFINITION Proline contains not less than 98.5 per cent and not more than the equivalent of 101.0 per cent of (S)-pyrrolidine-2-carboxylic acid, calculated with reference to the dried substance. PRODUCTION When proline is produced by a process involving fermentation steps, it complies with the requirements of the monograph on Products of fermentation (1468). CHARACTERS White or almost white, crystalline powder or colourless crystals, very soluble in water, freely soluble in alcohol, practically insoluble in ether. IDENTIFICATION First identification: A, B.

Second identification: A, C.

A. It complies with the test for specific optical rotation (see Tests).

B. Examine by infrared absorption spectrophotometry (2.2.24), comparing with the spectrum obtained with proline CRS[Acrobat][WWW]. Examine the substances prepared as discs.

C. Examine the chromatograms obtained in the test for ninhydrin-positive substances. The principal spot in the chromatogram obtained with test solution (b) is similar in position, colour and size to the principal spot in the chromatogram obtained with reference solution (a).

TESTS Solution S. Dissolve 2.5 g in distilled water R and dilute to 50 ml with the same solvent.

Appearance of solution. Solution S is clear (2.2.1) and colourless (Method II, 2.2.2).

Specific optical rotation (2.2.7). Dissolve 1.00 g in water R and dilute to 25.0 ml with the same solvent. The specific optical rotation is - 84.0° to - 86.0°, calculated with reference to the dried substance.

Ninhydrin-positive substances. Examine by thin-layer chromatography (2.2.27), using a TLC silica gel plate R.
Test solution (a). Dissolve 0.10 g of the substance to be examined in 0.1 M hydrochloric acid and dilute to 10 ml with the same acid.
Test solution (b). Dilute 1 ml of test solution (a) to 50 ml with water R.
Reference solution (a). Dissolve 10 mg of proline CRS[Acrobat][WWW] in 0.1 M hydrochloric acid and dilute to 50 ml with the same acid.
Reference solution (b). Dilute 5 ml of test solution (b) to 20 ml with water R.
Reference solution (c). Dissolve 10 mg of proline CRS[Acrobat][WWW] and 10 mg of threonine CRS[Acrobat][WWW] in 0.1 M hydrochloric acid and dilute to 25 ml with the same acid.

Apply separately to the plate 5 µl of each solution. Allow the plate to dry in air. Develop over a path of 15 cm using a mixture of 20 volumes of glacial acetic acid R, 20 volumes of water R and 60 volumes of butanol R. Allow the plate to dry in air, spray with ninhydrin solution R and heat at 100 °C to 105 °C for 15 min. Any spot in the chromatogram obtained with test solution (a), apart from the principal spot, is not more intense than the spot in the chromatogram obtained with reference solution (b) (0.5 per cent). The test is not valid unless the chromatogram obtained with reference solution (c) shows two clearly separated spots.

Chlorides (2.4.4). Dilute 5 ml of solution S to 15 ml with water R. The solution complies with the limit test for chlorides (200 ppm).

Sulphates (2.4.13). Dilute 10 ml of solution S to 15 ml with distilled water R. The solution complies with the limit test for sulphates (300 ppm).

Ammonium. Prepare a cell consisting of two watch-glasses 60 mm in diameter placed edge to edge. To the inner wall of the upper watch-glass stick a piece of red litmus paper R 5 mm square and wetted with a few drops of water R. Finely powder the substance to be examined, place 50 mg in the lower watch-glass and dissolve in 0.5 ml of water R. To the solution add 0.30 g of heavy magnesium oxide R. Briefly triturate with a glass rod. Immediately close the cell by putting the two watch-glasses together. Heat at 40 °C for 15 min. The litmus paper is not more intensely blue coloured than a standard prepared at the same time and in the same manner using 0.1 ml of ammonium standard solution (100 ppm NH4) R, 0.5 ml of water R and 0.30 g of heavy magnesium oxide R (200 ppm).

Iron (2.4.9). In a separating funnel, dissolve 1.0 g in 10 ml of dilute hydrochloric acid R. Shake with three quantities, each of 10 ml, of methyl isobutyl ketone R1, shaking for 3 min each time. To the combined organic layers add 10 ml of water R and shake for 3 min. The aqueous layer complies with the limit test for iron (10 ppm).

Heavy metals (2.4.8). Dissolve 2.0 g in water R and dilute to 20 ml with the same solvent. 12 ml of the solution complies with limit test A for heavy metals (10 ppm). Prepare the standard using the lead solution (1 ppm Pb) R.

Loss on drying (2.2.32). Not more than 0.5 per cent, determined on 1.000 g by drying in an oven at 100 °C to 105 °C.

Sulphated ash (2.4.14). Not more than 0.1 per cent, determined on 1.0 g.

ASSAY Dissolve 0.100 g in 3 ml of anhydrous formic acid R. Add 30 ml of anhydrous acetic acid R. Titrate with 0.1 M perchloric acid using 0.1 ml of naphtholbenzein solution R as indicator, until the colour changes from brownish-yellow to green.

1 ml of 0.1 M perchloric acid is equivalent to 11.51 mg of C5H9NO2.

STORAGE Store in a well-closed container, protected from light.

Farmaceutische Analyse 5e-jaar|

30 november 2001
Staf Farmaceutische Analyse 5e-jaar