Uitwerking toets grondstoffenonderzoek 30 november 2001

Universiteit Utrecht Faculteit Farmacie

Farmaceutische Analyse

Uitwerking Toets Grondstoffenonderzoek 30 november 2001

DEFINITION / CHARACTERS
Vraag 1a. Waarom staat er bij de bovengrens van het gehalte meestal "not more than the equivalent of�." ?

Antwoord: Door de uitdrukking: "the equivalent of�" worden we herinnerd aan het feit dat bij de gehaltebepaling verwante verontreinigingen worden meebepaald, doch dat het geheel berekend wordt als proline. Dat dit juist bij de bovengrens wordt vermeld zal een formele reden hebben: gehaltes boven 100% "bestaan niet". 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) Antwoord: De CHARACTERS zijn niet bindend: ze mogen niet beschouwd worden als eisen. Proline zou dus best geel mogen zijn (als dat maar niet leidt tot een zodanige kleur van oplossing S dat de eis voor het uiterlijk van de oplossing niet wordt gehaald) en naar vis mogen ruiken. (Wat niet wegneemt dat de apotheker die een charge binnen krijgt die er anders uitziet of anders ruikt dan eerdere charges er goed aan doet te gaan reclameren). 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

Antwoord: Bekend mag worden verondersteld dat ninhydrine met allerlei soorten amines een (blauwpaarse) kleur geeft. Threonine (een aminozuur) en aminopropanol hebben een aminogroep en zullen dus met ninhydrine kleuren. Dihydroxyboterzuur, waarvan het overigens niet zo plausibel is dat het als verontreiniging in proline zou voorkomen, geeft de kleuring niet.(Overigens is proline het enige aminozuur dat met ninhydrine een afwijkende kleur geeft: geel/bruin.)

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

Antwoord: Gezien de tekst van het voorschrift is het duidelijk dat ijzer met behulp van methyl-isobutylketon wordt geëxtraheerd. Om dat in te zien behoeft men nog niet eens te weten dat de ijzerclorides in sterk zoutzuur milieu goed oplosbaar is in organische oplosmiddelen. In de zoutzuurlaag blijft in ieder geval de hoofdcomponent, proline achter. Zoals bij vraag 5a wordt gesteld is proline namelijk in water voornamelijk als zwitterion aanwezig.

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

Antwoord: Het is klaarblijkelijk zo, dat de matrix (proline, dus) bij de uitvoering van de grensreactie op ijzer stoort, bv. doordat deze matrix ijzer beter bindt dan thioglycolzuur dat doet of omdat deze een reactie aan gaat met thioglycolzuur. Heavy metals

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

Antwoord: Water! Vraag 4b. In de tekst is een concentratie onleesbaar gemaakt. Geef aan wat er op de plaats van # moet staan. (10 pt) Antwoord: Noem de in de eerste zin van het voorschrift genoemde oplossing: P. Het mag bekend worden verondersteld dat de standaardoplossing wordt bereid met 10 ml van de voorgeschreven loodoplossing (hier 1 ppm = 1 ?g/ml), dat er 2 ml van oplossing P aan wordt toegevoegd en dat het eindvolume gelijk is aan dat van de testoplossing. In (12-2) = 10 ml van oplossing P (overeenkomend met 1,0 g van de in bewerking genomen hoeveelheid grondstof) mag 10 * 1 = 10 ?g �lood� zitten. Toegestane verontreiniging met zware metalen (berekend als lood) is dus 10 ?g/g = 10 ppm. (# = 10). 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. Antwoord: Als proline in zijn ongedissocieerde vorm aanwezig is, is de NH₂-groep de basische functie die wordt getitreerd met het perchloorzuur. Als proline in de vorm van het zwitterion aanwezig is, is het �COO^- ion de basische functie. De fractie f van het aanwezige zwitterion is weliswaar niet bekend, en dus die van het niet gedissocieerde molecuurl dus (1-f) ook niet, doch samen zijn ze wel 1. Met andere woorden: wat niet in zijn amine-vorm wordt bepaald is wel in de carboxylaat-vorm aanwezig. Vraag 5b. Wat is bij deze bepaling de functie van het watervrije mierenzuur? Antwoord: Het watervrije mierenzuur zal vooral dienen voor het in oplossing brengen van het monster, terwijl het daarnaast nog wel enige functie zal hebben in het zodanig wijzigen van de dielectrische constante van de oplossing dat de zwak basische functie(s) nog titreerbaar zijn. 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) Antwoord: Zie dictaten en colleges: basisstof. Teken een S-vormige curve van pH tegen verbruikt volume en let er op de pH in de juiste richting aan te geven. Stel het gebruik voor van een glaselectrode als indicatorelectrode met een geschikte referentie-electrode: calomel- of zilver/zilverchloride-electrode. De electrodes mogen ook als combi-elecrode in één huis zitten. 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.

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

Commentaar: De test is geldig, want ref. (c) geeft de vereiste gescheiden vlekken. De nevenvlekken van testoplossing (a) worden beschreven als minder intensief dan de vlek van de referentie (b) waarmee moet worden vergeleken. Voldoet, dus.
Dat testoplossing (b) niet is opgebracht is geen ramp als we de identificatie volgens "first identification"vaststellen.
(opmerking: in het orginele tentamen stond hier een schrijffout, oplettende lezers merkten terecht op dat er geen Test (c) bestond en dat er vast Ref (c) bedoeld werd)

e. De testoplossing van de test op chloride is een heel klein beetje geel en duidelijk minder troebel dan de kleurloze referentieoplossing. De lichtgele kleur van de is niet relevant, want we moeten bij de grensreactie op chloride de troebeling beoordelen.Die is duidelijk minder intensief dan die van de referentieoplossing: voldoet. f. Bij de test op sulfaat is de testoplossing helder, terwijl de referentieoplossing een lichte troebeling vertoont. Commentaar: voldoet. g. Bij de test op ammonium is het lakmoespapiertje van de standaard duidelijk blauw. Het testpapiertje is minder blauw. Commentaar: voldoet. h. Bij de grensreactie op ijzer is de uiteindelijke testoplossing licht rose gekleurd, doch minder rose dan de referentieoplossing. Commentaar: voldoet. i. Bij de test op zware metalen zijn de testoplossing en de blanco kleurloos, terwijl de standaardoplossing een bruine tint vertoont. Commentaar: voldoet. 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% . Commentaar: Droogverlies eerst afronden naar 0,5% en dat voldoet. Sulfaat-as voldoet ook. 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)

Antwoord: Er is uitgegaan van 0,9945 g van de grondstof, dus 0,9945 * 0,9947 = 0,98923 g droge stof. Het gemiddelde van de voor water bepaalde rotatiehoek is + 0,128 graden. Voor het monster vinden we een gemiddelde rotatiehoek van � 6,722, totaal is de rotatiehoek dus �6,722 �0,128 = -6,85 graden.
Let erop dat we met een 2 dm buis hebben gewerkt. Speciefieke optische rotatie berekenen we dus als 1000 * (-6,85)/(2*40*0,9945*0,9947) = -86,5 graden. Voldoet niet!

(Betekent dit nu ook dat de identiteit niet voldoet? Formeel gezien niet, doch met een kloppend IR en een geringe afwijking van de s.o.r. zal het met de identiteit wel loslopen. Wie op het formele standpunt blijft staan moet constateren dat de identificatie met DLC nu misschien uitkomst had kunnen brengen. Dan is het wel jammer dat de analist die testoplossing (b) niet heeft opgebracht!)

Vraag 7. Bereken het gehalte van de grondstof. Voldoet het gehalte aan de eis? (10 pt) Antwoord: Eerste bepaling: gehalte komt uit op 100 * 8,75 * 0,1003 * 115,1 / (103,2 * 0,9947) = 98,40%. Tweede, evenzo berekend: 98,76%. Redelijke duplo�s met gemiddelde van 98,6%. Lijkt dus te voldoen, doch de waarde van 98,40% is ander de benedengrens. Dus liever op dit punt "herkeuren".

Er moet iets gezegd worden over de temperatuurcorrectie. We mogen aannemen dat de temperatuur van de titervloeistof in de tijd tussen titerstellen en gebruik niet noemenswaard is veranderd.

Vraag 8. Geef voor het resultaat van elk van de andere tests aan welke conclusie op dit punt getrokken kan worden. (10 pt) Antwoord: Zie de cursief weergegeven commentaren bij elk bovenstaand item. 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) Antwoord: Als de identiteit wordt vastgesteld met de tests A en B is het niet nodig om bij de test op ninhyrine-positieve verbindingen ook testoplossing (b) en referentieoplossing (a) op te zetten. De analist heeft dus in principe gelijk. 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) Antwoord: Zie ook de commentaren bij bovenstaande items. Menigeen zal met enig recht zeggen dat herkeuren op gehalte geen zin heeft als er toch op rotatie moet worden afgekeurd. Doch wie zegt dat het wel netjes is om bij het bepalen van een numerieke waarde, zoals bij de rotatie het geval is, in duplo te werken zal constateren dat herkeuring op s.o.r. en op gehalte hier wenselijk is.

Aan deze uitwerkingen kunnen geen rechten worden ontleend

Farmaceutische Analyse 5e-jaar|

30 november 2001
Staf Farmaceutische Analyse 5e-jaar