Uitwerkingen toets Grondstoffenonderzoek 10 augustus 1999

ALGEMENE VRAGEN

Vraag a (5 punten)

Waarom is test A minstens zoveel waard als de andere drie tests tezamen?

(First/second identification). Bij gebrek aan specifieke gegevens m.b.t. de selectiviteit van de reacties B t/m D past hier het algemene antwoord: een infraroodspectum is voor de meeste organische verbindingen verregaand selectief, zelfs specifiek. Daar kunnen de andere reacties niet tegen op!

Vraag b (5 punten)

Waarom moet hier en voor het maken van opl. S koolzuurvrij water worden gebruikt?

(Acidity or alkalinity) Allantoine is niet een extreem basische of zure stof, zodat opgelost koolzuurgas invloed zal hebben op de pH van de waterige oplossing. (Zie dictaat Schut & Bult)

Vraag c (5 punten)

Beredeneer hoe de eis m.b.t. de optische rotatie valt te verklaren aan de hand van de structuurgegevens uit deze monografie.

(Optical rotation) In de monografie wordt de formule weergegeven van ��n van de enantiomeren. Samen vormen de enantiomeren een racemisch mengsel, waarvan de (specifieke) optische rotatie dan ook nul behoort te zijn. Daar komt de gestelde eis dan ook op neer.

Vraag d (5 punten)

Op welke reactie berust hier het eventuele ontkleuren van de testoplossing?

(Reducing substances) Reducerende verontreinigingen worden geoxideerd door kaliumpermanganaat, dat dan ontkleurd wordt: 2 H₂O + MnO₄^- + 3 e -> MnO₂ + 4 OH^-. Zie verder h.

Vraag e (10 punten)

In de voorlaatste zin van de beschrijving stond (tussen haakjes) een percentage, waarvan het getal vervangen is door een hekje (#). Beredeneer welk getal op deze plaats moet hebben gestaan.

(Related substances) Referentie (b) bevat uiteindelijk 0,1 mg ureum in per ml water/methanol 1:1. Testoplossing (a) bevat 10 mg grondstof in 1ml van hetzelfde oplosmiddel. Dat is een factor 100! We brengen er echter ook nog twee keer zoveel van op (10 ml referentie), zodat de hoeveelheid aan ureum 1/200 is van die van de grondstof. Op de plaats van # had dus �0,5� moeten staan!

Vraag f (5 punten)

Hoe lang moet onder de in de monografie aangegeven omstandigheden gedroogd worden?

(Loss on drying) Flauw vraagje. Zie dictaat. Omdat uit de monografie niet anders blijk moeten we drogen tot constant gewicht, dus tot twee opeenvolgende wegingen niet meer dan 0,5 mg verschillen. (En dan verder werken met het gemiddelde van de laatste twee getallen, natuurlijk...)

Vraag g (5 punten)

Welke zure functie/functies in het allantoine molecuul wordt/worden bij deze titratie benut? Waarom kunnen we deze titratie niet uitvoeren met methylrood als indicator?

(Assay) Aangezien 1 ml 0,1 M NaOH overeenkomt met 15,81 mg C4H6N4O3 constateren we dat allantoine als ��nwaardig zuur wordt getitreerd. Welk H atoom is het gemakkelijkst als proton te verwijderen? Dat aan de N tussen beide carbonylgroepen (positie 1) natuurlijk, want het onstane anion is door de resonantie met de naburige C-O�s erg stabiel.
Zoals we aan de toegevoegde pH-gegevens kunnen zien ligt het equivalentiepunt van de titratie ver boven het omslagtraject van methylrood. Dat deze indicator onbruikbaar is kunnen we ook al zien aan de test acidity or alkalinity!

Vraag h (10 punten)

Onderaan de monografie worden twee mogelijke verontreinigingen met name genoemd. Geef voor elk van beiden aan bij welke zuiverheidstest(s) deze stoffen zullen worden opgemerkt.

(Impurities.)

• Glyoxylzuur (H.CO.COOH) heeft een aldehydfunctie, en zal tot de reducing substances behoren die permanganaat ontkleuren (zie d). 2 OH^- + H.CO.COOH -> (COOH)₂ + H₂O + 2e. Het is denkbaar dat glyoxylzuur ook als nevenvlek op de DLC bij de related substances te zien zal zijn. Is dat een redelijk antwoord? Niet als de concentratiebegrenzing van de reducerende verbindingen veel scherper is dan de bij verwante verbindingen toegestane 0,5% (zie ook e). We bereken dus de begrenzing van de reducerende stoffen.
  Er wordt voor de test 1 g grondstof genomen, is 1000/158,1 = 6,3 mMol. Dat mag 1,5 ml 0,02 M (= 0,015 mMol) permanganaat niet ontkleuren. Dit komt neer op 0,24%, niet zover afwijkend van de grensconcentratie voor de verwante verbindingen. Vermoedelijk wordt glyoxylzuur met DMAB niet goed gedetecteerd, doch dat kunnen we niet zo goed weten omdat het hier niet een �geheide� detectiemethode betreft. �Related substances� als antwoord wordt dus ook goed gerekend.
• Ureum (NH₂.CO.NH₂) zal zich verraden bij de related substances, en verder niet. Het wordt met DMAB wel gedetecteerd: het wordt immers als referentie gebruikt!

CASUS

Vraag A (30 punten)

Beredeneer voor elk van de punten 1 t/m 8:
- of de desbetreffende tests goed zijn uitgevoerd
- wat de conclusie uit deze test moet zijn.

We geven eerst puntsgewijs beknopt commentaar.

1. De conclusie m.b.t. de identiteit is correct, want we mogen het opgeslagen IR referentiespectrum bij de huidige stand van techniek wel gelijk stellen met een eigen opgenomen referentiespectrum.
2. Niks mis met acidity or alkalinity. De afwijking van de nominale titers ligt ver binnen de vereiste nauwkeurigheid voor de toegevoegde volumina.
3. De metingen m.b.t. de optische rotatie zijn kennelijk erg secuur geweest, want zo�n geringe spreiding halen we op het practicum zelden. Gecorrigeerd voor water blijken we een rotatiehoek gemeten te hebben van (�0,079 � 0,037) = - 0,116 graden. Let op: instinker! De buis was 2 dm, terwijl de rotatiehoek is gedefinieerd voor 1 dm. De rotatiehoek is dus, afgerond, -0,06 graden. Voldoet.
4. Aan de test op reducerende bestanddelen wordt prima voldaan!
5. Dat bij de test op verwante verbindingen testoplossing (b) en referentieoplossing (a) niet werden opgebracht is slechts van belang voor de identiteit. Die was echter met IR al voldoende vastgesteld. Uit de omschrijving blijkt verder dat de nevenvlek van de testoplossing minder intensief is als de relevante referentievlek. Dat het plaatje laat zien dat het chromatogram een beetje �scheef� is, doet niet ter zake. Voldoet!
6. De test op droogverlies is in principe niet goed uitgevoerd. Als je toch de tijd hebt om zes uur te drogen, kun je tussendoor wel eens even laten afkoelen en wegen. Dan heb je vermoedelijk als eerder dan na zes uur een constant gewicht vastgesteld, en daar gaat het om. Dat we na zo lang drogen een constant gewicht hebben is nu wel aannemelijk, maar niet aangetoond. Laten we toch eens even gaan rekenen! Er is 37,4807 - 36,4535 = 1,0272 g grondstof ingewogen. De gewichtsafname na zes uur is 0,0019 g, overeenkomend met 0,0019 * 100 / 1,0272 = 0,18% . Afgerond komen we op 0,2% waar 0,1% is toegestaan. We kunnen redeneren dat de gewichtsafname niet minder zou zijn geworden als we vervolgens nog waren doorgegaan tot constant gewicht. Dan keuren we hierop af. We kunnen ook zeggen dat we, bij gebrek aan �tussenresultaten�, niet kunnen beoordelen of er niet een onregelmatigheid in het spel is. Dan zouden we besluiten tot herkeuring. Het hangt dus van de gebruikte argumenten af hoe het antwoord wordt beoordeeld.
7. Sulfaatas. Er is keurig vastgesteld dat eind- en begingewicht constant waren (25,1108 resp. 25,1110 g). We hebben dus een gewichtsverlies gevonden van �0,2 mg, dat is (afgerond) een sulfaatas van 0,0%. Dat het hier om een toename gaat is niet van belang omdat deze minder is dan 0,5 mg. Voldoet, dus.
8. Gehalte allantoine:
   M1 = 8,07 * 0,0957 * 158,1 * 100 / 122,3 = 99,8%
   M2 = 8,35 * 0,0957 * 158,1 * 100 / 127,9 = 98,8%
   Dit zijn zeer matige duplo�s, dus herkeuren? Of zeggen we dat we hier niet zo zwaar aan tillen omdat beide waarden binnen de ge�iste 98,5%-101,0% vallen? Het oordeel hangt hier af van de gegeven argumentatie!
   (Let op! Er moet hier nu eens niet gecorrigeerd worden voor droogverlies. Dit komt zelden voor bij monografie�n waarin wel een droogverlies voorkomt.)

Vraag B (20 punten)

Geef, met redenen omkleed, een slotconclusie m.b.t. goedkeuren/herkeuren/afkeuren van de grondstof.

Zoals hierboven al onder de punten 6 en 8 is betoogd hangt het eindoordeel sterk af van de gebruikte argumentatie. Er valt veel voor te zeggen om de grondstof af te keuren op het te grote droogverlies, ook al is dat niet geheel �reglementair� vastgesteld.
De voorzichtige variant: herkeuren op droogverlies verdient, afhankelijk van de argumentatie ook nog wel de nodige punten.
Mensen die zich tegen alles willen indekken komen met herkeuren op droogverlies �n gehalte, maar moeten daarvoor dan wel gewichtige argumenten aanvoeren.

10 september 1999
Staf Farmaceutische Analyse 5e-jaar