analytiska tillämpningar av reaktioner av järn(III) och Hexacyanoferrat(III) med 2,10-Disubstituerade fenotiaziner

Abstrakt

den presenterade översynen ägnas åt analytiska tillämpningar av reaktioner av Fe(III) och med 2,10-disubstituerade fenotiaziner (PT). Det konstaterades att järn(III) och hexacyanoferrat (III) joner i sura medier lätt oxiderade PT med bildandet av färgade oxidationsprodukter. Denna egenskap har utnyttjats för spektrofotometrisk bestämning av järn (III) joner och fenotiaziner., Vissa flödesinjektionsförfaranden för bestämning av PT baserat på oxidationsreaktionen med hjälp av ovannämnda oxidanter har föreslagits. I den presenterade översynen beskrivs också tillämpningen av 2,10-disubstituerade fenotiaziner som indikatorer vid komplexometrisk titrering av järn(III) samt förfaranden för PT-bestämning baserad på generering av ternära förening i systemet Fe(III)– PT.

1. Inledning

fenotiaziner utgör en av de största kemiska klasserna av organiska föreningar i officiell kompendia., Över 4 tusentals föreningar har syntetiserats och cirka 100 har använts i klinisk praxis . 2,10-Disubstituerade fenotiaziner är mycket viktiga läkemedel som ofta används i psykiatrisk behandling som lugnande medel. Uppfinning och införande av fenotiazinderivat i behandling av psykisk sjukdom har förändrat den moderna psykiatrin. Detta faktum har förbättrat patienternas livsstil och möjliggjort snabb utveckling av ambulatoriskt behandlingssystem för sådan sjukdom., Den vanliga användningen av fenotiaziner har genererat behovet av snabba och tillförlitliga metoder för kvalitetskontroll av fenotiazinläkemedel och övervakning av dem i kliniska prover. Över femtio år av medicinsk användning av fenotiaziner har resulterat i otaliga analytiska förfaranden som ägnas åt att lösa detta problem .

Fentiazinderivat är intressanta ur analytisk synvinkel på grund av deras karakteristiska struktur—närvaron av kemiskt aktiva svavel-och kväveatomer i positionerna 5 och 10 och substituenter i position 2 och alkylamin sidokedja vid atom., Fenotiazin och dess derivat kännetecknas av låga joniseringspotentialer . De oxideras lätt av olika kemiska, elektrokemiska, fotokemiska och enzymatiska medel med bildandet av färgad oxidationsprodukt—mellanliggande katjonradikal . Färger av formad mellanliggande beror på en närvaro och en struktur av substituenter i positionerna 2 och 10 (Tabell 1).

Nej.,=”def500f833″> –Cl Red
9 Fluphenazine–2 HCl –CF3 Orange
10 Thioridazine–HCl –SCF3 Blue
Table 1
The structures of 2,10-disubstituted phenothiazines studied with Fe(III) and and colors of their cation radicals.,

reaktionsförloppet med oxidanterna (t.ex. Fe(III),,,,,, kloramin T) har studerats och använts för bestämning av använt fenotiazin eller oxidant. Stabiliteten hos oxidationsprodukter beror på surhet, koncentration av oxidationsmedel, tid, temperatur och närvaron av vissa salter . Nyligen har redoxegenskaperna hos 2,10-disubstituerade fenotiazinradikaler studerats av Madej och Wardman . De har etablerat reduktionspotentialerna för fenotiazinradikaler och jämviktskonstanter med hjälp av en pulsradiolys och en cyklisk voltametri., Den ytterligare oxidationen leder till en generation färglös sulfoxid. Många publicerade verk har baserats på oxidationsbeteendet hos 2,10-disubstituerade fenotiaziner . Oxidationen innefattar en serie av enelektronsteg som ger fria radikaler och katjoner . Fördelningen av-elektroner i 2,10-disubstituerade fenotiaziner, enligt teoretiska överväganden, kan leda till bildandet av vissa resonansformer av fri katjonradikal .,

fenotiaziner har uppvisat komplexbildande egenskaper på grund av närvaron av det kondenserade aromatiska systemet med tre ringar och aminkväveatom i en sidokedja i position 10. De har reagerat med vissa metalljoner eller tiocyanatkomplex av metaller som bildar färgade, hårdlösliga i vatten men lättlösliga i organiska lösningsmedel föreningar . Vissa organiska ämnen (t ex,, picric, flaviansyra, alizarin s, brilliant blue, pyrocatechol violett) har bildats med 2,10-disubstituerade fenotiaziner färgade jonföreningsföreningar sparsamt lösliga i vatten, men kvantitativt extraheras till organisk fas . De genomförda spektroskopiska studierna har bekräftat jonföreningens karaktär av dessa konjunktioner . Fenotiaziner har också skapat laddningskomplex med nitroso-r-salt och kloranilsyra .

i våra tidigare verk har det visat sig att 2,10-disubstituerade fenotiaziner är användbara som redoxindikatorer och spektrofotometriska reagens ., Vissa element har ett katalytiskt inflytande på en körning av oxidation av fenotiaziner . Den katalytiska effekten av närvaro av jodid, nitrit, vanadin och järnjoner på reaktionerna av fenotiaziner med , har beskrivits av Mohamed i sin avhandling.

efter noggrann analys av artiklar som rör bestämning av fenotiaziner kan det konstateras att järnjoner och dess anjoniska komplex är reagens som oftast används för detta ändamål., Den milda oxidationspotentialen hos Fe (III) / Fe(II) Par och stabilitet i dess komplex gör dem mycket praktiska reagenser för fenotiazinderivatanalys. Oxidationsreaktionen i systemet Fe (III)– (Forrests reagens) används fortfarande för snabb undersökning av förekomsten av fenotiaziner i det studerade provet . Med hänsyn till ovanstående fakta har vi beslutat att samla den viktigaste informationen inriktad på analytiska tillämpningar av reaktionerna av 2,10-disubstituerade fenotiaziner med Fe (III) och joner.

2., Reaktioner av fenotiaziner med järn (iii) och Hexacyanoferrat(iii) joner

som nämnts ovan är den viktigaste egenskapen hos fenotiaziner deras mottaglighet för oxidation av många oxidationsmedel, till exempel Fe(III), med bildandet av färgade oxidationsprodukter (fria radikaler) i sura medier . Oxidationsprodukternas stabilitet beror på substituenternas natur vid positionerna 2 och 10 (Tabell 1). Stabilitet 57 radikaler har studerats av Levy et al. använda ESR-metoden och Hammett metasubstituent konstant., Kinetiken för oxidationsreaktioner av åtta fenotiaziner med och och ett inflytande av micellärt system på körningen av studerade processer har undersökts av Pelizzetti och Mentasti och Pelizzetti et al. .

Basavaja och Swamy har studerat oxidationsreaktionen av fem fenotiazinderivat med hexacyanoferrat (III). Det reducerade hexacyanoferratet (II) reagerade ytterligare med ferrinbildande ferroin., Mätningarna av absorbansen för slutprodukten gjorde det möjligt att bestämma studerade föreningar i koncentrationsområdet 1-12 g / mL med molarabsorptionskoefficienten varierade från för klorpromazin till för proklorpromazin.

i våra tidigare verk har vi beskrivit de optimala förutsättningarna för bildandet av färgade produkter av 2,10-disubstituerade fenotiaziner med och i sura medier. Absorptionsspektra av dessa produkter i vattenlösningar har registrerats. Spektra av den icke-oxiderade och färgade oxidationsprodukten, till exempel promazinhydroklorid (PM) ges i Figur 1., Vi fick inte spektrumet av sulfoxider med användning och som oxidanter.

Figur 1
UV-VIS-spektra av 1-färgad produkt av reaktion PM-Fe(III) (, ; 2-icke-oxiderad form av PM ().

undersökningarna i UV-regionen har visat att reaktionen av PT med eller fortsätter endast till den första branta, till exempel promazin (schema 1).

schema 1

oxidationen av PM med hjälp av .,

närvaron av järn(II) efter oxidationen av fenotiaziner som studerats har bekräftats med hjälp av 2,2′-bipirydyl . En reversibel natur av oxidationsprocessen av fenotiaziner har återupptagits med den elektrokemiska metoden-cyklisk voltametri . Figur 2 visar en cyklisk voltammogramm för promazin. Som framgår uppvisar promazin en oxidativ topp vid 0.55 V. motsvarande reduktiv topp (0.47 V) uppträder när polariseringen av elektroden är omvänd. Detta tyder på att reaktionen kan betraktas som reversibel (schema 1).,

Från redan använda olika oxidanter har järn(III) Jon valts som ett milt oxidationsmedel för spektrofotometrisk bestämning av 2,10-disubstituerade fenotiaziner. Den formella redoxpotentialen hos FE(III)-Fe(II) – paret ( V, v SME) tillåter inte ytterligare oxidation av de färgade fria radikalerna till de ofärgade sulfoxiderna . De bildade oxidationsprodukterna är stabila. Dessa egenskaper har utnyttjats i kemisk analys . Oxidationsegenskaperna hos järn (III) – fenotiazinsystemet har använts för spektrofotometrisk bestämning av järn(III) – joner och dietazin .,

3. Användning av reaktionerna i Fia-system

vissa flödesinsprutningsförfaranden har beskrivits för bestämning av PT. De har baserats på oxidationsreaktionen av 2,10-disubstituerade fenotiaziner med järn(III) eller hexacyanoferrat(III) (Tabell 2).

Oxidant förening Bestämningsområde (g ) farmaceutisk formulering Ref.,
Promazine 2,5–25 Promazine (injection)
Chlorpromazine 1–2 Urine
Fluphenazine
Thioridazine
Promethazine
Methotrimeprazine
Table 2
Determination of some PF with Fe(III) and using flow injection methods.,

Fenotiazinlösningar har injicerats i en ström av destillerat vatten, som har fusionerats med strömmen av järn(III) klorid i saltsyra eller med strömmen av järn(III) perklorat i perkloratsyramedium . En av de använda FIA-grenrören presenteras i Figur 3.,

Figur 3

schematiskt diagram över FIA-grenröret som används för promazins analys; R: järn(III) i saltsyralösning; CS: vatten; p: peristaltisk pump; s: provinjektor; C: reaktor; d: spektrofotometer justerad till motsvarande våglängd för den oxiderade formen av fentiaziner; x: Recorder; w: avfall.

Kojło et al har föreslagit en annan metod för bestämning av promazin., Denna analys har baserats på promazinoxidation genom att tidigare behållas på anjonbyteskolonnen. Oxidationen har utförts vid rumstemperatur i vattenhaltigt surt medium.

flödesinjektionsmetoderna (FIA) är att föredra framför andra konventionella metoder eftersom de är snabba (från 50 till 200 prover som studerats Per h) och exakta (RSD-värden som sträcker sig från 0,6 till 2,5%). Ytterligare fördel med flödesmetoder är en möjlighet till kombination med prekoncentration av analyserad fenotiazin på sorptionskolonnen monterad på nätet ., Ett annat tillämpat tillvägagångssätt är användningen av en detekteringscell fylld med suspension av ett lämpligt sorbent (så kallat ett fast spektrofotometri) .

4. Användning av fenotiaziner som visuella indikatorer i Komplexometrisk titrering

2,10-Disubstituerade fenotiaziner är användbara redoxindikatorer. De radikala katjonerna, som är stabila nog under sura förhållanden, uppvisar ganska intensiv färg . Denna egenskap gör det möjligt att använda fenotiaziner som redoxindikatorer i många redoxometriska bestämningar., Värdena för reduktionspotentialer för vissa PT som fastställts av Madej och Wardman och Gowda och Ahmed anges i tabell 3.,nothiazines

mV Phenothiazines mV Chlorpromazine* 860 Propericiazine* 966 Promethazin 925 Trifluoperazine 880 Diethazine 845 Prochlorperazine 799

Thioridazin 789 Butaperazine 865 etermined by Madej and Wardman at pH 5–7 ; others values established by Kojło et al., i 0,5 .
tabell 3
Reduktionspotentialer för PT.

fenotiaziner har använts som indikatorer för komplexometrisk bestämning av järn(III) med dissodium versenat . De bildar med Fe (III) joner färgade oxidationsprodukter (röd, orange eller blå). Tillsats av dissodium versenat till den titrerade lösningen innehållande järn(III) lösning och fenotiaziner som indikator har orsakat en förändring av testlösningen i slutpunkten av titrering som visas i Tabell 4.,r>

Chlorpromazine Propericiazine Thioridazine Diethazine Trifluoperazine Promethazine Prochlorperazine Butaperazine
Table 4

The usefulness of PT (chlorpromazine, promazine, perphenazine, methopromazine) as redox indicators in chromatometric determination of has been described by Puzanowska-Tarasiewicz et al., .

Fenotiazinindikatorer är överlägsen konventionella indikatorer (t.ex. ferroin, variaminblå). De ger skarpare slutpunkt och verkar över ett bredare spektrum av surhet än andra konventionella indikatorer.

5. Tillämpning av Komplexbildningsreaktioner vid analys av fenotiaziner

som det nämndes i introduktionssektionen visar fenotiaziner förmågan att skapa stabila föreningar i reaktion med anjoniska komplex av metalljoner, vissa organiska anjoner eller med-elektron acceptorer.

Enligt Ozutsumi et al., , bildandet av tiocyanat-järn (III) komplex i vattenlösning och utvecklingen av den röda färgen är relaterade till,,,,. Tarasiewicz har funnit att ett av dessa komplex reagerar med 2,10-disubstituerade fenotiaziner som bildar rödbruna föreningar. De optimala förutsättningarna för bildandet av föreningarna har fastställts och kompositionen bestämdes. Absorptionsspektret har registrerats i UV-VIS och IR-regioner . På grundval av erhållna data har följande reaktionskurs I PT-Fe(III)- system föreslagits: var,.,

de spektrala egenskaperna hos dessa föreningar tyder på att bildandet av färgförening uppstod på grund av interaktion mellan motsatta laddade joner (stora fenotiazinkatjon och anjoniska tiocyanatkomplex av en metall). Den erhållna färgfällningen extraheras kvantitativt med kloroform eller löses i aceton med bildande färgad och stabil lösning. Denna egenskap har legat till grund för känslig extraktiv-spektrofotometrisk eller spektrofotometrisk metod för bestämning av fenotiaziner (Tabell 5).,

Organic phase Phenothiazines Determination range(μg ) Ref.,ine 140–400
Promethazine 160–550
Acetone Chlorpromazine 20–150
Levomepromazine 20–300
Promethazine 60–400
Table 5
Extractive-spectrophotometric and spectrophotometric methods of determination of some of 2,10-disubstituted phenothiazines.,

klorpromazin och vissa fenotiaziner reagerar med ferro – och ferricyanatjoner och nitrosoferricyanat för att bilda jonföreningar som är svårlösliga i vatten. Sammansättningen av dessa föreningar har fastställts och fysikalisk-kemiska egenskaper har undersökts.

6. Andra tillämpningar

vissa joner av D-elektronelement uppvisar en katalytisk effekt på oxidationen av 2,10-disubstituerade fenotiaziner . Fukasawa et al. har beskrivit en spektrofotometrisk bestämning av spårmängder av järn genom dess katalytiska effekt på tioridazinreaktionen., Det konstaterades att andra d-elektronjoner av metaller har den katalytiska effekten på fenotiazinreaktioner med .

det är känt att stabiliteten hos färgkatjonradikalen huvudsakligen beror på oxidationsmedel som används. Vid stark oxidant försvinner radikalfärgen snabbt på grund av det andra reaktionssteget vilket leder till bildandet av en färglös sulfoxid. Denna effekt resulterade i minskad känslighet för analys och reproducerbarhet. I syfte att förbättra dessa analytiska egenskaper har indirekta metoder för bestämning av fenotiaziner föreslagits., En av dem har beskrivits av Basavaiah och Swamy . De har tillämpat kaliumdikromat och järntiocyanat för spektrofotometriska undersökningar av fenotiaziner (klorpromazin, prometazin, triflupromazin, trifluoperazin, flufenazin, proklorperazin). De har använt en kombination av dikromat och järn (III) – tiocyanatsystem för bestämning av fenotiaziner (schema 2).,

schema 2

Reaktionsschema som visar bildandet av järn(III)-tiocyanatkomplex och korrelation av den senare koncentrationen med fenotiazin läkemedelskoncentration.

kaliumdikromat som ett starkt oxidationsmedel (par / v, jämfört med standard väteelektrod) oxiderar 2,10-disubstituerade fenotiaziner via färgad radikal katjon till en färglös sulfoxid . Överskottet av använt oxidant har minskat ytterligare med järn (II) joner., Därefter har tiocyanatjoner använts för kvantifiering av producerade järn(III) joner. Det har sagts att absorbansen av järn(III) tiocyanatlösning är proportionell mot mängden av de bestämda fenotiazinerna. Känsligheten hos den föreslagna metoden har varit bäst vid molförhållandet: PT lika med 1: 6 vid rumstemperatur .

7. Slutsatser

baserat på information som samlats in i den presenterade översynen kan man dra slutsatsen att järn(III) Jon och dess anjoniska komplex är värdefulla reagens som är användbara vid en analys av fenotiaziner (PT)., Den milda oxidationspotentialen hos järn (III) och möjliggör kvantifiering av fenotiaziner i batch-och flödessystem. De föreslagna metoderna kännetecknas av enkelhet, känslighet och god precision. Bestämning av PT genom flödesinjektionsmetoder (FIA) är att föredra framför andra konventionella metoder eftersom de är snabba (från 50 till 200 prover studerade per timme) och exakta (RSD-värden som sträcker sig från 0,6 till 2,5%).

förmågan att spjällåda jonpar föreningar kan användas för selektiv och känslig bestämning av järnjoner(III) och fenotiaziner samt.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *