Качественное и количественное определение салициловой кислоты в медицинских препаратах и изучение её свойств

Актуальность

Салициловая кислота – уникальное вещество органической природы, имеющее обширную область применения в повседневной жизни человека. Благодаря антисептическому действию салициловую кислоту используют при консервировании пищевых продуктов и в косметологии. Минимальные количества салициловой кислоты останавливают брожение виноградного сахара, парализуя деятельность дрожжевого грибка. Раствор 1:1000 задерживает развитие плесени, а раствор 1:3000 – рост бацилл сибирской язвы. Салициловая кислота входит в группу аспирина, поэтому эффективно лечит воспаление и снимает покраснение, не вызывая при этом аллергии. Однако это обеззараживающее вещество сравнительно мало применяется в медицине. Это связано с тем, что кислота труднорастворима и легко вступает в соединение с фосфорнокислыми и углекислыми солями, значительно теряя при этом свои дезинфицирующие свойства.

Цель

Изучить и исследовать уникальные свойства салициловой кислоты.

Задачи

1. Изучить физические и химические свойства салициловой кислоты.

2. Доказать антисептические свойства салициловой кислоты и её широкое применение в повседневной жизни человека.

3. Научиться качественно и количественно определять салициловую кислоту в продуктах питания, косметике и медицинских препаратах.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Портативная цифровая лаборатория Vernier: регистратор LabQuest с датчиком рН-sensor

• Установка для прямого титрования (алкалиметрии)

• Химические реактивы

• Цифровой микроскоп

Описание

Работа выполнялась в несколько этапов.

1. Качественное определение технической салициловой кислоты.\Химический анализ на салицилат-ион был проведён с растворами хлорида железа (III) FeCl₃, сульфата меди (II) CuSO_4, реактивами Марки и Коберта.
2. Для количественного определения технической салициловой кислоты выполнили титрование 0,1 М раствором гидроксида натрия с индикатором фенолфталеином (0,1 мл 0,1 %; 2–3 капли) до устойчивого розового окрашивания.
3. рН исследуемого вещества замерили при помощи датчиков цифровой лаборатории. Для этого 0,05 г салициловой кислоты растворили в 50 мл дистиллированной воды, подогретой до 40 ℃. В результате измерений рН раствора технической кислоты составил 2,4.
4. Установление подлинности салициловой кислоты провели в следующих медицинских препаратах: 2%-й спиртовой раствор (ООО «Тульская фармацевтическая фабрика») и 2%-я салициловая мазь (ООО «Тульская фармацевтическая фабрика»). Для этого использовали растворы хлорида железа (III) FeCl₃, сульфата меди (II) CuSO_4, реактивы Марки и Коберта. Количественное определение салициловой кислоты в салициловой мази выполнили титрованием 0,1 М раствором натрия гидроксида до розового окрашивания жидкости. рН 2%-го спиртового раствора замерили при помощи датчиков цифровой лаборатории.
5. Для изучения антисептических свойств салициловой кислоты приготовили 0,1%-й раствор салициловой кислоты и взяли два кусочка белого хлеба. Первый обработали раствором кислоты, а второй увлажнили водой. Кусочки хлеба поместили в отдельные полиэтиленовые пакеты и поставили в тёплое место на несколько дней.
6. Изучение процесса кристаллизации салициловой кислоты провели, используя её спиртовой раствор, который поместили в чашку Петри и оставили в тёплом месте. Образуются мелкие бесцветные игольчатые кристаллы. Затем рассмотрели образовавшиеся мелкие бесцветные игольчатые кристаллы в цифровой микроскоп и сделали фотографии.

7. Обнаружение салициловой кислоты в продуктах питания (мёде и маринаде).
Для этого были использованы абхазский эвкалиптовый мёд (производитель «Медовый дом»), мёд луговой (производитель «Медовые вечера») и мёд гречишный с домашней пасеки. 2–3 г мёда поместили в фарфоровую чашку и последовательно растирали с раствором хлорида железа (III), раствором сульфата меди (II) и свежеприготовленным реактивом Марки. Несколько капель раствора хлорида железа (III) FeCl₃ прилили к слегка нагретому маринаду из банок с огурцами и томатами.
8. Обнаружение салициловой кислоты в косметике.
Для анализа были взяты следующие косметические средства: ежедневный очищающий лосьон для лица COMFzoneRT и Sos – гель точечного действия для проблемной кожи лица с азелаиновой и салициловой кислотой (производитель CIEL). При проведении всех качественных реакций наличие салициловой кислоты в данных препаратах было доказано.
9. Приготовление лосьона на основе салициловой кислоты.
К 100 г 2%-го раствора салицилового спирта добавили 1 столовую ложку сухих соцветий календулы и 2 измельчённые таблетки левомицетина. Перемешали получившийся раствор до полного растворения левомицетина, настояли в тёплом месте в течение суток. Затем жидкость процедили через несколько слоёв марли. Перед нанесением на кожу необходимо разбавить лосьон водой в отношении: 1 столовая ложка раствора на 200 мл тёплой воды.
10. Приготовление салицилового раствора для волос.
Смешали в небольшой ёмкости стандартную порцию шампуня с водой до появления лёгкой пенки, добавили 1 чайную ложку салицилового спирта и оставили на 1–2 минуты. Затем нанесли на кончики волос репейное масло, а на корни – приготовленную смесь. Подержали раствор 2–3 минуты и смыли тёплой водой.

Результаты

1. Салициловая кислота проявляет одновременно свойства фенола и кислоты. Она даёт типичные реакции с раствором хлорного железа – сине-фиолетовое окрашивание раствора, с сульфатом меди (II) CuSO₄ – изумрудно-зелёное, с реактивами Марки и Коберта – красное и розовое окрашивание соответственно.

2. В 0,120 г технической салициловой кислоты содержание салициловой кислоты составило 0,1175 г (97,5%; 2,5 мг – примеси).
3. рН раствора технической кислоты составил 2,4.
4. Салициловая кислота была обнаружена в исследованных медицинских препаратах. Масса салициловой кислоты в 0,5 г мази составила 0,012 г, 2%-го спиртового раствора – 4,2.
5. На кусочке хлеба, обработанном раствором салициловой кислоты, через несколько дней плесени не обнаружено, а на втором, обработанном водой, появилась плесень (мукор).
6. Качественные реакции показали, что в мёде и маринаде присутствует салициловая кислота.
7. Заявленная в составе исследованных косметических средств по уходу за лицом (производитель CIEL) обнаружена салициловая кислота.

Выводы

1. В результате проделанной работы было доказано, что салициловая кислота имеет широкий спектр применения в повседневной жизни человека: в медицине, пищевой промышленности, косметологии.
2. Салициловая кислота обладает антисептическими свойствами, способна останавливать процесс развития плесени.
3. Установить подлинность и количественное содержание салициловой кислоты в медицинских препаратах можно в домашних условиях и условиях школьной лаборатории. Это позволяет отличить качественное лекарственное средство от фальсификата, что может сберечь здоровье человека.
4. На основе салициловой кислоты в домашних условиях можно приготовить лечебный лосьон для кожи лица и головы.

Перспективы использования результатов работы

Предложенные в исследовательской работе методики можно применять в повседневной жизни человека при установлении подлинности медицинских препаратов, а также при лечении кожи лица и головы.

Награды/достижения

Московский городской конкурс проектных и исследовательских работ школьников-2019 – финалист.

Мнение автора

«Хочется выразить благодарность проекту «Медицинский класс в московской школе» и конференции «Старт в медицину» за возможность обмениваться опытом в области научных исследований, а также за возможность определиться с выбором будущей профессии»