Salicylsäure & Aspirin

Acetylsalicylsäure wurde 1899 erstmals unter dem Markenzeichen Aspirin vermarktet und erlangte schnell einen weltweiten Ruf als Nicht-Verschreibungspflicht-Medikament. Noch heute bleibt es eines der am häufigsten verwendeten Medikamente zur Behandlung von Kopfschmerzen, Körper- und Muskelschmerzen, arthritischen Schmerzen und vielem mehr.

Salicylsäure ist das Haupthydrolyseprodukt der Acetylsalicylsäure, wie in Gleichung 1 unten gezeigt. Der Nachweis und die Quantifizierung von Salicylsäure in Proben, die Acetylsalicylsäure enthalten, kann aus mehreren Gründen wichtig sein. Erstens ist der Abbau des Wirkstoffs während der Haltbarkeit des Arzneimittels ein großes Problem in der Pharmaindustrie. Zweitens ist die Produktion von gefälschten Arzneimitteln ein wachsendes Problem, und eine unzureichende oder unregulierte Synthese von Acetylsalicylsäure kann zu Kontaminationen mit erheblichen Mengen an nicht umgesetzter Salicylsäure führen, die nachteilige gesundheitliche Auswirkungen haben können.

Eine einfache und dennoch wirksame Methode zum Nachweis von freier Salicylsäure basiert auf den unterschiedlichen Koordinationsfähigkeiten von Salicylverbindungen mit der dreifachen Eisenkation Fe⁺³. Ein Übergangsmetall sein, fe⁺³ Kann Koordinationskomplexe mit verschiedenen salicylischen Verbindungen bilden, was zu hochfarbenen Lösungen für die qualitative Analyse führt. Zusätzlich können Kalibrierungsstandards für die quantitative spektrophotometrische Analyse hergestellt werden. Die Reaktion von Phenolen mit Eisenchlorid ist in dieser Hinsicht ein bekannter Test. Phenolgruppen bilden einen lila Komplex mit Fe⁺³, wobei die Farbintensität mit der Koordinationskapazität der Phenolgruppe zusammenhängt. Sowohl Acetylsalicylsäure als auch Salicylinsäure enthalten Phenolgruppen, aber in Acetylsalicylsäure wird die Phenolgruppe an eine Acetylgruppe gebunden, wodurch ihre Koordinationskapazität verringert wird. Infolgedessen bilden beide Verbindungen einen farbigen Komplex mit Fe⁺³Acetylsalicylsäure bildet einen leicht gelb-orangefarbenen Komplex, während Salicylsäure einen hochfarbenen, tiefvioletten Komplex bildet.

Die meisten Übergangsmetallionen wirken als Lewis -Säuren vonKoordinate kovalente Bindungen mit Liganden. Wenn Übergangsmetallionen an Liganden gebunden sind, bilden sie komplexe Ionen, die kationisch, anionisch oder sogar neutral sein können. Diese komplexen Ionen weisen normalerweise unterschiedliche Farben auf, abhängig von den spezifischen Übergangsmetall und den beteiligten Liganden.

Substanzen zeigen Farbe, wenn sie spezifische Lichtwellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums (ungefähr 400-700 nm) absorbieren, während sie andere Wellenlängen reflektieren oder übertragen. Diese Absorption tritt aufgrund der quantisierten Energieniveaus innerhalb von Molekülen auf, was nur die Absorption von Lichtenergien ermöglicht, die der Differenz zwischen den elektronischen Spiegeln entsprechen.

Im Fall von FE⁺³Oktaedrische Komplexe werden in wässriger Lösung gebildet. Die Kristallfeldtheorie betrachtet Liganden als Punktkosten, was zur Annahme eines oktaedrischen Feldes und zur Berechnung seiner Auswirkungen auf die D-Orbitale führt.

Unkomplexed Fe⁺³ hat alle D-Orbitale auf demselben Energieniveau. Das Vorhandensein von Liganden verändert jedoch die Energieniveaus bestimmter D-Orbitale in oktaedrischen Komplexen. Die Liganden nähern sich dem zentralen Metallatom entlang der X-, Y- und Z-Achsen, wodurch die DXY-, DXZ- und DYZ-Orbitale aufgrund einer kovalenten Bindung gefüllt werden. Folglich haben die DX2-Y2- und DZ2-Orbitale aufgrund der Abstoßung von den gefüllten Orbitalen höhere Energie. Der Energieunterschied zwischen diesen beiden Gruppen von D-Orbitalen ist als Kristallfeldaufteilung bekannt, D im Fall von FE⁺³ Mit phenolischen Verbindungen komplexiert, entspricht diese Spaltung Wellenlängen im sichtbaren Lichtbereich. Der Komplex zwischen Salicylsäureliganden und Fe gebildet⁺³ zeigt Kristallfeldaufspalten mit einer Energiedifferenz, die dem tief lila Licht entspricht, während der Komplex zwischen Acetylsalicylsäureliganden und Fe entspricht⁺³ führt zur Aufteilung des Kristallfeldes mit einer Energiedifferenz, die dem gelblichen Licht entspricht.

Die Intensität der Lichtabsorption hängt von der Konzentration des Komplexes in Lösung nach dem Bier-Lambert-Gesetz ab. Standard -spektrophotometrische Tests für Salicylsäure Fe⁺³ Komplexe beinhalten die Messung der Absorption bei einer Wellenlänge um 540 nm. Für den schnellen qualitativen Nachweis von Acetylsalicylsäure und Salicylinsäure ist ein einfacher visueller Test ausreichend. Durch Hinzufügen eines Überschusses von Fe⁺³ in geeigneter Form wie Eisen Chlorid zu einer Testlösung, Komplexe von Fe⁺³ wird bilden.

Wenn die Lösung tiefviolett wird, ist Salicylsäure vorhanden. Wenn es gelb-orange wird, ist keine Salicylsäure vorhanden, was darauf hindeutet, dass in der Testlösung nur Acetylsalicylsäure vorhanden ist. Dieser visuelle Test ermöglicht eine schnelle Bewertung von Aspirinproben. Kommerzielle pharmazeutische Präparate von Aspirin sollten keine signifikanten Mengen an Salicylsäure enthalten, während Acetylsalicylsäure -Präparate in einem Universitätslabor möglicherweise nicht umgesetzte Salicylsäure enthalten können.