Estudios y determinación electroanalitica de nitro derivados de importancia biológica

Abstract

En el presente trabajo se ha realizado un detallado estudio del comportamiento electroquímico de diferentes nitro derivados aromáticos de importancia biológica mediante técnicas tales como polarografia, voltametria ciclica y electrólisis a potencial controlado. En el curso de la investigación se pudo constatar que en un electrolito soporte constituido por cloruro de tetrametilamonio, piridina y ácido f6rmico, todos los nitro derivados son reducidos irreversiblemente en una s6la onda que es dependiente del pH y está controlada por difusión. Este comportamiento se observó en el rango ácido de la escala de pH tanto al utilizar un electrodo goteante de mercurio o electrodos estacionarios s61idos. Compuestos de estructura molecular simple tales como nitrobenceno y algunos de sus derivados sustituidos fueron utilizados como modelos para el posterior estudio de otras moléculas cuyas estructuras moleculares son más complejas y cuya determinacion analitica no siempre es fácil de reatizar si no se conocen previamente los parámetros que gobiernan el proceso electródico global. Los estudios realizados nos permitieron postular que el comportamiento electroqu1mico de todos estos compuestos depende principalmente de la naturaleza y posición de los sustituyentes con respecto al grupo nitro. Es asi corno la reducción a una arnina primaria como producto final con un consumo total de seis electrones¡ocurre siempre que los sustituyentes poseen electrones ~ disponibles para conjugarse con el grupo nitro del anillo aromático. lo cual determina la transformación del intermediario hidroxilamina en la correspondiente amina vla la formación de otro intermediario iminico altamente reductible. Por el contrario, si no es posible la formación de este intermediario imina, la hidroxilamina no experimenta una posterior reducción y queda como producto final. En primer lugar, sobre la base de los resultados voltamétricos y coulombimétricos obtenidos se sugieren mecanismos de reducción donde se analiza la importancia de las reacciones químicas acopladas a los pasos de transferencia de electrones. Una vez determinadas las condiciones experimentales óptimas, se llevaron a cabo una serie de permiten diferentes aplicar el drogas. de método propuesto Uno de los mayores estas drogas en experimentos que al análisis de logros fué la determinación formulaciones farmacéuticas, tejidos vegetales y orina a los bajos niveles a los cuales las drogas inalteradas se encuentran presentes o son excretadas y para lo cual no fué necesario realizar extracciones o separaciones previas. Para la cuantificaci6n de los analitos se utilizó el método de las adiciones estándares, el cual da resultados tan satisfactorios como el uso de una curva de calibración. Aun más la apreciable diferencia observada en los potenciales de media onda de diferentes compuestos hizo posible la determinación simultanea de nitro derivados en los rangos de concentración disponibles para su aplicación a formulaciones farmacéuticas y fluidos biológicos.

The electrochemical reduction of different aromatic nitro derivatives of biological importance, was studied by polarography, cyclic voltarnmetry and controlled potential electrolysis. It was observed that, when a solvent-buffer system containing pyridine-formic acid in conjuction with tetramethylarnmonium chloride as supporting electrolyte, the nitro containing compounds are reduced in a single, well defined irreversible, diffusion-controlled and pH-dependent wave at dropping mercury or solid electrodes. Nitrobenzene and substituted derivatives were used as models in the electrochemical studies of other molecules in which the molecular structure is more complex, and whose analytical determination are complicated if the parameters that drive the electrode processess are not known. The electrochemical behaviour of all these compounds depends mainly on the nature and position of the substituents. Reduction to the primary amine occurs when the substituents possess available K electrons to conjugate with the nitro group of the aromatic ring, which determines the transformation of the hydroxylamine into the amine via formation of a highly reducible intermediate imine. In contra5t, if the formation of the intermediate imine i5 made impossible, the hydroxylamine does not undergo further reduction. On this basis, an according to the voltammetric and coulombimetric data, reduction mechanism are suggested, in which the importance of the homogeneous chemical reactions associated with the electron-transfer steps are examined. When the best experimental conditions were established, several applications of the polarographic method were carried out. The proposed method permits these drugs to be determined, without any prior separation or extraction, ln pharmaceutical formulations, vegetal tissues, and in urine at levels at which the unchanged drugs are excreted. The standard additions techniques provided results as satisfactory as the use of a calibration graph. The difference in the half wave potential values of different compounds makes simmultaneous determinations possible in a concentration range suitable tor application to pharmaceutical formulations and body fluids.