Hydrolyse du Paracétamol

[Cindy20]

Je tiens à reprendre ici, j'espère que certaines personnes sur ce forum pourront m'aider.

Bonjour, je suis en terminale STL , en classe nous avons une problématique à résoudre par groupe de 3 pour le BAC.
"Le Doliprane 500 est il dosé quantitativement en Paracétamol comme le Générique 500?"

La première étape que nous avons trouvé pour notre TP, est l'hydrolyse du paracétamol. (Dissoudre un comprimé de Doliprane (m=500mg) dans un ballon contenant 40 mL d’acide sulfurique dilué au 1/3 environ, puis ensuite chauffer cette préparation au maximum pendant 45 min environ après avoir ajouté quelques billes de verres, et un réfrigérant. Refroidir la solution dans l’eau froide. Suivi d'un dosage (avec du Cerium IV ).. etc. )

Lorsque le TP à été réalisé, lors de hydrolyse du Paracétamol (que ce soit pour le Doliprane 500, ou le Générique 500) , les deux sont devenues noires.
J'ai du mal à comprendre car j'étais persuadée que cette coloration allait redevenir incolore

De plus, dans ce TP nous cherchons la masse de Paracétamol dans ces deux médicaments. Après l'hydrolyse nous avons fait un dosage (avec sur Cerium IV), la coloration était tellement noire (du a l'hydrolyse) que nous avons eu du mal à voir le changement de coloration. Nous avons donc modifié nos volumes (à prélever), et rajouter comme prévu de la ferroïne. Normalement le virage aurait du se faire du rouge-orange au bleu, or il est passé du rouge-orange au gris, Pourquoi?

Ma dernière question: Le TP a quand même bien fonctionné malgré ce problème, nous avons obtenu des résultats corrects, mais lorsque nous calculons nous trouvons en moyenne pour chacun une masse de 600mg dans un comprimé. (Alors que sur la boite il est indiqué 500mg de paracétamol)
Nous avons donc très vite remarqué ce problème. Est ce du a l'hydrolyse? La molécule de Paracétamol à donc mal été "isoler" ?
Nous avons évoqué la possibilité que ce soit du à d'autre composant qui ont réagi avec le Cérium IV, or à part les excipients, qui n'ont normalement aucun effet thérapeutique, nous ne voyons pas à quoi cela peut etre du

Tout cela fait beaucoup de question, mais tout est lié. J'espère que quelqu'un pourra m'expliquer.

[darrigan]

Bonjour,

Lorsque le TP à été réalisé, lors de hydrolyse du Paracétamol (que ce soit pour le Doliprane 500, ou le Générique 500) , les deux sont devenues noires.
J'ai du mal à comprendre car j'étais persuadée que cette coloration allait redevenir incolore

Ici, peux-tu préciser dans quel ordre tu as introduis les substances ?

Car l'acide sulfurique concentré a un très fort pouvoir déshydratant : si jamais tu introduis en premier le comprimé et l'acide sulfurique, puis l'eau de dilution, alors il a dû se passer une "carbonisation" du paracétamol (et des excipients que le cachet contient). La couleur noire vient des résidus de carbone. Ce qu'il faut faire pour éviter ceci, c'est tout d'abord préparer l'acide dilué (en versant l'acide concentré dans le volume d'eau, et pas le contraire !), et ensuite y ajouter le cachet broyé. Je pense même qu'un acide sulfurique dilué à 10% sera tout aussi efficace et tu risqueras moins la "carbonisation" et tu devrais obtenir une solution incolore ou presque.

D'autre part, il serait préférable de ne récupérer que le paracétamol, et non pas le ou les excipients (substances inertes) qui sont contenus dans la forme galénique (= le comprimé ici). Les excipients ont beau être inertes (cellulose, carboxymétylcellulose...), il ne le sont que du point de vue biologique ; du point de vue chimique ils peuvent éventuellement réagir avec l'acide sulfurique, ou bien ensuite et fausser un dosage. Donc ce qu'il faudrait faire, c'est dissoudre le cachet dans de l'eau (et le broyer) et agiter pendant 10 minutes. S'il reste encore des particules, il faudrait filtrer, rincer le mortiers, récipients et le filtre avec de l'eau, pour espérer récupérer le maximum de paracétamol, mais que l'excipient solide reste dans le filtre. (Le problème est que l'excipient peut être partiellement soluble...)

Pour la couleur, as-tu ajouté assez de ferroïne ?

[Cindy20]

Merci d'avoir pris le temps de répondre.

Voici les étapes du TP, nous avons fait deux manipulations identiques, mais séparément : (exemple avec le sachet de Doliprane)
I – Hydrolyse du paracétamol.
Dissoudre un comprimé de Doliprane (m=500mg) (nous avons utiliser des sachets de 500mg) dans un ballon contenant 40 mL d’acide sulfurique dilué au 1/3 environ, puis ensuite chauffer cette préparation pendant 45 min environ après avoir ajouté quelques billes de verres. Refroidir la solution dans l’eau froide.
Après cette manipulation, la solution A de Doliprane sera nommée : SA (Doliprane ; SmèreA).

II - Dosage
Après avoir vérifié que la solution SA(Doliprane ;SmèreA) soit froide, effectuer deux essais pour cette solution.

On appellera ces 2 essais :

• E1(Doliprane ; SfilleA)
• E2(Doliprane ; SfilleA)

Effectuer seulement la manipulation suivante par binôme : Verser 40 mL de cette solution A froide dans une fiole jaugée de 100 mL, compléter avec de l’eau distillée.
Cette solution est appelée SA(Doliprane ;SfilleA)

•Individuellement : Dans un erlenmeyer, prélever V(Doliprane ; SfilleA) = 1.0 mL, de concentration c1(Doliprane ; SfilleA).

•Ajouter :
•100 mL d’eau distillée.
•De la glace pilée. Pour cela, remplir environ un demi-bécher de 50 mL.
•12 mL, d’acide sulfurique dilué au 1/3.
•3 à 4 gouttes de solution de ferroïne.

•Doser cette solution par la solution titrée de Ce4+ (sulfate d’ammonium et de cérium) de concentration c(Ce4+)= 0,0050 mol.L-1, jusqu’au changement de coloration.
•Noter le volume versé à l’équivalence : V(Ce4+ ; versé 1) = … Et V(Ce4+ ; versé 2) = …

Je remarque d'après votre réponse que nous avons mis le médicament dans l'acide diluée, et ensuite l'eau distillée.. Voilà l'erreur, cela explique donc cette couleur noire très gênante.

Oui, en fait nous avons réaliser cette hydrolyse pour justement "isoler" le Paracétamol? et uniquement cette molécule ! Il aurait fallu le dissoudre dans l'eau, l'agiter, et ensuite réaliser l'hydrolyse alors?

Nous sommes partis du principe que d'autres constituants ont réagi lors du dosage (en observant les résultats), nous ne voyons pas quelles pourrait être les autres possibilités..

[darrigan]

Oui, en fait nous avons réaliser cette hydrolyse pour justement "isoler" le Paracétamol? et uniquement cette molécule ! Il aurait fallu le dissoudre dans l'eau, l'agiter, et ensuite réaliser l'hydrolyse alors?

Humm ! D'après ta phrase, j'ai bien peur que tu penses que le terme "hydrolyse" signifie pour toi ce qui s'appelle une dilution, ou une mise en solution ! Non, l'hydrolyse ne sert pas à isoler le paracétamol. Mais il semble que tu utilises des sachets et pas des cachets, donc il devrait y avoir moins d'excipients, moins gênants.
L'hydrolyse est la réaction qui transforme les molécules de paracétamol en para-aminophénol et acide acétique, sous l'action de l'eau en milieu acide et par chauffage :

Hydrolyse du paracétamol

hydrolyse-paracetamol.gif (3.94 Kio) Consulté 11980 fois

Ainsi, ce que tu doses par le cérium, ce n'est pas le paracétamol (puisqu'il n'y en a plus après hydrolyse !), mais c'est le para-aminophénol.

Vu que tu as mis assez de ferroïne, il est possible que tu ne soies pas allée jusqu'au virage bien net (et sans compter la teinte noire du carbone) : la couleur rouge passe par un gris violet, mais il faut arrêter le dosage quand la couleur est d'un bleu franc (même s'il est pâle). A la limite, faite un premier dosage grossier et dépassez l'équivalence pour voir si la couleur est plus nette et ensuite utilisez cette couleur comme un témoin. Ce n'est que quand ce sera bleu que tu peux être certaine que le cérium a réagit avec tout le para-aminophénol (lequel est alors transformé en parabenzoquinone).

[alexchimiste]

Je ne savais pas que le Ce4+ pouvait être utilisé pour le dosage d'une fonction amine, je suis assez perplexe la dessus.

[darrigan]

Je ne savais pas que le Ce4+ pouvait être utilisé pour le dosage d'une fonction amine, je suis assez perplexe la dessus.

Mais ce n'est pas une fonction amine ordinaire, tout comme il ne faudrait pas considérer le phénol comme un alcool ordinaire ; on sait bien que la conjugaison avec un aromatique modifie les propriétés chimiques d'une fonction. Il faut plutôt considérer l'ensemble de la molécule, et la voir comme l'équivalent d'une hydroquinone (sauf qu'un -OH est remplacé par un -NH2) qui est la forme réduite de la para-quinone correspondante (qui est en fait une para-quinoimine).

J'ai trouvé un article (DOI:10.1016/j.saa.2006.08.016) où des chercheurs ont mesuré et calculé le potentiel standard du couple para-quinoimine/para-aminophénol : E0 = 0,728 V
C'est peut-être aussi sous la forme para-quinoimine que se fait l'oxydation du para-aminophénol durant le dosage.

[alexchimiste]

Mais ce n'est pas une fonction amine ordinaire, tout comme il ne faudrait pas considérer le phénol comme un alcool ordinaire ; on sait bien que la conjugaison avec un aromatique modifie les propriétés chimiques d'une fonction. Il faut plutôt considérer l'ensemble de la molécule, et la voir comme l'équivalent d'une hydroquinone (sauf qu'un -OH est remplacé par un -NH2) qui est la forme réduite de la para-quinone correspondante (qui est en fait une para-quinoimine).

Oui oui ça je suis au courant Clovis, je vais préciser ma perplexité, je n'imaginais pas que le cérium IV soit suffisamment réducteur pour être employé dans un dosage rédox d'une molécule organique, ou si tu veux je n'imaginais pas que la forme quinoiminique du 4-aminophénol soit suffisamment oxydant pour réagir avec le cérium IV.

[ecolami]

Bonsoir,
Je suis étonné par cette méthode de dosage REDOX et par la combinaison Cérium et Ferroïne indicateur. Le paracétamol contient une fonction phénol libre et il me semble possible de faire un dosage acide base.
L'oxydation du paraAminoPhénol peut conduire a de la benzoquinone avec hydrolyse du groupe NH, mais peut aussi conduire a la formation de colorants apparentés aux noirs d'aniline (des polymères d'oxydation). Enfin c'est à vérifier.
Il peut aussi se former des dimères ou une molécule oxydée est liée par un azote a une autre qui n'est pas sous forme quinonique. ce n'est possible que s'il n'y a pas eu assez d'oxydant. les couleurs obtenues dans ce cas sont dans les rouges, violet ou vert mais pas jaune ni orange.

[Cindy20]

D'accord, je vous remercie pour vos réponses, et de m'avoir éclairée; je vais pouvoir poursuivre mes recherches et l'écriture de mon dossier.
Je ne peux malheureusement pas testé à nouveau même pour un essai, pour voir le virage "complet", je ne suis pas allée assez loin lors sur dosage, j'aurai du essayé d'en mettre plus pour voir si cette couleur bleu serait apparu.

Malgré tout, les résultats finals n'auraient pas été juste car il n'y a pas que le para aminophénol qui à réagit avec le Cerium IV, je ne pourrai donc pas conclure, mais uniquement émettre des hypothèses.
Il faut que je recherches au niveau des excipients, connaissez vous des sites fiables qui pourraient me renseigner?
Il faudrait que je réussisse à trouver lequel/lesquels ont réagis aussi lors du dosage, mais je doute que je pourrai savoir précisément , sauf si je trouve des pages spécifiques avec des renseignement en ce qui concerne les réactions, ou la composition (réagissant de manière précise avec l'acide ou le cerium IV) . Ou par chance quelqu'un aura peut être fait la même erreur que moi !

[Kevin]

NON!

Oui oui ça je suis au courant Clovis, je vais préciser ma perplexité, je n'imaginais pas que le cérium IV soit suffisamment réducteur pour être employé dans un dosage rédox d'une molécule organique, ou si tu veux je n'imaginais pas que la forme quinoiminique du 4-aminophénol soit suffisamment oxydant pour réagir avec le cérium IV.

L'oxydation du paraminophénol donne une para-quinoimine! Le Ce(IV) n'est pas pas un REDUCTEUR!!!! mais un oxydant...

[alexchimiste]

Je m'est mêlé les pinceaux, je suis en vacances ^^