Chapitre 6 : créer et reproduire des espèces chimiques

ÉTUDE DE mÉdicaments à base d'ASPIRINE (Nouvelle Calédonie Novembre 2007)

L'acide acétylsalicylique, ou aspirine, est le médicament le plus vendu dans le monde.

Cependant, la prise d'aspirine n'est pas sans danger, elle peut provoquer des ulcères à l'estomac ou
être à l'origine de saignements. C'est afin de limiter ces risques que ce médicament se présente sous différentes formulations. On se propose dans cet exercice d'en étudier deux : l'aspirine simple et
l'aspirine pH8.

Données:

Formule de l'acide acétylsalicylique :

L'acide acétylsalicylique sera noté AH et l'ion acétylsalicylate A ^–.

La forme AH est liposoluble(soluble dans les lipides) tandis que la forme A^– est hydrosoluble.

La muqueuse de l'estomac (muqueuse gastrique) présente des lipides au niveau de ses tissus.

Masse molaire : M(acide acétylsalicylique ) = 180 g.mol ^–1.pKa du couple acide acétylsalicylique / ion acétylsalicylate (AH / A^–) : 3,5 à la température de l'étude expérimentale.

pH _estomac = 2 ; pH_intestin = 8.D'après la notice de l'aspirine simple :

COMPOSITION :

Acide acétylsalicylique ..................…...... 500 mg

Excipients : Amidon de maïs, poudre de cellulose granulée

FORME PHARMACEUTIQUE : Comprimés

CLASSE PHARMACOTHÉRAPEUTIQUE : Antalgique périphérique, antipyrétique

MODE ET VOIE D'ADMINISTRATION :

Voie orale. Boire immédiatement après dispersion complète des comprimés dans un grand verre
d'eau, de préférence au moment des repas.

D'après la notice de l'aspirine pH8 :

COMPOSITION QUALITATIVE :

Acide acétylsalicylique ……………………...500 mg

Excipients : Amidon de riz, acétophtalate cellulose, phtalate d'éthyle

FORME PHARMACEUTIQUE : Comprimé gastro-résistant

CLASSE PHARMACOTHÉRAPEUTIQUE :

Antalgique périphérique, antipyrétique, anti-inflammatoire à dose élevée, antiagrégant plaquettaire

MODE ET VOIE D'ADMINISTRATION :

Voie orale. Les comprimés sont à avaler tels quels avec une boisson (par exemple eau, lait, jus de
fruits).

1. Questions préliminaires

1.1. 1.1. Recopier la formule de l'aspirine et préciser après l’avoir encadrée, la fonction acide carboxylique.

1.2. Tracer le diagramme de prédominance des espèces chimiques du couple AH /A ^– .

Sous quelle forme, AH ou A^–, l'organisme assimile-t-il l'aspirine dans l'estomac et dans l'intestin ?

Calculer le rapport des concentrations à pH = 7. Quelle est l’espèce prédominante à ce pH ?

2. L'aspirine simple

2.1. Pourquoi l'aspirine simple est-elle absorbée par la muqueuse gastrique ?

2.2. Justifier le mode d'administration de cette formulation d'aspirine décrit dans le texte.

2.3. Afin de vérifier l'indication « 500 mg » de la notice, on saponifie l'aspirine par un excès de soude
et on dose cet excès par une solution d'acide chlorhydrique.

Le protocole opératoire est le suivant :

Introduire dans un ballon un comprimé d'aspirine simple, 10 mL d'eau distillée, 10,0 mL de solution de
soude de concentration molaire c_B = 1,0 mol.L^–1 et quelques grains de pierre ponce.

Chauffer le mélange à reflux pendant une vingtaine de minutes.

Verser le contenu refroidi du ballon dans une fiole jaugée de 100,0 mL, récupérer l'eau de rinçage et compléter le niveau au trait de jauge avec de l'eau distillée.Doser alors 10,0 mL de cette solution par une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire c_A = 5,0 ´ 10 ^–2 mol.L^–1 en présence de phénolphtaléine. Expérimentalement, le volume équivalent d'acide versé vaut : V_AE = 8,4 mL.

La réaction de saponification de l’aspirine est modélisée par l'équation chimique suivante :

(1) AH + 2 HO ^– = C₇H₅O₂^- + CH₃CO₂ ^– + H₂O

L'indicateur coloré choisi permet de ne doser que la base HO ^– présente dans le milieu.

L'équation support du dosage s'écrit :

(2) H₃O⁺ + HO ^– = 2 H₂O

2.3.1. Calculer la quantité de matière n_i (HO ^– ) d'ions hydroxyde introduits dans le ballon.

2.3.2. Déduire du volume équivalent versé, la quantité de matière n d'ions hydroxyde en excès présente dans le prélèvement de 10,0 mL puis la quantité de matière n’ d'ions hydroxyde en excès présente dans les 100,0 mL de départ.

2.3.3. Dessiner un tableau d’avancement de l'équation (1) en utilisant uniquement des expressions littérales. On utilisera les abréviations suivantes :

aspirine : AH. La quantité de matière d’aspirine est notée n(asp).

2.3.4 Déterminer la quantité d'aspirine n(asp) présente dans le ballon.

2.3.5 En déduire la masse m d'aspirine contenue dans le comprimé.

Calculer l'écart relatif:

Le résultat confirme-t-il l'indication « 500 mg » de la notice ?

3. L'aspirine pH8

Expériences :

A – On dispose de deux béchers contenant respectivement 50 mL de solution d'acide chlorhydrique et
50 mL de solution de soude. Les deux solutions ont la même concentration molaire : 0,1 moL.L ^–1.

On ajoute dans chacun d'eux un comprimé d'aspirine pH8 et on agite.

Après quelques minutes, on constate que le comprimé s'est dissous dans le bécher contenant la
solution de soude alors que le comprimé ajouté dans la solution d'acide reste intact.

B - Dans un bécher contenant 50 mL d'eau distillée additionnée de quelques gouttes de bleu de bromothymol, on introduit un comprimé d'aspirine pH8. Le bleu de bromothymol apparaît alors bleu
(sa couleur en milieu basique). On écrase ensuite le comprimé, détruisant ainsi son enrobage, le bleu
de bromothymol vire alors au jaune (sa couleur en milieu acide).

3.1. Interpréter l'expérience A et justifier l'indication de la notice « comprimé gastro-résistant ».

3.2. On qualifie l'aspirine pH8 d'aspirine « retard », pourquoi ?

3.3. Interpréter l'expérience B pour expliquer pourquoi, d'après la notice, les comprimés doivent être avalés « tels quels » (c'est à dire sans les croquer).