Метою дослідження лікарських речовин є встановлення придатності лікарського засобу медичного застосування, тобто. відповідності його нормативному документу даний препарат.

Фармацевтичний аналіз – це наука про хімічну характеристику та вимір біологічно активних речовин на всіх етапах виробництва: від контролю сировини до оцінки якості отриманої лікарської речовини, вивчення її стабільності, встановлення термінів придатності та стандартизації готової лікарської форми. Особливостями фармацевтичного аналізу є його багатогранність та різноманіття речовин або їх сумішей, у тому числі індивідуальні хімічні речовини, складні суміші біологічних речовин (білків, вуглеводів, олігопептидів тощо). Способи аналізу потребують постійного вдосконалення і, якщо в УП фармакопеї переважали хімічні методи, у тому числі якісні реакції, то на сучасному етапі використовуються переважно фізико-хімічні та фізичні методи аналізу.

Фармацевтичний аналіз, залежно від поставлених завдань, включає різні аспекти контролю якості ліків:
1. Фармакопійний аналіз;
2. Постадійний контроль виробництва лікарських засобів;
3. Аналіз лікарських засобів індивідуального виготовлення.

p align="justify"> Основним і найбільш істотним є фармакопейний аналіз, тобто. аналіз лікарських засобів на відповідність стандарту – фармакопейній статті чи іншому НД та, таким чином, підтвердження його придатності. Звідси й вимоги до високої специфічності, селективності, точності та достовірності аналізу.

Висновок якості лікарського засобу можна зробити тільки на підставі аналізу проби (статистично достовірної вибірки). Порядок відбору проби зазначений або у приватній статті, або у загальній статті ДФ Х1 вид. (Вип.2) с.15. Для проведення випробування лікарських засобів на відповідність вимог нормативно-технічної документації проводять багатоступінчастий відбір проб (вибірок). При багатоступінчастому відборі пробу (вибірку) утворюють по сходах і продукцію в кожному ступені відбирають випадковим чином пропорційних кількостях з одиниць, відібраних в попередній ступені. Число ступенів визначається видом упаковки.

1 ступінь: відбір одиниць пакувальної тари (ящиків, коробок тощо);
2 ступінь: відбір пакувальних одиниць, що знаходяться в пакувальній тарі (коробок, флаконів, банок тощо);
3 ступінь: відбір продукції у первинній упаковці (ампул, флаконів, контурних упаковок тощо).

Для розрахунку відбору кількості продукції на кожному щаблі використовують формулу:

де n –кількість пакувальних одиниць даного ступеня.

Конкретний порядок формування вибірки докладно описано у ДФ Х1 видання, вип.2. У цьому аналіз вважається достовірним при відтворюваності щонайменше чотирьох проб.

Критерії фармацевтичного аналізу

Для різних цілей аналізу мають значення такі критерії, як вибірковість аналізу, чутливість, точність, час виконання аналізу, кількість випробуваної речовини.

Вибірковість аналізу має важливе значення під час аналізу складних препаратів, які з кількох діючих компонентів. У цьому випадку дуже важливою є вибірковість аналізу для кількісного визначення кожної з речовин.

Вимоги до точності та чутливості залежать від об'єкта та мети дослідження. При випробуванні чистоти чи домішок використовують високочутливі методи. Для постадійного контролю виробництва важливий чинник часу, що витрачається на аналіз.

p align="justify"> Важливим параметром методу аналізу є межа чутливості методу. Ця межа означає найменший вміст, при якому можна достовірно виявити цю речовину. Найменш чутливими є хімічні методи аналізу та якісні реакції. Найчутливіші ферментні та біологічні методи, що дозволяють виявляти поодинокі макромолекули речовин. З реально застосовуваних найчутливішими є радіохімічний, каталітичний та флуоресцентний методи, що дозволяють визначати до 10-9%; чутливість спектрофотометричних методів 10 -3 -10 -6%; потенціометричних 10-2%.

Термін «точність аналізу» включає одночасно два поняття: відтворюваність та правильність отриманих результатів.

Відтворюваність –характеризує розсіювання результатів аналізу порівняно із середнім значенням.

Правильність -відображає різницю між дійсним та знайденим вмістом речовини. Точність аналізу залежить від якості приладів, досвідченості аналітика тощо. Точність аналізу не може бути вищою, ніж точність найменш точного виміру. Це означає, що й при титруванні точність становить ±0,2 мл плюс помилка від натікання теж ±0,2 мл, тобто. сумарно ±0,4 мл при витрачанні 20 мл титранта помилка становить 0,2%. При зменшенні навішування та кількості титрантів точність зменшується. Таким чином, титриметричний аналіз дозволяє виконувати визначення з відносною похибкою ± (0,2-0,3)%. Кожен із методів має свою точність. При аналізі важливо мати уявлення про такі поняття:

Грубі помилки-є прорахунком спостерігача чи порушення методики аналізу. Такі результати відкидаються як недостовірні.

Систематичні помилки –відбивають правильність результатів аналізу. Вони спотворюють результати вимірів, як правило, в один бік на деяке постійне значення. Систематичні помилки можна частково усунути запровадженням поправок, калібруванням приладу тощо.

Випадкові помилки –відбивають відтворюваність результатів аналізу. Вони викликаються неконтрольованими змінними. Середня арифметична випадкова помилка прагне до нуля. Тому для розрахунків необхідно використовувати не результати одиничних вимірів, а середнє з кількох паралельних визначень.

Абсолютна помилка-є різниця між отриманим результатом і істинним значенням. Ця помилка виявляється у тих самих одиницях, як і обумовлена ​​величина.

Відносна помилкавизначення дорівнює відношенню абсолютної помилки до справжнього значення визначається величини. Виражають її зазвичай у відсотках чи частках.

Значення відносних помилок залежать від того яким методом виконують аналіз і що є аналізоване речовина – індивідуальне речовина і суміш багатьох компонентів.

Відносна помилка при дослідженнях індивідуальних речовин спектрофотометричним методом становить 2-3%, ІЧ-спектрофотометрією – 5-12%; рідинною хроматографією 3-4%; потенціометрії 0,3-1%. Поєднані методи зазвичай знижують точність аналізу. Найменш точними є біологічні методи – їх відносна помилка сягає 50%.

Методи ідентифікації лікарських речовин.

Найважливішим показником при випробуванні лікарських речовин є їхня ідентифікація або як це прийнято у фармакопейних статтях справжність. Для визначення справжності лікарських речовин використовують численні методи. Усі основні та загальні описані у ДФ Х1 видання, вип.1. Історично основний наголос робився на хімічні, зокрема. якісні кольорові реакції, що характеризують наявність певних іонів або функціональних груп в органічних сполук, одночасно широко використовувалися і фізичні методи. У сучасних фармакопеях акцент робиться на фізико-хімічні методи.

Зупинимося на основних фізичних методах.

Достатньо стабільною константою, що характеризує речовину, її чистоту та справжність є температура плавлення. Цей показник широко використовується стандартизації субстанцій лікарських речовин. Детально методи визначення температури плавлення описані у ГФ Х1, самостійно ви змогли випробувати його на лабораторних заняттях. Чиста речовина має постійну температуру плавлення, проте при додаванні до неї домішок температура плавлення зазвичай знижується дуже істотно. Такий ефект називають пробою змішування і саме проба змішування дозволяє встановлювати справжність препарату за наявності стандартного зразка або явної проби. Бувають, правда і винятки, так рацемічна сульфокамфорна кислота плавиться за більш високої температури, а різні кристалічні форми індометацину відрізняються температурою плавлення. Тобто. Цей метод одна із показників, дозволяють характеризувати як чистоту продукту, і його справжність.

Для деяких препаратів використовують такий показник, як температура затвердіння. Іншим показником, що характеризує речовину є температура кипіння або температурні межі перегонки. Цим показником характеризують рідкі речовини, наприклад спирт етиловий. Температура кипіння менш характеристичний показник, він залежить від тиску атмосфери, можливості утворення сумішей чи азеотропів і застосовується досить рідко.

Серед інших фізичних методів слід зазначити визначення густини, в'язкості.Стандартні методики аналізу описані у ГФ Х1. Методом, що характеризує справжність препарату, є також визначення розчинності його в різних розчинниках. За ГФ Х1 вид. Цей метод характеризується як властивість, яка може бути орієнтовною характеристикою випробуваного препарату. Поруч із температурою плавлення розчинність речовини одна із параметрів, яким встановлюють справжність і чистоту практично всіх лікарських речовин. У фармакопеї встановлена ​​орієнтовна градація речовин по розчинності від дуже легко розчинний до практично не розчинний. При цьому розчиненим вважається речовина, в розчині якого в світлі, що проходить, не спостерігається частинок речовини.

Фізико-хімічні методи визначення автентичності.

Найбільш інформативними з точки зору визначення справжності речовин є фізико-хімічні методи, що ґрунтуються на властивостях молекул речовин взаємодіяти з будь-якими фізичними факторами. До фізико-хімічних методів слід зарахувати:

1.Спектральні методи
УФ-спектроскопія
Спектроскопія у видимому світлі
ІЧ-спектроскопія
Флуоресцентна спектроскопія
Атомно-абсорбційна спектроскопія
Рентгенівські методи аналізу
Ядерний магнітний резонанс
Рентгеноструктурний аналіз

2.Сорбційні методи аналізу
Тонкошарова хроматографія
Газорідинна хроматографія
Високоефективна рідинна хроматографія
Елетрофоріз
Іонофорез
Гель-хроматографія

3.Масові методи аналізу
Мас-спектрометрія
Хроматомасспектрометрія

4.Електрохімічні методи аналізу
Полярографія
Електронний парамагнітний резонанс

5.Використання стандартних зразків

Розглянемо коротко застосовні у фармації з методів аналізу. Докладно всі ці методи аналізу будуть прочитані наприкінці грудня професором М'яких В.І. Для визначення справжності лікарських речовин використовують спектральні методи. Найбільш достовірним є використання низькочастотної області інфрачервоного спектроскопії, де смуги поглинання найбільш достовірно відображають дану речовину. Ще цю область називаю область відбитків пальців. Як правило, для підтвердження справжності використовують порівняння ІЧ-спектрів, знятих у стандартних умовах стандартного зразка та випробуваного зразка. Збіг всіх смуг поглинання підтверджує справжність препарату. Використання УФ та видимої спектроскопії менш достовірно, т.к. характер спектру не є індивідуальним і відображає лише певний хромофор у структурі органічної сполуки. Атомно-абсорбційна спектроскопія та рентгенівська спектроскопія використовуються для аналізу неорганічних сполук, для ідентифікації хімічних елементів. Ядерний магнітний резонанс дозволяє встановлювати структуру органічних сполук і є достовірним методом підтвердження справжності, проте через складність приладів і дорожнечі використовується дуже рідко і, як правило, тільки в дослідницьких цілях. Флуоресцентна спектроскопія застосовна тільки для певного класу речовин, що флуоресціюють під дією УФ випромінювання. При цьому спектр флуоресценції та спектр збудження флуоресценції досить індивідуальні, але сильно залежать від середовища, в якому розчинено дану речовину. Цей метод найчастіше використовують для кількісного визначення, особливо малих кількостей, оскільки він є одним із найбільш чутливих.

Рентгеноструктурний аналіз є найдостовірнішим методом підтвердження структури речовини, він дозволяє встановити точну хімічну структуру речовини, проте для потокового аналізу справжності просто не придатний і використовується виключно в наукових цілях.

Сорбційні методи аналізузнайшли дуже широке застосування у фармацевтичному аналізі. Вони використовуються для визначення справжності, наявності домішок та кількісного визначення. Докладно про ці методи та апаратуру, яку ви використовуєте, вам буде прочитана лекція професором В.І.М'яких – регіональним представником фірми Шимадзу – одного з головних виробників хроматографічного обладнання. Ці методи ґрунтуються на принципі сорбції-десорбції речовин на певних носіях у потоці носія. Залежно від носія та сорбенту поділяють на тонкошарову хроматографію, рідинну колонкову (аналітичну та препаративну, у тому числі ВЕРХ), газорідинну хроматографію, гель фільтрацію, іонофорез. Два останніх методи застосовуються для аналізу складних білкових об'єктів. Істотним недоліком методів є їх відносність, тобто. хроматографія може характеризувати речовину та її кількість тільки при порівнянні зі стандартною речовиною. Проте слід зазначити, як істотне гідність – висока достовірність методу і точність, т.к. у хроматографії будь-яка суміш повинна розділитися на індивідуальні речовини та результатом аналізу є саме індивідуальна речовина.

Мас-спектрометричні та електрохімічні методи використовують для підтвердження справжності рідко.

p align="justify"> Особливе місце займають методи визначення справжності в порівнянні зі стандартним зразком. Цей метод використовують досить широко в зарубіжних фармакопеях для визначення справжності складних макромолекул, складних антибіотиків, деяких вітамінів та інших речовин, що містять особливо хіральні атоми вуглецю, оскільки визначити справжність оптично активної речовини іншими методами складно або зовсім неможливо. Стандартний зразок повинен розробляти та випускатися на підставі розробленої та затвердженої фармакопейної статті. У Росії її існують і застосовуються лише кілька стандартних зразків й у аналізу використовують найчастіше звані РСО – робочі стандартні зразки, приготовляемые безпосередньо перед досвідом із завідомих субстанцій чи відповідних речовин.

Хімічні методи встановлення автентичності.

Встановлення справжності лікарських речовин хімічними методами використовується переважно неорганічних лікарських речовин, т.к. інших методів найчастіше немає або вони вимагають складної та дорогої апаратури. Як мовилося раніше неорганічні елементи легко ідентифікуються методами атомно-абсорбционной чи рентгенівської спектроскопії. У Фармакопейних статтях зазвичай використовуються хімічні методи встановлення справжності. Ці методи прийнято ділити такі:

Реакції осадження аніонів та катіонів.Типовими прикладами є реакції осадження іонів натрію та калію з (цинкуранілацетатом та винною кислотою) відповідно:

Таких реакцій використовується безліч і вони будуть детально обговорюватися в спеціальному розділі фармацевтичної хімії в частині неорганічних речовин.

Окисно-відновні реакції.

Окисно-відновні реакції використовують для відновлення металів із оксидів. Наприклад срібла з його окису формалінів (реакція срібного дзеркала):

реакція окислення дифеніламіну лежить в основі випробувань справжності нітратів та нітритів:

Реакції нейтралізації та розкладання аніонів.

Карбонати та гідрокарбонати під дією мінеральних кислот утворюють вугільну кислоту, яка розкладається до двоокису вуглецю:

Аналогічно розкладаються нітрити, тіосульфати, солі амонієві.

Зміна забарвлення безбарвного полум'я.Солі натрію забарвлюють полум'я у жовтий колір, міді зелений, калію у фіолетовий, кальцію у цегляно-червоний. Саме цей принцип використано в атомно-абсорбційній спектроскопії.

Розкладання речовин під час піролізу. Метод використовують для препаратів йоду, миш'яку, ртуті. З використаних нині найбільш характерна реакція основного нітрату вісмуту, який при нагріванні розкладається з утворенням оксидів азоту:

Ідентифікація елементоорганічних лікарських речовин.

Якісний елементний аналіз використовують для ідентифікації сполук, що містять в органічній молекулі миш'як, сірку, вісмут, ртуть, фосфор, галогени. Оскільки атоми цих елементів не іонізовані для їх ідентифікації використовують попередню мінералізацію, або піролізом, або знов-таки піролізом із сірчаною кислотою. Сірку визначають за сірководнем реакцією з нітропрусидом калію або солей свинцю. Йод також визначають піролізом виділення елементарного йоду. З усіх цих реакцій інтерес представляє ідентифікація миш'яку, як як лікарського препарату – вони мало використовуються, бо як метод контролю домішок, але це пізніше.

Випробування автентичності органічних лікарських речовин.Хімічні реакції, що використовуються для випробувань справжності органічних лікарських речовин, можна розділити на три основні групи:
1.Загальні хімічні реакції органічних сполук;
2.Реакції утворення солей та комплексних сполук;
3.Реакції використовувані для ідентифікації органічних підстав та його солей.

Усі ці реакції зрештою засновані на принципах функціонального аналізу, тобто. реакційно-здатного центру молекули, який, вступаючи в реакцію, дає відповідну відповідь. Найчастіше це зміна будь-яких властивостей речовини: кольору, розчинності, агрегатного стану тощо.

Розглянемо деякі приклади використання хімічних реакцій для ідентифікації лікарських речовин.

1. Реакції нітрування та нітрозування.Використовуються досить рідко, наприклад, для ідентифікації фенобарбіталу, фенацетину, дикаїну, щоправда, ці препарати майже не використовуються в медичній практиці.

2. Реакції діазотування та азопоєднання. Ці реакції використовують для відкривання первинних амінів. Діазотований амін поєднується з бета-нафтолом, даючи характерне червоне або помаранчеве фарбування.

3. Реакції галогенування. Використовують для відкриття подвійних аліфатичних зв'язків – при додаванні бромної води йде приєднання брому по подвійному зв'язку і розчин знебарвлюється. Характерна реакція аніліну та фенолу – при їх обробці бромною водою утворюється трибромпохідне, що випадає в осад.

4. Реакції конденсації карбонільних сполук. Реакція полягає в конденсації альдегідів та кетонів з первинними амінами, гідроксиламіном, гідразинами та семікарбазидом:

Азометини, що утворюються (або Шиффові основи) мають характерний жовтий колір. Реакцію використовують для ідентифікації, наприклад, сульфоніламідів. Як альдегід використовують 4-диметиламінобензальдегід.

5. Реакції окислювальної конденсації. Процес окисного розщеплення та утворення азометинового барвника лежить в основі нінгідринової реакції.Цю реакцію широко використовують для відкриття та фотоколориметричного визначення α- та β-амінокислот, у присутності яких з'являється інтенсивне темно-синє забарвлення. Вона обумовлена ​​утворенням заміщеної солі дикетогідриндилідендікетогідраміна – продукту конденсації надлишку нінгідрину та відновленого нінгідрину з аміаком, що виділився при окисленні випробуваної амінокислоти:

Для відкриття фенолів використовують реакцію утворення тріарілметанових барвників. Так феноли взаємодіючи з формальдегідом утворюють барвники. До аналогічних реакцій можна віднести взаємодію резорцину з фталевим ангідридом, що призводить до утворення флуоресцентного барвника – флуоресцеїну.

Використовуються також і багато інших реакцій.

Особливий інтерес становлять реакції з утворенням солей та комплексів. Неорганічні солі заліза (III), міді (II), срібла, кобальту, ртуті (II) та інші для випробування справжності органічних сполук: карбонових кислот, у тому числі амінокислот, похідних барбітурової кислоти, фенолів, сульфоніламідів, деяких алкалоїдів. Утворення солей та комплексних сполук відбувається за загальною схемою:

R-COOH + MX = R-COOM + HX

Аналогічно протікає комплексоутворення амінів:

R-NH 2 + X = R-NH 2 · X

Одним із найпоширеніших реактивів у фармацевтичному аналізі є розчин хлориду заліза (III). Взаємодії з фенолами він утворює забарвлений розчин феноксидів, вони забарвлені у синій або фіолетовий колір. Така реакція використовується для відкриття фенолу чи резорцину. Однак мета-заміщені феноли не утворюють забарвлених сполук (тимол).

Солі міді утворюють комплексні сполуки із сульфоніламідами, солі кобальту з барбітуратами. Багато цих реакцій використовують і для кількісного визначення.

Ідентифікація органічних основ та їх солей. Ця група методів найчастіше використовують у готових формах, особливо в дослідженнях розчинів. Так, солі органічних амінів при додаванні лугів утворюють осад основи (наприклад, розчин папаверину гідрохлориду) і навпаки солі органічних кислот при додаванні мінеральної кислоти дають осад органічної сполуки (наприклад, саліцилат натрію). Для ідентифікації органічних основ та його солей широко використовують звані осадильні реактиви. Відомо понад 200 осаджувальних реактивів, які утворюють з органічними сполуками нерозчинні у воді прості або комплексні солі. Найбільш уживані розчини наводяться у другому томі ГФ 11 видання. Як приклад можна навести:
Реактив Шейблера – фосфорновольфрамова кислота;
Пікрінова кислота
Стифнінова кислота
Пікрамінова кислота

Всі ці реактиви застосовуються для осадження органічних підстав (наприклад, нітроксолін).

Слід зазначити, що всі ці хімічні реакції використовуються для ідентифікації лікарських речовин не власними силами, а в комплексі з іншими методами, найчастіше фізико-хімічними, такими як хроматографія, спектроскопія. Взагалі необхідно звернути увагу, що справжність лікарських речовин є ключовою, т.к. цей факт визначає нешкідливість, безпеку та ефективність лікарського засобу, тому такому показнику необхідно приділяти велику увагу та підтвердити справжність речовини одним методом недостатньо.

Загальні вимоги щодо випробувань на чистоту.

Іншим не менш важливим показником якості лікарського засобу є чистота. Усі лікарські препарати, незалежно від способу їх отримання, відчувають на чистоту. При цьому встановлюється вміст домішок препарату. Умовно можна розділити домішки на дві групи: перша, домішки, які мають фармакологічну дію на організм; друга, домішки, що вказують на ступінь очищення речовини. Останні не впливають на якість препарату, але у великих кількостях знижують його дозу та відповідно зменшують активність препарату. Тому всі фармакопеї встановлюють певні межі цих домішок у лікарських препаратах. Таким чином, основним критерієм доброякісності препарату є відсутність домішок, що неможливо за природою. Поняття відсутність домішок пов'язані з межею виявлення тим чи іншим методам.

Фізичні та хімічні властивості речовин та їх розчинів дають орієнтовне уявлення про наявність домішок у лікарських препаратах та регламентують їхню придатність для використання. Тому, щоб оцінити доброякісність, поряд із встановленням справжності та визначенням кількісного змісту, проводять цілу низку фізичних та хімічних випробувань, що підтверджують ступінь його чистоти:

Прозорість та ступінь каламутностіпроводиться шляхом порівняння з еталоном каламутності, а прозорість визначається шляхом порівняння з розчинником.

Кольоровість.Зміна ступеня кольоровості може бути зумовлена:
а) наявністю сторонньої пофарбованої домішки;
б) хімічною зміною речовини (окислення, взаємодія з Ме +3 і +2 або інші хімічні процеси, що протікають з утворенням забарвлених продуктів. Наприклад:

Резорцин жовтіє при зберіганні за рахунок окиснення під дією кисню повітря з утворенням хінонів. За наявності, наприклад, солей заліза саліцилова кислота набуває фіолетового кольору внаслідок утворення саліцилатів заліза.

Оцінка кольоровості проводиться за результатами порівняння основного досвіду з еталоном кольору, а безбарвність визначають шляхом порівняння з розчинником.

Дуже часто використовують для виявлення домішок органічних речовин випробування, засноване на їх взаємодії з концентрованою сірчаною кислотою, яка може виступати в ролі окислювача або дегідратуючого засобу. В результаті таких реакцій утворюються забарвлені продукти, Інтенсивність отриманого забарвлення не повинна перевищувати відповідного еталона кольоровості.

Визначення ступеня білизни порошкоподібних лікарських засобів- фізичний метод, вперше включений до ГФ Х1. Ступінь білизни (відтінку) твердих лікарських речовин можна оцінювати різними інструментальними методами на основі спектральної характеристики відбитого світла від зразка. Для цього застосовують коефіцієнти відображення при освітленні зразка білим світлом, отриманим від спеціального джерела, зі спектральним розподілом або пропущеним через світлофільтри (з мах пропускання 614 нм (червоний) або 439 нм (синій)). Можна також вимірювати коефіцієнт відображення світла, пропущеного через зелений світлофільтр.

Більш точно оцінку білизни лікарських речовин можна здійснювати за допомогою спектрофотометрів відображення. Значення ступеня білизни та ступеня яскравості є характеристиками якості білих та білих із відтінками лікарських речовин. Їх допустимі межі регламентуються у приватних статтях.

Визначення кислотності, лужності, рН.

Зміна цих показників обумовлена:
а) зміною хімічної структури самої лікарської речовини:

б) взаємодією препарату з тарою, наприклад, перевищення допустимих меж лужності в розчині новокаїну за рахунок вилуговування скла;
в) поглинанням газоподібних продуктів (СО2, NН3) з атмосфери.

Визначення якості лікарських засобів за цими показниками здійснюється декількома способами:

а) по зміні забарвлення індикатора, наприклад, домішка мінеральних кислот у борній кислоті визначається за метиловим червоним, який не змінює свого забарвлення від дії слабкої борної кислоти, але рожевіє у разі наявності в ній домішок мінеральних кислот.

б) титриметричний метод - наприклад, для встановлення допустимої межі вмісту йодоводородної кислоти, що утворюється при зберіганні 10% спиртового розчину I 2 проводять титрування лугом (не більше 0,3 мл 0,1 моль/л NaОН за обсягом титранту). (Розчин формальдегіду – титрують лугом у присутності фенолфталеїну).

У ряді випадків ГФ встановлює обсяг титранту визначення кислотності або лужності.

Іноді проводять послідовне збільшення двох титрованих розчинів: спочатку кислоти і потім луги.

в) шляхом визначення значення величини рН – для низки лікарських засобів (і обов'язково для всіх ін'єкційних розчинів) НТД передбачається визначати величини рН.

Прийоми підготовки речовини для дослідження кислотності, лужності, рН

1. Приготування розчину певної концентрації, вказаної в НТД (для речовин, розчинних у воді)
2. Для нерозчинних у воді – готують завись певної концентрації та визначають кислотно-лужні властивості фільтрату.
3. Для рідких препаратів, які не змішуються з водою, проводять збовтування з водою, потім відокремлюють водний шар і визначають його кислотно-лужні властивості.
4. Для нерозчинних твердих і рідких речовин визначення можна проводити безпосередньо у суспензії (ZnO)

Значення рН орієнтовно (до 0,3 од.) можна визначати за допомогою індикаторного паперу або універсального індикатора.

Колориметричний спосіб заснований на властивості індикаторів змінювати своє забарвлення за певних інтервалів значень рН середовища. Для виконання випробувань використовують буферні розчини з постійною концентрацією водневих іонів, що відрізняються один від одного на величину рН, що дорівнює 0,2. До серії таких розчинів і до випробуваного розчину додають однакову кількість (2-3 краплі) індикатора. За збігом забарвлення з одним із буферних розчинів судять про значення рН середовища випробуваного розчину.

Визначення летких речовин та води.

Летючі речовини можуть потрапити в лікарські засоби або внаслідок поганого очищення від розчинників або проміжних продуктів одержання, або внаслідок накопичення продуктів розкладання. Вода в лікарській речовині може міститися у вигляді капілярної, абсорбовано пов'язаної, хімічно пов'язаної (гідратно-і кристалогідратної) або вільної.

Для визначення летких речовин та води використовують методи висушування, дистиляції та титрування розчином Фішера.

Метод висушування.Метод застосовують визначення втрати в масі при висушуванні. Втрати можуть бути за рахунок вмісту в речовині гігроскопічної вологи та летких речовин. Сушать у бюксі до постійної маси за певної температури. Найчастіше речовину витримують при температурі 100-105 ºС, але умови висушування та доведення до постійної маси можуть бути іншими.

Визначення летких речовин може проводитись для деяких засобів методом прожарювання. Речовину нагрівають у тиглі до видалення летких речовин. потім поступово підвищують температуру до прожарювання при червоному гартуванні. Наприклад, ГФХ регламентує визначення домішки карбонату натрію в лікарській речовині гідрокарбонат натрію методом прожарювання. Натрію гідрокарбонат розкладається при цьому на карбонат натрію, діоксид вуглецю та воду:

Теоретично втрата у масі становить 36,9 %. За ГФГ втрата в масі має бути не менше ніж 36,6%. Різниця між теоретичною та зазначеною в ГФХ втратою в масі визначає допустиму межу домішки карбонату натрію в речовині.

Метод дистиляціїу ГФ 11 називається "Визначення води", він дозволяє визначити воду гігроскопічну. Цей метод заснований на фізичній властивості пар двох рідин, що не змішуються. Суміш води з органічним розчинником переганяється при нижчій температурі, ніж кожна з цих рідин. Як органічний розчинник ГФХ1 рекомендує використовувати толуол або ксилол. Вміст води в випробуваній речовині встановлюють за об'ємом у приймачі після закінчення процесу перегонки.

Титрування реактивом Фішера.Метод дозволяє визначати сумарний вміст як вільної, так і кристалогідратної води в органічних, неорганічних речовинах, розчинниках. Перевага цього методу – швидкість виконання та селективність по відношенню до води. Розчин Фішера є розчином діоксиду сірки, йоду і піридину в метанолі. До недоліків методу, крім необхідності суворого дотримання герметичності, відноситься неможливість визначення води у присутності речовин, які реагують з компонентами реактиву.

Визначення золи.

Зольність обумовлена ​​мінеральними домішками, які у органічних речовин у процесі отримання з вихідних продуктів допоміжних матеріалів і апаратури (насамперед катіонів металів), тобто. характеризує наявність неорганічних домішок у органічних речовинах.

а) Загальна зола– визначається за результатами спалювання (озолення, мінералізації) за високої температури, характеризує суму всіх неорганічних речовин-домішок.

Склад золи:
Карбонати: СаСО 3 , Nа 2 3 , До 2 3 , РbСО 3
Оксиди: CaO, PbO
Сульфати: CaSO 4
Хлориди: CaCl 2
Нітрати: NaNO 3

При отриманні лікарських засобів із рослинної сировини мінеральні домішки можуть бути обумовлені забрудненнями рослин пилом, поглинанням мікроелементів та неорганічних сполук із ґрунту, води тощо.

б) Зола, нерозчинна у хлороводневій кислотіодержують після обробки загальної золи розведеної НСl. Хімічний склад золи – хлориди важких металів (АgCl, НgСl 2 , Нg 2 Сl 2), тобто. високотоксичні домішки.

в) Сульфатна зола– Сульфатну золу визначають в оцінці доброякісності багатьох органічних речовин. Характеризує домішки Мn +n у стабільній сульфатній формі. Утворена сульфатна зола (Fе 3 (SO 4) 2 , РbSO 4 , СаSO 4) використовується для подальшого визначення домішки важких металів.

Домішки неорганічних іонів – С1 – , SО 4 -2 , NН 4 + , Са +2 , Fе +3(+2) , Рв +2 , Аs +3(+5)

Неприпустимі домішки:
а) домішки, що мають токсичний характер (домішка СN – у йоді),
б) які мають антагоністичну дію (Nа і К, Мg і Са)

Відсутність домішок, які не допускаються у лікарській речовині, встановлюють за негативною реакцією з відповідними реактивами. Порівняння в цьому випадку проводиться з частиною розчину, до якого додані всі реактиви, крім основного домішка, що відкриває (контрольний досвід). Позитивна реакція свідчить про наявність домішки та недоброякісності лікарського засобу.

Допустимі домішки –домішки, які впливають на фармакологічний ефект і зміст яких допускається у незначних кількостях, встановлених НТД.

Для встановлення допустимої межі вмісту домішок іонів у лікарських засобах використовуються еталонні розчини, які містять відповідний іон у певній концентрації.

Деякі лікарські речовини випробовують наявність домішки методом титрування, наприклад, визначення домішки норсульфазола в лікарському засобі фталазол. Домішку норсульфазолу у фталазолі встановлюють кількісно нітритометрично. На титрування 1 г фталазолу повинно витрачатися не більше ніж 0,2 мл 0,1 моль/л NaNО 2 .

Загальні вимоги до реакцій, що використовуються при випробуваннях на допустимі та неприпустимі домішки:
1. чутливість,
2. специфічність,
3. відтворюваність використовуваної реакції.

Результати реакцій, що протікають з утворенням кольорових продуктів, спостерігають у відбитому світлі на матовобілому тлі, а білі опади у вигляді каламуті та опалесценції - у світлі, що проходить на чорному тлі.

Приладові методи визначення домішок.

З розвитком методів аналізу постійно підвищуються вимоги до чистоти лікарських речовин та лікарських форм. У сучасних фармакопеях поряд з розглянутими методами використовуються різні приладові методи, засновані на фізико-хімічних, хімічних і фізичних властивостях речовин. Використання УФ та видимої спектроскопії рідко дає позитивні результати та обумовлено це тим, що будова домішок, особливо органічних ліків, як правило. Близько до будови і самих ліків, тому спектри поглинання розрізняються мало, а концентрація домішки зазвичай у десятки разів нижче, ніж основної речовини, що робить диференціальні методи аналізу малопридатними і дозволяє оцінити домішку лише орієнтовно, тобто прийнято називати напівкількісно. Дещо краще бувають результати, якщо одна з речовин, особливо домішка утворює комплексну сполуку, а інша ні, тоді максимуми спектрів суттєво різняться і вже можна визначати домішки кількісно.

В останні роки на підприємствах з'явилися прилади ІЧ-Фур'є, що дозволяють визначати як вміст основної речовини, так і домішок, особливо води без руйнування зразка, проте їх застосування стримується дорожнечею приладів та відсутністю стандартизованих методик аналізу.

Відмінні результати визначення домішок можливі тоді, коли домішка флуоресціює під дією УФ-випромінювання. Точність таких аналізів дуже висока, як і їх чутливість.

Широке застосування для випробувань на чистоту та кількісне визначення домішок як у лікарських речовинах (субстанціях), так і в лікарських формах, що, мабуть, не менш важливо, т.к. багато домішок утворюються в процесі зберігання ліків, отримали хроматографічні методи: ВЕРХ, ТСХ, ГРХ.

Ці методи дозволяють визначати домішки кількісно, ​​причому кожну домішку індивідуально на відміну інших методів. Докладно методи хроматографії ВЕРХ та ГРХ будуть розглянуті у лекції проф. М'яких В.І. Ми зупинимося лише на тонкошаровій хроматографії. Метод тонкошарова хроматографії був відкритий російським вченим Колір і на початку існував як хроматографія на папері. Тонкошарова хроматографія (ТСХ) заснована на відмінності швидкостей переміщення компонентів аналізованої суміші в тонкому плоскому шарі сорбенту при русі по ньому розчинника (елюенту). Сорбентами є силікагель, окис алюмінію, целюлоза. Поліамід, елюенти - органічні розчинники різної полярності або їх суміші між собою і іноді з розчинами кислот або лугів і солей. Механізм поділу обумовлений коефіцієнтами розподілу між сорбентом та рідкою фазою досліджуваної речовини, що у свою чергу пов'язано з багатьма, у тому числі хімічними та фізико-хімічними властивостями речовин.

У ТШХ поверхню пластинки алюмінієвої або скляної покривають суспензією сорбенту, висушують на повітрі та активують для видалення слідів розчинника (вологи). У практиці використовують зазвичай пластини промислового виготовлення із закріпленим шаром сорбенту. На шар сорбенту наносять краплі аналізованого розчину об'ємом 1-10 мкл. Край пластини занурюють у розчинник. Експеримент проводять у спеціальній камері – скляній посудині, закритій кришкою. Розчинник переміщається шаром під дією капілярних сил. Можливий одночасний поділ декількох різних сумішей. Для збільшення ефективності поділу використовують багаторазове елюювання або перпендикулярному напрямку тим же або іншим елюентом.

Після завершення процесу платівку висушують на повітрі і встановлюють положення хроматографічних зон компонентів різними способами, наприклад, опроміненням УФ-випромінюванням, обприскуванням реагентами, що фарбують, витримують у парах йоду. На отриманій картині розподілу (хроматограмі) хроматографічні зони компонентів суміші розташовуються у вигляді плям відповідно до їх сорбируемости в даній системі.

Положення хроматографічних зон на хроматограмі характеризують величиною Rf. яка дорівнює відношенню шляху l i , пройденому і тим компонентом від точки старту, до шляху Vп R f = l i / l.

Величина R f залежить від коефіцієнта розподілу (адсорбції) К і співвідношення обсягів рухомої (V п) і нерухомої (V н) фаз.

На поділ у ТСХ впливає ряд факторів – склад та властивості елюенту, природа, дисперсність та пористість сорбенту, температура, вологість, розміри та товщина шару сорбенту та розміри камери. Стандартизація умов експерименту дозволяє встановлювати R f з відносним стандартним відхиленням 0,03.

Ідентифікацію компонентів суміші проводять за величинами Rf. Кількісне визначення речовин у зонах можна здійснювати безпосередньо на шарі сорбенту площею хроматографічної зони, інтенсивності флуоресценції компонента або його сполуки з відповідним реагентом, радіохімічними методами. Використовують також автоматичні прилади, що сканують, що вимірюють поглинання, пропускання, відображення світла або радіоактивність хроматографічних зон. Розділені зони можна зняти з пластини разом з шаром сорбенту, десорбувати компонент розчинник і аналізувати розчин спектрофотометрично. За допомогою ТШГ можна визначити речовини в кількостях від 10 -9 до 10 -6; помилка визначення щонайменше 5-10%.

ДЕРЖАВНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ

“СИБІРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА З ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я І СОЦІАЛЬНОГО РОЗВИТКУ”

Є.А. Краснов, А.А. Бліннікова

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ МЕТОДИ В АНАЛІЗІ ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ

НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК

УДК 543.544.1:615.074

ББК Г472+ Р282

Краснов Є.А., Бліннікова А.А., Фізико-хімічні методи в аналізі лікарських засобів: Навчальний посібник. - Томськ, 2011. - 168 с.

У навчальному посібнику розглянуто теоретичні основи, апаратурне оформлення та аналітичні можливості фізикохімічних методів, що широко використовуються у фармацевтичному аналізі. Описано приклади застосування ГРХ, ВЕРХ, спектрофотометрії, рефрактометрії, поляриметрії для встановлення автентичності, випробування на чистоту та кількісне визначення лікарських засобів. Наведено питання для самопідготовки та тестові завдання за вказаними методами.

Навчальний посібник призначений для студентів, які навчаються за фахом фармації (заочної форми навчання).

Табл.8. Іл.35. Бібліогр. 6 назв.

Рецензенти:

Завідувач кафедри фармацевтичної хімії з курсом токсикологічної

хімії ММА ім. І.М.Сєченова, д.ф.н.
професор				Г.В.Раменська
Завідувачка	кафедрою	фармацевтичної		Новосибірського
державного медичного університету, д.ф.н.,
професор				Є.А.Івановська

BN5-98591-019-9 © Є.А.Краснов, А.А.Бліннікова, 2010

© Сибірський державний медичний університет, 2010

ВСТУП
РОЗДІЛ 1. РЕФРАКТОМЕТРІЯ
1.1. Теоретичні основи
1.2. Рефрактометричне визначення концентрованих розчинів
(Концентратів лікарських речовин)
1.3. Рефрактометричне визначення вмісту лікарських засобів
речовин у водних розчинах
1.4. Конструкція та опис лабораторного рефрактометра типу Аббе
Тестові завдання
Ситуаційні завдання
Лабораторні роботи
РОЗДІЛ 2. ПОЛЯРІМЕТРІЯ
2.1. Теоретичні основи поляриметрії
Запитання для самостійної підготовки
Тестові завдання
Практичні завдання
ГЛАВА 3. СПЕКТРОФОТОМЕТРІЯ ФОТОЕЛЕКТРО-
Колориметрія
3.1. Загальні теоретичні становища. Електронний спектр поглинання
та його характеристики
3.2. Основний закон світлопоглинання
3.3. Причини відхилення від закону світлопоглинання
3.4. Застосування спектроскопії в УФ- та видимій областях
3.4.1. Випробування на справжність лікарських речовин

3.4.2. Випробування на чистоту
3.4.3. Визначення кількісного вмісту лікарських речовин
3.5. Особливості аналізу лікарських речовин у видимій галузі
3.6. Етапи фотометричного визначення лікарських засобів при
розроблення методики аналізу
3.7. Апаратура у фотометрії
Запитання для самостійної підготовки
Тестові завдання
Ситуаційні завдання
Лабораторні роботи
РОЗДІЛ 4. ГАЗОВА ХРОМАТОГРАФІЯ
4.1. Газорідинна хроматографія
4.2. Хроматографічні параметри
4.3. Якісний аналіз
4.4. Кількісний аналіз
4.4.1. Метод абсолютного градуювання
4.4.2.Метод внутрішньої нормалізації
4.4.3. Метод внутрішнього стандарту
4.5. Деякі відомості про хроматографічні прилади
Запитання для самостійної підготовки
Тестові завдання
РОЗДІЛ 5. РІДИНА ХРОМАТОГРАФІЯ
ВИСОКОЕФЕКТИВНА РІДИНА ХРОМАТОГРАФІЯ
5.1. Принцип аналізу методом ВЕРХ, основні вузли хроматографа
та їх характеристика
5.2. Якісний та кількісний аналізи
5.3. Сучасні рідинні хроматографи
Запитання для самостійної підготовки

Тестові завдання
РОЗДІЛ 6. ПОТЕНЦІОМЕТРІЯ,
ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНЕ ТИТРУВАННЯ
Запитання для самостійної підготовки
Тестові завдання
ВІДПОВІДІ НА ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ
ВІДПОВІДІ НА СИТУАЦІЙНІ ЗАВДАННЯ
ДОДАТКИ

Список скорочень

БХ – паперова хроматографія ВЕРХ – високоефективна рідинна хроматографія ГРХ – газорідинна хроматографія

ДСО – державний стандартний зразок ГФ – державна фармакопея КХ – колонкова хроматографія НД – нормативний документ НЗ – нерухома рідка фаза НФ – нерухома фаза

НФХ – нормально-фазова хроматографія ОФХ – звернено-фазова хроматографія ПГФ – рухома газова фаза ПТ – потенціометричне титрування ПФ – рухома фаза

РСО – робочий стандартний зразок СОВС – стандартний зразок речовини-свідка ТСХ – тонкошарова хроматографія УФ – ультрафіолетовий ФС – фармакопейна стаття

ФСП – фармакопейна стаття підприємства

ВСТУП

Розширення арсеналу лікарських засобів (ЛЗ) супроводжується розвитком нових методів їхнього аналізу. Це пов'язано з тим, що вихід та якість кінцевих продуктів хіміко-фармацевтичного виробництва залежить не тільки від суворого проведення процесу згідно з технологічним регламентом, від якості вихідної сировини, а й від застосування надійних методів контролю постадій. Тому питанням удосконалення контролю якості ЛЗ в останнє десятиліття приділяється значна увага.

Як відомо, аналітичний контроль проводиться на всіх етапах виробництва, починаючи від вхідного контролю якості сировини до аналізу готової продукції. Цей контроль має здійснюватися у повній відповідності до чинної нормативної документації (національна фармакопея, ФСП). Нормативний документ містить сукупність офіційних методів дослідження субстанцій та їх лікарських форм, на підставі результатів аналізу яких вирішується питання щодо можливості їх застосування у медичній практиці. При цьому встановлюється доброякісність ЛЗ, що складається як із визначення справжності, так і виявлення домішок та кількісного вмісту діючої речовини.

Основними вимогами фармакопейного аналізу ЛЗ є висока чутливість, специфічність, точність та експресність. Цим вимогам задовольняють фізичні та фізико-хімічні методи аналізу, що ґрунтуються на вимірах деяких констант, властивих кожній речовині.

В основному фізико-хімічні методи поділяють на три групи:

1) оптичні методи, що базуються на закономірностях взаємодії речовини з електромагнітним випромінюванням;

2) хроматографічні методи поділу та кількісного визначення суміші речовин, засновані на відмінності у розподілі компонентів між рухомою та нерухомою фазою;

3) електрохімічні методи аналізу, основу яких лежать електрохімічні властивості речовини.

До оптичних методів відносяться: рефрактометрія,

поляриметрія, спектрофотометрія, фотоколориметрія, фототурбідиметрія, флуориметрія. З перерахованих методів останні два не розглядаються у зв'язку з їх обмеженим застосуванням у фармацевтичній практиці.

З хроматографічних методів поділу використовуються: хроматографія на папері, хроматографія в тонкому шарі сорбенту (ТЗХ), газорідинна хроматографія (ГРХ), високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ).

ВЕРХ. Показано їх виняткову універсальність, що дозволяє вирішувати завдання поділу сумішей різних речовин – від найпростіших до найскладніших органічних сполук. На ряді прикладів описано застосування зазначених методів для фармакопейного аналізу.

До електрохімічних методів відносяться: потенціометрія, кондуктометрія, полярографія та ін. У посібнику знайшла відображення тільки потенціометрія - метод, заснований на вимірі різниці рівноважних потенціалів практично без струму між індикаторним електродом і електродом порівняння, зануреними в аналізований розчин.

Враховуючи, що посібник розрахований в основному на студентів заочного відділення, наведено питання для самопідготовки та тестові завдання щодо запропонованих фізико-хімічних методів.

При підготовці цього навчального посібника включалися тільки ті відомості, знання яких необхідне для якісного та кількісного аналізів субстанцій, лікарських засобів та виявлення у них домішок.

РОЗДІЛ 1. РЕФРАКТОМЕТРІЯ

Рефрактометрія широко поширена в різних областях хімії. Вона застосовується у фармацевтичному, біохімічному аналізі, аналізі харчових продуктів тощо. Цей метод є найстарішим із оптичних методів дослідження, що застосовуються в хімії. Грунтуючись на величинах показників заломлення та щільності, Ісаак Ньютон зробив цікаві висновки про склад солей, етилового спирту та інших речовин. У середині VIII в. петербурзьким академіком – Йоганном Ейлером було виконано серію вимірів показників заломлення низки рідин.

Над конструкцією та удосконаленням одного з перших рефрактометрів працював Михайло Ломоносов з 1752 по 1762 р.

Велику роль у поширенні рефрактометрії відіграли роботи німецьких професорів Аббе (1840-1905) та Пульфріха (1858-1927), які створили зручні конструкції рефрактометрів, які широко застосовуються і в даний час.

Широкому поширенню рефрактометрії як один з методів аналізу сприяло поєднання високої точності, технічної простоти і доступності. Показник заломлення належить до небагатьох фізичних констант, які можна виміряти з дуже високою точністю і невеликою витратою часу, маючи малу кількість речовини. Існуючі рефрактометри дозволяють визначити показник заломлення з точністю порядку 10-4 -10-5, тобто. до 0,01% і навіть до 0,001% від вимірюваної величини. Для цього потрібно 0,05-0,5 г речовини, а вся процедура вимірювань зводиться до зняття показань за шкалою та нескладним розрахунком. Час, необхідне вимірювання та проведення відповідних розрахунків, становить лише кілька хвилин. Істотною перевагою методу є можливість автоматичної реєстрації показників заломлення.

			1.1.ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ
При перетині кордону розділу двох прозорих однорідних середовищ
на початку XVII ст. законом заломлення. Відповідно до цього закону, ставлення
синусів кутів падіння			та заломлення		рівне відношенню швидкості
поширення світла			і V2 у двох дотичних середовищах, є величина
постійна:	n = sinα		Де n – називається відносним показником (або
коефіцієнтом)	заломлення.
Показник заломлення залежить від ряду факторів:
			∙ природи речовини;
			∙ концентрації розчину;
			∙ природи розчинника;
			∙ температури;
			∙ довжини хвилі світла.
Мал. 1. Заломлення променя на кордоні

двох прозорих середовищ

Працюючи з розчинами речовин спочатку вимірюють показник заломлення розчинника, який віднімають з показника заломлення розчину. Визначення проводять при температурі 200 С та довжині хвилі лінії D спектру натрію 589,3 нм, і показник заломлення позначають з індексами –

nD 20 .

Нижче наведені показники заломлення розчинників, що найчастіше застосовуються: вода – 1,3330; метанол - 1,3286; етанол – 1,3613; ацетон -1,3591; хлороформ – 1,4456.

Вплив температури в рефрактометрії виключають термостатуючи призменные блоки, що мають водні сорочки. При температурах 10

До них відносяться: визначення температур плавлення та затвердіння, а також температурних меж перегонки; визначення густини, показників заломлення (рефрактометрія), оптичного обертання (поляриметрія); спектрофотометрія - ультрафіолетова, інфрачервона; фотоколориметрія, емісійна та атомно-абсорбційна спектрометрія, флуориметрія, спектроскопія ядерного магнітного резонансу, мас-спектрометрія; хроматографія - адсорбційна, розподільна, іонообмінна, газова, високоефективна рідинна; електрофорез (фронтальний, зональний, капілярний); електрометричні методи (потенціометричне визначення рН, потенціометричне титрування, амперометричне титрування, вольтамперометрія).

Крім того, можливе застосування методів, альтернативних фармакопейним, які іноді мають досконаліші аналітичні характеристики (швидкість, точність аналізу, автоматизація). У деяких випадках фармацевтичне підприємство набуває приладу, в основі використання якого лежить метод, ще не включений до Фармакопеї (наприклад, метод романівської спектроскопії - оптичний дихроїзм). Іноді доцільно щодо автентичності чи випробуванні на чистоту замінити хроматографічну методику на спектрофотометрическую. Фармакопейний метод визначення домішок важких металів осадженням їх у вигляді сульфідів або тіоацетамідів має ряд недоліків. Для визначення домішок важких металів багато виробників впроваджують такі фізико-хімічні методи аналізу, як атомно-абсорбційна спектрометрія та атомно-емісійна спектрометрія з індуктивно пов'язаною плазмою.

У деяких приватних статтях ГФ X рекомендується визначати температуру затвердіння або температуру кипіння (по ГФ XI - "температурні межі перегонки") для ряду рідких ЛЗ. Температура кипіння має укладатися в інтервал, наведений у приватній статті. Ширший інтервал свідчить про присутність домішок.

Багато приватних статтях ГФ X наведено допустимі значення щільності, рідше в'язкості, що підтверджують справжність і доброякісність ЛС.

Практично всі окремі статті ГФ X нормують такий показник якості ЛЗ, як розчинність у різних розчинниках. Присутність домішок ЛБ може вплинути на його розчинність, знижуючи або підвищуючи її залежно від природи домішки.

Фізичні методи аналізу

Справжність лікарської речовини підтверджують; агрегатний стан (тверда речовина, рідина, газ); фарбування, запах; форма кристалів чи вид аморфної речовини; гігроскопічність або ступінь вивітрюваності на повітрі; стійкість до дії світла, кисню повітря; леткість, рухливість, займистість (рідин). Забарвлення лікарської речовини - одна з характерних властивостей, що дозволяє здійснити її попередню ідентифікацію.

Ступінь білизни (відтінку) твердих лікарських речовин можна оцінити різними інструментальними методами на основі спектральної характеристики світла відбитого від зразка. Для цього вимірюють коефіцієнти відбиття при висвітленні зразка білим світлом. Коефіцієнт відбиття - це відношення величини відбитого світлового потоку до величини падаючого світлового потоку. Він дозволяє визначити наявність або відсутність у лікарських речовин колірного відтінку за ступенем білизни та ступенем яскравості. Для білих або білих із сіруватим відтінком речовин ступеня білизни теоретично дорівнює 1. Речовини, у яких вона 0,95-1,00, а ступеня яскравості< 0,85, имеют сероватый оттенок.

Об'єктивнішим є встановлення різних фізичних констант: температури плавлення (розкладання), температури кипіння, щільності, в'язкості. Важливий показник справжності - розчинність лікарського препарату у воді, розчинах кислот, лугів, органічних розчинниках (ефірі, хлороформі, ацетоні, бензолі, етиловому та метиловому спирті, оліях та ін.).

Константою, що характеризує гомогенность твердих речовин, є температура плавлення. Її використовують у фармацевтичному аналізі для встановлення справжності та чистоти більшості твердих лікарських речовин. Відомо, що це температура, за якої тверде тіло знаходиться в рівновазі з рідкою фазою при насиченій фазі пари. p align="justify"> Температура плавлення є постійною величиною для індивідуальної речовини. Присутність навіть невеликого вмісту домішок змінює (зазвичай, знижує) температуру плавлення речовини, що дозволяє судити про рівень його чистоти. Під температурою плавлення мається на увазі інтервал температур, при якому відбувається процес плавлення випробуваного препарату від появи перших крапель рідини до переходу речовини в рідкий стан. Деякі органічні сполуки під час нагрівання розкладаються. Цей процес відбувається при температурі розкладання і залежить від ряду факторів, зокрема від швидкості нагрівання. Наведені інтервали температур плавлення вказують на те, що між початком та закінченням плавлення лікарської речовини інтервал не повинен перевищувати 2°С. Якщо перехід речовини з твердого в рідкий стан нечіткий, замість інтервалу температури плавлення встановлюють температуру, при якій відбувається тільки початок або тільки закінчення плавлення. Слід враховувати, що на точність встановлення температурного інтервалу, при якому відбувається плавлення випробуваної речовини можуть впливати умови підготовки зразка, швидкість підйому і точність вимірювання температури, дослідність аналітика.

Температура кипіння - це інтервал між початковою та кінцевою температурою кипіння при нормальному тиску 760 мм рт.ст. (101,3 кПа). Температуру, коли він приймач перегналися перші 5 крапель рідини, називають початкової температурою кипіння, а температуру, коли він перейшло у приймач 95% рідини, — кінцевої температурою кипіння. Зазначені межі температур можна встановити макрометодом та мікрометодом. Слід зважати на те, що температура кипіння залежить від атмосферного тиску. Температуру кипіння встановлюють лише в порівняно невеликій кількості рідких лікарських препаратів: циклопропану, хлоретилу, ефіру, фторотану, хлороформу, трихлоретилену, етанолу.

При встановленні густини беруть масу речовини певного обсягу. Щільність встановлюють за допомогою пікнометра або ареометра, суворо дотримуючись температурного режиму, оскільки щільність залежить від температури. Зазвичай це досягається термостатування пікнометра при 20°С. Певні інтервали значень щільності підтверджують справжність етилового спирту, гліцерину, вазелінової олії, вазеліну, парафіну твердого, галогенопроизводних вуглеводнів (хлоретила, фторотану, хлороформу), розчину формальдегіду, ефіру для наркозу, амілнітриту та ін.

В'язкість (внутрішнє тертя) – фізична константа, що підтверджує справжність рідких лікарських речовин. Розрізняють динамічну (абсолютну), кінематичну, відносну, питому, наведену та характеристичну в'язкість. Кожна має свої одиниці виміру.

Для оцінки якості рідких препаратів, що мають в'язку консистенцію, наприклад, гліцерину, вазеліну, масел, зазвичай визначають відносну в'язкість. Вона є відношенням в'язкості досліджуваної рідини до в'язкості води, прийнятої за одиницю.

Розчинність розглядають не як фізичну константу, а як властивість, яка може бути орієнтовною характеристикою досліджуваного препарату. Поряд із температурою плавлення розчинність речовини при постійній температурі та тиску є одним з параметрів, за яким встановлюють справжність та чистоту практично всіх лікарських речовин.

Методика визначення розчинності заснована на тому, що навішування попередньо розтертого (в необхідних випадках) препарату вноситься у відмірений об'єм розчинника і безперервно перемішується протягом 10 хв при (20±2)°С. Розчинним вважають препарат, в розчині якого в світлі не спостерігається частинок речовини. Якщо для розчинення препарату потрібно більше 10 хв, то його відносять до повільно розчинних. Їх суміш з розчинником нагрівають на водяній бані до 30° З і спостерігають повноту розчинення після охолодження до (20±2)°З енергійного струшування протягом 1-2 хв.

p align="justify"> Метод фазової розчинності дає можливість здійснювати кількісну оцінку ступеня чистоти лікарської речовини шляхом точних вимірювань значень розчинності. Суть встановлення фазової розчинності полягає в послідовному додаванні маси препарату, що збільшується, до постійного обсягу розчинника. Для досягнення стану рівноваги суміш піддають тривалого струшування при постійній температурі, а потім за допомогою діаграм визначають вміст розчиненої лікарської речовини, тобто. встановлюють, чи випробуваний препарат є індивідуальною речовиною або сумішшю. Метод фазової розчинності відрізняється об'єктивністю, не вимагає виконання дорогого устаткування, знання природи і структури домішок. Це дозволяє використовувати його для якісного та кількісного аналізів, а також для вивчення стабільності та отримання очищених зразків препаратів (до ступеня чистоти 99,5%). Важлива перевага методу – можливість відрізняти оптичні ізомери та поліморфні форми лікарських речовин. Метод застосовний до всіх видів сполук, які утворюють справжні розчини.

Фізико-хімічні методи

Набувають все більшого значення для цілей об'єктивної ідентифікації та кількісного визначення лікарських речовин. Недеструктивний аналіз (без руйнування аналізованого об'єкта), що отримав поширення в різних галузях, відіграє важливу роль і в фармацевтичному аналізі. Для його виконання придатні багато фізико-хімічних методів, зокрема оптичні, ЯМР-, ПМР-, УФ- та ІЧ-спектроскопія та ін.

У фармацевтичному аналізі найбільше широко використовують фізико-хімічні методи, які можуть бути класифіковані на такі групи: оптичні методи; методи, що ґрунтуються на поглинанні випромінювання; методи, засновані на випромінюванні випромінювання; методи, що ґрунтуються на використанні магнітного поля; електрохімічні методи; методи поділу; Термічні методи.

Більшість перерахованих методів (за винятком оптичних, електрохімічних та термічних) широко застосовують для встановлення хімічної структури органічних сполук.

Фізико-хімічні методи аналізу мають низку переваг перед класичними хімічними методами. Вони засновані на використанні як фізичних, так і хімічних властивостей речовин і здебільшого відрізняються експресністю, вибірковістю, високою чутливістю, можливістю уніфікації та автоматизації.

Фізико-хімічні чи інструментальні методи аналізу

Фізико-хімічні або інструментальні методи аналізу засновані на вимірі за допомогою приладів (інструментів) фізичних параметрів системи, що аналізується, які виникають або змінюються в ході виконання аналітичної реакції.

Бурхливий розвиток фізико-хімічних методів аналізу був викликаний тим, що класичні методи хімічного аналізу (гравіметрія, титриметрія) вже не могли задовольняти численні запити хімічної, фармацевтичної, металургійної, напівпровідникової, атомної та інших галузей промисловості, що вимагали підвищення чутливості методів до 1 10-9 %, їх селективності та експресності, що дозволило б управляти технологічними процесами за даними хімічного аналізу, а також виконувати їх в автоматичному режимі та дистанційно.

Ряд сучасних фізико-хімічних методів аналізу дозволяють одночасно в одній і тій самій пробі виконувати як якісний, так і кількісний аналіз компонентів. Точність аналізу сучасних фізико-хімічних методів можна порівняти з точністю класичних методів, а в деяких, наприклад, у кулонометрії, вона суттєво вища.

До недоліків деяких фізико-хімічних методів слід віднести дорожнечу використовуваних приладів, необхідність застосування еталонів. Тому класичні методи аналізу, як і раніше, не втратили свого значення і застосовуються там, де немає обмежень у швидкості виконання аналізу та потрібна висока його точність при високому змісті аналізованого компонента.

Класифікація фізико-хімічних методів аналізу

В основу класифікації фізико-хімічних методів аналізу покладено природу вимірюваного фізичного параметра аналізованої системи, величина якого є функцією кількості речовини. Відповідно до цього всі фізико-хімічні методи поділяються на три великі групи:

електрохімічні;

Оптичні та спектральні;

Хроматографічні.

Електрохімічні методи аналізу засновані на вимірі електричних параметрів: сили струму, напруги, рівноважних електродних потенціалів, електричної провідності, кількості електрики, величини яких пропорційні змісту речовини в об'єкті, що аналізується.

Оптичні та спектральні методи аналізу ґрунтуються на вимірі параметрів, що характеризують ефекти взаємодії електромагнітного випромінювання з речовинами: інтенсивності випромінювання збуджених атомів, поглинання монохроматичного випромінювання, показника заломлення світла, кута обертання площини поляризованого променя світла та ін.

Всі ці параметри є функцією концентрації речовини в об'єкті, що аналізується.

Хроматографічні методи – це методи поділу однорідних багатокомпонентних сумішей на окремі компоненти сорбційними методами у динамічних умовах. У цих умовах компоненти розподіляються між двома фазами, що не змішуються: рухомий і нерухомий. Розподіл компонентів заснований на відмінності їх коефіцієнтів розподілу між рухомою та нерухомою фазами, що призводить до різних швидкостей перенесення цих компонентів з нерухомої в рухому фазу. Після поділу кількісний зміст кожного компонента може бути визначено різними методами аналізу: класичними або інструментальними.

Молекулярно-абсорбційний спектральний аналіз

Молекулярно-абсорбційний спектральний аналіз включає спектрофотометричний і фотоколориметричний види аналізу.

Спектрофотометричний аналіз заснований на визначенні спектра поглинання або вимірі світлопоглинання при певній довжині хвилі, яка відповідає максимуму кривої поглинання досліджуваної речовини.

Фотоколориметричний аналіз базується на порівнянні інтенсивності забарвлень досліджуваного забарвленого та стандартного забарвленого розчинів певної концентрації.

Молекули речовини мають певну внутрішню енергію Е, складовими частинами якої є:

Енергія руху електронів Еел що знаходяться в електростатичному полі атомних ядер;

Енергія коливання ядер атомів один щодо одного Е кіль;

Енергія обертання молекули Е вр

і математично виражається як сума всіх зазначених вище енергій:

При цьому, якщо молекула речовини поглинає випромінювання, її початкова енергія Е 0 підвищується на величину енергії поглиненого фотона, тобто:

З наведеної рівності випливає, що чим менша довжина хвилі λ, тим більша частота коливань і, отже, більша Е, тобто енергія, повідомлена молекулі речовини при взаємодії з електромагнітним випромінюванням. Тому характер взаємодії променевої енергії з речовиною в залежності від довжини хвилі світла буде різний.

Сукупність усіх частот (довжин хвиль) електромагнітного випромінювання називають електромагнітним спектром. Інтервал довжин хвиль розбивають на ділянці: ультрафіолетова (УФ) приблизно 10-380 нм, видима 380-750 нм, інфрачервона (ІЧ) 750-100000 нм.

Енергії, яку повідомляють молекулі речовини випромінювання УФ і видимої частини спектру, достатньо, щоб викликати зміну електронного стану молекули.

Енергія ІЧ-променів менша, тому її виявляється достатньо лише для того, щоб викликати зміну енергії коливальних та обертальних переходів у молекулі речовини. Таким чином, у різних частинах спектру можна отримати різну інформацію про стан, властивості та будову речовин.

Закони поглинання випромінювання

В основі спектрофотометричних методів аналізу лежать два основні закони. Перший - закон Бугера – Ламберта, другий закон - закон Бера. Об'єднаний закон Бугера – Ламберта – Бера має таке формулювання:

Поглинання монохроматичного світла забарвленим розчином прямо пропорційно концентрації речовини, що поглинає світло, і товщині шару розчину, через який він проходить.

Закон Бугера – Ламберта – Бера є основним законом світлопоглинання і є основою більшості фотометричних методів аналізу. Математично він виражається рівнянням:

або

Величину lg I /I 0 називають оптучною щільністю поглинаючої речовини і позначають буквами D або А. Тоді закон можна записати так:

Відношення інтенсивності потоку монохроматичного випромінювання, що пройшов через об'єкт, що випробуваний, до інтенсивності початкового потоку випромінювання називається прозорістю, або пропусканням, розчину і позначається буквою Т: Т = I /I 0

Це співвідношення може бути виражене у відсотках. Величина Т, що характеризує пропускання шару завтовшки 1 см, називається коефіцієнтом пропускання. Оптична щільність D та пропускання Т пов'язані між собою співвідношенням

D і Т є основними величинами, що характеризують поглинання розчину даної речовини з певною концентрацією при певній довжині хвилі і товщині поглинаючого шару.

Залежність D(З) має прямолінійний характер, а Т(З) або Т(l) - експоненційний. Це суворо дотримується лише монохроматичних потоків випромінювань.

Величина коефіцієнта погашення залежить від способу вираження концентрації речовини в розчині і товщини поглинаючого шару. Якщо концентрація виражена в молях на літр, а товщина шару - в сантиметрах, він називається молярним коефіцієнтом погашення, позначається символом ε і дорівнює оптичної щільності розчину з концентрацією 1 моль/л, поміщеного в кювету з товщиною шару 1 см.

Розмір молярного коефіцієнта світлопоглинання залежить:

від природи розчиненої речовини;

Довжина хвилі монохроматичного світла;

Температури;

Природа розчинника.

Причини недотримання закону Бугера - Ламберта - Бера.

1. Закон виведений і справедливий тільки для монохроматичного світла, тому недостатня монохроматизація може викликати відхилення закону і тим більшою мірою, чим менша монохроматизація світла.

2. У розчинах можуть протікати різні процеси, що змінюють концентрацію поглинаючої речовини або її природу: гідроліз, іонізація, гідратація, асоціація, полімеризація, комплексоутворення та ін.

3. Світлопоглинання розчинів суттєво залежить від рН розчину. При зміні рН розчину можуть змінюватись:

Ступінь іонізації слабкого електроліту;

Форма існування іонів, що призводить до зміни світлопоглинання;

Склад пофарбованих комплексних сполук, що утворюються.

Тому закон справедливий для сильно розведених розчинів, і область застосування обмежена.

Візуальна колориметрія

Інтенсивність фарбування розчинів можна вимірювати різними методами. Серед них виділяють суб'єктивні (візуальні) методи колориметрії та об'єктивні, тобто фотоколориметричні.

Візуальними називають такі методи, за яких оцінку інтенсивності забарвлення випробуваного розчину роблять неозброєним оком. При об'єктивних методах колориметричного визначення вимірювання інтенсивності забарвлення випробуваного розчину замість безпосереднього спостереження користуються фотоелементами. Визначення у разі проводять у спеціальних приладах - фотоколориметрах, тому метод отримав назву фотоколориметрического.

Кольори видимого випромінювання:

До візуальних методів належать:

Метод стандартних серій;

Метод колориметричного титрування, чи дублювання;

Метод урівнювання.

Спосіб стандартних серій. При виконанні аналізу методом стандартних серій інтенсивність забарвлення аналізованого забарвленого розчину порівнюють із забарвленнями серії спеціально приготовлених стандартних розчинів (при однаковій товщині шару).

Метод колориметричного титрування (дублювання) заснований на порівнянні забарвлення аналізованого розчину з забарвленням іншого розчину - контрольного. Контрольний розчин містить всі компоненти досліджуваного розчину, за винятком речовини, що визначається, і всі використовувані при підготовці проби реактиви. До нього додають з бюретки стандартний розчин речовини, що визначається. Коли цього розчину буде додано стільки, що інтенсивності забарвлення контрольного і аналізованого розчинів зрівняються, вважають, що аналізований розчин міститься стільки ж визначається речовини, скільки його було введено в контрольний розчин.

Метод вирівнювання відрізняється від описаних вище візуальних колориметричних методів, в яких подібність забарвлень стандартного та випробуваного розчинів досягається зміною їхньої концентрації. У методі зрівнювання подібність забарвлень досягається зміною товщини шарів забарвлених розчинів. Для цієї мети при визначенні концентрації речовин використовують колориметри зливання та занурення.

Переваги візуальних методів колориметричного аналізу:

Техніка визначення проста, немає потреби у складному дорогому обладнанні;

Око спостерігача може оцінювати як інтенсивність, а й відтінки фарбування розчинів.

Недоліки:

Необхідно готувати стандартний розчин чи серії стандартних розчинів;

Неможливо порівнювати інтенсивність фарбування розчину у присутності інших забарвлених речовин;

При тривалому порівнюванні інтенсивності фарбування очей людини стомлюється, і помилка визначення збільшується;

Око людини не таке чутливе до невеликих змін оптичної щільності, як фотоелектричні пристрої, внаслідок цього неможливо виявити різницю в концентрації приблизно до п'яти відносних відсотків.

Фотоелектроколориметричні методи

Фотоелектроколориметрія застосовується для вимірювання поглинання світла або пропускання забарвленими розчинами. Прилади, що використовуються для цієї мети називаються фотоелектроколориметрами (ФЕК).

Фотоелектричні методи вимірювання інтенсивності фарбування пов'язані з використанням фотоелементів. На відміну від приладів, у яких порівняння забарвлень виробляється візуально, у фотоелектроколориметрах приймачем світлової енергії є прилад – фотоелемент. У цьому приладі світлова енергія перетворює на електричну. Фотоелементи дозволяють проводити колориметричні визначення не тільки у видимій, але також в УФ та ІЧ-областях спектру. Вимірювання світлових потоків за допомогою фотоелектричних фотометрів точніше і не залежить від особливостей ока спостерігача. Застосування фотоелементів дозволяє автоматизувати визначення концентрації речовин у хімічному контролі технологічних процесів. Внаслідок цього фотоелектрична колориметрія значно ширше використовується на практиці заводських лабораторій, ніж візуальна.

На рис. 1 показаний звичайний порядок розташування вузлів у приладах для вимірювання пропускання чи поглинання розчинів.

Рис.1 Основні вузли приладів вимірювання поглинання випромінювання: 1 - джерело випромінювання; 2 – монохроматор; 3 – кювети для розчинів; 4 - перетворювач; 5 – індикатор сигналу.

Фотоколориметри в залежності від числа використовуваних при вимірюваннях фотоелементів поділяються на дві групи: однопроменеві (одноплечі) - прилади з одним фотоелементом і двопроменеві (двоплечі) - з двома фотоелементами.

Точність вимірів, одержувана на однопроменевих ФЕК, невелика. У заводських і наукових лабораторіях найбільшого поширення набув фотоелектричні установки, забезпечені двома фотоелементами. В основу конструкції цих приладів покладено принцип зрівнювання інтенсивності двох світлових пучків за допомогою змінної щілинної діафрагми, тобто принцип оптичної компенсації двох світлових потоків шляхом змін розкриття зіниці діафрагми.

Принципова схема пристрою представлена ​​на рис. 2. Світло від лампи розжарювання 1 за допомогою дзеркал 2 поділяється на два паралельні пучки. Ці світлові пучки проходять через світлофільтри 3, кювети з розчинами 4 і потрапляють на фотоелементи 6 і 6", які включені на гальванометр 8 за диференційною схемою. Щілинна діафрагма 5 змінює інтенсивність світлового потоку, що падає на фотоелемент 6. світлового потоку, що падає на фотоелемент 6".

Рис.2. Схема двопроменевого фотоелектроколориметра

Визначення концентрації у фотоелектроколориметрії

Для визначення концентрації аналізованих речовин у фотоелектроколориметрії застосовують:

Метод порівняння оптичних щільностей стандартного та досліджуваного забарвлених розчинів;

Метод визначення за середнім значенням молярного коефіцієнта світлопоглинання;

Метод градуювального графіка;

Метод добавок.

Метод порівняння оптичних щільностей стандартного та досліджуваного забарвлених розчинів

Для визначення готують еталонний розчин визначуваної речовини відомої концентрації, яка наближається до концентрації досліджуваного розчину. Визначають оптичну густину цього розчину при певній довжині хвилі Dет. Потім визначають оптичну щільність досліджуваного розчину D х при тій же довжині хвилі та при тій же товщині шару. Порівнюючи значення оптичних щільностей досліджуваного та еталонного розчинів, знаходять невідому концентрацію речовини, що визначається.

Метод порівняння застосовується при одноразових аналізах і вимагає обов'язкового дотримання основного закону світлопоглинання.

Метод градуювального графіка. Для визначення концентрації речовини цим методом готують серію із 5-8 стандартних розчинів різної концентрації. При виборі інтервалу концентрацій стандартних розчинів керуються такими положеннями:

* він повинен охоплювати область можливих вимірювань концентрації досліджуваного розчину;

* оптична щільність досліджуваного розчину повинна відповідати приблизно середині градуювальної кривої;

* бажано, щоб у цьому інтервалі концентрацій дотримувався основний закон світлопоглинання, тобто графік залежності був прямолінійним;

* Величина оптичної щільності повинна бути в межах 0,14 ... 1,3.

Вимірюють оптичну щільність стандартних розчинів та будують графік залежності D(С). Визначивши D х досліджуваного розчину, за градуювальним графіком знаходять С х (рис. 3).

Цей метод дозволяє визначити концентрацію речовини навіть у тих випадках, коли основний закон світлопоглинання не дотримується. У такому випадку готують велику кількість стандартних розчинів, що відрізняються концентрацією не більше ніж на 10 %.

Мал. 3. Залежність оптичної щільності розчину від концентрації (калібрована крива)

Метод добавок - це різновид методу порівняння, оснований на порівнянні оптичної щільності досліджуваного розчину і того ж розчину з добавкою відомо кількості визначається речовини.

Застосовують його для усунення впливу сторонніх домішок, що заважає, визначення малих кількостей аналізованої речовини в присутності великих кількостей сторонніх речовин. Метод вимагає обов'язкового дотримання основного закону світло-поглинання.

Спектрофотометрія

Це метод фотометричного аналізу, в якому визначення вмісту речовини виробляють поглинання ним монохроматичного світла у видимій, УФ- та ІЧ-областях спектра. У спектрофотометрії, на відміну фотометрії, монохроматизація забезпечується не світлофільтрами, а монохроматорами, що дозволяють безупинно змінювати довжину хвилі. Як монохроматори використовують призми або дифракційні решітки, які забезпечують значно більш високу монохроматичність світла, ніж світлофільтри, тому точність спектрофотометричних визначень вище.

Спектрофотометричні методи, порівняно з фотоколориметричними, дозволяють вирішувати ширше коло завдань:

* проводити кількісне визначення речовин у широкому інтервалі довжин хвиль (185-1100 нм);

* здійснювати кількісний аналіз багатокомпонентних систем (одночасне визначення кількох речовин);

* визначати склад та константи стійкості світлопоглинаючих комплексних сполук;

* Визначати фотометричні характеристики світлопоглинаючих сполук.

На відміну від фотометрів монохроматором в спектрофотометрах служить призма або дифракційна решітка, що дозволяє безперервно змінювати довжину хвилі. Існують прилади для вимірювань у видимій, УФ та ІЧ-областях спектра. Принципова схема спектрофотометра практично не залежить від спектральної області.

Спектрофотометри, як і фотометри, бувають одно- та двопроменеві. У двопроменевих приладах світловий потік якимось способом роздвоюють або всередині монохроматора, або після виходу з нього: один потік проходить через випробуваний розчин, інший - через розчинник.

Однопроменеві прилади особливо зручні при виконанні кількісних визначень, що ґрунтуються на вимірі оптичної щільності при одній довжині хвилі. У цьому випадку простота приладу та легкість експлуатації становлять істотну перевагу. Велика швидкість і зручність вимірювання при роботі з двопроменевими приладами корисні в якісному аналізі, коли для отримання спектра оптична щільність має бути виміряна у великому інтервалі довжин хвиль. Крім того, двопроменевий пристрій легко пристосувати для автоматичного запису оптичної щільності, що безперервно змінюється: у всіх сучасних реєструючих спектрофото-метрах для цієї мети використовують саме двопроменеву систему.

І одно-, і двопроменеві прилади придатні для вимірювань видимого та УФ-випромінювань. В основі ІЧ-спектрофотометрів, що випускаються промисловістю, завжди лежить двопроменева схема, оскільки їх зазвичай використовують для розгорнення та запису великої області спектру.

Кількісний аналіз однокомпонентних систем проводиться тими самими методами, що й у фотоелектроколориметрії:

Методом порівняння оптичних щільностей стандартного та досліджуваного розчинів;

Методом визначення за середнім значенням молярного коефіцієнта світлопоглинання;

Методом градуювального графіка,

і не має жодних відмінних рис.

Спектрофотометрія у якісному аналізі

Якісний аналіз в ультрафіолетовій частині спектру. Ультрафіолетові спектри поглинання мають дві-три, іноді п'ять і більше смуг поглинання. Для однозначної ідентифікації досліджуваної речовини записують спектр поглинання в різних розчинниках і порівнюють отримані дані з відповідними спектрами подібних речовин відомого складу. Якщо спектри поглинання досліджуваної речовини в різних розчинниках збігаються зі спектром відомої речовини, то можна з великою ймовірністю зробити висновок про ідентичність хімічного складу цих сполук. Для ідентифікації невідомої речовини за його спектром поглинання необхідно мати достатню кількість спектрів поглинання органічних і неорганічних речовин. Існують атласи, в яких наведені спектри поглинання дуже багатьох, переважно органічних речовин. Особливо добре вивчені ультрафіолетові спектри ароматичних вуглеводнів.

При ідентифікації невідомих сполук слід звернути увагу на інтенсивність поглинання. Дуже багато органічних сполук мають смугами поглинання, максимуми яких розташовані при однаковій довжині хвилі λ, але інтенсивність їх різна. Наприклад, у спектрі фенолу спостерігається смуга поглинання при λ = 255 нм, для якої молярний коефіцієнт поглинання при максимумі поглинання ε mах = 1450. При тій же довжині хвилі ацетон має смугу, для якої ε mах = 17.

Якісний аналіз у видимій частині спектра. Ідентифікацію забарвленої речовини, наприклад, барвника, також можна проводити, порівнюючи його спектр поглинання у видимій частині зі спектром подібного барвника. Спектри поглинання більшості барвників описані у спеціальних атласах та посібниках. По спектру поглинання барвника можна зробити висновок про чистоту барвника, тому що в спектрі домішок є ряд смуг поглинання, які відсутні в спектрі барвника. По спектру поглинання суміші барвників можна зробити висновок про склад суміші, особливо якщо в спектрах компонентів суміші є смуги поглинання, розташовані в різних областях спектру.

Якісний аналіз в інфрачервоній галузі спектру

Поглинання ІЧ-випромінювання пов'язане із збільшенням коливальної та обертальної енергій ковалентного зв'язку, якщо воно призводить до зміни дипольного моменту молекули. Це означає, що майже всі молекули з ковалентними зв'язками тією чи іншою мірою здатні до поглинання ІЧ-області.

Інфрачервоні спектри багатоатомних ковалентних сполук зазвичай дуже складні: вони складаються з безлічі вузьких смуг поглинання та сильно відрізняються від звичайних УФ та видимих ​​спектрів. Відмінності випливають із природи взаємодії поглинаючих молекул та їх оточення. Це взаємодія (в конденсованих фазах) впливає електронні переходи в хромофорі, тому лінії поглинання поширюються і прагнуть злитися в широкі смуги поглинання. У ІЧ -спектрі, навпаки, частота і коефіцієнт поглинання, відповідні окремого зв'язку, зазвичай мало змінюються із зміною оточення (зокрема із зміною інших елементів молекули). Лінії також розширюються, але не настільки, щоб злитися в смугу.

Зазвичай по осі ординат при побудові ІЧ-спектрів відкладають пропускання у відсотках, а чи не оптичну щільність. За такого способу побудови смуги поглинання виглядають як западини на кривій, а не як максимуми на УФ-спектрах.

Утворення інфрачервоних спектрів пов'язані з енергією коливань молекул. Коливання можуть бути спрямовані вздовж валентного зв'язку між атомами молекули, тоді вони називаються валентними. Розрізняють симетричні валентні коливання, в яких атоми коливаються в однакових напрямках, та асиметричні валентні коливання, в яких атоми коливаються у протилежних напрямках. Якщо коливання атомів відбуваються із зміною кута між зв'язками, вони називаються деформаційними. Такий поділ дуже умовний, тому що при валентних коливаннях відбувається тією чи іншою мірою деформація кутів і навпаки. Енергія деформаційних коливань зазвичай менша, ніж енергія валентних коливань, і смуги поглинання, зумовлені деформаційними коливаннями, розташовуються в області довших хвиль.

Коливання всіх атомів молекули зумовлюють смуги поглинання, індивідуальні молекул цієї речовини. Але серед цих коливань можна виділити коливання груп атомів, які слабко пов'язані з коливаннями атомів решти молекули. Смуги поглинання, які зумовлені такими коливаннями, називають характеристичними смугами. Вони спостерігаються, зазвичай, у спектрах всіх молекул, у яких є дані групи атомів. Прикладом характеристичних смуг можуть бути смуги 2960 і 2870 см -1 . Перша смуга обумовлена ​​асиметричними валентними коливаннями зв'язку С-Н в метильній групі СН 3 а друга - симетричними валентними коливаннями зв'язку С-Н цієї ж групи. Такі смуги з невеликим відхиленням (±10 см -1) спостерігаються спектрах всіх насичених вуглеводнів і взагалі спектрі всіх молекул, у яких є СН 3 - групи.

Інші функціональні групи можуть впливати на положення характеристичної смуги, причому різниця частот може становити до ±100 см -1 але такі випадки нечисленні, і їх можна враховувати на підставі літературних даних.

Якісний аналіз інфрачервоної області спектра проводиться двома способами.

1. Знімають спектр невідомої речовини в області 5000-500 см -1 (2 - 20 мк) і відшукують подібний спектр спеціальних каталогах або таблицях. (або за допомогою комп'ютерних баз даних)

2. У діапазоні досліджуваного речовини шукають характеристичні лінії, якими можна будувати висновки про склад речовини.

Заснована на поглинанні атомами рентгенівського випромінювання. Ультрафіолетова спектрофотометрія - найбільш простий та широко застосовуваний у фармації абсорбційний метод аналізу. Його використовують на всіх етапах фармацевтичного аналізу лікарських засобів (випробування справжності, чистоти, кількісне визначення). Розроблено велику кількість способів якісного та кількісного аналізу.

Даються обволікаючі засоби та анальгетики, подається О2 із забезпеченням адекватної вентиляції легень, проводиться корекція водноелектролітного балансу. 7. Фізико-хімічні методи визначення фенолу 7.1 Фотоколориметричне визначення масової частки фенолів у очищених виробничих стічних водах після встановлення знесмолювання фенол хімічний токсичний одержання 1. Мета роботи. ...

Внутріаптечного контролю, правил і термінів зберігання та відпустки ЛЗ. Внутріаптечний контроль здійснюється відповідно до Наказу МОЗ РФ від 16 липня 1997 № 214 «Про контроль якості лікарських засобів, що виготовляються в аптеках». Наказом затверджено три документи (додатки до наказу 1, 2, 3): 1. «Інструкція з контролю якості лікарських засобів, що виготовляються в аптеках», ...

Назви. Як основний синонім будуть також наводитися торгові назви, під якими JIC зареєстровано або виробляється в Російській Федерації. 4 Методологічні основи класифікації лікарських засобів Кількість ЛЗ у світі безперервно зростає. На фармацевтичному ринку в Росії в даний час звертається більше I8 ТОВ найменувань ЛЗ, що в 2,5 рази більше, ніж у 1992 році.

Вступ

1.2 Помилки, можливі під час проведення фармацевтичного аналізу

1.3 Загальні принципи випробувань автентичності лікарських речовин

1.4 Джерела та причини недоброякісності лікарських речовин

1.5 Загальні вимоги до випробувань на чистоту

1.6 Методи фармацевтичного аналізу та їх класифікація

Розділ 2. Фізичні методи аналізу

2.1 Перевірка фізичних властивостей чи вимірювання фізичних констант лікарських речовин

2.2 Встановлення рН середовища

2.3 Визначення прозорості та каламутності розчинів

2.4 Оцінка хімічних констант

Розділ 3. Хімічні методи аналізу

3.1 Особливості хімічних методів аналізу

3.2 Гравіметричний (ваговий) метод

3.3 Титриметричні (об'ємні) методи

3.4 Газометричний аналіз

3.5 Кількісний елементний аналіз

Розділ 4. Фізико-хімічні методи аналізу

4.1 Особливості фізико-хімічних методів аналізу

4.2 Оптичні методи

4.3 Абсорбційні методи

4.4 Методи, засновані на випромінюванні випромінювання

4.5 Методи, що ґрунтуються на використанні магнітного поля

4.6 Електрохімічні методи

4.7 Методи поділу

4.8 Термічні методи аналізу

Глава 5. Біологічні методи аналізу1

5.1 Біологічний контроль якості лікарських засобів

5.2 Мікробіологічний контроль лікарських засобів

Список використаної літератури

Вступ

Фармацевтичний аналіз - це наука про хімічну характеристику та вимір біологічно активних речовин на всіх етапах виробництва: від контролю сировини до оцінки якості отриманої лікарської речовини, вивчення її стабільності, встановлення термінів придатності та стандартизації готової лікарської форми. Фармацевтичний аналіз має свої специфічні особливості, що відрізняють його від інших видів аналізу. Ці особливості полягають у тому, що аналізу піддають речовини різної хімічної природи: неорганічні, елементорганічні, радіоактивні, органічні сполуки від простих аліфатичних до складних біологічно активних природних речовин. Надзвичайно широкий діапазон концентрацій аналізованих речовин. Об'єктами фармацевтичного аналізу є як індивідуальні лікарські речовини, а й суміші, містять різне число компонентів. Кількість лікарських засобів з кожним роком зростає. Це викликає необхідність розробки нових методів аналізу.

Способи фармацевтичного аналізу потребують систематичного вдосконалення у зв'язку з безперервним підвищенням вимог до якості лікарських засобів, причому зростають вимоги як до ступеня чистоти лікарських речовин, так і кількісного змісту. Тому необхідне широке використання як хімічних, а й більш чутливих фізико-хімічних методів з метою оцінки якості ліків.

До фармацевтичного аналізу висувають високі вимоги. Він має бути досить специфічний і чутливий, точний по відношенню до нормативів, обумовлених ГФ XI, ВФС, ФС та іншою НТД, виконуватися в короткі проміжки часу з використанням мінімальних кількостей випробуваних лікарських засобів та реактивів.

Фармацевтичний аналіз залежно від поставлених завдань включає різні форми контролю за якістю ліків: фармакопейний аналіз, постадійний контроль виробництва лікарських засобів, аналіз лікарських форм індивідуального виготовлення, експрес-аналіз в умовах аптеки та біофармацевтичний аналіз.

Складовою фармацевтичного аналізу є фармакопейний аналіз. Він є сукупністю способів дослідження лікарських препаратів та лікарських форм, викладених у Державній фармакопеї або іншій нормативно-технічній документації (ВФС, ФС). На підставі результатів, отриманих при виконанні фармакопейного аналізу, робиться висновок про відповідність лікарського засобу вимогам ДФ або іншої нормативно-технічної документації. У разі відхилення від цих вимог ліки до застосування не допускають.

Висновок якості лікарського засобу можна зробити тільки на підставі аналізу проби (вибірки). Порядок її відбору зазначений або у приватній статті, або у загальній статті ДФ XI (вип. 2). Відбір проби роблять тільки з непошкоджених закупорених та упакованих відповідно до вимог НТД пакувальних одиниць. При цьому повинні суворо дотримуватися вимог до запобіжних заходів роботи з отруйними та наркотичними лікарськими засобами, а також до токсичності, вогненебезпечності, вибухонебезпечності, гігроскопічності та інших властивостей ліків. Для випробування відповідність вимогам НТД проводять багатоступінчастий відбір проб. Число ступенів визначається видом упаковки. На останньому ступені (після контролю за зовнішнім виглядом) беруть пробу в кількості, необхідної для чотирьох повних фізико-хімічних аналізів (якщо проба відбирається для контролюючих організацій, то на шість таких аналізів).

З розфасовки "ангро" беруть точкові проби, взяті в рівних кількостях із верхнього, середнього та нижнього шарів кожної пакувальної одиниці. Після встановлення однорідності усі ці проби змішують. Сипучі та в'язкі лікарські засоби відбирають пробовідбірником, виготовленим з інертного матеріалу. Рідкі лікарські засоби перед відбором проб ретельно перемішують. Якщо це важко, то відбирають точкові проби з різних шарів. Відбір вибірок готових лікарських засобів здійснюють відповідно до вимог приватних статей або інструкцій з контролю, затверджених МОЗ РФ.

Виконання фармакопейного аналізу дозволяє встановити справжність лікарського засобу, його чистоту, визначити кількісний вміст фармакологічно активної речовини або інгредієнтів, що входять до складу лікарської форми. Незважаючи на те, що кожен із цих етапів має свою конкретну мету, їх не можна дивитись ізольовано. Вони взаємопов'язані та взаємно доповнюють один одного. Так, наприклад, температура плавлення, розчинність, рН середовища водного розчину і т.д. є критеріями як справжності, і чистоти лікарської речовини.

Глава 1. Основні засади фармацевтичного аналізу

1.1 Критерії фармацевтичного аналізу

На різних етапах фармацевтичного аналізу, залежно від поставлених завдань, мають значення такі критерії, як вибірковість, чутливість, точність, час, витрачений на виконання аналізу, витрачена кількість аналізованого препарату (лікарської форми).

Вибірковість методу дуже важлива при проведенні аналізу сумішей речовин, оскільки дає можливість набувати справжніх значень кожного з компонентів. Тільки вибіркові методики аналізу дозволяють визначати зміст основного компонента у присутності продуктів розкладання та інших домішок.

Вимоги до точності та чутливості фармацевтичного аналізу залежать від об'єкта та мети дослідження. При випробуванні ступеня чистоти препарату використовують методики, що відрізняються високою чутливістю, що дозволяють встановлювати мінімальний вміст домішок.

За виконання постадійного контролю виробництва, і навіть під час проведення експрес-аналізу за умов аптеки важливу роль має чинник часу, що витрачається виконання аналізу. Для цього вибирають методи, що дозволяють провести аналіз у найбільш короткі проміжки часу та водночас із достатньою точністю.

При кількісному визначенні лікарської речовини використовують метод, що відрізняється вибірковістю та високою точністю. Чутливістю методу нехтують з огляду на можливість виконання аналізу з великою наважкою препарату.

Мірою чутливості реакції є межа виявлення. Він означає найменший зміст, при якому за цією методикою можна виявити присутність обумовленого компонента із заданою довірчою ймовірністю. Термін "межа виявлення" введений замість такого поняття, як "відкривається мінімум", ним користуються також замість терміну "чутливість". досвіду Це слід враховувати при розробці методик якісного фармацевтичного аналізу.Для встановлення чутливості реакцій все ширше використовують показник поглинання (питомий або молярний), що встановлюється спектрофотометричним методом.У хімічному аналізі чутливість встановлюють за величиною межі виявлення даної реакції. аналізу Найбільш високочутливі радіохімічні та мас-спектральні методи, що дозволяють визначати 10 -8 -10 -9 % аналізованої речовини, полярографічні та флуориметричні 10 -6 -10 -9 %, чутливість спектрофотометричних методів Ю -3 -10 -6 %, потенціометричних -2%.

Термін "точність аналізу" включає одночасно два поняття: відтворюваність та правильність отриманих результатів. Відтворюваність характеризує розсіювання результатів аналізу проти середнім значенням. Правильність відображає різницю між дійсним та знайденим вмістом речовини. Точність аналізу в кожного методу різна і залежить від багатьох факторів: калібрування вимірювальних приладів, точності відвішування чи відмірювання, досвідченості аналітика тощо. Точність результату аналізу не може бути вищою, ніж точність найменш точного виміру.