Generelle fysisk-kjemiske metoder for å analysere legemidler. Generelle analysemetoder

Disse inkluderer: bestemmelse av smelte- og størkningstemperaturer, samt temperaturgrenser for destillasjon; bestemmelse av tetthet, brytningsindeks (refraktometri), optisk rotasjon (polarimetri); spektrofotometri - ultrafiolett, infrarød; fotokolorimetri, emisjons- og atomabsorpsjonsspektrometri, fluorimetri, kjernemagnetisk resonansspektroskopi, massespektrometri; kromatografi - adsorpsjon, distribusjon, ionebytting, gass, høyytelses væske; elektroforese (frontal, sonal, kapillær); elektrometriske metoder (potensiometrisk bestemmelse av pH, potensiometrisk titrering, amperometrisk titrering, voltammetri).

I tillegg er det mulig å bruke alternative metoder til farmakopé, som noen ganger har mer avanserte analytiske egenskaper (hastighet, analysenøyaktighet, automatisering). I noen tilfeller kjøper et farmasøytisk selskap en enhet hvis bruk er basert på en metode som ennå ikke er inkludert i farmakopéen (for eksempel Romanov-spektroskopimetoden - optisk dikroisme). Noen ganger er det tilrådelig å erstatte den kromatografiske teknikken med en spektrofotometrisk når man skal fastslå ekthet eller teste for renhet. Farmakopémetoden for å bestemme tungmetallurenheter ved utfelling i form av sulfider eller tioacetamider har en rekke ulemper. For å bestemme tungmetallurenheter, introduserer mange produsenter fysiske og kjemiske analysemetoder som atomabsorpsjonsspektrometri og induktivt koblet plasma atomemisjonsspektrometri.

I noen private artikler fra Statens Fond X anbefales det å bestemme størkningstemperaturen eller kokepunktet (i henhold til Statens Fond XI - "temperaturgrenser for destillasjon") for en rekke flytende legemidler. Kokepunktet må være innenfor området gitt i den private artikkelen. Et bredere intervall indikerer tilstedeværelsen av urenheter.

Mange private artikler fra State Fund X gir akseptable verdier av tetthet og sjeldnere viskositet, som bekrefter stoffets ekthet og god kvalitet.

Nesten alle private artikler fra Statens fond X standardiserer en slik indikator på legemiddelkvalitet som løselighet i forskjellige løsemidler. Tilstedeværelsen av urenheter i et medikament kan påvirke dets løselighet, redusere eller øke den avhengig av urenhetens natur.

Fysiske analysemetoder

Ektheten til det medisinske stoffet er bekreftet; aggregeringstilstand (fast, flytende, gass); farge, lukt; krystallform eller type amorft stoff; hygroskopisitet eller grad av forvitring i luft; motstand mot lys, luft oksygen; flyktighet, mobilitet, brennbarhet (av væsker). Fargen på et medisinsk stoff er en av de karakteristiske egenskapene som tillater dens foreløpige identifikasjon.

Graden av hvithet (skygge) av faste medisinske substanser kan vurderes ved ulike instrumentelle metoder basert på de spektrale egenskapene til lyset som reflekteres fra prøven. For å gjøre dette måles reflektansen når prøven er belyst med hvitt lys. Reflektans er forholdet mellom mengden reflektert lysfluks og mengden innfallende lysfluks. Den lar deg bestemme tilstedeværelsen eller fraværet av en fargenyanse i medisinske stoffer etter graden av hvithet og lysstyrke. For hvite eller hvite stoffer med en gråaktig fargetone er hvithetsgraden teoretisk lik 1. Stoffer som den er 0,95-1,00 for, og lyshetsgraden< 0,85, имеют сероватый оттенок.

Mer mål er å etablere ulike fysiske konstanter: smeltepunkt (dekomponering), kokepunkt, tetthet, viskositet. En viktig indikator på autentisitet er stoffets løselighet i vann, løsninger av syrer, alkalier, organiske løsningsmidler (eter, kloroform, aceton, benzen, etyl- og metylalkohol, oljer, etc.).

Konstanten som karakteriserer homogeniteten til faste stoffer er smeltepunktet. Det brukes i farmasøytisk analyse for å bestemme identiteten og renheten til de fleste faste legemiddelstoffer. Det er kjent å være temperaturen ved hvilken et fast stoff er i likevekt med væskefasen under en mettet dampfase. Smeltepunktet er en konstant verdi for et enkelt stoff. Tilstedeværelsen av selv en liten mengde urenheter endrer (som regel reduserer) smeltepunktet til stoffet, noe som gjør det mulig å bedømme graden av dets renhet. Smeltetemperatur refererer til temperaturområdet der smelteprosessen til testmedikamentet skjer fra utseendet til de første væskedråpene til den fullstendige overgangen av stoffet til flytende tilstand. Noen organiske forbindelser brytes ned ved oppvarming. Denne prosessen skjer ved dekomponeringstemperaturen og avhenger av en rekke faktorer, spesielt oppvarmingshastigheten. De angitte smeltetemperaturintervallene indikerer at intervallet mellom begynnelsen og slutten av smeltingen av det medisinske stoffet ikke bør overstige 2°C. Hvis overgangen til et stoff fra en fast til en flytende tilstand er uklar, settes i stedet for smeltetemperaturområdet en temperatur der bare begynnelsen eller bare slutten av smeltingen skjer. Det bør tas i betraktning at nøyaktigheten av å fastslå temperaturområdet der teststoffet smelter kan påvirkes av prøveprepareringsforholdene, stigningshastigheten og nøyaktigheten av temperaturmålingen, og erfaringen til analytikeren.

Kokepunktet er intervallet mellom start- og sluttkoketemperaturen ved normalt trykk på 760 mmHg. (101,3 kPa). Temperaturen der de første 5 dråpene med væske ble destillert inn i mottakeren kalles det innledende kokepunktet, og temperaturen der 95 % av væsken som overføres til mottakeren kalles det endelige kokepunktet. De angitte temperaturgrensene kan stilles inn ved hjelp av makrometoden og mikrometoden. Det bør tas i betraktning at kokepunktet avhenger av atmosfærisk trykk. Kokepunktet er kun satt for et relativt lite antall flytende legemidler: cyklopropan, kloroetyl, eter, fluorotan, kloroform, trikloretylen, etanol.

Når du etablerer tetthet, ta massen til et stoff med et visst volum. Tetthet bestemmes ved hjelp av et pyknometer eller hydrometer, strengt observert temperaturregimet, siden tettheten avhenger av temperaturen. Dette oppnås vanligvis ved å termostatere pyknometeret ved 20°C. Visse intervaller med tetthetsverdier bekrefter ektheten av etylalkohol, glyserin, vaselinolje, vaselin, fast parafin, halogenerte hydrokarboner (kloretyl, fluorotan, kloroform), formaldehydløsning, eter for anestesi, amylnitritt, etc.

Viskositet (intern friksjon) er en fysisk konstant som bekrefter ektheten til flytende medisinske stoffer. Det er dynamisk (absolutt), kinematisk, relativ, spesifikk, redusert og karakteristisk viskositet. Hver av dem har sine egne måleenheter.

For å vurdere kvaliteten på flytende preparater som har en viskøs konsistens, for eksempel glyserin, vaselin, oljer, bestemmes vanligvis relativ viskositet. Det er forholdet mellom viskositeten til væsken som studeres og viskositeten til vann, tatt som enhet.

Løselighet betraktes ikke som en fysisk konstant, men som en egenskap som kan tjene som en indikativ egenskap for testmedikamentet. Sammen med smeltepunktet er løseligheten til et stoff ved konstant temperatur og trykk en av parameterne som bestemmer ektheten og renheten til nesten alle medisinske stoffer.

Metoden for å bestemme løselighet er basert på det faktum at en prøve av et tidligere malt (om nødvendig) medikament tilsettes til et målt volum løsemiddel og omrøres kontinuerlig i 10 minutter ved (20±2)°C. Et medikament anses som oppløst hvis ingen partikler av stoffet observeres i løsningen i gjennomlyst lys. Hvis stoffet krever mer enn 10 minutter å løse seg opp, klassifiseres det som sakteløselig. Deres blanding med løsningsmidlet oppvarmes i et vannbad til 30°C og fullstendig oppløsning observeres etter avkjøling til (20±2)°C og kraftig risting i 1-2 minutter.

Faseløselighetsmetoden gjør det mulig å kvantifisere renheten til en medikamentsubstans ved nøyaktig å måle løselighetsverdier. Essensen av å etablere faseløselighet er sekvensiell tilsetning av en økende masse av medikamentet til et konstant volum løsemiddel. For å oppnå en likevektstilstand utsettes blandingen for langvarig risting ved konstant temperatur, og deretter bestemmes innholdet av oppløst legemiddelstoff ved hjelp av diagrammer, dvs. avgjøre om testproduktet er et enkeltstoff eller en blanding. Faseløselighetsmetoden er objektiv og krever ikke dyrt utstyr eller kunnskap om urenheters natur og struktur. Dette gjør at den kan brukes til kvalitative og kvantitative analyser, samt for å studere stabilitet og innhente rensede medikamentprøver (opp til en renhet på 99,5%). medisinske stoffer. Metoden kan brukes på alle typer forbindelser som danner ekte løsninger.

Fysisk-kjemiske metoder

De blir stadig viktigere for objektiv identifikasjon og kvantifisering av medisinske stoffer. Ikke-destruktiv analyse (uten å ødelegge det analyserte objektet), som har blitt utbredt i ulike bransjer, spiller også en viktig rolle i farmasøytisk analyse. Mange fysisk-kjemiske metoder er egnet for implementeringen, spesielt optisk, NMR, PMR, UV- og IR-spektroskopi, etc.

I farmasøytisk analyse er fysisk-kjemiske metoder mest brukt, som kan klassifiseres i følgende grupper: optiske metoder; metoder basert på strålingsabsorpsjon; metoder basert på strålingsutslipp; metoder basert på bruk av et magnetfelt; elektrokjemiske metoder; separasjonsmetoder; termiske metoder.

De fleste av de listede metodene (med unntak av optiske, elektrokjemiske og termiske) er mye brukt for å bestemme den kjemiske strukturen til organiske forbindelser.

Fysiokjemiske analysemetoder har en rekke fordeler fremfor klassiske kjemiske metoder. De er basert på bruk av både fysiske og kjemiske egenskaper til stoffer og er i de fleste tilfeller preget av hurtighet, selektivitet, høy følsomhet og mulighet for forening og automatisering.

Fysisk-kjemiske eller instrumentelle analysemetoder

Fysisk-kjemiske eller instrumentelle analysemetoder er basert på å måle, ved hjelp av instrumenter (instrumenter), de fysiske parametrene til det analyserte systemet, som oppstår eller endres under utførelsen av den analytiske reaksjonen.

Den raske utviklingen av fysisk-kjemiske analysemetoder ble forårsaket av det faktum at klassiske metoder for kjemisk analyse (gravimetri, titrimetri) ikke lenger kunne tilfredsstille de mange kravene til kjemisk, farmasøytisk, metallurgisk, halvleder-, kjernefysisk og annen industri, som krevde å øke følsomhet av metodene til 10-8 - 10-9%, deres selektivitet og hastighet, noe som vil gjøre det mulig å kontrollere teknologiske prosesser basert på kjemiske analysedata, samt utføre dem automatisk og eksternt.

En rekke moderne fysisk-kjemiske analysemetoder gjør det mulig å utføre både kvalitativ og kvantitativ analyse av komponenter i samme prøve samtidig. Nøyaktigheten av analyse av moderne fysisk-kjemiske metoder er sammenlignbar med nøyaktigheten til klassiske metoder, og i noen, for eksempel i coulometri, er den betydelig høyere.

Ulempene med noen fysisk-kjemiske metoder inkluderer de høye kostnadene for instrumentene som brukes og behovet for å bruke standarder. Derfor har klassiske analysemetoder fortsatt ikke mistet sin betydning og brukes der det ikke er noen begrensninger på analysehastigheten og det kreves høy nøyaktighet med et høyt innhold av den analyserte komponenten.

Klassifisering av fysisk-kjemiske analysemetoder

Klassifiseringen av fysisk-kjemiske analysemetoder er basert på arten av den målte fysiske parameteren til det analyserte systemet, hvis verdi er en funksjon av mengden stoff. I samsvar med dette er alle fysisk-kjemiske metoder delt inn i tre store grupper:

Elektrokjemiske;

Optisk og spektral;

Kromatografisk.

Elektrokjemiske analysemetoder er basert på måling av elektriske parametere: strøm, spenning, likevektselektrodepotensialer, elektrisk ledningsevne, mengde elektrisitet, hvis verdier er proporsjonale med innholdet av stoffet i det analyserte objektet.

Optiske og spektrale analysemetoder er basert på måleparametre som karakteriserer effekten av interaksjon av elektromagnetisk stråling med stoffer: intensiteten av stråling av eksiterte atomer, absorpsjon av monokromatisk stråling, lysbrytningsindeksen, rotasjonsvinkelen til planet til en polarisert lysstråle, etc.

Alle disse parameterne er en funksjon av konsentrasjonen av stoffet i det analyserte objektet.

Kromatografiske metoder er metoder for å separere homogene flerkomponentblandinger til individuelle komponenter ved sorpsjonsmetoder under dynamiske forhold. Under disse forholdene er komponentene fordelt mellom to ikke-blandbare faser: mobil og stasjonær. Fordelingen av komponenter er basert på forskjellen i deres distribusjonskoeffisienter mellom den mobile og stasjonære fasen, noe som fører til forskjellige overføringshastigheter av disse komponentene fra den stasjonære til den mobile fasen. Etter separasjon kan det kvantitative innholdet av hver komponent bestemmes ved hjelp av forskjellige analysemetoder: klassisk eller instrumentell.

Molekylær absorpsjonsspektralanalyse

Molekylær absorpsjonsspektralanalyse inkluderer spektrofotometriske og fotokolorimetriske analyser.

Spektrofotometrisk analyse er basert på å bestemme absorpsjonsspekteret eller måle lysabsorpsjon ved en strengt definert bølgelengde, som tilsvarer maksimum av absorpsjonskurven til stoffet som studeres.

Fotokolorimetrisk analyse er basert på sammenligning av fargeintensiteten til den studerte fargede løsningen og en standard farget løsning med en viss konsentrasjon.

Molekyler av et stoff har en viss indre energi E, komponentene som er:

Bevegelsesenergien til elektroner Ål lokalisert i det elektrostatiske feltet til atomkjerner;

Vibrasjonsenergien til atomkjerner i forhold til hverandre E-telling;

Rotasjonsenergi til et molekyl E vr

og uttrykkes matematisk som summen av alle de ovennevnte energiene:

Videre, hvis et molekyl av et stoff absorberer stråling, øker dens opprinnelige energi E 0 med mengden energi til det absorberte fotonet, det vil si:

Fra den ovennevnte likheten følger det at jo kortere bølgelengden λ, desto større er vibrasjonsfrekvensen og derfor større E, det vil si energien som tildeles molekylet til et stoff når det samhandler med elektromagnetisk stråling. Derfor vil arten av interaksjonen av strålingsenergi med materie være forskjellig avhengig av bølgelengden til lyset λ.

Settet med alle frekvenser (bølgelengder) av elektromagnetisk stråling kalles det elektromagnetiske spekteret. Bølgelengdeintervallet er delt inn i områder: ultrafiolett (UV) ca. 10-380 nm, synlig 380-750 nm, infrarødt (IR) 750-100000 nm.

Energien som tildeles molekylet til et stoff ved stråling fra UV og synlige deler av spekteret er tilstrekkelig til å forårsake en endring i den elektroniske tilstanden til molekylet.

Energien til IR-stråler er mindre, så det er bare tilstrekkelig til å forårsake en endring i energien til vibrasjons- og rotasjonsoverganger i molekylet til et stoff. Dermed kan man i ulike deler av spekteret få ulik informasjon om stoffers tilstand, egenskaper og struktur.

Lover for strålingsabsorpsjon

Spektrofotometriske analysemetoder er basert på to grunnleggende lover. Den første av dem er Bouguer-Lambert-loven, den andre loven er Beers lov. Den kombinerte Bouguer-Lambert-Beer-loven har følgende formulering:

Absorpsjonen av monokromatisk lys av en farget løsning er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av det lysabsorberende stoffet og tykkelsen på løsningslaget det passerer gjennom.

Bouguer-Lambert-Beer-loven er den grunnleggende loven om lysabsorpsjon og ligger til grunn for de fleste fotometriske analysemetoder. Matematisk uttrykkes det med ligningen:

eller

Størrelse lg Jeg / Jeg 0 kalles den optiske tettheten til det absorberende stoffet og betegnes med bokstavene D eller A. Da kan loven skrives slik:

Forholdet mellom intensiteten av fluksen av monokromatisk stråling som passerer gjennom testobjektet og intensiteten til den første strålingsfluksen kalles gjennomsiktigheten, eller transmittansen, til løsningen og er betegnet med bokstaven T: T = Jeg / Jeg 0

Dette forholdet kan uttrykkes i prosent. Verdien T, som karakteriserer overføringen av et lag 1 cm tykt, kalles transmisjonskoeffisienten. Optisk tetthet D og transmittans T er relatert til hverandre ved relasjonen

D og T er hovedmengdene som karakteriserer absorpsjonen av en løsning av et gitt stoff med en viss konsentrasjon ved en viss bølgelengde og tykkelse av det absorberende laget.

Avhengigheten D(C) er lineær, og T(C) eller T(l) er eksponentiell. Dette er strengt observert bare for monokromatiske strålingsflukser.

Verdien av ekstinksjonskoeffisienten K avhenger av metoden for å uttrykke konsentrasjonen av stoffet i løsningen og tykkelsen på det absorberende laget. Hvis konsentrasjonen uttrykkes i mol per liter og lagtykkelsen er i centimeter, kalles den den molare ekstinksjonskoeffisienten, betegnet med symbolet ε, og er lik den optiske tettheten til en løsning med en konsentrasjon på 1 mol/L legges i en kyvette med en lagtykkelse på 1 cm.

Verdien av den molare lysabsorpsjonskoeffisienten avhenger av:

Fra naturen til det oppløste stoffet;

Bølgelengder av monokromatisk lys;

Temperaturer;

Løsemidlets art.

Årsaker til manglende overholdelse av Bouguer-Lambert-Beer-loven.

1. Loven er avledet og er kun gyldig for monokromatisk lys, derfor kan utilstrekkelig monokromatisering forårsake et avvik fra loven, og i større grad, jo mindre monokromatisk lyset er.

2. Ulike prosesser kan forekomme i løsninger som endrer konsentrasjonen av det absorberende stoffet eller dets natur: hydrolyse, ionisering, hydrering, assosiasjon, polymerisering, kompleksdannelse, etc.

3. Lysabsorpsjon av løsninger avhenger betydelig av pH i løsningen. Når pH i løsningen endres, kan følgende endres:

Graden av ionisering av en svak elektrolytt;

Formen for eksistens av ioner, som fører til en endring i lysabsorpsjon;

Sammensetning av de resulterende fargede komplekse forbindelsene.

Derfor er loven gyldig for svært fortynnede løsninger, og dens omfang er begrenset.

Visuell kolorimetri

Fargeintensiteten til løsninger kan måles ved hjelp av ulike metoder. Blant dem er det subjektive (visuelle) kolorimetriske metoder og objektive, det vil si fotokolorimetriske.

Visuelle metoder er de der vurderingen av fargeintensiteten til testløsningen gjøres med det blotte øye. I objektive metoder for kolorimetrisk bestemmelse brukes fotoceller i stedet for direkte observasjon for å måle fargeintensiteten til testløsningen. Bestemmelsen i dette tilfellet utføres i spesielle enheter - fotokolorimetre, og det er grunnen til at metoden kalles fotokolorimetrisk.

Synlige farger:

Fysisk-kjemiske eller instrumentelle analysemetoder

Klassifisering av fysisk-kjemiske analysemetoder

Elektrokjemiske;

Optisk og spektral;

Kromatografisk.

Alle disse parameterne er en funksjon av konsentrasjonen av stoffet i det analyserte objektet.

Molekylær absorpsjonsspektralanalyse

Molekylær absorpsjonsspektralanalyse inkluderer spektrofotometriske og fotokolorimetriske analyser.

Fotokolorimetrisk analyse er basert på sammenligning av fargeintensiteten til den studerte fargede løsningen og en standard farget løsning med en viss konsentrasjon.

Molekyler av et stoff har en viss indre energi E, komponentene som er:

Bevegelsesenergien til elektroner Ål lokalisert i det elektrostatiske feltet til atomkjerner;

Vibrasjonsenergien til atomkjerner i forhold til hverandre E-telling;

Rotasjonsenergi til et molekyl E vr

og uttrykkes matematisk som summen av alle de ovennevnte energiene:

Videre, hvis et molekyl av et stoff absorberer stråling, øker dens opprinnelige energi E 0 med mengden energi til det absorberte fotonet, det vil si:

Energien som tildeles molekylet til et stoff ved stråling fra UV og synlige deler av spekteret er tilstrekkelig til å forårsake en endring i den elektroniske tilstanden til molekylet.

Lover for strålingsabsorpsjon

Absorpsjonen av monokromatisk lys av en farget løsning er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av det lysabsorberende stoffet og tykkelsen på løsningslaget det passerer gjennom.

Bouguer-Lambert-Beer-loven er den grunnleggende loven om lysabsorpsjon og ligger til grunn for de fleste fotometriske analysemetoder. Matematisk uttrykkes det med ligningen:

eller

Verdien log I /I 0 kalles den optiske tettheten til det absorberende stoffet og er betegnet med bokstavene D eller A. Da kan loven skrives slik:

Forholdet mellom intensiteten av fluksen av monokromatisk stråling som passerer gjennom testobjektet og intensiteten til den opprinnelige strålingsfluksen kalles gjennomsiktighet, eller transmittans, av løsningen og er betegnet med bokstaven T: T = I /I 0

D og T er hovedmengdene som karakteriserer absorpsjonen av en løsning av et gitt stoff med en viss konsentrasjon ved en viss bølgelengde og tykkelse av det absorberende laget.

Avhengigheten D(C) er lineær, og T(C) eller T(l) er eksponentiell. Dette er strengt observert bare for monokromatiske strålingsflukser.

Verdien av den molare lysabsorpsjonskoeffisienten avhenger av:

Fra naturen til det oppløste stoffet;

Bølgelengder av monokromatisk lys;

Temperaturer;

Løsemidlets art.

Årsaker til manglende overholdelse av Bouguer-Lambert-Beer-loven.

1. Loven er avledet og er kun gyldig for monokromatisk lys, derfor kan utilstrekkelig monokromatisering forårsake et avvik fra loven, og i større grad, jo mindre monokromatisk lyset er.

3. Lysabsorpsjon av løsninger avhenger betydelig av pH i løsningen. Når pH i løsningen endres, kan følgende endres:

Graden av ionisering av en svak elektrolytt;

Formen for eksistens av ioner, som fører til en endring i lysabsorpsjon;

Sammensetning av de resulterende fargede komplekse forbindelsene.

Derfor er loven gyldig for svært fortynnede løsninger, og dens omfang er begrenset.

Visuell kolorimetri

Fargeintensiteten til løsninger kan måles ved hjelp av ulike metoder. Blant dem er det subjektive (visuelle) kolorimetriske metoder og objektive, det vil si fotokolorimetriske.

Synlige farger:

Visuelle metoder inkluderer:

Standard seriemetode;

Kolorimetrisk titrering eller dupliseringsmetode;

Utjevningsmetode.

Standard seriemetode. Når man utfører analyse ved bruk av standardseriemetoden, sammenlignes fargeintensiteten til den analyserte fargede løsningen med fargene til en serie spesialtilberedte standardløsninger (med samme lagtykkelse).

Den kolorimetriske titreringsmetoden (duplisering) er basert på å sammenligne fargen på den analyserte løsningen med fargen på en annen løsning - kontrollen. Kontrollløsningen inneholder alle komponentene i testløsningen, med unntak av stoffet som bestemmes, og alle reagensene som brukes til å forberede prøven. En standardløsning av stoffet som bestemmes tilsettes fra en byrett. Når så mye av denne løsningen tilsettes at fargeintensiteten til kontrollløsningen og den analyserte løsningen er like, anses det at den analyserte løsningen inneholder samme mengde analytt som den ble innført i kontrollløsningen.

Utjevningsmetoden skiller seg fra de visuelle kolorimetriske metodene beskrevet ovenfor, der likheten mellom fargene til standard- og testløsningene oppnås ved å endre konsentrasjonen. I utjevningsmetoden oppnås likhet av farger ved å endre tykkelsen på lagene av fargede løsninger. Til dette formål, ved bestemmelse av konsentrasjonen av stoffer, brukes drenerings- og nedsenkingskolorimetre.

Fordeler med visuelle metoder for kolorimetrisk analyse:

Bestemmelsesteknikken er enkel, det er ikke behov for komplekst dyrt utstyr;

Observatørens øye kan evaluere ikke bare intensiteten, men også fargenyansene til løsninger.

Feil:

Det er nødvendig å forberede en standardløsning eller serie med standardløsninger;

Det er umulig å sammenligne fargeintensiteten til en løsning i nærvær av andre fargede stoffer;

Når man sammenligner fargeintensiteten til en persons øyne i lang tid, blir en person sliten og bestemmelsesfeilen øker;

Det menneskelige øyet er ikke like følsomt for små endringer i optisk tetthet som fotovoltaiske enheter, noe som gjør det umulig å oppdage forskjeller i konsentrasjon opp til omtrent fem relative prosent.

Fotoelektrokolorimetriske metoder

Fotoelektrokolorimetri brukes til å måle lysabsorpsjonen eller transmittansen til fargede løsninger. Instrumentene som brukes til dette formålet kalles fotoelektriske kolorimetre (PEC).

Fotoelektriske metoder for å måle fargeintensitet innebærer bruk av fotoceller. I motsetning til instrumenter der fargesammenligninger gjøres visuelt, er mottakeren av lysenergi i fotoelektrokolorimetre en enhet - en fotocelle. Denne enheten konverterer lysenergi til elektrisk energi. Fotoceller tillater kolorimetriske bestemmelser ikke bare i det synlige, men også i UV- og IR-områdene av spekteret. Måling av lysstrømmer ved hjelp av fotoelektriske fotometre er mer nøyaktig og avhenger ikke av egenskapene til observatørens øye. Bruken av fotoceller gjør det mulig å automatisere bestemmelsen av konsentrasjonen av stoffer i kjemisk kontroll av teknologiske prosesser. Som et resultat er fotoelektrisk kolorimetri mye mer brukt i fabrikklaboratoriepraksis enn visuell kolorimetri.

I fig. Figur 1 viser det vanlige arrangementet av noder i instrumenter for måling av overføring eller absorpsjon av løsninger.

Fig. 1 Hovedkomponenter av enheter for måling av strålingsabsorpsjon: 1 - strålingskilde; 2 - monokromator; 3 - kyvetter for løsninger; 4 - omformer; 5 - signalindikator.

Fotokolorimetre, avhengig av antall fotoceller som brukes i målinger, er delt inn i to grupper: enkeltstråle (en-arm) - enheter med en fotocelle og dobbeltstråle (dobbel-arm) - med to fotoceller.

Målenøyaktigheten oppnådd med enkeltstråle-FEC-er er lav. I fabrikker og vitenskapelige laboratorier er solcelleanlegg utstyrt med to fotoceller mest brukt. Utformingen av disse enhetene er basert på prinsippet om å utjevne intensiteten til to lysstråler ved hjelp av en variabel spaltemembran, det vil si prinsippet om optisk kompensasjon av to lysstrømmer ved å endre åpningen til membranens pupill.

Det skjematiske diagrammet av enheten er vist i fig. 2. Lys fra glødelampe 1 deles i to parallelle stråler ved hjelp av speil 2. Disse lysstrålene passerer gjennom lysfiltre 3, kyvetter med løsning 4 og faller på fotocellene 6 og 6", som er koblet til galvanometeret 8 i henhold til en differensialkrets. Spaltemembranen 5 endrer intensiteten av lysstrømmen som faller inn på fotocellen 6. Den fotometriske nøytrale kilen 7 tjener til å dempe lysstrøm som faller inn på en 6" fotocelle.

Fig.2. Diagram av et to-stråle fotoelektrokolorimeter

Bestemmelse av konsentrasjon i fotoelektrokolorimetri

For å bestemme konsentrasjonen av analytter i fotoelektrokolorimetri brukes følgende:

En metode for å sammenligne de optiske tetthetene til standard- og testfargede løsninger;

Bestemmelsesmetode basert på gjennomsnittsverdien av den molare lysabsorpsjonskoeffisienten;

Kalibreringskurvemetoden;

Additiv metode.

Metode for å sammenligne de optiske tetthetene til standard- og testfargede løsninger

For bestemmelse, tilbered en standardløsning av analytten med kjent konsentrasjon, som nærmer seg konsentrasjonen av testløsningen. Den optiske tettheten til denne løsningen bestemmes ved en viss bølgelengde D fl. Deretter bestemmes den optiske tettheten til testløsningen D x ved samme bølgelengde og ved samme lagtykkelse. Ved å sammenligne de optiske tetthetene til test- og referanseløsningene, finner man den ukjente konsentrasjonen av analytten.

Sammenligningsmetoden er anvendelig for enkeltanalyser og krever obligatorisk overholdelse av den grunnleggende loven om lysabsorpsjon.

Kalibreringsgrafmetode. For å bestemme konsentrasjonen av et stoff ved hjelp av denne metoden, tilbered en serie på 5-8 standardløsninger med varierende konsentrasjoner. Når du velger konsentrasjonsområdet for standardløsninger, brukes følgende prinsipper:

* den må dekke området med mulige målinger av konsentrasjonen av løsningen som studeres;

* den optiske tettheten til testløsningen skal tilsvare omtrent midten av kalibreringskurven;

* det er ønskelig at i dette konsentrasjonsområdet blir den grunnleggende loven for lysabsorpsjon observert, det vil si at avhengighetsgrafen er lineær;

* den optiske tetthetsverdien må være innenfor området 0,14...1,3.

Den optiske tettheten til standardløsninger måles og en graf av D(C) plottes. Etter å ha bestemt D x av løsningen som studeres, er C x funnet fra kalibreringsgrafen (fig. 3).

Denne metoden gjør det mulig å bestemme konsentrasjonen av et stoff selv i tilfeller der den grunnleggende loven om lysabsorpsjon ikke overholdes. I dette tilfellet tilberedes et stort antall standardløsninger, som avviker i konsentrasjon med ikke mer enn 10%.

Ris. 3. Avhengighet av den optiske tettheten til løsningen av konsentrasjonen (kalibreringskurve)

Additivmetoden er en type sammenligningsmetode basert på å sammenligne den optiske tettheten til testløsningen og den samme løsningen med tilsetning av en kjent mengde av stoffet som bestemmes.

Den brukes til å eliminere den forstyrrende påvirkningen av fremmede urenheter og for å bestemme små mengder av analytten i nærvær av store mengder fremmede stoffer. Metoden krever obligatorisk overholdelse av den grunnleggende loven om lysabsorpsjon.

Spektrofotometri

Dette er en fotometrisk analysemetode der innholdet av et stoff bestemmes av dets absorpsjon av monokromatisk lys i de synlige, UV- og IR-områdene av spekteret. I spektrofotometri, i motsetning til fotometri, er monokromatisering ikke gitt av lysfiltre, men av monokromatorer, som gjør at bølgelengden kan endres kontinuerlig. Prismer eller diffraksjonsgitter brukes som monokromatorer, som gir betydelig høyere monokromaticitet av lys enn lysfiltre, så nøyaktigheten av spektrofotometriske bestemmelser er høyere.

Spektrofotometriske metoder, sammenlignet med fotokolorimetriske metoder, tillater å løse et bredere spekter av problemer:

* utføre kvantitativ bestemmelse av stoffer i et bredt spekter av bølgelengder (185-1100 nm);

* utføre kvantitativ analyse av multikomponentsystemer (samtidig bestemmelse av flere stoffer);

* bestemme sammensetningen og stabilitetskonstantene til lysabsorberende komplekse forbindelser;

* bestemme de fotometriske egenskapene til lysabsorberende forbindelser.

I motsetning til fotometre er monokromatoren i spektrofotometre et prisme eller diffraksjonsgitter, som gjør at bølgelengden kan endres kontinuerlig. Det finnes instrumenter for målinger i de synlige, UV- og IR-områdene av spekteret. Det skjematiske diagrammet til spektrofotometeret er praktisk talt uavhengig av spektralområdet.

Spektrofotometre, som fotometre, kommer i enkeltstråle- og dobbeltstråletyper. I dobbeltstråleapparater er lysfluksen todelt på en eller annen måte enten inne i monokromatoren eller ved utgangen fra den: en fluks passerer deretter gjennom testløsningen, den andre gjennom løsningsmidlet.

Enkeltstråleinstrumenter er spesielt nyttige for kvantitative bestemmelser basert på absorbansmålinger ved en enkelt bølgelengde. I dette tilfellet er enkelheten til enheten og brukervennligheten en betydelig fordel. Den større hastigheten og enkle måling når du arbeider med dual-beam instrumenter er nyttig i kvalitativ analyse, når optisk tetthet må måles over et stort bølgelengdeområde for å oppnå et spektrum. I tillegg kan en tostråleenhet enkelt tilpasses for automatisk opptak av kontinuerlig skiftende optisk tetthet: alle moderne opptaksspektrofotometre bruker et tostrålesystem til dette formålet.

Både enkeltstråle- og dobbeltstråleinstrumenter er egnet for synlige og UV-målinger. Kommersielt produserte IR-spektrofotometre er alltid basert på en dual-beam design, siden de vanligvis brukes til å skanne og registrere et stort område av spekteret.

Kvantitativ analyse av enkeltkomponentsystemer utføres ved å bruke de samme metodene som i fotoelektrokolorimetri:

Ved å sammenligne de optiske tetthetene til standarden og testløsningene;

Bestemmelsesmetode basert på gjennomsnittsverdien av den molare lysabsorpsjonskoeffisienten;

Ved å bruke kalibreringsgrafmetoden,

og har ingen særtrekk.

Spektrofotometri i kvalitativ analyse

Kvalitativ analyse i den ultrafiolette delen av spekteret. Ultrafiolette absorpsjonsspektre har vanligvis to eller tre, noen ganger fem eller flere absorpsjonsbånd. For entydig å identifisere stoffet som studeres, registreres dets absorpsjonsspektrum i forskjellige løsningsmidler, og de oppnådde dataene sammenlignes med de tilsvarende spektrene til lignende stoffer med kjent sammensetning. Hvis absorpsjonsspektrene til stoffet som studeres i forskjellige løsningsmidler faller sammen med spekteret til det kjente stoffet, er det mulig med en høy grad av sannsynlighet å trekke en konklusjon om identiteten til den kjemiske sammensetningen av disse forbindelsene. For å identifisere et ukjent stoff ved dets absorpsjonsspektrum, er det nødvendig å ha et tilstrekkelig antall absorpsjonsspektra av organiske og uorganiske stoffer. Det finnes atlas som viser absorpsjonsspektra for mange, hovedsakelig organiske, stoffer. De ultrafiolette spektrene til aromatiske hydrokarboner er spesielt godt studert.

Når man identifiserer ukjente forbindelser, bør man også være oppmerksom på intensiteten av absorpsjon. Mange organiske forbindelser har absorpsjonsbånd hvis maksima er lokalisert ved samme bølgelengde λ, men deres intensiteter er forskjellige. For eksempel, i spekteret av fenol er det et absorpsjonsbånd ved λ = 255 nm, for hvilket den molare absorpsjonskoeffisienten ved absorpsjonsmaksimum er ε max = 1450. Ved samme bølgelengde har aceton et bånd hvor ε max = 17 .

Kvalitativ analyse i den synlige delen av spekteret. Identifikasjon av et farget stoff, for eksempel et fargestoff, kan også gjøres ved å sammenligne dets synlige absorpsjonsspektrum med det til et lignende fargestoff. Absorpsjonsspektra for de fleste fargestoffer er beskrevet i spesielle atlas og manualer. Fra absorpsjonsspekteret til et fargestoff kan man trekke en konklusjon om renheten til fargestoffet, fordi i spekteret av urenheter er det en rekke absorpsjonsbånd som er fraværende i fargestoffets spektrum. Fra absorpsjonsspekteret til en blanding av fargestoffer kan man også trekke en konklusjon om blandingens sammensetning, spesielt hvis spektrene til komponentene i blandingen inneholder absorpsjonsbånd lokalisert i forskjellige områder av spekteret.

Kvalitativ analyse i det infrarøde området av spekteret

Absorpsjon av IR-stråling er assosiert med en økning i vibrasjons- og rotasjonsenergiene til den kovalente bindingen hvis det fører til en endring i molekylets dipolmoment. Dette betyr at nesten alle molekyler med kovalente bindinger i en eller annen grad er i stand til å absorberes i IR-regionen.

De infrarøde spektrene til polyatomiske kovalente forbindelser er vanligvis svært komplekse: de består av mange smale absorpsjonsbånd og er svært forskjellige fra konvensjonelle UV og synlige spektre. Forskjellene oppstår fra arten av samspillet mellom de absorberende molekylene og deres miljø. Denne interaksjonen (i kondenserte faser) påvirker de elektroniske overgangene i kromoforen, slik at absorpsjonslinjene utvides og har en tendens til å smelte sammen til brede absorpsjonsbånd. I IR-spekteret, tvert imot, endres frekvensen og absorpsjonskoeffisienten tilsvarende en individuell binding vanligvis lite med endringer i miljøet (inkludert endringer i de resterende delene av molekylet). Linjene utvides også, men ikke nok til å smelte sammen til en stripe.

Vanligvis, når du konstruerer IR-spektre, plottes transmittansen på y-aksen som en prosentandel i stedet for optisk tetthet. Med denne konstruksjonsmetoden vises absorpsjonsbånd som fordypninger i kurven, og ikke som maksimum i UV-spektrene.

Dannelsen av infrarøde spektre er assosiert med vibrasjonsenergien til molekyler. Vibrasjoner kan rettes langs valensbindingen mellom atomene i molekylet, i så fall kalles de valens. Det er symmetriske strekkvibrasjoner, der atomer vibrerer i samme retninger, og asymmetriske strekkvibrasjoner, der atomer vibrerer i motsatte retninger. Hvis atomvibrasjoner oppstår med en endring i vinkelen mellom bindinger, kalles de deformasjon. Denne inndelingen er veldig vilkårlig, fordi under strekkvibrasjoner deformeres vinkler til en eller annen grad og omvendt. Energien til bøyevibrasjoner er vanligvis mindre enn energien til strekkvibrasjoner, og absorpsjonsbåndene forårsaket av bøyningsvibrasjoner er lokalisert i området med lengre bølger.

Vibrasjonene til alle atomene i et molekyl forårsaker absorpsjonsbånd som er individuelle for molekylene til et gitt stoff. Men blant disse vibrasjonene kan man skille vibrasjoner av grupper av atomer, som er svakt koblet med vibrasjonene til atomene i resten av molekylet. Absorpsjonsbånd forårsaket av slike vibrasjoner kalles karakteristiske bånd. De observeres, som regel, i spektrene til alle molekyler som inneholder disse gruppene av atomer. Et eksempel på karakteristiske bånd er båndene ved 2960 og 2870 cm -1. Det første båndet skyldes asymmetriske strekkvibrasjoner av CH-bindingen i CH 3-metylgruppen, og det andre skyldes symmetriske strekkvibrasjoner av CH-bindingen til samme gruppe. Slike bånd med et lite avvik (±10 cm -1) observeres i spektrene til alle mettede hydrokarboner og generelt i spekteret til alle molekyler som inneholder CH 3-grupper.

Andre funksjonsgrupper kan påvirke posisjonen til det karakteristiske båndet, og frekvensforskjellen kan være opptil ±100 cm -1, men slike tilfeller er få i antall og kan tas i betraktning basert på litteraturdata.

Kvalitativ analyse i det infrarøde området av spekteret utføres på to måter.

1. Ta et spektrum av et ukjent stoff i området 5000-500 cm -1 (2 - 20 μ) og se etter et lignende spektrum i spesielle kataloger eller tabeller. (eller bruke datadatabaser)

2. I spekteret til stoffet som studeres, letes det etter karakteristiske bånd, som man kan bedømme sammensetningen av stoffet ut fra.

Basert på absorpsjon av røntgenstråling av atomer. Ultrafiolett spektrofotometri er den enkleste og mest brukte metoden for absorpsjonsanalyse i farmasi. Den brukes i alle stadier av farmasøytisk analyse av legemidler (testing av autentisitet, renhet, kvantitativ bestemmelse). Et stort antall metoder for kvalitativ og kvantitativ analyse er utviklet...

Det gis omhyllingsmidler og smertestillende midler, O2 tilføres for å sikre tilstrekkelig ventilasjon av lungene, og vann-elektrolyttbalansen korrigeres. 7. Fysisk-kjemiske metoder for bestemmelse av fenol 7.1 Fotokolorimetrisk bestemmelse av massefraksjonen av fenoler i renset industriavløpsvann etter avtjæringsanlegget fenolkjemisk giftig produksjon 1. Formål med arbeidet. ...

Apotekkontroll, regler og vilkår for oppbevaring og utlevering av legemidler. Kontroll i apotek utføres i samsvar med ordre fra Helsedepartementet i den russiske føderasjonen datert 16. juli 1997 nr. 214 "Om kvalitetskontroll av medisiner produsert i apotek." Bestillingen godkjente tre dokumenter (vedlegg til pålegg 1, 2, 3): 1. «Instruks for kvalitetskontroll av legemidler produsert i apotek»...

Titler. Handelsnavn som JIC er registrert eller produsert under i den russiske føderasjonen vil også bli gitt som hovedsynonym. 4 Metodisk grunnlag for klassifisering av legemidler Antall legemidler i verden øker stadig. Mer enn 18 000 legemiddelnavn sirkulerer for tiden på det farmasøytiske markedet i Russland, som er 2,5 ganger flere enn i 1992...

Formålet med studiet av legemidler er å fastslå legemidlets egnethet for medisinsk bruk, d.v.s. samsvar med forskriftsdokumentet for dette stoffet.

Farmasøytisk analyse er vitenskapen om kjemisk karakterisering og måling av biologisk aktive stoffer på alle stadier av produksjonen: fra kontroll av råvarer til vurdering av kvaliteten på det resulterende legemiddelstoffet, studering av stabiliteten, etablering av utløpsdatoer og standardisering av den ferdige doseringsformen. Det særegne ved farmasøytisk analyse er dens allsidighet og variasjon av stoffer eller blandinger derav, inkludert individuelle kjemiske stoffer, komplekse blandinger av biologiske stoffer (proteiner, karbohydrater, oligopeptider, etc.). Analysemetoder trenger konstant forbedring, og hvis kjemiske metoder, inkludert kvalitative reaksjoner, var rådende i UP-farmakopeen, brukes på det nåværende stadiet hovedsakelig fysisk-kjemiske og fysiske analysemetoder.

Farmasøytisk analyse, avhengig av målene, inkluderer ulike aspekter av legemiddelkvalitetskontroll:
1. Farmakopéanalyse;
2. Trinnvis kontroll av produksjonen av medisiner;
3. Analyse av individuelt produserte legemidler.

Den viktigste og mest betydningsfulle er farmakopéanalyse, dvs. analyse av legemidler for samsvar med standarden - farmakopémonografi eller annen ND og dermed bekreftelse på egnetheten. Derav kravene til høy spesifisitet, selektivitet, nøyaktighet og pålitelighet av analysen.

En konklusjon om kvaliteten på et legemiddel kan kun gjøres på grunnlag av en prøveanalyse (statistisk pålitelig prøve). Prosedyren for prøvetaking er angitt enten i en privat artikkel eller i den generelle artikkelen til Statens fond X1 ed. (utgave 2) s.15. For å teste legemidler for samsvar med kravene i regulatorisk og teknisk dokumentasjon, utføres flertrinns prøvetaking (prøver). Ved flertrinns prøvetaking dannes en prøve (prøve) trinnvis og produkter i hvert trinn velges tilfeldig i proporsjonale mengder fra enhetene valgt i forrige trinn. Antall stadier bestemmes av typen emballasje.

1. trinn: valg av emballasjeenheter (bokser, bokser, etc.);
Trinn 2: valg av emballasjeenheter plassert i emballasjebeholdere (bokser, flasker, bokser, etc.);
Trinn 3: utvalg av produkter i primæremballasje (ampuller, flasker, konturemballasje osv.).

For å beregne utvalget av mengden produkter på hvert trinn, bruk formelen:

Hvor n – antall emballasjeenheter på dette stadiet.

Den spesifikke prosedyren for prøvetaking er beskrevet i detalj i Global Fund X1-utgaven, utgave 2. I dette tilfellet anses analysen som pålitelig hvis minst fire prøver er reproduserbare.

Farmasøytiske analysekriterier

For ulike analyseformål er slike kriterier som analyseselektivitet, sensitivitet, nøyaktighet, analysetid og mengde teststoff viktige.

Selektivitet av analysen er avgjørende når man analyserer komplekse legemidler som består av flere aktive komponenter. I dette tilfellet er selektiviteten til analysen for kvantitativ bestemmelse av hvert av stoffene svært viktig.

Krav til nøyaktighet og sensitivitet avhenger av undersøkelsens formål og formål. Ved testing for renhet eller urenheter brukes svært sensitive metoder. For trinnvis produksjonskontroll er tidsfaktoren brukt på analyse viktig.

En viktig parameter ved analysemetoden er metodens følsomhetsgrense. Denne grensen betyr det laveste innholdet som et gitt stoff kan påvises pålitelig ved. De minst følsomme er kjemiske analysemetoder og kvalitative reaksjoner. De mest følsomme enzymatiske og biologiske metodene som tillater påvisning av enkelt makromolekyler av stoffer. Av de som faktisk brukes, er de mest følsomme radiokjemiske, katalytiske og fluorescerende metoder, som tillater å bestemme opptil 10 -9 %; følsomhet for spektrofotometriske metoder 10 -3 -10 -6%; potensiometrisk 10 -2%.

Begrepet "analytisk nøyaktighet" inkluderer samtidig to konsepter: reproduserbarhet og korrekthet av de oppnådde resultatene.

Reproduserbarhet – karakteriserer spredningen av analyseresultater sammenlignet med gjennomsnittsverdien.

Riktighet – reflekterer forskjellen mellom det faktiske og funnet innholdet av et stoff. Nøyaktigheten av analysen avhenger av kvaliteten på instrumentene, erfaringen til analytikeren osv. Nøyaktigheten av analysen kan ikke være høyere enn nøyaktigheten til den minst nøyaktige målingen. Dette betyr at hvis nøyaktigheten under titrering er ±0,2 ml pluss feilen fra lekkasje også er ±0,2 ml, dvs. totalt ±0,4 ml, så når 20 ml titrant forbrukes, er feilen 0,2%. Når prøvestørrelsen og mengden titrant reduseres, reduseres nøyaktigheten. Titrimetrisk analyse tillater således bestemmelse med en relativ feil på ± (0,2-0,3) %. Hver metode har sin egen nøyaktighet. Når du analyserer, er det viktig å ha forståelse for følgende begreper:

Grove feil- er en feilberegning av observatøren eller et brudd på analyseteknikken. Slike resultater blir forkastet som upålitelige.

Systematiske feil – gjenspeiler riktigheten av analyseresultatene. De forvrenger måleresultatene, vanligvis i én retning med en viss konstant verdi. Systematiske feil kan delvis elimineres ved å innføre korrigeringer, kalibrere enheten osv.

Tilfeldige feil - gjenspeiler reproduserbarheten til analyseresultatene. De er forårsaket av ukontrollerbare variabler. Det aritmetiske gjennomsnittet av tilfeldige feil har en tendens til null. Derfor, for beregninger, er det nødvendig å ikke bruke resultatene av enkeltmålinger, men gjennomsnittet av flere parallelle bestemmelser.

Absolutt feil– representerer forskjellen mellom det oppnådde resultatet og den sanne verdien. Denne feilen er uttrykt i de samme enhetene som verdien som bestemmes.

Relativ feil definisjon er lik forholdet mellom den absolutte feilen og den sanne verdien av mengden som bestemmes. Det er vanligvis uttrykt som en prosentandel eller brøkdel.

Verdiene av relative feil avhenger av metoden som brukes for å utføre analysen og hva stoffet som analyseres er - et enkelt stoff og en blanding av mange komponenter.

Den relative feilen ved undersøkelse av enkeltstoffer ved bruk av den spektrofotometriske metoden er 2-3 %, og ved bruk av IR-spektrofotometri – 5-12 %; væskekromatografi 3-4%; potensiometri 0,3-1%. Kombinerte metoder reduserer vanligvis nøyaktigheten av analysen. Biologiske metoder er minst nøyaktige - deres relative feil når 50%.

Metoder for å identifisere medisinske stoffer.

Den viktigste indikatoren ved testing av medisinske stoffer er deres identifikasjon eller, som det er vanlig i farmakopémonografier, autentisitet. Tallrike metoder brukes for å fastslå ektheten til medisinske stoffer. Alle grunnleggende og generelle er beskrevet i GF X1-utgaven, utgave 1. Historisk var hovedvekten lagt på kjemikalier, inkl. kvalitative fargereaksjoner som karakteriserer tilstedeværelsen av visse ioner eller funksjonelle grupper i organiske forbindelser, samtidig ble fysiske metoder også mye brukt. Moderne farmakopeer legger vekt på fysiokjemiske metoder.

La oss fokusere på de viktigste fysiske metoder.

En ganske stabil konstant som karakteriserer et stoff, dets renhet og autentisitet er smeltepunktet. Denne indikatoren er mye brukt for å standardisere legemiddelstoffer. Metodene for å bestemme smeltepunktet er beskrevet i detalj i GF X1 du kunne prøve det selv i laboratorietimer. Et rent stoff har et konstant smeltepunkt, men når det tilsettes urenheter, synker smeltepunktet vanligvis ganske betydelig. Denne effekten kalles en blandingsprøve, og det er blandingsprøven som lar en fastslå ektheten til et medikament i nærvær av en standardprøve eller en kjent prøve. Det finnes imidlertid unntak, for eksempel smelter racemisk sulfokamforsyre ved høyere temperatur, og de forskjellige krystallinske formene av indometacin er forskjellige i deres smeltepunkt. De. Denne metoden er en av indikatorene som lar oss karakterisere både renheten til produktet og dets autentisitet.

For noen medikamenter brukes en indikator som størkningstemperatur. En annen indikator som karakteriserer et stoff er kokepunktet eller temperaturgrensene for destillasjon. Denne indikatoren karakteriserer flytende stoffer, for eksempel etylalkohol. Kokepunktet er en mindre karakteristisk indikator, det avhenger sterkt av atmosfærisk trykk, muligheten for dannelse av blandinger eller azeotroper, og brukes ganske sjelden.

Blant andre fysiske metoder er det verdt å merke seg bestemmelsen tetthet, viskositet. Standard analysemetoder er beskrevet i GF X1. En metode som karakteriserer et legemiddels autentisitet er også å bestemme dets løselighet i ulike løsemidler. I følge GF X1 utg. Denne metoden karakteriseres som en egenskap som kan tjene som en veiledende egenskap for stoffet som testes. Sammen med smeltepunktet er løseligheten til et stoff en av parameterne som bestemmer ektheten og renheten til nesten alle medisinske stoffer. Farmakopéen etablerer en omtrentlig gradering av stoffer etter løselighet fra svært lettløselige til praktisk talt uløselige. I dette tilfellet anses et stoff som oppløst hvis ingen partikler av stoffet observeres i løsningen i gjennomlyst lys.

Fysisk-kjemiske metoder for å bestemme autentisitet.

De mest informative fra synspunktet om å bestemme ektheten av stoffer er fysisk-kjemiske metoder basert på egenskapene til stoffmolekyler for å samhandle med fysiske faktorer. Fysisk-kjemiske metoder inkluderer:

1. Spektralmetoder
UV-spektroskopi
Synlig lysspektroskopi
IR-spektroskopi
Fluorescensspektroskopi
Atomabsorpsjonsspektroskopi
Røntgenanalysemetoder
Kjernemagnetisk resonans
Røntgendiffraksjonsanalyse

2. Sorpsjonsmetoder for analyse
Tynnsjiktskromatografi
Gass-væskekromatografi
Høy ytelse væskekromatografi
Elektroforese
Iontoforese
Gelkromatografi

3.Masseanalysemetoder
Massespektrometri
Kromatomassespektrometri

4. Elektrokjemiske analysemetoder
Polarografi
Elektron paramagnetisk resonans

5.Bruk av standardprøver

La oss kort vurdere de analytiske metodene som gjelder i farmasi. Alle disse analysemetodene vil bli lest i detalj for deg i slutten av desember av professor V.I. For å bestemme autentisiteten til medisinske stoffer, brukes noen spektrale metoder. Det mest pålitelige er å bruke den lavfrekvente regionen til IR-spektroskopi, der absorpsjonsbåndene reflekterer et gitt stoff mest pålitelig. Dette området kalles også fingeravtrykksområdet. Som regel, for å bekrefte autentisitet, brukes en sammenligning av IR-spektra tatt under standardforhold for standardprøven og testprøven. Sammenfallet av alle absorpsjonsbånd bekrefter stoffets ekthet. Bruken av UV og synlig spektroskopi er mindre pålitelig pga spekterets natur er ikke individuelt og reflekterer bare en viss kromofor i strukturen til den organiske forbindelsen. Atomabsorpsjonsspektroskopi og røntgenspektroskopi brukes til å analysere uorganiske forbindelser og identifisere kjemiske elementer. Kjernemagnetisk resonans gjør det mulig å bestemme strukturen til organiske forbindelser og er en pålitelig metode for å bekrefte autentisitet, men på grunn av kompleksiteten til instrumentene og høye kostnader, brukes den svært sjelden og som regel bare for forskningsformål . Fluorescensspektroskopi kan kun brukes på en viss klasse av stoffer som fluorescerer under påvirkning av UV-stråling. I dette tilfellet er fluorescensspekteret og fluorescenseksitasjonsspekteret ganske individuelle, men avhenger sterkt av miljøet der stoffet er oppløst. Denne metoden brukes oftere til kvantitativ bestemmelse, spesielt av små mengder, siden den er en av de mest følsomme.

Røntgendiffraksjonsanalyse er den mest pålitelige metoden for å bekrefte strukturen til et stoff, den lar en fastslå den nøyaktige kjemiske strukturen til et stoff, men den er rett og slett ikke egnet for online-analyse av autentisitet og brukes utelukkende for; vitenskapelige formål.

Analysemetoder for sorpsjon har funnet svært bred anvendelse i farmasøytisk analyse. De brukes til å bestemme identitet, tilstedeværelse av urenheter og kvantifisering. Du vil få en detaljert forelesning om disse metodene og utstyret som brukes av professor V.I. Myagkikh, en regional representant for Shimadzu, en av hovedprodusentene av kromatografisk utstyr. Disse metodene er basert på prinsippet om sorpsjon-desorpsjon av stoffer på visse bærere i en bærerstrøm. Avhengig av bæreren og sorbenten deles de inn i tynnsjiktskromatografi, væskekolonnekromatografi (analytisk og preparativ, inkludert HPLC), gass-væskekromatografi, gelfiltrering og iontoforese. De to siste metodene brukes til å analysere komplekse proteinobjekter. En vesentlig ulempe ved metodene er deres relativitet, dvs. kromatografi kan karakterisere et stoff og dets mengde kun ved sammenligning med et standardstoff. Imidlertid bør det bemerkes som en betydelig fordel - den høye påliteligheten til metoden og nøyaktigheten, fordi i kromatografi må enhver blanding separeres i enkeltstoffer og resultatet av analysen er nettopp det enkelte stoffet.

Massespektrometriske og elektrokjemiske metoder brukes sjelden for å bekrefte autentisitet.

Et spesielt sted er okkupert av metoder for å bestemme autentisitet sammenlignet med en standardprøve. Denne metoden brukes ganske mye i utenlandske farmakopeer for å bestemme ektheten til komplekse makromolekyler, komplekse antibiotika, noen vitaminer og andre stoffer som inneholder spesielt kirale karbonatomer, siden det er vanskelig eller til og med umulig å bestemme ektheten til et optisk aktivt stoff ved hjelp av andre metoder. Et referansemateriale skal utvikles og utgis på grunnlag av en utviklet og godkjent farmakopémonografi. I Russland eksisterer og brukes bare noen få standardprøver, og oftest brukes såkalte RSO til analyse - arbeidsstandardprøver utarbeidet umiddelbart før forsøket fra kjente stoffer eller tilsvarende stoffer.

Kjemiske metoder for autentisering.

Å fastslå autentisiteten til medisinske stoffer ved kjemiske metoder brukes hovedsakelig for uorganiske medisinske stoffer, fordi Det finnes ofte ingen andre metoder eller de krever komplekst og kostbart utstyr. Som allerede nevnt, identifiseres uorganiske elementer lett ved atomabsorpsjon eller røntgenspektroskopi. Våre farmakopémonografier bruker vanligvis kjemiske autentiseringsmetoder. Disse metodene er vanligvis delt inn i følgende:

Utfellingsreaksjoner av anioner og kationer. Typiske eksempler er utfellingsreaksjonene av natrium- og kaliumioner med henholdsvis (sinkcuranylacetat og vinsyre):

Det er svært mange slike reaksjoner som brukes, og de vil bli diskutert i detalj i en spesiell del av farmasøytisk kjemi angående uorganiske stoffer.

Redoksreaksjoner.

Redoksreaksjoner brukes til å redusere metaller fra oksider. For eksempel sølv fra formaldehydoksidet (sølvspeilreaksjon):

Oksydasjonsreaksjonen til difenylamin er grunnlaget for å teste ektheten til nitrater og nitritter:

Reaksjoner av nøytralisering og dekomponering av anioner.

Karbonater og bikarbonater, under påvirkning av mineralsyrer, danner karbonsyre, som spaltes til karbondioksid:

Nitritter, tiosulfater og ammoniumsalter brytes ned på samme måte.

Endringer i farge på fargeløs flamme. Natriumsalter farger flammen gul, kobbergrønn, kaliumfiolett, kalsium murstein rød. Det er dette prinsippet som brukes i atomabsorpsjonsspektroskopi.

Dekomponering av stoffer under pyrolyse. Metoden brukes til preparater av jod, arsen og kvikksølv. Av de som for tiden brukes, er den mest karakteristiske reaksjonen det grunnleggende vismutnitrat, som ved oppvarming brytes ned for å danne nitrogenoksider:

Identifikasjon av organoelement medisinske stoffer.

Kvalitativ elementanalyse brukes til å identifisere forbindelser som inneholder arsen, svovel, vismut, kvikksølv, fosfor og halogener i et organisk molekyl. Siden atomene til disse elementene ikke er ionisert, brukes foreløpig mineralisering for å identifisere dem, enten ved pyrolyse eller, igjen, ved pyrolyse med svovelsyre. Svovel bestemmes av hydrogensulfid ved reaksjon med kaliumnitroprussid eller blysalter. Jod bestemmes også ved pyrolyse for å frigjøre elementært jod. Av alle disse reaksjonene er identifiseringen av arsen av interesse, ikke så mye som et stoff - de brukes praktisk talt ikke, men som en metode for å kontrollere urenheter, men mer om det senere.

Testing av ektheten til organiske medisinske stoffer. De kjemiske reaksjonene som brukes til å teste ektheten til organiske medisinske stoffer kan deles inn i tre hovedgrupper:
1. Generelle kjemiske reaksjoner av organiske forbindelser;
2. Reaksjoner av dannelse av salter og komplekse forbindelser;
3.Reaksjoner som brukes til å identifisere organiske baser og deres salter.

Alle disse reaksjonene er til syvende og sist basert på prinsippene for funksjonell analyse, dvs. det reaktive sentrum av molekylet, som, når det reagerer, gir tilsvarende respons. Oftest er dette en endring i alle egenskapene til et stoff: farge, løselighet, aggregeringstilstand, etc.

La oss se på noen eksempler på bruk av kjemiske reaksjoner for å identifisere medisinske stoffer.

1. Nitrerings- og nitroseringsreaksjoner. De brukes ganske sjelden, for eksempel for å identifisere fenobarbital, fenacetin, dicain, selv om disse stoffene nesten aldri brukes i medisinsk praksis.

2. Diazotisering og nitrogenkoblingsreaksjoner. Disse reaksjonene brukes til å åpne primære aminer. Det diazotiserte aminet kombineres med beta-naftol for å produsere en karakteristisk rød eller oransje farge.

3. Halogeneringsreaksjoner. Brukes for å åpne alifatiske dobbeltbindinger - når bromvann tilsettes, tilsettes brom til dobbeltbindingen og løsningen blir fargeløs. En karakteristisk reaksjon av anilin og fenol - når de behandles med bromvann, dannes et tribromderivat som utfelles.

4. Kondensasjonsreaksjoner av karbonylforbindelser. Reaksjonen involverer kondensering av aldehyder og ketoner med primære aminer, hydroksylamin, hydraziner og semikarbazid:

De resulterende azometinene (eller Schiff-basene) har en karakteristisk gul farge. Reaksjonen brukes til å identifisere for eksempel sulfonamider. 4-dimetylaminobenzaldehyd brukes som aldehyd.

5. Oksidative kondensasjonsreaksjoner. Prosessen med oksidativ spaltning og dannelse av azometinfargestoff ligger til grunn ninhydrinreaksjon. Denne reaksjonen er mye brukt for oppdagelse og fotokolorimetrisk bestemmelse av α- og β-aminosyrer, i nærvær av hvilke en intens mørkeblå farge vises. Det er forårsaket av dannelsen av et substituert salt av diketohydrinyliden diketohydramin, et kondensasjonsprodukt av overflødig ninhydrin og redusert ninhydrin med ammoniakk frigjort under oksidasjonen av testaminosyren:

For å oppdage fenoler brukes dannelsesreaksjonen til triarylmetanfargestoffer. Så fenoler interagerer med formaldehyd for å danne fargestoffer. Lignende reaksjoner inkluderer interaksjonen av resorcinol med ftalsyreanhydrid som fører til dannelsen av et fluorescerende fargestoff - fluorescein.

Mange andre reaksjoner brukes også.

Av spesiell interesse er reaksjoner med dannelse av salter og komplekser. Uorganiske salter av jern (III), kobber (II), sølv, kobolt, kvikksølv (II) og andre for å teste ektheten av organiske forbindelser: karboksylsyrer, inkludert aminosyrer, barbitursyrederivater, fenoler, sulfonamider, noen alkaloider. Dannelsen av salter og komplekse forbindelser skjer i henhold til det generelle skjemaet:

R-COOH + MX = R-COOM + HX

Kompleksdannelsen av aminer fortsetter på samme måte:

R-NH2 + X = R-NH2·X

En av de vanligste reagensene i farmasøytisk analyse er en løsning av jern(III)klorid. I samspill med fenoler danner det en farget løsning av fenoksider, de er farget blå eller fiolette. Denne reaksjonen brukes til å oppdage fenol eller resorcinol. Metasubstituerte fenoler danner imidlertid ikke fargede forbindelser (tymol).

Kobbersalter danner komplekse forbindelser med sulfonamider, koboltsalter med barbiturater. Mange av disse reaksjonene brukes også til kvantitativ bestemmelse.

Identifikasjon av organiske baser og deres salter. Denne gruppen av metoder brukes oftest i ferdige former, spesielt i løsningsstudier. Således danner salter av organiske aminer, når man tilsetter alkalier, et bunnfall av en base (for eksempel en løsning av papaverinhydroklorid), og omvendt danner salter av organiske syrer, når man tilsetter en mineralsyre, et bunnfall av en organisk forbindelse (for eksempel natriumsalisylat). For å identifisere organiske baser og deres salter er såkalte utfellingsreagenser mye brukt. Mer enn 200 utfellingsreagenser er kjent som danner enkle eller komplekse salter som er uløselige i vann med organiske forbindelser. De mest brukte løsningene er gitt i andre bind av den 11. utgaven av Global Fund. Eksempler inkluderer:
Scheiblers reagens - fosfowolframsyre;
Pikrinsyre
Stynsyre
Pikraminsyre

Alle disse reagensene brukes til utfelling av organiske baser (for eksempel nitrokolin).

Det skal bemerkes at alle disse kjemiske reaksjonene brukes til å identifisere medisinske stoffer ikke alene, men i kombinasjon med andre metoder, oftest fysisk-kjemiske, som kromatografi og spektroskopi. Generelt er det nødvendig å være oppmerksom på at problemet med autentisiteten til medisinske stoffer er nøkkelen, fordi dette faktum bestemmer stoffets harmløshet, sikkerhet og effektivitet, derfor må stor oppmerksomhet rettes mot denne indikatoren, og det er ikke nok å bekrefte ektheten til stoffet med en metode.

Generelle krav til renhetsprøver.

En annen like viktig indikator på kvaliteten til en medisin er renhet. Alle medisiner, uavhengig av fremstillingsmetoden, testes for renhet. I dette tilfellet bestemmes innholdet av urenheter i stoffet. Urenheter kan grovt deles inn i to grupper: For det første urenheter som har en farmakologisk effekt på kroppen; andre, urenheter, som indikerer graden av rensing av stoffet. Sistnevnte påvirker ikke kvaliteten på stoffet, men i store mengder reduserer de dosen og reduserer følgelig aktiviteten til stoffet. Derfor setter alle farmakopéer visse grenser for disse urenhetene i legemidler. Dermed er hovedkriteriet for den gode kvaliteten på et stoff fraværet av urenheter, noe som er umulig av natur. Konseptet med fravær av urenheter er assosiert med deteksjonsgrensen for en eller annen metode.

De fysiske og kjemiske egenskapene til stoffer og deres løsninger gir en omtrentlig idé om tilstedeværelsen av urenheter i legemidler og regulerer deres egnethet for bruk. Derfor, for å vurdere den gode kvaliteten, sammen med å fastslå ektheten og bestemme det kvantitative innholdet, utføres en rekke fysiske og kjemiske tester for å bekrefte graden av renhet:

Gjennomsiktighet og turbiditet bestemmes ved sammenligning med en turbiditetsstandard, og klarhet bestemmes ved sammenligning med et løsemiddel.

Chroma. En endring i graden av farge kan skyldes:
a) tilstedeværelsen av fremmedfargede urenheter;
b) en kjemisk endring i selve stoffet (oksidasjon, interaksjon med Me +3 og +2, eller andre kjemiske prosesser som oppstår ved dannelse av fargede produkter. For eksempel:

Resorcinol blir gult under lagring på grunn av oksidasjon under påvirkning av atmosfærisk oksygen for å danne kinoner. I nærvær av for eksempel jernsalter, får salisylsyre en lilla farge på grunn av dannelsen av jernsalisylater.

Vurderingen av farge utføres basert på resultatene av sammenligning av hovedeksperimentet med fargestandarder, og fargeløshet bestemmes ved sammenligning med et løsemiddel.

Svært ofte brukes en test basert på deres interaksjon med konsentrert svovelsyre, som kan fungere som et oksidasjonsmiddel eller dehydreringsmiddel, for å oppdage urenheter av organiske stoffer. Som et resultat av slike reaksjoner dannes fargede produkter. Intensiteten til den resulterende fargen bør ikke overstige den tilsvarende fargestandarden.

Bestemmelse av graden av hvithet av pulveriserte medisiner– en fysisk metode som først ble inkludert i Statens Fond X1. Graden av hvithet (skygge) av faste medisinske substanser kan vurderes ved ulike instrumentelle metoder basert på de spektrale egenskapene til lyset som reflekteres fra prøven. For å gjøre dette brukes reflektanskoeffisienter når du belyser prøven med hvitt lys mottatt fra en spesiell kilde, med en spektralfordeling eller passert gjennom lysfiltre (med en maksimal transmisjon på 614 nm (rød) eller 439 nm (blå)). Du kan også måle reflektansen til lys som går gjennom et grønt filter.

En mer nøyaktig vurdering av hvitheten til medisinske stoffer kan utføres ved bruk av reflektansspektrofotometre. Verdien av graden av hvithet og graden av lyshet er kjennetegn ved kvaliteten på hvite og hvite med medisinske nyanser. Deres tillatte grenser er regulert i private artikler.

Bestemmelse av surhet, alkalitet, pH.

Endringen i disse indikatorene skyldes:
a) en endring i den kjemiske strukturen til selve det medisinske stoffet:

b) interaksjon av stoffet med beholderen, for eksempel overskridelse av de tillatte alkalinitetsgrensene i novokainløsningen på grunn av utlekking av glass;
c) absorpsjon av gassformige produkter (CO 2, NH 3) fra atmosfæren.

Bestemmelse av kvaliteten på medisiner basert på disse indikatorene utføres på flere måter:

a) ved å endre fargen på indikatoren, for eksempel, bestemmes blandingen av mineralsyrer i borsyre av metylrød, som ikke endrer farge fra virkningen av svak borsyre, men blir rosa hvis den inneholder urenheter av mineral syrer.

b) titrimetrisk metode - for eksempel for å fastsette den tillatte grensen for innholdet av jodhydrogensyre dannet under lagring av en 10% alkoholløsning av I 2, utføres titrering med alkali (ikke mer enn 0,3 ml 0,1 mol/l NaOH) etter volum titrant). (Formaldehydløsning - titrert med alkali i nærvær av fenolftalein).

I noen tilfeller setter GF volumet av titrant for å bestemme surhet eller alkalitet.

Noen ganger tilsettes to titrerte løsninger sekvensielt: først en syre og deretter en alkali.

c) ved å bestemme pH-verdien - for en rekke medisiner (og nødvendigvis for alle injeksjonsløsninger), i henhold til NTD er det gitt for å bestemme pH-verdien.

Teknikker for å tilberede et stoff når du studerer surhet, alkalitet, pH

Fremstilling av en løsning med en viss konsentrasjon spesifisert i den tekniske dokumentasjonen (for stoffer som er løselige i vann)
For de som er uløselige i vann, tilbered en suspensjon med en viss konsentrasjon og bestemme syre-base-egenskapene til filtratet.
For flytende preparater som ikke blandes med vann, rist med vann, separer deretter det vandige laget og bestem dets syre-base egenskaper.
For uløselige faste stoffer og væsker kan bestemmelsen utføres direkte i suspensjon (ZnO)

pH-verdien tilnærmet (opptil 0,3 enheter) kan bestemmes ved hjelp av indikatorpapir eller en universalindikator.

Den kolorimetriske metoden er basert på egenskapen til indikatorer for å endre farge ved visse pH-områder. For å utføre testene brukes bufferløsninger med konstant konsentrasjon av hydrogenioner, som skiller seg fra hverandre med en pH-verdi på 0,2. Samme mengde (2-3 dråper) indikator tilsettes til en serie slike løsninger og til testløsningen. Ved å matche fargen med en av bufferløsningene, vurderes pH-verdien til testløsningen.

Bestemmelse av flyktige stoffer og vann.

Flyktige stoffer kan komme inn i legemidler enten som følge av dårlig rensing fra løsemidler eller mellomprodukter, eller som følge av opphopning av nedbrytningsprodukter. Vann i en medisinsk substans kan inneholdes i form av kapillær, absorbert bundet, kjemisk bundet (hydrat og krystallinsk hydrat) eller fritt.

For å bestemme flyktige stoffer og vann, brukes metoder for tørking, destillasjon og titrering med Fischer-løsning.

Tørkemetode. Metoden brukes til å bestemme vekttap under tørking. Tap kan skyldes innhold av hygroskopisk fuktighet og flyktige stoffer i stoffet. Tørk i en flaske til konstant vekt ved en viss temperatur. Oftere holdes stoffet ved en temperatur på 100-105 ºС, men betingelsene for å tørke og bringe til konstant masse kan være forskjellige.

Bestemmelse av flyktige stoffer kan for enkelte produkter utføres ved kalsinering. Stoffet varmes opp i en digel til flyktige stoffer er fullstendig fjernet. Øk deretter temperaturen gradvis til den er helt kalsinert ved rød varme. For eksempel regulerer GFC bestemmelsen av natriumkarbonat-urenheter i det medisinske stoffet natriumbikarbonat ved kalsineringsmetoden. Natriumbikarbonat spaltes til natriumkarbonat, karbondioksid og vann:

Teoretisk er vekttapet 36,9 %. I følge GFC skal vekttapet være på minst 36,6 %. Forskjellen mellom det teoretiske og massetapet angitt i GPC bestemmer den tillatte grensen for natriumkarbonat-urenheter i stoffet.

Destillasjonsmetode i GF 11 kalles det "Bestemmelse av vann", det lar deg bestemme hygroskopisk vann. Denne metoden er basert på den fysiske egenskapen til damp fra to ublandbare væsker. En blanding av vann og et organisk løsningsmiddel destilleres ved en lavere temperatur enn begge væskene. GFC1 anbefaler å bruke toluen eller xylen som et organisk løsningsmiddel. Vanninnholdet i teststoffet bestemmes av volumet i mottakeren etter at destillasjonsprosessen er fullført.

Titrering med Fischer-reagens. Metoden lar deg bestemme det totale innholdet av både fritt og krystallinsk hydratvann i organiske og uorganiske stoffer og løsemidler. Fordelen med denne metoden er dens hastighet og selektivitet med hensyn til vann. Fischers løsning er en løsning av svoveldioksid, jod og pyridin i metanol. Ulempene med metoden, i tillegg til behovet for streng overholdelse av tetthet, inkluderer manglende evne til å bestemme vann i nærvær av stoffer som reagerer med komponentene i reagenset.

Definisjon av aske.

Askeinnhold er forårsaket av mineralske urenheter som oppstår i organiske stoffer under prosessen med å skaffe hjelpematerialer og utstyr (primært metallkationer) fra utgangsprodukter, dvs. karakteriserer tilstedeværelsen av uorganiske urenheter i organiske stoffer.

EN) Total aske– bestemt av resultatene av forbrenning (aske, mineralisering) ved høy temperatur, karakteriserer summen av alle uorganiske urenheter.

Asksammensetning:
Karbonater: CaCO 3, Na 2 CO 3, K 2 CO 3, PbCO 3
Oksider: CaO, PbO
Sulfater: CaSO 4
Klorider: CaCl 2
Nitrater: NaNO 3

Ved innhenting av medisiner fra plantematerialer kan mineralske urenheter være forårsaket av planteforurensning med støv, absorpsjon av mikroelementer og uorganiske forbindelser fra jord, vann, etc.

b) Aske, uløselig i saltsyre, oppnådd etter behandling av total aske med fortynnet HCl. Den kjemiske sammensetningen av asken er tungmetallklorider (AgCl, HgCl 2, Hg 2 Cl 2), dvs. svært giftige urenheter.

V) Sulfatert aske– Sulfataske bestemmes ved vurdering av god kvalitet på mange organiske stoffer. Karakteriserer Mn +n urenheter i en stabil sulfatform. Den resulterende sulfataske (Fe 3 (SO 4) 2, PbSO 4, CaSO 4) brukes til etterfølgende bestemmelse av tungmetallurenheter.

Urenheter av uorganiske ioner – С1 –, SO 4 -2, NН 4 +, Ca +2, Fe +3(+2), Рв +2, Аs +3(+5)

Uakseptable urenheter:
a) giftige urenheter (CN-urenhet i jod),
b) har en antagonistisk effekt (Na og K, Mg og Ca)

Fraværet av urenheter som ikke er tillatt i det medisinske stoffet, bestemmes av en negativ reaksjon med passende reagenser. I dette tilfellet utføres sammenligning med en del av løsningen som alle reagenser er tilsatt, bortsett fra den viktigste som åpner denne urenheten (kontrolleksperiment). En positiv reaksjon indikerer tilstedeværelsen av en urenhet og den dårlige kvaliteten på stoffet.

Akseptable urenheter – urenheter som ikke påvirker den farmakologiske effekten og hvis innhold er tillatt i små mengder fastsatt av de tekniske forskriftene.

For å etablere den tillatte grensen for innholdet av ioneurenheter i legemidler, brukes standardløsninger som inneholder det tilsvarende ionet i en viss konsentrasjon.

Noen medisinske stoffer testes for tilstedeværelse av urenheter ved titrering, for eksempel ved å bestemme urenheten til norsulfazol i stoffet ftalazol. Urenheten til norsulfazol i ftalazol bestemmes kvantitativt ved nitritometri. For å titrere 1 g ftalazol bør det ikke konsumeres mer enn 0,2 ml 0,1 mol/l NaNO2.

Generelle krav til reaksjoner som brukes ved testing for akseptable og uakseptable urenheter:
1. følsomhet,
2. spesifisitet,
3. reproduserbarhet av reaksjonen som brukes.

Resultatene av reaksjoner som oppstår med dannelsen av fargede produkter observeres i reflektert lys på en matt hvit bakgrunn, og hvite utfellinger i form av turbiditet og opalescens observeres i transmittert lys på svart bakgrunn.

Instrumentelle metoder for å bestemme urenheter.

Med utviklingen av analytiske metoder øker kravene til renheten av medisinske stoffer og doseringsformer stadig. I moderne farmakopeer, sammen med metodene som er diskutert, brukes ulike instrumentelle metoder, basert på de fysisk-kjemiske, kjemiske og fysiske egenskapene til stoffer. Bruk av UV og synlig spektroskopi gir sjelden positive resultater og dette skyldes at strukturen til urenheter, spesielt organiske legemidler, vanligvis er annerledes. De er nær strukturen til selve stoffet, så absorpsjonsspektrene varierer lite, og konsentrasjonen av urenheten er vanligvis titalls ganger lavere enn hovedstoffet, noe som gjør differensialanalysemetoder til liten nytte og gjør det mulig å vurdere urenheten. bare tilnærmet, dvs. som vanligvis kalles semi-kvantitativ. Resultatene er noe bedre hvis en av stoffene, spesielt en urenhet, danner en kompleks forbindelse, og den andre ikke gjør det, da skiller spektrenes maksima seg betydelig og det er allerede mulig å bestemme urenhetene kvantitativt.

De siste årene har IR-Fourier-enheter dukket opp på bedrifter, noe som gjør det mulig å bestemme både innholdet av hovedstoffet og urenheter, spesielt vann, uten å ødelegge prøven, men bruken av dem er hemmet av de høye kostnadene for enhetene og mangel på standardiserte analysemetoder.

Utmerkede resultater for å bestemme urenheter er mulig når urenheten fluorescerer under påvirkning av UV-stråling. Nøyaktigheten av slike analyser er svært høy, det samme er deres følsomhet.

Mye brukt for testing av renhet og kvantitativ bestemmelse av urenheter i både medisinske stoffer (stoffer) og doseringsformer, noe som kanskje ikke er mindre viktig, fordi Mange urenheter dannes under lagring av legemidler, oppnådd ved kromatografiske metoder: HPLC, TLC, GLC.

Disse metodene gjør det mulig å bestemme urenheter kvantitativt, og hver av urenhetene individuelt, i motsetning til andre metoder. HPLC- og GLC-kromatografimetoder vil bli diskutert i detalj i forelesningen av Prof. Myagkikh V.I. Vi vil kun fokusere på tynnsjiktskromatografi. Tynnsjiktskromatografimetoden ble oppdaget av den russiske forskeren Tsvet og eksisterte opprinnelig som kromatografi på papir. Tynnsjiktskromatografi (TLC) er basert på forskjellen i bevegelseshastigheten til komponentene i den analyserte blandingen i et flatt tynt lag av sorbent når et løsningsmiddel (elueringsmiddel) beveger seg gjennom det. Absorbentene er silikagel, aluminiumoksid og cellulose. Polyamid, elueringsmidler er organiske løsningsmidler med forskjellige polariteter eller deres blandinger med hverandre og noen ganger med løsninger av syrer eller alkalier og salter. Separasjonsmekanismen bestemmes av fordelingskoeffisientene mellom sorbenten og væskefasen til stoffet som studeres, som igjen er assosiert med mange, inkludert kjemiske og fysisk-kjemiske egenskaper til stoffene.

I TLC blir overflaten av en aluminiums- eller glassplate belagt med en sorbentsuspensjon, tørket i luft og aktivert for å fjerne spor av løsemiddel (fuktighet). I praksis brukes vanligvis industriplater med et fast lag av sorbent. Dråper av den analyserte løsningen med et volum på 1-10 μl påføres sorbentlaget. Kanten på platen er nedsenket i et løsemiddel. Eksperimentet utføres i et spesielt kammer - en glassbeholder lukket med lokk. Løsemidlet beveger seg gjennom laget under påvirkning av kapillærkrefter. Samtidig separasjon av flere forskjellige blandinger er mulig. For å øke separasjonseffektiviteten, bruk flere elueringer eller i en vinkelrett retning med samme eller en annen eluent.

Etter at prosessen er fullført, tørkes platen i luft og posisjonen til de kromatografiske sonene til komponentene bestemmes på forskjellige måter, for eksempel ved bestråling med UV-stråling, spraying med fargereagenser og holdes i joddamp. I det resulterende distribusjonsbildet (kromatogram) er de kromatografiske sonene til blandingskomponentene plassert i form av flekker i samsvar med deres sorberbarhet i et gitt system.

Plasseringen av de kromatografiske sonene på kromatogrammet er karakterisert ved verdien av Rf. som er lik forholdet mellom banen l i som krysses av den i-te komponenten fra startpunktet til banen Vп R f = l i / l.

Verdien av Rf avhenger av distribusjonskoeffisienten (adsorpsjons) K i og forholdet mellom volumene til den mobile (V p) og stasjonære (V n) fase.

Separasjon i TLC påvirkes av en rekke faktorer - sammensetningen og egenskapene til eluenten, arten, dispersjonen og porøsiteten til sorbenten, temperatur, fuktighet, størrelse og tykkelse på sorbentlaget og kammerdimensjonene. Standardisering av eksperimentelle forhold gjør det mulig å sette Rf med et relativt standardavvik på 0,03.

Identifikasjon av blandingskomponenter utføres ved hjelp av Rf-verdier. Kvantitativ bestemmelse av stoffer i soner kan utføres direkte på det sorberende laget av området til den kromatografiske sonen, fluorescensintensiteten til komponenten eller dens forbindelse med et passende reagens, eller ved radiokjemiske metoder. Automatiske skanningsinstrumenter brukes også til å måle absorpsjon, overføring, refleksjon av lys eller radioaktivitet av kromatografiske soner. De separerte sonene kan fjernes fra platen sammen med sorbentlaget, komponenten kan desorberes inn i løsningsmidlet, og løsningen kan analyseres spektrofotometrisk. Ved å bruke TLC er det mulig å bestemme stoffer i mengder fra 10 -9 til 10 -6; bestemmelsesfeil er minst 5-10%.

Som kjent tar farmakopéanalysen sikte på å fastslå ektheten, bestemme renheten og kvantifisere det aktive stoffet eller ingrediensene i en kompleks doseringsform. Til tross for at hvert av disse stadiene av farmakopéanalyse løser sitt eget spesifikke problem, kan de ikke betraktes isolert. Dermed gir det å utføre en autentisitetsreaksjon noen ganger et svar på tilstedeværelsen eller fraværet av en bestemt urenhet. I PAS-Na-preparatet utføres en kvalitativ reaksjon med en løsning av jern(III)klorid (da et derivat av salisylsyre danner en fiolettrød farge). Men utseendet av et bunnfall i denne løsningen etter tre timer indikerer tilstedeværelsen av en blanding av 5-aminosalisylsyre, som ikke er farmakologisk aktiv. Slike eksempler er imidlertid ganske sjeldne.

Å bestemme noen konstanter - smeltepunkt, tetthet, spesifikk absorpsjonsindeks - lar oss samtidig trekke en konklusjon om ektheten og renheten til et gitt stoff. Siden metodene for å bestemme visse konstanter for ulike medikamenter er identiske, studerer vi dem i generelle analysemetoder. Du vil trenge kunnskap om det teoretiske grunnlaget og evnen til å utføre bestemmelser i den påfølgende analysen av ulike grupper av medikamenter.

Farmakopéanalyse er en integrert del av farmasøytisk analyse og er et sett med metoder for å studere medisiner og doseringsformer, fastsatt i Statens farmakopé og andre ND (FS, FSP, GOST) og brukt til å bestemme autentisiteten, renheten og kvantitativ analyse.

I kvalitetskontroll av medisiner brukes fysiske, fysisk-kjemiske, kjemiske og biologiske analysemetoder. ND-tester inkluderer flere hovedstadier:

beskrivelse;

løselighet;

autentisitet;

fysiske konstanter (smelte-, koke- eller destillasjonspunkter, brytningsindeks, spesifikk rotasjon, tetthet, spektrale egenskaper);

gjennomsiktighet og farge på løsninger;

surhet eller alkalitet, løsnings pH;

bestemmelse av urenheter;

vekttap ved tørking;

sulfataske;

kvantifisering.

Avhengig av stoffets art, kan noen av disse testene enten være fraværende eller andre inkludert, for eksempel syreverdi, jodverdi, forsåpningsverdi, etc.

En privat farmakopémonografi for ethvert medikament begynner med et avsnitt "Beskrivelse", som hovedsakelig karakteriserer de fysiske egenskapene til et stoff:

aggregeringstilstand (fast, flytende, gass), hvis stoffet er et fast stoff, bestemmes graden av dets spredning (finkrystallinsk, grovkrystallinsk) og formen på krystallene (nåleformet, sylindrisk).

stoffets farge – en viktig indikator på autentisitet og renhet. De fleste medikamenter er fargeløse, det vil si at de er hvite. Farging visuelt når du bestemmer aggregeringstilstanden. En liten mengde av stoffet legges i et tynt lag på en petriskål eller et urglass og ses mot en hvit bakgrunn. I Statens fond X1 er det en artikkel "Bestemmelse av graden av hvithet av pulveriserte legemidler." Bestemmelsen utføres ved hjelp av instrumentmetoden ved bruk av spesielle "Specol-10" fotometre. Den er basert på de spektrale egenskapene til lys reflektert fra en medikamentprøve. De måler den såkalte refleksjonskoeffisient– forholdet mellom størrelsen på den reflekterte lysstrømmen og størrelsen på den innfallende. De målte reflektansene gjør det mulig å bestemme tilstedeværelsen eller fraværet av en farge eller gråaktig fargetone i stoffer ved å beregne graden av hvithet (α) og graden av lyshet (β). Siden utseendet på nyanser eller en endring i farge som regel er en konsekvens av kjemiske prosesser - oksidasjon, reduksjon, lar til og med denne innledende fasen av å studere stoffer oss trekke konklusjoner. Dette metoden er ekskludert fra GF X11-utgaven.

Lukt sjelden bestemt umiddelbart etter åpning av pakken i en avstand på 4-6 cm. Ingen lukt etter åpning av pakken umiddelbart i henhold til metoden: 1-2 g av stoffet fordeles jevnt på et urglass med en diameter på 6-8 cm og etter 2 minutter bestemmes lukten i en avstand på 4-6 cm.

Det kan være instruksjoner i delen "Beskrivelse". om muligheten for endringer i stoffer under lagring. For eksempel, i kalsiumkloridpreparatet er det indikert at det er veldig hygroskopisk og oppløses i luft, og natriumjodid - i luft blir det fuktig og brytes ned med frigjøring av jod, i tilfelle forvitring eller manglende overholdelse av forholdene; krystallisering i produksjon, vil ikke lenger ha ønsket utseende eller form krystaller, og heller ikke farge.

Dermed er studiet av utseendet til et stoff det første, men svært viktige stadiet i analysen av stoffer, og det er nødvendig å kunne assosiere endringer i utseende med mulige kjemiske endringer og trekke den riktige konklusjonen.

Løselighet(GF XI, nummer 1, s. 175, GF XII, nummer 1, s. 92)

Løselighet er en viktig indikator på kvaliteten til et legemiddel. Som regel inneholder RD en viss liste over løsemidler som mest karakteriserer denne fysiske egenskapen, slik at den i fremtiden kan brukes til å vurdere kvaliteten på et eller annet stadium av studiet av dette medisinske stoffet. Således er løselighet i syrer og alkalier karakteristisk for amfotere forbindelser (sinkoksid, sulfonamider), organiske syrer og baser (glutaminsyre, acetylsalisylsyre, kodein). En endring i løselighet indikerer tilstedeværelse eller utseende under lagring av mindre løselige urenheter, noe som karakteriserer en endring i kvaliteten.

I SP XI betyr løselighet ikke en fysisk konstant, men en egenskap uttrykt av omtrentlige data og tjener for de omtrentlige egenskapene til narkotika.

Sammen med smeltepunktet er løseligheten til et stoff ved konstant temperatur og trykk en av parametrene, som de etablerer i henhold til autentisitet og renhet (god kvalitet) av nesten alle legemidler.

Det anbefales å bruke løsemidler med forskjellige polariteter (vanligvis tre); Bruk av lavtkokende og brennbare (dietyleter) eller svært giftige (benzen, metylenklorid) løsemidler anbefales ikke.

Pharmacopoeia XI ed. akseptert to måter å uttrykke løselighet på :

I deler (forhold mellom stoff og løsemiddel). For eksempel, for natriumklorid i henhold til FS, er løseligheten i vann uttrykt i forholdet 1:3, noe som betyr at det ikke trengs mer enn 3 ml vann for å løse opp 1 g av legemiddelstoffet.

I konvensjonelle termer(GF XI, s. 176). For eksempel, for natriumsalisylat i PS er løseligheten gitt i betingede termer - "veldig lett løselig i vann." Dette betyr at for å løse opp 1 g av et stoff, trengs opptil 1 ml vann.

Farmakopé XII-utgaven kun i betinget (i form av 1 g)

Konvensjonelle termer og deres betydninger er gitt i tabell. 1. (GF XI, heft 1, s. 176, GF XII, heft 1, s. 92).

Konvensjonelle løselighetsbegreper

Betingede vilkår	Forkortelser	Mengde løsemiddel (ml), nødvendig for oppløsning 1g stoffer
Veldig lett løselig
Lett løselig		Mer enn 1 til 10
La oss løse opp
Middels løselig
Litt løselig		» 100 til 1000
Svært lite løselig		»1000 til 10000
Praktisk talt uløselig

Den betingede termen tilsvarer et visst område av løsemiddelvolumer (ml), innenfor hvilket fullstendig oppløsning av ett gram av legemiddelstoffet skal skje.

Oppløsningsprosessen utføres i løsemidler kl temperatur 20°C. For å redde det medisinske stoffet og løsemidlet, veies massen av stoffet på en slik måte (med en nøyaktighet på 0,01 g) at det ikke brukes mer enn 100 ml for å fastslå løseligheten til vann, og ikke mer enn 10- 20 ml organiske løsemidler.

Medisinsk stoff (stoff) anses som løselig , hvis ingen partikler av stoffet påvises i løsningen når det observeres i gjennomlysende lys.

Metodikk . (1 vei). En veid masse av medikamentet, som tidligere er malt til et fint pulver, tilsettes til et målt volum løsemiddel som tilsvarer minimumsvolumet og ristes. Deretter, i samsvar med tabellen. 1, tilsett løsningsmidlet gradvis til maksimalt volum og rist kontinuerlig i 10 minutter. Etter denne tiden skal ingen partikler av stoffet kunne påvises i løsningen med det blotte øye. For eksempel vei opp 1 g natriumbenzoat, legg det i et reagensglass med 1 ml vann, rist og tilsett gradvis 9 ml vann, fordi natriumbenzoat er lett løselig i vann (fra 1 til 10 ml).

For sakte løselig medisiner som krever mer enn 10 minutter for fullstendig oppløsning, Oppvarming i vannbad opp til 30°C er tillatt. Observasjon utføres etter avkjøling av løsningen til 20°C og kraftig risting i 1-2 minutter. For eksempel er koffein sakte løselig i vann (1:60), kodein er sakte og svakt løselig i vann (100-1000), kalsiumglukonat er sakte løselig i 50 deler vann, kalsiumlaktat er sakte løselig i vann, borsyre er sakte løselig i løpet av 7 timer .glycerin.

Metode 2. Løselighet, uttrykt i deler, viser volumet av løsemiddel i ml som kreves for å løse opp 1 g av et stoff.

Metodikk. (2. metode) Massen av medikamentet veid på en håndvekt løses opp i spesifisert ND-volum løsemiddel. Det skal ikke være partikler av uoppløst stoff i løsningen.

Løselighet i deler er indikert i farmakopémonografier for følgende legemidler: borsyre(oppløses i 25 deler vann, 25 deler alkohol, 4 deler kokende vann); kaliumjodid(løselig i 0,75 deler vann, 12 deler alkohol og 2,5 deler glyserin); natriumbromid(løselig i 1,5 deler vann, 10 deler alkohol); kaliumbromid(løselig i 1,7 deler vann og blandet alkohol); kaliumklorid og natriumklorid(r. i 3 timer vann).

Ved testing av for eksempel natriumbromid, fortsett som følger: vei 1 g natriumbromid på en håndvekt, tilsett 1,5 ml vann og rist til det er helt oppløst.

Generell farmakopémonografi " Løselighet » SP XII utgave er supplert med beskrivelse av metoder for å bestemme løseligheten til stoffer med ukjent og kjent løselighet.

Smeltepunkt (T ° pl)

Smeltepunktet er en konstant karakteriserende renslighet stoffer og samtidig dens autentisitet. Det er kjent fra fysikken at smeltepunktet er den temperaturen hvor fast fase av et stoff er i likevekt med smelten. Det rene stoffet har et klart smeltepunkt. Siden narkotika kan ha en liten mengde urenheter, vil vi ikke lenger se et så klart bilde. I dette tilfellet bestemmes intervallet der stoffet smelter. Vanligvis ligger dette intervallet innenfor 2 ◦ C. Et lengre intervall indikerer tilstedeværelsen av urenheter innenfor uakseptable grenser.

I henhold til utformingen av Statens fond X1 under smeltepunkt stoffer forstår temperaturintervallet mellom begynnelsen av smeltingen (utseendet til den første dråpen væske) og slutten av smeltingen (den fullstendige overgangen av stoffet til flytende tilstand).

Hvis stoffet har en uklar begynnelse eller slutt på smelting, fastslå temperaturen på bare begynnelsen eller slutten av smeltingen. Noen ganger smelter et stoff med nedbrytning, i dette tilfellet bestemmes det dekomponeringstemperatur, det vil si temperaturen der det oppstår plutselig endring i substans(f.eks. skumming).

Metoder smeltepunktsbestemmelse

Valg av metode er diktert to punkter:

stoffets stabilitet ved oppvarming og

evne til å males til pulver.

I følge GF X1-utgaven er det 4 måter å bestemme T på ° pl:

Metode 1 – for stoffer som kan males til pulver og er stabile ved oppvarming

Metode 1a – for stoffer som kan males til pulver, Ikke varmeresistent

Metode 2 og 3 - for stoffer som ikke tritureres til pulver

Metode 1, 1a og 2 involverer bruk av 2 enheter:

PTP ( enhet for å bestemme Tmel): kjent for deg fra kurset i organisk kjemi, det lar deg bestemme smeltepunktet til stoffer i fra 20 ◦ Fra opp til 360 ◦ MED

En enhet som består av en rundbunnet kolbe med et reagensrør forseglet i den, hvori det settes inn et termometer med en festet kapillær som inneholder utgangsstoffet. Den ytre kolben er fylt til ¾ av volumet med kjølevæske:

vann (lar deg bestemme Tsmelte opptil 80 ◦ C),

Vaselineolje eller flytende silikoner, konsentrert svovelsyre (lar deg bestemme smelteverdien opp til 260 ◦ C),

en blanding av svovelsyre og kaliumsulfat i forholdet 7:3 (lar deg bestemme Tmel over 260 ◦ C)

Teknikken er generell, uavhengig av enhet.

Finmalt tørr substans plasseres i en middels stor kapillær (6-8 cm) og føres inn i enheten ved en temperatur 10 grader lavere enn forventet. Etter å ha justert temperaturstigningshastigheten, registreres temperaturområdet for endringer i stoffet i kapillæren. Samtidig utføres minst 2 bestemmelser og det aritmetiske gjennomsnittet tas.

Smeltepunktet bestemmes ikke bare for rene stoffer, men også for deres derivater– oksimer, hydrazoner, baser og syrer isolert fra deres salter.

I motsetning til GF XI i GF XII utg. smeltepunkt i kapillærmetoden midler ikke intervallet mellom begynnelsen og slutten av smeltingen, men sluttsmeltetemperatur , som er i samsvar med den europeiske farmakopéen.

Destillasjonstemperaturgrenser (T° kip.)

GF-verdien er definert som intervall mellom start- og sluttkokepunktet ved normalt trykk. (101,3 kPa – 760 mmHg). Intervallet er vanligvis 2°.

Under initial Kokepunkt forstå temperaturen der de første fem dråpene væske destilleres inn i mottakeren.

Under finalen– temperaturen der 95 % av væsken passerer inn i mottakeren.

Et lengre intervall enn angitt i den tilsvarende FS indikerer tilstedeværelsen av urenheter.

Enheten for å bestemme TPP består av

en varmebestandig kolbe med et termometer som væsken plasseres i,

kjøleskap og

mottakskolbe (gradert sylinder).

handels- og industrikammer, observert eksperimentelt føre til normalt trykk i henhold til formelen:

Tispr = Tnabl + K (r – r 1)

Hvor: p – normalt barometertrykk (760 mm Hg)

р 1 – barometertrykk under forsøket

K – økning i kokepunkt per 1 mm trykk

Således bestemmer temperaturgrensene for destillasjon autentisitet og renhet eter, etanol, kloretyl, fluorotan.

GFS GF XII " Fastsettelse av temperaturgrenser for destillasjon » supplert med definisjon kokepunkt og privat anbefaler FS å bestemme størkning eller kokepunkt for flytende legemidler.

Tetthet(GF XI, utgave 1, s. 24)

Tetthet er massen per volumenhet av et stoff. Uttrykt i g/cm3.

ρ = m/ V

Hvis masse måles i gram og volum i cm3, så er tetthet massen av 1 cm3 av et stoff.

Tettheten bestemmes ved hjelp av et pyknometer (opptil 0,001). eller hydrometer (målenøyaktighet opptil 0,01)

For utformingen av enhetene, se GF X1-utgaven.