Uvod

1.2 Moguće greške tokom farmaceutske analize

1.3 Opšti principi za ispitivanje autentičnosti medicinskih supstanci

1.4 Izvori i uzroci lošeg kvaliteta medicinskih supstanci

1.5 Opšti zahtjevi za ispitivanje čistoće

1.6 Metode farmaceutske analize i njihova klasifikacija

Poglavlje 2. Fizičke metode analize

2.1 Ispitivanje fizičkih svojstava ili mjerenje fizičkih konstanti medicinskih supstanci

2.2 Podešavanje pH medijuma

2.3 Određivanje transparentnosti i zamućenosti rastvora

2.4 Procjena kemijskih konstanti

Poglavlje 3. Hemijske metode analize

3.1 Karakteristike hemijskih metoda analize

3.2 Gravimetrijska (težinska) metoda

3.3 Titrimetrijske (volumetrijske) metode

3.4 Gazometrijska analiza

3.5 Kvantitativna elementarna analiza

Poglavlje 4. Fizičko-hemijske metode analize

4.1 Osobine fizičko-hemijskih metoda analize

4.2 Optičke metode

4.3 Metode apsorpcije

4.4 Metode zasnovane na emisiji zračenja

4.5 Metode zasnovane na upotrebi magnetnog polja

4.6 Elektrohemijske metode

4.7 Metode razdvajanja

4.8 Termičke metode analize

Poglavlje 5. Biološke metode analize1

5.1 Biološka kontrola kvaliteta medicinskih proizvoda

5.2 Mikrobiološka kontrola medicinskih proizvoda

Spisak korišćene literature

Uvod

Farmaceutska analiza je nauka o hemijskoj karakterizaciji i merenju biološki aktivnih supstanci u svim fazama proizvodnje: od kontrole sirovina do procene kvaliteta dobijene lekovite supstance, proučavanja njene stabilnosti, utvrđivanja roka trajanja i standardizacije gotovog doznog oblika. Farmaceutska analiza ima svoje specifičnosti koje je razlikuju od drugih vrsta analiza. Ove karakteristike leže u činjenici da se analiziraju supstance različite hemijske prirode: neorganske, organoelementne, radioaktivne, organske supstance od jednostavnih alifatskih do složenih prirodnih biološki aktivnih supstanci. Raspon koncentracija analiziranih supstanci je izuzetno širok. Objekti farmaceutske analize nisu samo pojedinačne ljekovite tvari, već i mješavine koje sadrže različit broj komponenti. Broj lijekova se povećava svake godine. To zahtijeva razvoj novih metoda analize.

Metode farmaceutske analize zahtijevaju sistematsko unapređenje zbog stalnog povećanja zahtjeva za kvalitetom lijekova, a zahtjevi za stepenom čistoće lijekova i njihovim kvantitativnim sadržajem rastu. Stoga je za procjenu kvaliteta lijekova potrebno široko koristiti ne samo kemijske, već i osjetljivije fizičko-hemijske metode.

Postoje visoki zahtjevi za farmaceutskom analizom. Mora biti dosta specifična i osjetljiva, tačna u odnosu na standarde propisane Državnom farmakopejom XI, VFS, FS i drugom naučno-tehničkom dokumentacijom, izvedena u kratkim vremenskim periodima uz korištenje minimalnih količina ispitivanih lijekova i reagensa.

Farmaceutska analiza, ovisno o ciljevima, uključuje različite oblike kontrole kvaliteta lijekova: farmakopejsku analizu, korak po korak kontrolu proizvodnje lijeka, analizu individualno proizvedenih doznih oblika, ekspresnu analizu u ljekarni i biofarmaceutsku analizu.

Sastavni dio farmaceutske analize je farmakopejska analiza. To je skup metoda za proučavanje lijekova i doznih oblika utvrđenih u Državnoj farmakopeji ili drugoj regulatornoj i tehničkoj dokumentaciji (VFS, FS). Na osnovu rezultata dobijenih tokom farmakopejske analize, donosi se zaključak o usklađenosti lijeka sa zahtjevima Globalnog fonda ili druge regulatorne i tehničke dokumentacije. Ako odstupite od ovih zahtjeva, lijek nije dozvoljen za upotrebu.

Zaključak o kvalitetu lijeka može se donijeti samo na osnovu analize uzorka (uzorka). Procedura za njen izbor je navedena ili u privatnom članku ili u opštem članku Globalnog fonda XI (broj 2). Uzorkovanje se vrši samo iz neoštećenih ambalažnih jedinica, zapečaćenih i upakovanih u skladu sa zahtevima normativno-tehničke dokumentacije. U tom slučaju moraju se strogo poštovati zahtjevi za mjere opreza pri radu sa otrovnim i narkotičkim lijekovima, kao i za toksičnost, zapaljivost, opasnost od eksplozije, higroskopnost i druga svojstva lijekova. Da bi se ispitala usklađenost sa zahtjevima normativne i tehničke dokumentacije, provodi se višestepeno uzorkovanje. Broj faza je određen vrstom pakovanja. U posljednjoj fazi (nakon kontrole po izgledu) uzima se uzorak u količini potrebnoj za četiri kompletne fizičko-hemijske analize (ako se uzorak uzima za regulatorne organizacije, onda za šest takvih analiza).

Iz Angro ambalaže uzimaju se spot uzorci, uzeti u jednakim količinama iz gornjeg, srednjeg i donjeg sloja svake ambalažne jedinice. Nakon uspostavljanja homogenosti, svi ovi uzorci se miješaju. Rasuti i viskozni lijekovi uzimaju se uzorkivačem od inertnog materijala. Tečni lijekovi se temeljno miješaju prije uzorkovanja. Ako je to teško izvodljivo, tada se uzimaju točkasti uzorci iz različitih slojeva. Odabir uzoraka gotovih lijekova vrši se u skladu sa zahtjevima privatnih članaka ili kontrolnih uputstava odobrenih od strane Ministarstva zdravlja Ruske Federacije.

Provođenje farmakopejske analize omogućava utvrđivanje autentičnosti lijeka, njegove čistoće i utvrđivanje kvantitativnog sadržaja farmakološki aktivne tvari ili sastojaka uključenih u dozni oblik. Iako svaka od ovih faza ima svoju specifičnu svrhu, one se ne mogu posmatrati izolovano. Oni su međusobno povezani i međusobno se nadopunjuju. Na primjer, tačka topljenja, rastvorljivost, pH vodenog rastvora, itd. su kriteriji za autentičnost i čistoću ljekovite tvari.

Poglavlje 1. Osnovni principi farmaceutske analize

1.1 Kriteriji farmaceutske analize

U različitim fazama farmaceutske analize, ovisno o postavljenim zadacima, koriste se kriteriji kao što su selektivnost, osjetljivost, tačnost, vrijeme utrošeno na izvođenje analize i količina analiziranog lijeka (doznog oblika).

Selektivnost metode je vrlo važna pri analizi mješavina tvari, jer omogućava dobivanje pravih vrijednosti svake od komponenti. Samo selektivne analitičke tehnike omogućavaju određivanje sadržaja glavne komponente u prisustvu produkata raspadanja i drugih nečistoća.

Zahtjevi za tačnost i osjetljivost farmaceutske analize zavise od predmeta i svrhe studije. Prilikom ispitivanja stepena čistoće leka koriste se metode koje su veoma osetljive i omogućavaju da se utvrdi minimalni sadržaj nečistoća.

Prilikom postupne kontrole proizvodnje, kao i prilikom ekspresne analize u ljekarni, faktor vremena utrošen na izvođenje analize igra važnu ulogu. Da biste to učinili, odaberite metode koje omogućavaju da se analiza provede u najkraćim mogućim vremenskim intervalima i istovremeno s dovoljnom preciznošću.

Prilikom kvantitativnog određivanja ljekovite tvari koristi se metoda koja se odlikuje selektivnošću i visokom preciznošću. Zanemaruje se osjetljivost metode, s obzirom na mogućnost izvođenja analize sa velikim uzorkom lijeka.

Mjera osjetljivosti reakcije je granica detekcije. To znači najniži sadržaj pri kojem se, upotrebom ove metode, može detektovati prisustvo analitne komponente sa datom pouzdanošću. Pojam "granica detekcije" uveden je umjesto pojma "minimum otvaranja", koristi se i umjesto pojma "osjetljivost". Na osjetljivost kvalitativnih reakcija utiču faktori kao što su zapremine rastvora reagujućih komponenti, koncentracije reagensa, pH medijuma, temperature, trajanja iskustva.Ovo treba uzeti u obzir pri razvoju metoda za kvalitativnu farmaceutsku analizu.Za utvrđivanje osetljivosti reakcija sve više se koristi indikator apsorpcije (specifični ili molarni) koji se utvrđuje spektrofotometrijskom metodom. U hemijskoj analizi osetljivost se određuje na osnovu vrednosti granice detekcije date reakcije.Fizikohemijske metode se razlikuju analizom visoke osetljivosti.Najosetljivije su radiohemijske i masene spektralne metode, koje omogućavaju određivanje 10 -8 -10 -9% analita, polarografski i fluorimetrijski 10 -6 -10 -9%, osetljivost spektrofotometrijskih metoda je 10 -3 -10 -6%, potenciometrijskih 10 -2%.

Pojam „analitička tačnost“ istovremeno uključuje dva koncepta: ponovljivost i ispravnost dobijenih rezultata. Reproducibilnost karakteriše disperziju rezultata testa u poređenju sa prosečnom vrednošću. Ispravnost odražava razliku između stvarnog i pronađenog sadržaja supstance. Tačnost analize za svaku metodu je različita i zavisi od mnogo faktora: kalibracije mjernih instrumenata, tačnosti vaganja ili mjerenja, iskustva analitičara itd. Tačnost rezultata analize ne može biti veća od tačnosti najmanje preciznog mjerenja.

To uključuje: određivanje temperatura topljenja i skrućivanja, kao i temperaturnih granica destilacije; određivanje gustine, indeksa prelamanja (refraktometrija), optičke rotacije (polarimetrija); spektrofotometrija - ultraljubičasta, infracrvena; fotokolorimetrija, emisiona i atomska apsorpciona spektrometrija, fluorometrija, spektroskopija nuklearne magnetne rezonance, spektrometrija mase; hromatografija - adsorpcija, distribucija, jonska izmena, gas, tečnost visokih performansi; elektroforeza (frontalna, zonalna, kapilarna); elektrometrijske metode (potenciometrijsko određivanje pH, potenciometrijska titracija, amperometrijska titracija, voltametrija).

Osim toga, moguće je koristiti metode alternativne farmakopejskim, koje ponekad imaju naprednije analitičke karakteristike (brzina, tačnost analize, automatizacija). U nekim slučajevima, farmaceutska kompanija kupuje uređaj čija se upotreba temelji na metodi koja još nije uključena u Farmakopeju (na primjer, metoda spektroskopije Romanov - optički dikroizam). Ponekad je preporučljivo zamijeniti kromatografsku tehniku spektrofotometrijskom prilikom utvrđivanja autentičnosti ili ispitivanja čistoće. Farmakopejska metoda za određivanje nečistoća teških metala precipitacijom u obliku sulfida ili tioacetamida ima niz nedostataka. Za određivanje nečistoća teških metala, mnogi proizvođači uvode fizičke i hemijske metode analize kao što su atomska apsorpciona spektrometrija i atomska emisiona spektrometrija induktivno spregnute plazme.

U nekim privatnim člancima Državnog fonda X preporučuje se određivanje temperature skrućivanja ili tačke ključanja (prema Državnom fondu XI - „temperaturne granice destilacije“) za određeni broj tekućih lijekova. Tačka ključanja mora biti unutar raspona datog u privatnom članku. Širi interval ukazuje na prisustvo nečistoća.

Mnogi privatni artikli Državnog fonda X pružaju prihvatljive vrijednosti gustoće, a rjeđe i viskoziteta, potvrđujući autentičnost i dobar kvalitet lijeka.

Gotovo svi privatni članci Državnog fonda X standardiziraju takav pokazatelj kvalitete lijeka kao što je rastvorljivost u različitim rastvaračima. Prisustvo nečistoća u lijeku može utjecati na njegovu topljivost, smanjujući je ili povećavajući je ovisno o prirodi nečistoće.

Fizičke metode analize

Potvrđena je autentičnost ljekovite tvari; agregatno stanje (čvrsto, tečno, gasovito); boja, miris; kristalni oblik ili vrsta amorfne supstance; higroskopnost ili stepen trošenja vazduha; otpornost na svjetlost, kisik zraka; isparljivost, pokretljivost, zapaljivost (tečnosti). Boja ljekovite tvari je jedno od karakterističnih svojstava koja omogućava njenu preliminarnu identifikaciju.

Stepen bjeline (nijanse) čvrstih ljekovitih supstanci može se procijeniti različitim instrumentalnim metodama na osnovu spektralnih karakteristika svjetlosti reflektirane od uzorka. Da bi se to postiglo, mjeri se refleksija kada je uzorak osvijetljen bijelim svjetlom. Refleksija je omjer količine reflektovanog svjetlosnog toka i količine upadnog svjetlosnog toka. Omogućava vam da odredite prisutnost ili odsutnost nijanse boje u ljekovitim tvarima prema stupnju bjeline i stupnju svjetline. Za bijele ili bijele tvari sa sivkastom nijansom, stepen bjeline je teoretski jednak 1. Supstance za koje je 0,95-1,00, a stepen svjetline< 0,85, имеют сероватый оттенок.

Više je cilj da se utvrde različite fizičke konstante: tačka topljenja (raspadanje), tačka ključanja, gustina, viskoznost. Važan pokazatelj autentičnosti je rastvorljivost leka u vodi, rastvorima kiselina, lužina, organskih rastvarača (eter, hloroform, aceton, benzol, etil i metil alkohol, ulja, itd.).

Konstanta koja karakteriše homogenost čvrstih materija je tačka topljenja. Koristi se u farmaceutskim analizama za određivanje identiteta i čistoće većine čvrstih farmaceutskih supstanci. Poznato je da je to temperatura na kojoj je čvrsta materija u ravnoteži sa tečnom fazom pod zasićenom parnom fazom. Tačka topljenja je konstantna vrijednost za pojedinačnu supstancu. Prisutnost čak i male količine nečistoća mijenja (u pravilu smanjuje) točku topljenja tvari, što omogućava procjenu stepena njene čistoće. Temperatura topljenja se odnosi na temperaturni raspon u kojem se odvija proces topljenja ispitivanog lijeka od pojave prvih kapi tekućine do potpunog prijelaza tvari u tekuće stanje. Neki organski spojevi se raspadaju kada se zagrijavaju. Ovaj proces se odvija na temperaturi raspadanja i zavisi od brojnih faktora, posebno od brzine zagrijavanja. Navedeni intervali temperature topljenja ukazuju na to da interval između početka i kraja topljenja ljekovite tvari ne smije biti veći od 2°C. Ako je prijelaz tvari iz čvrstog u tekuće stanje nejasan, tada se umjesto raspona temperature topljenja postavlja temperatura pri kojoj se javlja samo početak ili samo kraj topljenja. Treba uzeti u obzir da na tačnost određivanja temperaturnog opsega pri kojem se ispitivana supstanca topi mogu uticati uslovi pripreme uzorka, brzina porasta i tačnost merenja temperature, kao i iskustvo analitičara.

Tačka ključanja je interval između početne i krajnje temperature ključanja pri normalnom pritisku od 760 mmHg. (101,3 kPa). Temperatura na kojoj je prvih 5 kapi tečnosti destilirano u prijemnik naziva se početna tačka ključanja, a temperatura na kojoj je 95% tečnosti prebačeno u prijemnik naziva se krajnja tačka ključanja. Navedene temperaturne granice mogu se postaviti pomoću makrometode i mikrometode. Treba uzeti u obzir da tačka ključanja zavisi od atmosferskog pritiska. Tačka ključanja je određena samo za relativno mali broj tečnih lijekova: ciklopropan, hloretil, etar, fluorotan, hloroform, trihloretilen, etanol.

Prilikom utvrđivanja gustine uzmite masu tvari određene zapremine. Gustoća se određuje pomoću piknometra ili hidrometra, striktno poštujući temperaturni režim, jer gustoća ovisi o temperaturi. To se obično postiže termostatiranjem piknometra na 20°C. Određeni intervali vrijednosti gustoće potvrđuju autentičnost etil alkohola, glicerina, vazelinskog ulja, vazelina, čvrstog parafina, halogeniranih ugljovodonika (hloretil, fluorotan, kloroform), otopine formaldehida, etera za anesteziju, amil nitrita itd.

Viskoznost (unutrašnje trenje) je fizička konstanta koja potvrđuje autentičnost tečnih ljekovitih supstanci. Postoje dinamička (apsolutna), kinematička, relativna, specifična, redukovana i karakteristična viskoznost. Svaki od njih ima svoje mjerne jedinice.

Za procjenu kvaliteta tekućih preparata koji imaju viskoznu konzistenciju, na primjer glicerin, vazelin, ulja, obično se određuje relativna viskoznost. To je omjer viskoznosti ispitivane tekućine i viskoziteta vode, uzet kao jedinica.

Topljivost se ne smatra fizičkom konstantom, već svojstvom koje može poslužiti kao indikativna karakteristika ispitivanog lijeka. Uz tačku topljenja, topljivost tvari pri konstantnoj temperaturi i pritisku jedan je od parametara kojim se utvrđuje autentičnost i čistoća gotovo svih ljekovitih tvari.

Metoda za određivanje rastvorljivosti zasniva se na činjenici da se u izmerenu zapreminu rastvarača dodaje uzorak prethodno samlevenog (ako je potrebno) leka i neprekidno meša 10 minuta na (20±2)°C. Smatra se da je lijek otopljen ako se u propuštenoj svjetlosti u otopini ne uoče čestice supstance. Ako je lijeku potrebno više od 10 minuta da se otopi, onda se klasificira kao sporo rastvorljiv. Njihova mešavina sa rastvaračem se zagreva u vodenom kupatilu do 30°C, a potpuno otapanje se posmatra nakon hlađenja na (20±2)°C i snažnog mućkanja u trajanju od 1-2 minuta.

Metoda fazne rastvorljivosti omogućava kvantifikaciju čistoće lekovite supstance preciznim merenjem vrednosti rastvorljivosti. Suština uspostavljanja fazne rastvorljivosti je uzastopno dodavanje sve veće mase leka konstantnoj zapremini rastvarača. Da bi se postiglo stanje ravnoteže, smjesa se podvrgava dugotrajnom mućkanju na konstantnoj temperaturi, a zatim se pomoću dijagrama određuje sadržaj otopljene ljekovite supstance, tj. utvrditi je li ispitivani proizvod pojedinačna supstanca ili mješavina. Metoda fazne rastvorljivosti je objektivna i ne zahteva skupu opremu niti poznavanje prirode i strukture nečistoća. To omogućava da se koristi za kvalitativne i kvantitativne analize, kao i za proučavanje stabilnosti i dobijanje pročišćenih uzoraka lijeka (do čistoće od 99,5%).Važna prednost metode je mogućnost razlikovanja optičkih izomera i polimorfnih oblika droge. Metoda je primjenjiva na sve vrste spojeva koji formiraju prave otopine.

Fizičko-hemijske metode

Oni postaju sve važniji u svrhu objektivne identifikacije i kvantifikacije ljekovitih supstanci. U farmaceutskoj analizi važnu ulogu ima i nedestruktivna analiza (bez uništavanja analiziranog objekta), koja je postala raširena u raznim industrijama. Mnoge fizičko-hemijske metode su pogodne za njegovu primjenu, posebno optička, NMR, PMR, UV i IR spektroskopija, itd.

U farmaceutskoj analizi najviše se koriste fizičko-hemijske metode koje se mogu svrstati u sljedeće grupe: optičke metode; metode zasnovane na apsorpciji zračenja; metode zasnovane na emisiji zračenja; metode zasnovane na upotrebi magnetnog polja; elektrohemijske metode; metode razdvajanja; termičke metode.

Većina navedenih metoda (sa izuzetkom optičkih, elektrohemijskih i termičkih) ima široku primenu za određivanje hemijske strukture organskih jedinjenja.

Fizičkohemijske metode analize imaju niz prednosti u odnosu na klasične hemijske metode. Zasnovani su na upotrebi i fizičkih i hemijskih svojstava supstanci i u većini slučajeva se odlikuju brzinom, selektivnošću, visokom osetljivošću i mogućnošću objedinjavanja i automatizacije.

Fizičko-hemijske ili instrumentalne metode analize

Fizičko-hemijske ili instrumentalne metode analize zasnivaju se na mjerenju, pomoću instrumenata (instrumenata), fizičkih parametara analiziranog sistema, koji nastaju ili se mijenjaju tokom izvođenja analitičke reakcije.

Brzi razvoj fizičko-hemijskih metoda analize uzrokovan je činjenicom da klasične metode hemijske analize (gravimetrija, titrimetrija) više nisu mogle zadovoljiti brojne zahtjeve kemijske, farmaceutske, metalurške, poluvodičke, nuklearne i drugih industrija, što je zahtijevalo povećanje osjetljivost metoda na 10-8 - 10-9%, njihovu selektivnost i brzinu, što bi omogućilo upravljanje tehnološkim procesima na osnovu podataka hemijske analize, kao i njihovo automatsko i daljinsko izvođenje.

Brojne moderne fizikalno-hemijske metode analize omogućavaju istovremeno obavljanje i kvalitativne i kvantitativne analize komponenti u istom uzorku. Tačnost analize savremenih fizičko-hemijskih metoda je uporediva sa preciznošću klasičnih metoda, a kod nekih je, na primer, u kulometriji, znatno veća.

Nedostaci nekih fizičko-hemijskih metoda uključuju visoku cijenu korištenih instrumenata i potrebu za korištenjem standarda. Stoga klasične metode analize još uvijek nisu izgubile na značaju i koriste se tamo gdje nema ograničenja u brzini analize i potrebna je visoka tačnost uz visok sadržaj analizirane komponente.

Klasifikacija fizičko-hemijskih metoda analize

Klasifikacija fizičko-hemijskih metoda analize zasniva se na prirodi izmjerenog fizičkog parametra analiziranog sistema, čija je vrijednost funkcija količine supstance. U skladu s tim, sve fizičko-hemijske metode podijeljene su u tri velike grupe:

Electrochemical;

Optički i spektralni;

Kromatografski.

Elektrohemijske metode analize zasnivaju se na mjerenju električnih parametara: struje, napona, ravnotežnih elektrodnih potencijala, električne provodljivosti, količine električne energije čije su vrijednosti proporcionalne sadržaju tvari u analiziranom objektu.

Optičke i spektralne metode analize zasnivaju se na mjernim parametrima koji karakterišu efekte interakcije elektromagnetnog zračenja sa supstancama: intenzitet zračenja pobuđenih atoma, apsorpcija monokromatskog zračenja, indeks loma svjetlosti, ugao rotacije ravnine polarizovani snop svetlosti itd.

Svi ovi parametri su funkcija koncentracije supstance u analiziranom objektu.

Kromatografske metode su metode za razdvajanje homogenih višekomponentnih smjesa na pojedinačne komponente sorpcijskim metodama u dinamičkim uvjetima. Pod ovim uslovima, komponente su raspoređene između dve faze koje se ne mešaju: pokretnu i stacionarnu. Distribucija komponenti zasniva se na razlici u njihovim koeficijentima raspodjele između mobilne i stacionarne faze, što dovodi do različitih brzina prijenosa ovih komponenti iz stacionarne u mobilnu fazu. Nakon razdvajanja, kvantitativni sadržaj svake komponente može se odrediti različitim metodama analize: klasičnom ili instrumentalnom.

Spektralna analiza molekularne apsorpcije

Spektralna analiza molekularne apsorpcije uključuje spektrofotometrijsku i fotokolorimetrijsku analizu.

Spektrofotometrijska analiza se zasniva na određivanju apsorpcionog spektra ili merenju apsorpcije svetlosti na strogo definisanoj talasnoj dužini, koja odgovara maksimumu apsorpcione krivulje ispitivane supstance.

Fotokolorimetrijska analiza zasniva se na poređenju intenziteta boje ispitivanog obojenog rastvora i standardno obojenog rastvora određene koncentracije.

Molekuli supstance imaju određenu unutrašnju energiju E, čije su komponente:

Energija kretanja elektrona Jegulja smještena u elektrostatičkom polju atomskih jezgara;

Energija vibracije atomskih jezgara u odnosu jedna na drugu E broji;

Energija rotacije molekula E vr

i matematički se izražava kao zbir svih gore navedenih energija:

Štoviše, ako molekula tvari apsorbira zračenje, tada se njena početna energija E 0 povećava za količinu energije apsorbiranog fotona, odnosno:

Iz gornje jednakosti proizlazi da što je valna dužina λ kraća, to je veća frekvencija vibracije, a samim tim i veća E, odnosno energija koja se daje molekuli tvari pri interakciji s elektromagnetnim zračenjem. Stoga će priroda interakcije energije zračenja sa materijom biti različita u zavisnosti od talasne dužine svetlosti λ.

Skup svih frekvencija (valnih dužina) elektromagnetnog zračenja naziva se elektromagnetski spektar. Opseg talasnih dužina je podeljen na regione: ultraljubičasto (UV) približno 10-380 nm, vidljivo 380-750 nm, infracrveno (IR) 750-100000 nm.

Energija koja se molekuli supstance prenosi zračenjem UV i vidljivih delova spektra dovoljna je da izazove promenu elektronskog stanja molekula.

Energija IC zraka je manja, pa je dovoljna samo da izazove promjenu energije vibracijskih i rotacijskih prijelaza u molekulu tvari. Tako se u različitim dijelovima spektra mogu dobiti različite informacije o stanju, svojstvima i strukturi tvari.

Zakoni apsorpcije zračenja

Spektrofotometrijske metode analize zasnovane su na dva osnovna zakona. Prvi od njih je Bouguer-Lambertov zakon, drugi zakon je Beerov zakon. Kombinovani Bouguer-Lambert-Beer zakon ima sljedeću formulaciju:

Apsorpcija monokromatske svjetlosti obojenim rastvorom direktno je proporcionalna koncentraciji supstance koja apsorbuje svetlost i debljini sloja rastvora kroz koji ona prolazi.

Bouguer-Lambert-Beerov zakon je osnovni zakon apsorpcije svjetlosti i leži u osnovi većine fotometrijskih metoda analize. Matematički se to izražava jednačinom:

ili

Vrijednost log I /I 0 naziva se optička gustina apsorbirajuće tvari i označava se slovima D ili A. Tada se zakon može napisati na sljedeći način:

Omjer intenziteta fluksa monokromatskog zračenja koje prolazi kroz ispitni objekt i intenziteta početnog fluksa zračenja naziva se prozirnost, ili transmitantnost, otopine i označava se slovom T: T = I /I 0

Ovaj odnos se može izraziti u procentima. Vrijednost T, koja karakterizira propuštanje sloja debljine 1 cm, naziva se propustljivost. Optička gustina D i propusnost T međusobno su povezani relacijom

D i T su glavne veličine koje karakterišu apsorpciju rastvora date supstance sa određenom koncentracijom na određenoj talasnoj dužini i debljini upijajućeg sloja.

Zavisnost D(C) je linearna, a T(C) ili T(l) je eksponencijalna. Ovo se striktno poštuje samo za monohromatske tokove zračenja.

Vrijednost koeficijenta ekstinkcije K ovisi o načinu izražavanja koncentracije tvari u otopini i debljini upijajućeg sloja. Ako je koncentracija izražena u molovima po litri, a debljina sloja u centimetrima, onda se naziva molarni koeficijent ekstinkcije, označen simbolom ε, i jednak je optičkoj gustoći otopine s koncentracijom od 1 mol/L stavlja se u kivetu sa debljinom sloja od 1 cm.

Vrijednost molarnog koeficijenta apsorpcije svjetlosti ovisi o:

Iz prirode otopljene tvari;

Talasna dužina monokromatske svjetlosti;

Temperature;

Priroda rastvarača.

Razlozi za nepoštivanje Bouguer-Lambert-Beer zakona.

1. Zakon je izveden i vrijedi samo za jednobojno svjetlo, stoga nedovoljna monohromatizacija može uzrokovati odstupanje zakona, i to u većoj mjeri, što je svjetlost manje monohromatska.

2. U rastvorima koji menjaju koncentraciju apsorbujuće supstance ili njenu prirodu mogu se javiti različiti procesi: hidroliza, jonizacija, hidratacija, asocijacija, polimerizacija, kompleksiranje itd.

3. Apsorpcija svjetlosti rastvora značajno zavisi od pH vrednosti rastvora. Kada se pH otopine promijeni, može se promijeniti sljedeće:

Stepen ionizacije slabog elektrolita;

Oblik postojanja jona, koji dovodi do promjene apsorpcije svjetlosti;

Sastav nastalih obojenih kompleksnih spojeva.

Dakle, zakon vrijedi za jako razrijeđena rješenja, a njegov opseg je ograničen.

Vizuelna kolorimetrija

Intenzitet boje rastvora može se meriti različitim metodama. Među njima su subjektivne (vizualne) kolorimetrijske metode i objektivne, odnosno fotokolorimetrijske.

Vizuelne metode su one u kojima se procjena intenziteta boje ispitne otopine vrši golim okom. U objektivnim metodama kolorimetrijskog određivanja, fotoćelije se koriste umjesto direktnog posmatranja za mjerenje intenziteta boje ispitne otopine. Određivanje se u ovom slučaju provodi u posebnim uređajima - fotokolorimetrima, zbog čega se metoda naziva fotokolorimetrijska.

Vidljive boje:

Vizuelne metode uključuju:

Metoda standardne serije;

Kolorimetrijska titracija ili metoda umnožavanja;

Metoda izjednačavanja.

Metoda standardne serije. Prilikom analize metodom standardnih serija, intenzitet boje analiziranog obojenog rastvora upoređuje se sa bojama serije posebno pripremljenih standardnih rastvora (sa istom debljinom sloja).

Metoda kolorimetrijske titracije (duplikacije) zasniva se na poređenju boje analiziranog rastvora sa bojom drugog rastvora – kontrolnog. Kontrolna otopina sadrži sve komponente ispitne otopine, osim tvari koja se određuje, i sve reagense korištene za pripremu uzorka. Iz birete joj se dodaje standardni rastvor supstance koja se određuje. Kada se ovoj otopini doda toliko da su intenziteti boje kontrolne i analizirane otopine jednaki, smatra se da analizirana otopina sadrži istu količinu analita kao što je unesena u kontrolnu otopinu.

Metoda izjednačavanja razlikuje se od prethodno opisanih vizualnih kolorimetrijskih metoda u kojima se sličnost boja standardne i ispitne otopine postiže promjenom njihove koncentracije. U metodi izjednačavanja sličnost boja postiže se promjenom debljine slojeva obojenih otopina. U tu svrhu, pri određivanju koncentracije tvari, koriste se drenažni i imerzioni kolorimetri.

Prednosti vizuelnih metoda kolorimetrijske analize:

Tehnika određivanja je jednostavna, nema potrebe za složenom skupom opremom;

Oko posmatrača može procijeniti ne samo intenzitet, već i nijanse boja rješenja.

Nedostaci:

Potrebno je pripremiti standardni rastvor ili seriju standardnih rastvora;

Nemoguće je uporediti intenzitet boje rastvora u prisustvu drugih obojenih supstanci;

Kada se dugo vremena poredi intenzitet boje očiju osobe, osoba se umori i greška u određivanju se povećava;

Ljudsko oko nije tako osjetljivo na male promjene u optičkoj gustoći kao fotonaponski uređaji, što onemogućuje otkrivanje razlika u koncentraciji do oko pet relativnih postotaka.

Fotoelektrokolorimetrijske metode

Fotoelektrokolorimetrija se koristi za mjerenje apsorpcije svjetlosti ili propusnosti obojenih otopina. Instrumenti koji se koriste u tu svrhu nazivaju se fotoelektrični kolorimetri (PEC).

Fotoelektrične metode za mjerenje intenziteta boja uključuju upotrebu fotoćelija. Za razliku od uređaja u kojima se poređenja boja vrše vizualno, u fotoelektrokolorimetrima prijemnik svjetlosne energije je uređaj - fotoćelija. Ovaj uređaj pretvara svjetlosnu energiju u električnu energiju. Fotoćelije omogućavaju kolorimetrijska određivanja ne samo u vidljivom, već iu UV i IR području spektra. Mjerenje svjetlosnih tokova pomoću fotoelektričnih fotometara je preciznije i ne ovisi o karakteristikama oka promatrača. Upotreba fotoćelija omogućava automatizaciju određivanja koncentracije supstanci u hemijskoj kontroli tehnoloških procesa. Kao rezultat toga, fotoelektrična kolorimetrija se mnogo više koristi u tvorničkoj laboratorijskoj praksi nego vizualna kolorimetrija.

Na sl. Na slici 1 prikazan je uobičajen raspored čvorova u instrumentima za mjerenje transmisije ili apsorpcije rastvora.

Slika 1 Glavne komponente uređaja za merenje apsorpcije zračenja: 1 - izvor zračenja; 2 - monohromator; 3 - kivete za rastvore; 4 - pretvarač; 5 - indikator signala.

Fotokolorimetri se, u zavisnosti od broja fotoćelija koje se koriste u merenjima, dele u dve grupe: jednosmerni (jednokraki) - uređaji sa jednom fotoćelijom i dvosnopni (dvokraki) - sa dve fotoćelije.

Preciznost merenja dobijena sa FEC sa jednim snopom je niska. U fabričkim i naučnim laboratorijama najčešće se koriste fotonaponske instalacije opremljene sa dve fotoćelije. Dizajn ovih uređaja zasniva se na principu izjednačavanja intenziteta dva svjetlosna snopa pomoću promjenjive prorezane dijafragme, odnosno principu optičke kompenzacije dva svjetlosna toka promjenom otvora zenice dijafragme.

Šematski dijagram uređaja prikazan je na sl. 2. Svjetlost žarulje sa žarnom niti 1 se dijeli na dva paralelna snopa pomoću ogledala 2. Ovi svetlosni snopovi prolaze kroz svetlosne filtere 3, kivete sa rastvorima 4 i padaju na fotoćelije 6 i 6", koje su spojene na galvanometar 8 prema diferencijalnom kolu. Prorezna dijafragma 5 menja intenzitet svetlosnog toka koji pada na fotoćeliju. 6. Fotometrijski neutralni klin 7 služi za ublažavanje svjetlosnog toka koji pada na fotoćeliju od 6".

Fig.2. Dijagram dvosmjernog fotoelektrokolorimetra

Određivanje koncentracije u fotoelektrokolorimetriji

Za određivanje koncentracije analita u fotoelektrokolorimetriji koristi se sljedeće:

Metoda za poređenje optičkih gustoća standardnih i test obojenih otopina;

Metoda određivanja na osnovu prosječne vrijednosti molarnog koeficijenta apsorpcije svjetlosti;

Metoda kalibracione krive;

Aditivna metoda.

Metoda za poređenje optičkih gustoća standardnih i test obojenih rastvora

Za određivanje pripremiti standardnu otopinu analita poznate koncentracije, koja se približava koncentraciji ispitne otopine. Optička gustina ovog rastvora određena je na određenoj talasnoj dužini D fl. Zatim se optička gustina ispitnog rastvora D x određuje na istoj talasnoj dužini i istoj debljini sloja. Poređenjem optičkih gustoća testnog i referentnog rastvora, nalazi se nepoznata koncentracija analita.

Metoda poređenja je primjenjiva za pojedinačne analize i zahtijeva obavezno poštovanje osnovnog zakona apsorpcije svjetlosti.

Metoda kalibracionog grafa. Za određivanje koncentracije tvari ovom metodom pripremite seriju od 5-8 standardnih otopina različitih koncentracija. Prilikom odabira raspona koncentracija standardnih otopina koriste se sljedeći principi:

* mora pokrivati područje mogućih mjerenja koncentracije rastvora koji se proučava;

* optička gustina rastvora za ispitivanje treba da odgovara približno sredini kalibracione krive;

* poželjno je da se u ovom rasponu koncentracija poštuje osnovni zakon apsorpcije svjetlosti, odnosno da graf ovisnosti bude linearan;

* vrijednost optičke gustine mora biti u rasponu od 0,14... 1.3.

Mjeri se optička gustoća standardnih otopina i crta se graf D(C). Određivanjem D x ispitivanog rastvora, C x se nalazi iz kalibracionog grafikona (slika 3).

Ova metoda omogućava određivanje koncentracije tvari čak iu slučajevima kada se ne poštuje osnovni zakon apsorpcije svjetlosti. U ovom slučaju se priprema veliki broj standardnih otopina koje se razlikuju u koncentraciji za najviše 10%.

Rice. 3. Ovisnost optičke gustine otopine o koncentraciji (kalibracijska kriva)

Metoda aditiva je vrsta metode poređenja koja se zasniva na poređenju optičke gustine ispitnog rastvora i istog rastvora sa dodatkom poznate količine supstance koja se utvrđuje.

Koristi se za uklanjanje ometajućeg uticaja stranih nečistoća i za određivanje malih količina analita u prisustvu velikih količina stranih supstanci. Metoda zahtijeva obavezno poštivanje osnovnog zakona apsorpcije svjetlosti.

Spektrofotometrija

Ovo je metoda fotometrijske analize u kojoj se sadržaj supstance određuje njenom apsorpcijom monohromatskog svjetla u vidljivom, UV i IR području spektra. U spektrofotometriji, za razliku od fotometrije, monohromatizaciju ne obezbeđuju svetlosni filteri, već monohromatori, koji omogućavaju da se talasna dužina neprekidno menja. Kao monohromatori koriste se prizme ili difrakcijske rešetke, koje daju znatno veću monohromatičnost svjetlosti od svjetlosnih filtera, pa je tačnost spektrofotometrijskog određivanja veća.

Spektrofotometrijske metode, u poređenju sa fotokolorimetrijskim metodama, omogućavaju rješavanje šireg spektra problema:

* vrši kvantitativno određivanje supstanci u širokom opsegu talasnih dužina (185-1100 nm);

* vršiti kvantitativnu analizu višekomponentnih sistema (istovremeno određivanje više supstanci);

* odrediti sastav i konstante stabilnosti kompleksnih spojeva koji apsorbiraju svjetlost;

* odrediti fotometrijske karakteristike spojeva koji apsorbiraju svjetlost.

Za razliku od fotometara, monohromator u spektrofotometrima je prizma ili difrakciona rešetka, koja omogućava da se talasna dužina neprekidno menja. Postoje instrumenti za mjerenja u vidljivom, UV i IR području spektra. Šematski dijagram spektrofotometra je praktično nezavisan od spektralnog područja.

Spektrofotometri, kao i fotometri, dolaze u tipovima sa jednim i dvostrukim snopom. U uređajima sa dvostrukim snopom, svjetlosni tok je na neki način bifurkiran ili unutar monohromatora ili na izlazu iz njega: jedan fluks zatim prolazi kroz ispitni rastvor, drugi kroz rastvarač.

Jednosmjerni instrumenti su posebno korisni za kvantitativna određivanja zasnovana na mjerenju apsorbancije na jednoj talasnoj dužini. U ovom slučaju, jednostavnost uređaja i lakoća rada su značajna prednost. Veća brzina i lakoća mjerenja pri radu sa instrumentima s dva snopa korisni su u kvalitativnoj analizi, kada se optička gustoća mora mjeriti u velikom opsegu talasnih dužina da bi se dobio spektar. Osim toga, uređaj sa dva zraka može se lako prilagoditi za automatsko snimanje optičke gustoće koja se kontinuirano mijenja: svi moderni spektrofotometri za snimanje koriste dvosmjerni sistem u tu svrhu.

I jednostruki i dvostruki instrumenti su pogodni za vidljiva i UV mjerenja. Komercijalno proizvedeni IR spektrofotometri su uvijek zasnovani na dizajnu s dva snopa, budući da se obično koriste za skeniranje i snimanje velikog područja spektra.

Kvantitativna analiza jednokomponentnih sistema vrši se istim metodama kao i u fotoelektrokolorimetriji:

Poređenjem optičkih gustoća standardnih i testnih rastvora;

Metoda određivanja na osnovu prosječne vrijednosti molarnog koeficijenta apsorpcije svjetlosti;

Koristeći metodu kalibracionog grafikona,

i nema karakteristične karakteristike.

Spektrofotometrija u kvalitativnoj analizi

Kvalitativna analiza u ultraljubičastom dijelu spektra. Ultraljubičasti apsorpcijski spektri obično imaju dvije ili tri, ponekad pet ili više apsorpcionih traka. Za nedvosmislenu identifikaciju ispitivane supstance, snima se njen apsorpcioni spektar u različitim otapalima, a dobijeni podaci se upoređuju sa odgovarajućim spektrima sličnih supstanci poznatog sastava. Ako se spektri apsorpcije ispitivane supstance u različitim otapalima poklapaju sa spektrom poznate supstance, onda je moguće sa velikim stepenom verovatnoće doneti zaključak o identitetu hemijskog sastava ovih jedinjenja. Za identifikaciju nepoznate supstance po njenom spektru apsorpcije potrebno je imati dovoljan broj apsorpcionih spektra organskih i neorganskih supstanci. Postoje atlasi koji pokazuju apsorpcione spektre mnogih, uglavnom organskih, supstanci. Ultraljubičasti spektri aromatičnih ugljovodonika su posebno dobro proučavani.

Prilikom identifikacije nepoznatih jedinjenja, pažnju treba obratiti i na intenzitet apsorpcije. Mnoga organska jedinjenja imaju apsorpcione trake čiji se maksimumi nalaze na istoj talasnoj dužini λ, ali su im intenziteti različiti. Na primjer, u spektru fenola postoji apsorpciona traka na λ = 255 nm, za koju je molarni koeficijent apsorpcije na maksimumu apsorpcije ε max = 1450. Na istoj talasnoj dužini, aceton ima pojas za koji je ε max = 17 .

Kvalitativna analiza u vidljivom dijelu spektra. Identifikacija obojene supstance, kao što je boja, takođe se može izvršiti upoređivanjem njenog vidljivog spektra apsorpcije sa spektrom slične boje. Spektri apsorpcije većine boja opisani su u posebnim atlasima i priručnicima. Iz spektra apsorpcije boje može se izvesti zaključak o čistoći boje, jer u spektru nečistoća postoji niz apsorpcionih traka koje u spektru boje nema. Iz spektra apsorpcije mješavine boja može se zaključiti i sastav mješavine, posebno ako spektri komponenti mješavine sadrže apsorpcione trake koje se nalaze u različitim područjima spektra.

Kvalitativna analiza u infracrvenom području spektra

Apsorpcija IR zračenja povezana je s povećanjem vibracijske i rotacijske energije kovalentne veze ako dovodi do promjene dipolnog momenta molekula. To znači da su skoro svi molekuli sa kovalentnim vezama, u jednom ili drugom stepenu, sposobni za apsorpciju u IR području.

Infracrveni spektri poliatomskih kovalentnih spojeva obično su vrlo složeni: sastoje se od mnogih uskih apsorpcionih traka i veoma se razlikuju od konvencionalnih UV i vidljivih spektra. Razlike proizlaze iz prirode interakcije između apsorbirajućih molekula i njihove okoline. Ova interakcija (u kondenzovanim fazama) utiče na elektronske prelaze u hromoforu, tako da se apsorpcione linije šire i teže spajanju u široke apsorpcione trake. U IR spektru, naprotiv, frekvencija i koeficijent apsorpcije koji odgovaraju pojedinačnoj vezi obično se malo mijenjaju s promjenama u okolini (uključujući promjene u preostalim dijelovima molekula). Linije se također šire, ali ne dovoljno da se spoje u prugu.

Obično, kada se konstruišu IR spektri, propusnost se iscrtava na y-osi kao procenat, a ne kao optička gustina. Ovom metodom konstruisanja apsorpcione trake se pojavljuju kao depresije na krivulji, a ne kao maksimumi u UV spektrima.

Formiranje infracrvenog spektra povezano je s vibracijskom energijom molekula. Vibracije mogu biti usmjerene duž valentne veze između atoma molekula, u tom slučaju se nazivaju valentnim. Postoje simetrične vibracije istezanja, u kojima atomi vibriraju u istim smjerovima, i asimetrične vibracije istezanja, u kojima atomi vibriraju u suprotnim smjerovima. Ako se atomske vibracije javljaju s promjenom ugla između veza, one se nazivaju deformacija. Ova podjela je vrlo proizvoljna, jer se pri vibracijama istezanja uglovi deformišu u jednom ili drugom stepenu i obrnuto. Energija vibracija savijanja je obično manja od energije vibracija istezanja, a apsorpcioni pojasevi uzrokovani vibracijama savijanja nalaze se u području dužih valova.

Vibracije svih atoma molekula uzrokuju apsorpcione trake koje su individualne za molekule date supstance. Ali među tim vibracijama mogu se razlikovati vibracije grupa atoma, koje su slabo povezane sa vibracijama atoma ostatka molekula. Apsorpcione trake uzrokovane takvim vibracijama nazivaju se karakteristične trake. Uočavaju se, po pravilu, u spektrima svih molekula koji sadrže ove grupe atoma. Primjer karakterističnih traka su trake na 2960 i 2870 cm -1. Prvi pojas nastaje zbog asimetričnih vibracija istezanja C-H veze u CH 3 metilnoj grupi, a drugi zbog simetričnih vibracija istezanja C-H veze iste grupe. Takve trake sa blagim odstupanjem (±10 cm -1) uočene su u spektrima svih zasićenih ugljovodonika i općenito u spektru svih molekula koji sadrže CH 3 grupe.

Druge funkcionalne grupe mogu uticati na položaj karakterističnog pojasa, a razlika u frekvencijama može biti i do ±100 cm -1, ali takvih slučajeva je malo i mogu se uzeti u obzir na osnovu literaturnih podataka.

Kvalitativna analiza u infracrvenom području spektra provodi se na dva načina.

1. Uzmite spektar nepoznate supstance u području od 5000-500 cm -1 (2 - 20 μ) i potražite sličan spektar u posebnim katalozima ili tabelama. (ili korištenjem kompjuterskih baza podataka)

2. U spektru ispitivane supstance traže se karakteristične trake iz kojih se može suditi o sastavu supstance.

Zasnovano na apsorpciji rendgenskog zračenja od strane atoma. Ultraljubičasta spektrofotometrija je najjednostavniji i najrašireniji metod analize apsorpcije u farmaciji. Koristi se u svim fazama farmaceutske analize lijekova (testiranje autentičnosti, čistoće, kvantitativno određivanje). Razvijen je veliki broj metoda za kvalitativnu i kvantitativnu analizu...

Daju se omotači i analgetici, dobavlja se O2 kako bi se osigurala adekvatna ventilacija pluća, a ravnoteža vode i elektrolita je korigirana. 7. Fizičko-hemijske metode određivanja fenola 7.1. Fotokolorimetrijsko određivanje masenog udjela fenola u prečišćenoj industrijskoj otpadnoj vodi nakon postrojenja za uklanjanje katrana u hemijskoj toksičnoj proizvodnji fenola 1. Svrha rada. ...

Kontrola u ljekarni, pravila i rokovi skladištenja i izdavanja lijekova. Apotekarska kontrola se vrši u skladu sa Naredbom Ministarstva zdravlja Ruske Federacije od 16. jula 1997. br. 214 „O kontroli kvaliteta lekova koji se proizvode u apotekama“. Naredbom su odobrena tri dokumenta (prilozi naredbi 1, 2, 3): 1. “Uputstvo za kontrolu kvaliteta lijekova proizvedenih u apotekama”...

Naslovi. Trgovački nazivi pod kojima je JIC registrovan ili proizveden u Ruskoj Federaciji također će biti navedeni kao glavni sinonim. 4 Metodološka osnova za klasifikaciju lijekova Broj lijekova u svijetu se stalno povećava. Na farmaceutskom tržištu u Rusiji trenutno kruži više od 18.000 naziva lijekova, što je 2,5 puta više nego 1992.

Jedan od najvažnijih zadataka farmaceutske hemije je razvoj i unapređenje metoda za procenu kvaliteta lekova.

Za utvrđivanje čistoće ljekovitih supstanci koriste se različite fizičke, fizičko-hemijske, hemijske metode analize ili njihove kombinacije.

Globalni fond nudi sljedeće metode za kontrolu kvaliteta lijekova.

Fizičke i fizičko-hemijske metode. To uključuje: određivanje temperatura topljenja i skrućivanja, kao i temperaturnih granica destilacije; određivanje gustine, indeksa prelamanja (refraktometrija), optičke rotacije (polarimetrija); spektrofotometrija - ultraljubičasta, infracrvena; fotokolorimetrija, emisiona i atomska apsorpciona spektrometrija, fluorometrija, spektroskopija nuklearne magnetne rezonance, spektrometrija mase; hromatografija - adsorpcija, distribucija, jonska izmena, gas, tečnost visokih performansi; elektroforeza (frontalna, zonalna, kapilarna); elektrometrijske metode (potenciometrijsko određivanje pH, potenciometrijska titracija, amperometrijska titracija, voltametrija).

Osim toga, moguće je koristiti metode alternativne farmakopejskim, koje ponekad imaju naprednije analitičke karakteristike (brzina, tačnost analize, automatizacija). U nekim slučajevima, farmaceutska kompanija kupuje uređaj zasnovan na metodi koja još nije uključena u Farmakopeju (na primjer, metoda Ramanove spektroskopije - optički dikroizam). Ponekad je preporučljivo zamijeniti kromatografsku tehniku spektrofotometrijskom prilikom utvrđivanja autentičnosti ili ispitivanja čistoće. Farmakopejska metoda za određivanje nečistoća teških metala precipitacijom u obliku sulfida ili tioacetamida ima niz nedostataka. Za određivanje nečistoća teških metala, mnogi proizvođači uvode fizičke i hemijske metode analize kao što su atomska apsorpciona spektrometrija i atomska emisiona spektrometrija induktivno spregnute plazme.

Važna fizička konstanta koja karakteriše autentičnost i stepen čistoće leka je tačka topljenja. Čista tvar ima izraženu tačku topljenja, koja se mijenja u prisustvu nečistoća. Za ljekovite tvari koje sadrže određenu količinu prihvatljivih nečistoća, Državni fond reguliše raspon temperature topljenja u granicama od 2 °C. Ali u skladu sa Raoultovim zakonom (AT = iK3C, gdje je AT pad temperature kristalizacije; K3 je krioskopska konstanta; C je koncentracija) pri i = 1 (neelektrolit), vrijednost AG ne može biti ista za sve supstance. To je zbog ne samo sadržaja nečistoća, već i prirode samog lijeka, odnosno vrijednosti krioskopske konstante K3, koja odražava molarno smanjenje temperature topljenja lijeka. Dakle, pri istoj AT = 2 °C za kamfor (K3 = 40) i fenol (K3 = 7,3), maseni udjeli nečistoća nisu jednaki i iznose 0,76 odnosno 2,5%.

Za tvari koje se tope s raspadom, obično se navodi temperatura na kojoj se tvar raspada i dolazi do oštre promjene njenog izgleda.

Širi interval ukazuje na prisustvo nečistoća.

Mnogi privatni artikli Državnog fonda X pružaju prihvatljive vrijednosti gustoće, a rjeđe i viskoziteta, potvrđujući autentičnost i dobar kvalitet lijeka.

Gotovo svi privatni članci Globalnog fonda X standardiziraju takav pokazatelj kvalitete lijeka kao što je rastvorljivost u različitim rastvaračima. Prisustvo nečistoća u lijeku može utjecati na njegovu topljivost, smanjujući je ili povećavajući je ovisno o prirodi nečistoće.

Kriteriji čistoće također uključuju boju lijeka i/ili prozirnost tečnih doznih oblika.

Određeni kriterij čistoće lijeka mogu biti fizičke konstante kao što je indeks loma svjetlosnog zraka u otopini ispitivane tvari (refraktometrija) i specifična rotacija, zbog sposobnosti određenog broja tvari ili njihovih otopina da se rotiraju. ravan polarizacije kada ravno polarizovana svetlost prolazi kroz njih (polarimetrija). Metode za određivanje ovih konstanti spadaju u optičke metode analize, a koriste se i za utvrđivanje autentičnosti i kvantitativne analize lijekova i njihovih doznih oblika.

Važan kriterij za dobar kvalitet određenog broja lijekova je njihov sadržaj vode. Promjena ovog pokazatelja (posebno tijekom skladištenja) može promijeniti koncentraciju aktivne tvari, a samim tim i farmakološku aktivnost i učiniti lijek neprikladnim za upotrebu.

Hemijske metode. To uključuje: kvalitativne reakcije na autentičnost, rastvorljivost, određivanje isparljivih supstanci i vode, određivanje sadržaja azota u organskim jedinjenjima, titrimetrijske metode (kiselo-bazna titracija, titracija u nevodenim otapalima, kompleksometrija), nitritometrija, kiseli broj, broj saponifikacije , etarski broj, jodni broj, itd.

Biološke metode. Biološke metode za kontrolu kvaliteta lijekova su vrlo raznolike. To uključuje testove na toksičnost, sterilnost i mikrobiološku čistoću.

Za obavljanje fizičko-hemijskih analiza poluproizvoda, ljekovitih supstanci i gotovih doznih oblika prilikom provjere njihovog kvaliteta u skladu sa zahtjevima Federalnog zakona, kontrolno-analitička laboratorija mora biti opremljena sljedećim minimalnim skupom opreme i instrumenata:

IR spektrofotometar (za utvrđivanje autentičnosti);

spektrofotometar za spektrometriju u vidljivom i UV području (identifikacija, kvantifikacija, ujednačenost doze, rastvorljivost);

oprema za tankoslojnu hromatografiju (TLC) (utvrđivanje autentičnosti, srodne nečistoće);

hromatograf za tečnu hromatografiju visokih performansi (HPLC) (identifikacija, kvantifikacija, određivanje srodnih nečistoća, ujednačenost doziranja, rastvorljivost);

gasno-tečni hromatograf (GLC) (sadržaj nečistoća, određivanje ujednačenosti doziranja);

polarimetar (identifikacija, kvantifikacija);

potenciometar (mjerenje pH, kvantitativno određivanje);

atomski apsorpcioni spektrofotometar (elementna analiza teških metala i nemetala);

K. Fischer titrator (određivanje sadržaja vode);

derivatograf (određivanje gubitka težine nakon sušenja).

Kao što je poznato, farmakopejska analiza ima za cilj utvrđivanje autentičnosti, utvrđivanje čistoće i kvantificiranje aktivne tvari ili sastojaka složenog doznog oblika. Uprkos činjenici da svaka od ovih faza farmakopejske analize rješava svoj specifični problem, one se ne mogu razmatrati izolovano. Stoga, izvođenje reakcije autentičnosti ponekad daje odgovor na prisustvo ili odsustvo određene nečistoće. U PAS-Na preparatu se provodi kvalitativna reakcija s otopinom željeznog (III) klorida (kao derivat salicilne kiseline stvara ljubičastocrvenu boju). Ali pojava taloga u ovoj otopini nakon tri sata ukazuje na prisutnost primjese 5-aminosalicilne kiseline, koja nije farmakološki aktivna. Međutim, takvi primjeri su prilično rijetki.

Određivanje određenih konstanti - tačke topljenja, gustine, specifičnog indeksa apsorpcije - omogućava da se istovremeno izvede zaključak o autentičnosti i čistoći date supstance. Kako su metode za određivanje određenih konstanti za različite lijekove identične, proučavamo ih u općim metodama analize. Trebat će vam poznavanje teoretskih osnova i sposobnost donošenja odluka u kasnijim analizama različitih grupa lijekova.

Farmakopejska analiza je sastavni dio farmaceutske analize i predstavlja skup metoda za proučavanje lijekova i doznih oblika, utvrđenih u Državnoj farmakopeji i drugim ND (FS, FSP, GOST) i koji se koriste za utvrđivanje autentičnosti, čistoće i kvantitativne analize.

U kontroli kvaliteta lijekova koriste se fizičke, fizičko-hemijske, hemijske i biološke metode analize. ND testovi uključuju nekoliko glavnih faza:

opis;

rastvorljivost;

autentičnost;

fizičke konstante (tačke topljenja, ključanja ili destilacije, indeks prelamanja, specifična rotacija, gustina, spektralne karakteristike);

transparentnost i boja rastvora;

kiselost ili alkalnost, pH rastvora;

određivanje nečistoća;

gubitak težine nakon sušenja;

sulfatni pepeo;

kvantitacija.

Ovisno o prirodi lijeka, neki od ovih testova mogu biti ili odsutni ili drugi uključeni, kao što su kiselinska vrijednost, jodna vrijednost, vrijednost saponifikacije itd.

Privatna farmakopejska monografija za bilo koji lijek počinje dijelom "Opis", koji uglavnom karakterizira fizička svojstva tvari:

stanje agregacije (čvrsta, tečna, plinovita), ako je supstanca čvrsta, tada se određuje stepen njene disperzije (finokristalni, grubokristalini), oblik kristala (igličasti, cilindrični).

boja supstance – važan pokazatelj autentičnosti i čistoće. Većina lijekova je bezbojna, odnosno bijele su boje. Bojenje vizualno pri određivanju stanja agregacije. Mala količina supstance stavlja se u tankom sloju na Petrijevu zdjelu ili staklo sata i gleda na bijeloj pozadini. U Državnom fondu X1 postoji članak „Određivanje stepena bjeline droge u prahu“. Određivanje se vrši instrumentalnom metodom pomoću posebnih fotometara “Specol-10”. Zasnovan je na spektralnim karakteristikama svjetlosti reflektirane od uzorka lijeka. Oni mjere tzv koeficijent refleksije– odnos veličine reflektovanog svetlosnog toka i veličine upadnog. Izmjerene refleksije omogućavaju određivanje prisutnosti ili odsustva boje ili sivkaste nijanse u supstancama izračunavanjem stepena bjeline (α) i stepena sjaja (β). Budući da je pojava nijansi ili promjena boje po pravilu posljedica kemijskih procesa - oksidacije, redukcije, čak i ova početna faza proučavanja tvari nam omogućava da izvučemo zaključke. Ovo metoda je isključena iz GF X11 izdanja.

Miris retko određivana odmah nakon otvaranja pakovanja na udaljenosti od 4-6 cm. Nema mirisa nakon otvaranja pakovanja odmah prema metodi: 1-2 g supstance se ravnomerno raspoređuje na staklo sata prečnika 6-8 cm i nakon 2 minuta se određuje miris na udaljenosti od 4-6 cm.

U odjeljku "Opis" mogu biti instrukcije o mogućnosti promjene tvari tokom skladištenja. Na primjer, u preparatu kalcijum hlorida naznačeno je da je vrlo higroskopan i rastvara se u vazduhu, a natrijum jodid - na vazduhu postaje vlažan i razgrađuje se sa oslobađanjem joda; kristalni hidrati, u slučaju vremenskih uticaja ili nepoštivanja uslova kristalizacije u proizvodnji, više neće imati željeni izgled niti oblik kristala, niti boju.

Dakle, proučavanje izgleda neke supstance je prva, ali vrlo važna faza u analizi supstanci, te je potrebno znati povezati promjene izgleda sa mogućim hemijskim promjenama i izvući ispravan zaključak.

Rastvorljivost(GF XI, broj 1, str. 175, GF XII, broj 1, str. 92)

Rastvorljivost je važan pokazatelj kvaliteta lijeka. U pravilu, RD sadrži određenu listu otapala koja najpotpunije karakterizira ovo fizičko svojstvo tako da se u budućnosti može koristiti za procjenu kvalitete u jednoj ili drugoj fazi proučavanja ove ljekovite tvari. Tako je rastvorljivost u kiselinama i alkalijama karakteristična za amfoterna jedinjenja (cinkov oksid, sulfonamidi), organske kiseline i baze (glutaminska kiselina, acetilsalicilna kiselina, kodein). Promena rastvorljivosti ukazuje na prisustvo ili pojavu tokom skladištenja manje rastvorljivih nečistoća, što karakteriše promenu njenog kvaliteta.

U SP XI, rastvorljivost znači nije fizička konstanta, već svojstvo izraženo približnim podacima i služi za približne karakteristike lijekova.

Zajedno sa tačkom topljenja, rastvorljivost supstance pri konstantnoj temperaturi i pritisku je jedan od parametara, prema kojem utvrđuju autentičnost i čistoća (dobar kvalitet) gotovo svih lijekova.

Preporučuje se upotreba rastvarača različitih polariteta (obično tri); Ne preporučuje se upotreba rastvarača niskog ključanja i zapaljivih (dietil etar) ili vrlo toksičnih (benzen, metilen hlorid).

Pharmacopeia XI ed. prihvaćeno dva načina da se izrazi rastvorljivost :

U dijelovima (omjer tvari i rastvarača). Na primjer, za natrijum hlorid prema FS, rastvorljivost u vodi se izražava u omjeru 1:3, što znači da nije potrebno više od 3 ml vode za rastvaranje 1 g ljekovite tvari.

U konvencionalnim terminima(GF XI, str. 176). Na primjer, za natrijum salicilat u PS rastvorljivost je data uslovno - „veoma lako rastvorljiv u vodi“. To znači da je za otapanje 1 g supstance potrebno do 1 ml vode.

Farmakopeja XII izdanje samo uslovno (u smislu 1 g)

Konvencionalni pojmovi i njihova značenja dati su u tabeli. 1. (GF XI, broj 1, str. 176, GF XII, broj 1, str. 92).

Konvencionalni uslovi rastvorljivosti

Uslovni uslovi	Skraćenice	Količina rastvarača (ml), potrebno za otapanje 1g supstance
Veoma lako rastvorljiv
Lako rastvorljiv		Više od 1 do 10
Hajde da se rastvorimo
Umjereno rastvorljiv
Slabo rastvorljiv		» 100 do 1000
Vrlo slabo rastvorljiv		» 1000 do 10000
Praktično nerastvorljiv

Uvjetni izraz odgovara određenom rasponu volumena rastvarača (ml), unutar kojeg bi trebalo doći do potpunog rastvaranja jednog grama ljekovite tvari.

Proces rastvaranja se provodi u rastvaračima na temperatura 20°S. Kako bi se sačuvala ljekovita supstanca i rastvarač, masa lijeka se izmjeri na način (sa preciznošću od 0,01 g) da se ne potroši više od 100 ml za utvrđivanje rastvorljivosti vode, a ne više od 10- 20 ml organskih rastvarača.

Ljekovita supstanca (supstanca) smatra se rastvorljivim , ako se u rastvoru ne detektuju čestice supstance kada se posmatra u prolaznoj svetlosti.

Metodologija . (1 način). Izvagana masa lijeka, prethodno samljevena u fini prah, dodaje se izmjerenoj zapremini rastvarača koja odgovara njegovoj minimalnoj zapremini i protresa se. Zatim, u skladu sa tabelom. 1, postepeno dodajte rastvarač do maksimalne zapremine i neprestano mućkajte 10 minuta. Nakon tog vremena, u rastvoru se golim okom ne bi trebalo otkriti čestice supstance. Na primjer, odvažite 1 g natrijum benzoata, stavite ga u epruvetu sa 1 ml vode, promućkajte i postepeno dodajte 9 ml vode, jer natrijum benzoat je lako rastvorljiv u vodi (od 1 do 10 ml).

Za sporo rastvorljive lijekovi kojima je potrebno više od 10 minuta za potpuno rastvaranje, Dozvoljeno je zagrijavanje u vodenom kupatilu do 30°C. Posmatranje se vrši nakon hlađenja rastvora na 20°C i snažnog mućkanja u trajanju od 1-2 minuta. Na primjer, kofein je sporo rastvorljiv u vodi (1:60), kodein je sporo i slabo rastvorljiv u vodi (100-1000), kalcijum glukonat je sporo rastvorljiv u 50 delova vode, kalcijum laktat je sporo rastvorljiv u vodi, borna kiselina polako rastvorljiv u 7 delova .glicerina.

Metoda 2. Rastvorljivost, izražena u dijelovima, pokazuje volumen rastvarača u ml potreban za rastvaranje 1 g supstance.

Metodologija. (2. metoda) Masa lijeka izmjerena na ručnoj vagi rastvara se u navedenoj ND zapremini rastvarača. U otopini ne smije biti čestica neotopljene tvari.

Rastvorljivost u dijelovima je naznačena u farmakopejskim monografijama za sljedeće lijekove: borna kiselina(rastvoriti u 25 dijelova vode, 25 dijelova alkohola, 4 dijela kipuće vode); kalijum jodid(rastvorljiv u 0,75 delova vode, 12 delova alkohola i 2,5 delova glicerina); natrijum bromid(rastvorljiv u 1,5 delova vode, 10 delova alkohola); kalijum bromid(rastvorljiv u 1,7 delova vode i mešanog alkohola); kalijum hlorid i natrijum hlorid(r. u 3 sata vode).

U slučaju testiranja, na primjer, natrijum bromida, postupite na sljedeći način: izmjerite 1 g natrijum bromida na ručnoj vagi, dodajte 1,5 ml vode i protresite dok se potpuno ne otopi.

Opća farmakopejska monografija" Rastvorljivost » SP XII izdanje dopunjeno je opisom metoda za određivanje rastvorljivosti supstanci nepoznate i poznate rastvorljivosti.

Tačka topljenja (T ° pl)

Tačka topljenja je konstantna karakteristika čistoća supstance a ujedno i njegovu autentičnost. Iz fizike je poznato da je tačka topljenja temperatura na kojoj je čvrsta faza neke supstance u ravnoteži sa talinom. Čista supstanca ima jasnu tačku topljenja. Budući da lijekovi mogu imati malu količinu nečistoća, više nećemo vidjeti tako jasnu sliku. U ovom slučaju se određuje interval u kojem se tvar topi. Obično se ovaj interval nalazi unutar 2 ◦ C. Produženi interval ukazuje na prisustvo nečistoća u neprihvatljivim granicama.

Prema formulaciji Državnog fonda X1 pod tačka topljenja supstance razumeju temperaturni interval između početka topljenja (pojava prve kapi tečnosti) i kraja topljenja (potpuni prelazak supstance u tečno stanje).

Ako supstanca ima nejasan početak ili kraj topljenja, odrediti temperatura tek početka ili kraja topljenja. Ponekad se supstanca topi razgradnjom, u ovom slučaju je određena temperatura raspadanja, odnosno temperatura na kojoj se to dešava iznenadna promena supstance(npr. pjenjenje).

Metode određivanje tačke topljenja

Izbor metode je diktiran dvije tačke:

stabilnost tvari pri zagrijavanju i

sposobnost mljevenja u prah.

Prema GF X1 izdanju, postoje 4 načina za određivanje T ° pl:

Metoda 1 – za supstance koje se mogu samleti u prah i koje su stabilne kada se zagreju

Metoda 1a – za supstance koje se mogu samleti u prah, Ne otporan na toplotu

Metode 2 i 3 - za supstance koje se ne usitnjavaju u prah

Metode 1, 1a i 2 uključuju korištenje 2 uređaja:

PTP ( uređaj za određivanje Tmel): poznato vam iz kursa organske hemije, omogućava vam da odredite tačku topljenja supstanci unutar od 20 ◦ Od do 360 ◦ WITH

Uređaj koji se sastoji od tikvice okruglog dna u koju je zatvorena epruveta, u koju je umetnut termometar sa pričvršćenom kapilarom koja sadrži početnu supstancu. Spoljna tikvica je napunjena do ¾ zapremine rashladnom tečnošću:

voda (omogućava vam da odredite Tmelt do 80 ◦ C),

Vazelinsko ulje ili tečni silikoni, koncentrirana sumporna kiselina (omogućava vam da odredite Tmelt do 260 ◦ C),

mješavina sumporne kiseline i kalijum sulfata u omjeru 7:3 (omogućava vam da odredite Tmel iznad 260 ◦ C)

Tehnika je opća, bez obzira na uređaj.

Fino mljevena suha tvar stavlja se u kapilaru srednje veličine (6-8 cm) i unosi u uređaj na temperaturi 10 stepeni nižoj od očekivane. Podešavanjem brzine porasta temperature, bilježi se temperaturni raspon promjena tvari u kapilari.Istovremeno se sprovode najmanje 2 određivanja i uzima se aritmetički prosjek.

Tačka topljenja se određuje ne samo za čiste supstance, već i za njihove derivate– oksimi, hidrazoni, baze i kiseline izolovani iz njihovih soli.

Za razliku od GF XI u GF XII ed. temperatura topljenja kapilarnom metodom znači ne interval između početka i kraja topljenja, već krajnja temperatura topljenja , što je u skladu s Evropskom farmakopejom.

Granice temperature destilacije (T° kip.)

GF vrijednost je definirana kao interval između početne i krajnje tačke ključanja pri normalnom pritisku. (101,3 kPa – 760 mmHg). Interval je obično 2°.

Pod inicijalom Tačka ključanja razumjeti temperaturu na kojoj je prvih pet kapi tečnosti destilirano u prijemnik.

Ispod finala– temperatura na kojoj 95% tečnosti prelazi u prijemnik.

Duži interval nego što je naznačeno u odgovarajućem FS ukazuje na prisustvo nečistoća.

Uređaj za određivanje TPP se sastoji od

boca otporna na toplotu sa termometrom u koji se stavlja tečnost,

frižider i

prijemna boca (gradirani cilindar).

Privredna komora, uočeno eksperimentalno dovode do normalnog pritiska prema formuli:

Tispr = Tnabl + K (r – r 1)

Gdje je: p – normalni barometarski tlak (760 mm Hg)

r 1 – barometarski pritisak tokom eksperimenta

K – povećanje tačke ključanja na 1 mm pritiska

Dakle, određuju se temperaturne granice destilacije autentičnosti i čistoće etar, etanol, hloretil, fluorotan.

GFS GF XII " Određivanje temperaturnih granica za destilaciju » dopunjeno definicijom tačke ključanja a privatno FS preporučuje utvrđivanje očvršćavanje ili tačka ključanja za tečne lijekove.

Gustina(GF XI, br. 1, str. 24)

Gustina je masa po jedinici zapremine supstance. Izraženo u g/cm3.

ρ = m/ V

Ako se masa mjeri u gramima, a zapremina u cm3, tada je gustina masa 1 cm3 supstance.

Gustina se određuje piknometrom (do 0,001). ili hidrometar (preciznost mjerenja do 0,01)

Za dizajn uređaja pogledajte GF X1 izdanje.