Introduksjon

1.2 Feil mulig under farmasøytisk analyse

1.3 Generelle prinsipper for testing av ektheten av medisinske stoffer

1.4 Kilder og årsaker til dårlig kvalitet på medisinske stoffer

1.5 Generelle krav til renhetsprøver

1.6 Metoder for farmasøytisk analyse og deres klassifisering

Kapittel 2. Fysiske analysemetoder

2.1 Testing av fysiske egenskaper eller måling av fysiske konstanter for medisinske stoffer

2.2 Innstilling av pH til mediet

2.3 Bestemmelse av åpenhet og turbiditet av løsninger

2.4 Estimering av kjemiske konstanter

Kapittel 3. Kjemiske analysemetoder

3.1 Funksjoner ved kjemiske analysemetoder

3.2 Gravimetrisk (vekt) metode

3.3 Titrimetriske (volumetriske) metoder

3.4 Gasometrisk analyse

3.5 Kvantitativ elementær analyse

Kapittel 4. Fysisk-kjemiske analysemetoder

4.1 Funksjoner ved fysisk-kjemiske analysemetoder

4.2 Optiske metoder

4.3 Absorpsjonsmetoder

4.4 Metoder basert på strålingsutslipp

4.5 Metoder basert på bruk av magnetfelt

4.6 Elektrokjemiske metoder

4.7 Separasjonsmetoder

4.8 Termiske analysemetoder

Kapittel 5. Biologiske analysemetoder1

5.1 Biologisk kvalitetskontroll av legemidler

5.2 Mikrobiologisk kontroll av legemidler

Liste over brukt litteratur

Introduksjon

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. Farmasøytisk analyse har sine egne spesifikke egenskaper som skiller den fra andre typer analyser. Disse egenskapene ligger i det faktum at stoffer av forskjellig kjemisk natur blir utsatt for analyse: uorganiske, organoelement, radioaktive, organiske forbindelser fra enkle alifatiske til komplekse naturlige biologisk aktive stoffer. Konsentrasjonsområdet for de analyserte stoffene er ekstremt bredt. Gjenstandene for farmasøytisk analyse er ikke bare individuelle medisinske stoffer, men også blandinger som inneholder forskjellige antall komponenter. Antall medisiner øker hvert år. Dette nødvendiggjør utvikling av nye analysemetoder.

Metoder for farmasøytisk analyse krever systematisk forbedring på grunn av den kontinuerlige økningen i krav til kvalitet på legemidler, og kravene til både renhetsgrad av legemidler og deres kvantitative innhold vokser. Derfor er det nødvendig å bruke mye ikke bare kjemiske, men også mer følsomme fysisk-kjemiske metoder for å vurdere kvaliteten på legemidler.

Det stilles høye krav til farmasøytisk analyse. Det må være ganske spesifikt og følsomt, nøyaktig i forhold til standardene fastsatt av Statens farmakopé XI, VFS, FS og annen vitenskapelig og teknisk dokumentasjon, utført i korte perioder med minimale mengder testmedikamenter og reagenser.

Farmasøytisk analyse, avhengig av målene, inkluderer ulike former for legemiddelkvalitetskontroll: farmakopéanalyse, steg-for-steg kontroll av legemiddelproduksjon, analyse av individuelt produserte doseringsformer, ekspressanalyse i apotek og biofarmasøytisk analyse.

En integrert del av farmasøytisk analyse er farmakopéanalyse. Det er et sett med metoder for å studere legemidler og doseringsformer angitt i Statens farmakopé eller annen regulatorisk og teknisk dokumentasjon (VFS, FS). Basert på resultatene som ble oppnådd under farmakopéanalysen, konkluderes det om legemidlets samsvar med kravene til Det globale fondet eller annen regulatorisk og teknisk dokumentasjon. Dersom du avviker fra disse kravene, er legemidlet ikke tillatt brukt.

En konklusjon om kvaliteten på et legemiddel kan kun gjøres basert på analyse av en prøve (prøve). Prosedyren for valg er angitt enten i en privat artikkel eller i den generelle artikkelen til Global Fund XI (utgave 2). Prøvetaking utføres kun fra uskadede emballasjeenheter, forseglet og pakket i samsvar med kravene i den normative og tekniske dokumentasjonen. I dette tilfellet må kravene til forsiktighetstiltak for arbeid med giftige og narkotiske legemidler, samt for toksisitet, brennbarhet, eksplosjonsfare, hygroskopisitet og andre egenskaper til legemidler overholdes strengt. For å teste for samsvar med kravene i den normative og tekniske dokumentasjonen, utføres flertrinns prøvetaking. Antall stadier bestemmes av typen emballasje. På det siste stadiet (etter kontroll etter utseende) tas en prøve i mengden som er nødvendig for fire fullstendige fysiske og kjemiske analyser (hvis prøven er tatt for regulatoriske organisasjoner, så for seks slike analyser).

Fra Angro-emballasjen tas det stikkprøver, tatt i like store mengder fra topp-, midt- og bunnlaget i hver emballasjeenhet. Etter å ha etablert homogenitet, blandes alle disse prøvene. Bulk og tyktflytende medikamenter tas med en prøvetaker laget av inert materiale. Flytende legemidler blandes grundig før prøvetaking. Hvis dette er vanskelig å gjøre, tas det punktprøver fra forskjellige lag. Utvalget av prøver av ferdige legemidler utføres i samsvar med kravene til private artikler eller kontrollinstruksjoner godkjent av Helsedepartementet i Den russiske føderasjonen.

Å utføre en farmakopéanalyse gjør det mulig å fastslå ektheten av stoffet, dets renhet og bestemme det kvantitative innholdet av det farmakologisk aktive stoffet eller ingrediensene som er inkludert i doseringsformen. Selv om hvert av disse stadiene har sitt eget spesifikke formål, kan de ikke sees isolert. De henger sammen og utfyller hverandre gjensidig. For eksempel smeltepunkt, løselighet, pH i en vandig løsning, etc. er kriterier for både autentisiteten og renheten til det medisinske stoffet.

Kapittel 1. Grunnleggende prinsipper for farmasøytisk analyse

1.1 Farmasøytiske analysekriterier

På ulike stadier av farmasøytisk analyse, avhengig av oppgavene, brukes kriterier som selektivitet, sensitivitet, nøyaktighet, tid brukt på å utføre analysen og mengden av det analyserte medikamentet (doseringsform).

Selektiviteten til metoden er veldig viktig når man analyserer blandinger av stoffer, siden den gjør det mulig å oppnå de sanne verdiene for hver av komponentene. Bare selektive analytiske teknikker gjør det mulig å bestemme innholdet av hovedkomponenten i nærvær av nedbrytningsprodukter og andre urenheter.

Krav til nøyaktigheten og sensitiviteten til farmasøytisk analyse avhenger av formålet og formålet med studien. Når man tester renhetsgraden til et medikament, brukes metoder som er svært følsomme, slik at man kan fastslå minimumsinnholdet av urenheter.

Når du utfører trinn-for-trinn produksjonskontroll, samt når du utfører ekspressanalyse i et apotek, spiller tidsfaktoren brukt på å utføre analysen en viktig rolle. For å gjøre dette, velg metoder som gjør at analyser kan utføres på kortest mulige tidsintervaller og samtidig med tilstrekkelig nøyaktighet.

Ved kvantitativ bestemmelse av et legemiddelstoff brukes en metode som utmerker seg ved selektivitet og høy nøyaktighet. Følsomheten til metoden neglisjeres, gitt muligheten for å utføre analysen med en stor prøve av stoffet.

Et mål på følsomheten til en reaksjon er deteksjonsgrensen. Det betyr det laveste innholdet der, ved bruk av denne metoden, tilstedeværelsen av analyttkomponenten kan påvises med en gitt pålitelighetssannsynlighet. Begrepet "deteksjonsgrense" ble introdusert i stedet for et slikt konsept som "åpningsminimum", det brukes også i stedet for begrepet "sensitivitet".Sensitiviteten til kvalitative reaksjoner påvirkes av faktorer som volumer av løsninger av reagerende komponenter, konsentrasjoner av reagenser, pH i mediet, temperatur, varighetserfaring. Dette bør tas i betraktning ved utvikling av metoder for kvalitativ farmasøytisk analyse. For å fastslå sensitiviteten til reaksjoner, blir absorpsjonsindikatoren (spesifikk eller molar) etablert ved den spektrofotometriske metoden i økende grad brukt. I kjemisk analyse bestemmes sensitiviteten av verdien av deteksjonsgrensen for en gitt reaksjon. Fysisk-kjemiske metoder kjennetegnes ved høysensitivitetsanalyse. De mest sensitive er radiokjemiske og massespektrale metoder, som tillater bestemmelse av 10 -8 -10 -9 % av analytten, polarografisk og fluorimetrisk 10 -6 -10 -9 %; følsomheten til spektrofotometriske metoder er 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 testresultater sammenlignet med gjennomsnittsverdien. Korrekthet gjenspeiler forskjellen mellom det faktiske og funnet innholdet av et stoff. Nøyaktigheten av analysen for hver metode er forskjellig og avhenger av mange faktorer: kalibrering av måleinstrumenter, nøyaktighet av veiing eller måling, erfaring fra analytiker, etc. Nøyaktigheten til analyseresultatet kan ikke være høyere enn nøyaktigheten til den minst nøyaktige målingen.

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 stoffer 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 løseligheten av stoffet 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 fastsette 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 bare 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. Blandingen deres 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 legemiddelprøver (opptil en renhet på 99,5%) En viktig fordel med metoden er evnen til å skille optiske isomerer og polymorfe former av 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, hvis komponenter 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 interagerer 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

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

Dette forholdet kan uttrykkes i prosent. Verdien T, som karakteriserer overføringen av et lag 1 cm tykt, kalles transmittansen. 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 observeres strengt kun 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:

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 enheter 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 særpreg.

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 atomer 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 av 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...

En av de viktigste oppgavene til farmasøytisk kjemi er utvikling og forbedring av metoder for å vurdere kvaliteten på legemidler.

For å fastslå renheten til medisinske stoffer, brukes forskjellige fysiske, fysisk-kjemiske, kjemiske analysemetoder eller en kombinasjon av disse.

Det globale fondet tilbyr følgende metoder for kvalitetskontroll av legemidler.

Fysiske og fysisk-kjemiske metoder. 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 basert på en metode som ennå ikke er inkludert i farmakopéen (for eksempel Raman-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.

En viktig fysisk konstant som karakteriserer ektheten og renhetsgraden til et medikament er smeltepunktet. Et rent stoff har et distinkt smeltepunkt, som endres i nærvær av urenheter. For medisinske stoffer som inneholder en viss mengde akseptable urenheter, regulerer statsfondet smeltetemperaturområdet innenfor 2 °C. Men i samsvar med Raoults lov (AT = iK3C, hvor AT er reduksjonen i krystalliseringstemperatur; K3 er den kryoskopiske konstanten; C er konsentrasjonen) ved i = 1 (ikke-elektrolytt), kan verdien av AG ikke være den samme for alle stoffer. Dette skyldes ikke bare innholdet av urenheter, men også naturen til selve stoffet, det vil si verdien av den kryoskopiske konstanten K3, som gjenspeiler den molare reduksjonen i smeltetemperaturen til stoffet. Således, ved samme AT = 2 °C for kamfer (K3 = 40) og fenol (K3 = 7,3), er massefraksjonene av urenheter ikke like og er henholdsvis 0,76 og 2,5 %.

For stoffer som smelter ved nedbrytning, angis vanligvis temperaturen hvor stoffet brytes ned og det oppstår en skarp endring i utseendet.

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 Global Fund 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.

Renhetskriterier inkluderer også fargen på medikamentet og/eller gjennomsiktigheten til flytende doseringsformer.

Et visst kriterium for renheten til et medikament kan være fysiske konstanter som brytningsindeksen til en lysstråle i en løsning av teststoffet (refraktometri) og spesifikk rotasjon, på grunn av evnen til en rekke stoffer eller deres løsninger til å rotere polariseringsplanet når planpolarisert lys passerer gjennom dem (polarimetri). Metoder for å bestemme disse konstantene tilhører optiske analysemetoder og brukes også for å fastslå ektheten og kvantitativ analyse av legemidler og deres doseringsformer.

Et viktig kriterium for god kvalitet på en rekke legemidler er vanninnholdet. En endring i denne indikatoren (spesielt under lagring) kan endre konsentrasjonen av det aktive stoffet, og følgelig den farmakologiske aktiviteten og gjøre stoffet uegnet for bruk.

Kjemiske metoder. Disse inkluderer: kvalitative reaksjoner for autentisitet, løselighet, bestemmelse av flyktige stoffer og vann, bestemmelse av nitrogeninnhold i organiske forbindelser, titrimetriske metoder (syre-basetitrering, titrering i ikke-vandige løsningsmidler, kompleksometri), nitritometri, syretall, forsåpningstall , eternummer, jodnummer osv.

Biologiske metoder. Biologiske metoder for kvalitetskontroll av legemidler er svært forskjellige. Disse inkluderer tester for toksisitet, sterilitet og mikrobiologisk renhet.

For å utføre fysisk-kjemisk analyse av mellomprodukter, medikamenter og ferdige doseringsformer ved kontroll av kvaliteten for samsvar med kravene i føderal lov, må kontroll- og analyselaboratoriet være utstyrt med følgende minimumssett med utstyr og instrumenter:

IR-spektrofotometer (for å bestemme autentisitet);

spektrofotometer for spektrometri i det synlige og UV-området (identifikasjon, kvantifisering, doseringsuniformitet, løselighet);

utstyr for tynnsjiktskromatografi (TLC) (bestemmelse av autentisitet, relaterte urenheter);

kromatograf for høyytelses væskekromatografi (HPLC) (identifikasjon, kvantifisering, bestemmelse av relaterte urenheter, doseuniformitet, løselighet);

gass-væskekromatograf (GLC) (innhold av urenheter, bestemmelse av ensartet dosering);

polarimeter (identifikasjon, kvantifisering);

potensiometer (pH-måling, kvantitativ bestemmelse);

atomabsorpsjonsspektrofotometer (elementanalyse av tungmetaller og ikke-metaller);

K. Fischer titrator (bestemmelse av vanninnhold);

derivatografi (bestemmelse av vekttap ved tørking).

Som kjent tar farmakopéanalysen sikte på å fastslå ektheten, bestemme renheten og kvantifisere den aktive substansen 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 absorpsjonshastighet - lar en 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 ta avgjørelser 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;

sulfatert aske;

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 State Fund X1 er det en artikkel "Besettelse 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; krystallinske hydrater, i tilfelle forvitring eller manglende overholdelse av forholdene til 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, utgave 1, s. 175, GF XII, utgave 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 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 tabellen. 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 gjennomlyst lys.

Metodikk . (1 vei). En veid masse av medikamentet, tidligere malt til et fint pulver, tilsettes til et målt volum løsemiddel som tilsvarer dets minimumsvolum 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 7 deler glyserin.

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 uløst 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 en 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 nedbrytningstemperatur, 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),

Vaselinolje 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 hastigheten på temperaturstigningen, 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 destillerte 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.