Introducere

1.2 Erori posibile în timpul analizei farmaceutice

1.3 Principii generale de testare a autenticității substanțelor medicamentoase

1.4 Surse și cauze ale calității proaste a substanțelor medicamentoase

1.5 Cerințe generale pentru testele de puritate

1.6 Metode de analiză farmaceutică și clasificarea acestora

Capitolul 2. Metode fizice de analiză

2.1 Testarea proprietăților fizice sau măsurarea constantelor fizice ale substanțelor medicamentoase

2.2 Setarea pH-ului mediului

2.3 Determinarea transparenței și turbidității soluțiilor

2.4 Estimarea constantelor chimice

Capitolul 3. Metode chimice de analiză

3.1 Caracteristicile metodelor chimice de analiză

3.2 Metoda gravimetrică (greutate).

3.3 Metode titrimetrice (volumetrice).

3.4 Analiza gazometrică

3.5 Analiza elementară cantitativă

Capitolul 4. Metode fizico-chimice de analiză

4.1 Caracteristicile metodelor fizico-chimice de analiză

4.2 Metode optice

4.3 Metode de absorbție

4.4 Metode bazate pe emisia de radiații

4.5 Metode bazate pe utilizarea unui câmp magnetic

4.6 Metode electrochimice

4.7 Metode de separare

4.8 Metode de analiză termică

Capitolul 5. Metode biologice de analiză1

5.1 Controlul biologic al calității medicamentelor

5.2 Controlul microbiologic al medicamentelor

Lista literaturii folosite

Introducere

Analiza farmaceutică este știința caracterizării chimice și a măsurării substanțelor biologic active în toate etapele producției: de la controlul materiilor prime până la evaluarea calității substanței medicamentoase rezultate, studierea stabilității acesteia, stabilirea datelor de expirare și standardizarea formei de dozare finite. Analiza farmaceutică are propriile caracteristici specifice care o deosebesc de alte tipuri de analiză. Aceste caracteristici constă în faptul că sunt supuse analizei substanțe de diferite naturi chimice: compuși anorganici, organoelement, radioactivi, organici de la substanțe alifatice simple până la substanțe naturale active biologic complexe. Gama de concentrații a substanțelor analizate este extrem de largă. Obiectele analizei farmaceutice nu sunt numai substanțe medicamentoase individuale, ci și amestecuri care conțin un număr diferit de componente. Numărul de medicamente crește în fiecare an. Acest lucru necesită dezvoltarea de noi metode de analiză.

Metodele de analiză farmaceutică necesită îmbunătățiri sistematice datorită creșterii continue a cerințelor pentru calitatea medicamentelor, iar cerințele atât pentru gradul de puritate al medicamentelor, cât și pentru conținutul lor cantitativ sunt în creștere. Prin urmare, este necesar să se utilizeze pe scară largă nu numai metode chimice, ci și metode fizico-chimice mai sensibile pentru a evalua calitatea medicamentelor.

Există cerințe mari pentru analiza farmaceutică. Trebuie să fie destul de specific și sensibil, precis în raport cu standardele stipulate de Farmacopeea de Stat XI, VFS, FS și alte documentații științifice și tehnice, efectuate în perioade scurte de timp folosind cantități minime de medicamente de testat și reactivi.

Analiza farmaceutică, în funcție de obiective, include diverse forme de control al calității medicamentelor: analiza farmacopeei, controlul pas cu pas al producției de medicamente, analiza formelor de dozare fabricate individual, analiza expresă într-o farmacie și analiza biofarmaceutică.

O parte integrantă a analizei farmaceutice este analiza farmacopeei. Este un set de metode de studiere a medicamentelor și a formelor de dozare stabilite în Farmacopeea de stat sau în altă documentație de reglementare și tehnică (VFS, FS). Pe baza rezultatelor obținute în timpul analizei farmacopeei, se face o concluzie cu privire la conformitatea medicamentului cu cerințele Fondului Global sau alte documentații de reglementare și tehnică. Dacă vă abateți de la aceste cerințe, medicamentul nu este permis pentru utilizare.

O concluzie despre calitatea unui medicament poate fi făcută doar pe baza analizei unui eșantion (probă). Procedura de selecție a acestuia este indicată fie într-un articol privat, fie în articolul general al Fondului Global XI (numărul 2). Prelevarea probelor se efectuează numai din unități de ambalare nedeteriorate, sigilate și ambalate în conformitate cu cerințele documentației normative și tehnice. În acest caz, trebuie respectate cu strictețe cerințele pentru măsurile de precauție pentru lucrul cu droguri otrăvitoare și narcotice, precum și pentru toxicitatea, inflamabilitatea, pericolul de explozie, higroscopicitatea și alte proprietăți ale medicamentelor. Pentru a testa conformitatea cu cerințele documentației normative și tehnice, se efectuează eșantionare în mai multe etape. Numărul de etape este determinat de tipul de ambalaj. În ultima etapă (după controlul după aspect), se prelevează o probă în cantitatea necesară pentru patru analize fizice și chimice complete (dacă proba este prelevată pentru organizații de reglementare, atunci pentru șase astfel de analize).

Din ambalajul Angro se prelevează probe spot, prelevate în cantități egale din straturile de sus, mijloc și de jos ale fiecărei unități de ambalare. După stabilirea omogenității, toate aceste probe sunt amestecate. Medicamentele vrac și vâscoase sunt luate cu un prelevator din material inert. Medicamentele lichide sunt bine amestecate înainte de prelevare. Dacă acest lucru este dificil de făcut, atunci mostrele punctuale sunt luate din straturi diferite. Selecția mostrelor de medicamente finite se efectuează în conformitate cu cerințele articolelor private sau instrucțiunilor de control aprobate de Ministerul Sănătății al Federației Ruse.

Efectuarea unei analize farmacopee face posibilă stabilirea autenticității medicamentului, puritatea acestuia și determinarea conținutului cantitativ al substanței sau ingredientelor active farmacologic incluse în forma de dozare. Deși fiecare dintre aceste etape are propriul său scop specific, ele nu pot fi privite izolat. Ele sunt interconectate și se completează reciproc. De exemplu, punctul de topire, solubilitatea, pH-ul unei soluții apoase etc. sunt criterii atât pentru autenticitatea, cât și pentru puritatea substanței medicinale.

Capitolul 1. Principii de bază ale analizei farmaceutice

1.1 Criterii de analiză farmaceutică

În diferite etape ale analizei farmaceutice, în funcție de sarcinile stabilite, sunt utilizate criterii precum selectivitatea, sensibilitatea, acuratețea, timpul petrecut pentru efectuarea analizei și cantitatea de medicament analizat (forma de dozare).

Selectivitatea metodei este foarte importantă atunci când se analizează amestecuri de substanțe, deoarece face posibilă obținerea valorilor adevărate ale fiecăruia dintre componente. Numai tehnicile analitice selective fac posibilă determinarea conținutului de componentă principală în prezența produselor de descompunere și a altor impurități.

Cerințele pentru acuratețea și sensibilitatea analizei farmaceutice depind de obiectul și scopul studiului. La testarea gradului de puritate al unui medicament, se folosesc metode foarte sensibile, permițând stabilirea conținutului minim de impurități.

Atunci când se efectuează controlul pas cu pas al producției, precum și atunci când se efectuează analize expres într-o farmacie, factorul de timp petrecut pentru efectuarea analizei joacă un rol important. Pentru a face acest lucru, alegeți metode care să permită efectuarea analizei în intervale de timp cât mai scurte și, în același timp, cu suficientă acuratețe.

Când se determină cantitativ o substanță medicamentoasă, se utilizează o metodă care se distinge prin selectivitate și precizie ridicată. Sensibilitatea metodei este neglijată, având în vedere posibilitatea efectuării analizei cu o probă mare de medicament.

O măsură a sensibilității unei reacții este limita de detecție. Înseamnă cel mai scăzut conținut la care, folosind această metodă, prezența componentei analitului poate fi detectată cu o probabilitate de încredere dată. Termenul „limită de detecție” a fost introdus în locul unui astfel de concept ca „minim de deschidere”, este folosit și în locul termenului „sensibilitate”.Sensibilitatea reacțiilor calitative este influențată de factori precum volumele de soluții ale componentelor care reacţionează, concentraţiile. de reactivi, pH-ul mediului, temperatura, durata experienta.Aceasta trebuie luata in considerare la elaborarea metodelor de analiza farmaceutica calitativa.Pentru stabilirea sensibilitatii reactiilor, indicatorul de absorbtie (specific sau molar) stabilit prin metoda spectrofotometrica este din ce in ce mai mult utilizate.În analiza chimică, sensibilitatea este determinată de valoarea limitei de detecție a unei reacții date.Metodele fizico-chimice se disting prin analiza de înaltă sensibilitate.Cele mai sensibile sunt metodele radiochimice și cele spectrale de masă, permițând determinarea a 10 -8 -10 -9% din analit, polarografică și fluorimetrică 10 -6 -10 -9%; sensibilitatea metodelor spectrofotometrice este de 10 -3 -10 -6%, potențiometrică 10 -2%.

Termenul „acuratețe analitică” include simultan două concepte: reproductibilitatea și corectitudinea rezultatelor obținute. Reproductibilitatea caracterizează dispersia rezultatelor testelor în comparație cu valoarea medie. Corectitudinea reflectă diferența dintre conținutul real și cel găsit al unei substanțe. Acuratețea analizei pentru fiecare metodă este diferită și depinde de mulți factori: calibrarea instrumentelor de măsurare, acuratețea cântăririi sau măsurării, experiența analistului etc. Precizia rezultatului analizei nu poate fi mai mare decât acuratețea celei mai puțin precise măsurători.

Acestea includ: determinarea temperaturilor de topire și solidificare, precum și a limitelor de temperatură de distilare; determinarea densității, indicelui de refracție (refractometrie), rotație optică (polarimetrie); spectrofotometrie - ultraviolet, infraroșu; fotocolorimetrie, spectrometrie de emisie și absorbție atomică, fluorimetrie, spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară, spectrometrie de masă; cromatografia - adsorbtie, distributie, schimb ionic, gaz, lichid performant; electroforeză (frontală, zonală, capilară); metode electrometrice (determinarea potențiometrică a pH-ului, titrare potențiometrică, titrare amperometrică, voltametrie).

În plus, este posibil să se utilizeze metode alternative celor farmacopee, care au uneori caracteristici analitice mai avansate (viteza, acuratețea analizei, automatizare). În unele cazuri, o companie farmaceutică achiziționează un dispozitiv a cărui utilizare se bazează pe o metodă neinclusă încă în Farmacopee (de exemplu, metoda spectroscopiei Romanov - dicroismul optic). Uneori este recomandabil să se înlocuiască tehnica cromatografică cu una spectrofotometrică atunci când se determină autenticitatea sau se testează puritatea. Metoda farmacopeei de determinare a impurităților de metale grele prin precipitare sub formă de sulfuri sau tioacetamide prezintă o serie de dezavantaje. Pentru a determina impuritățile de metale grele, mulți producători introduc metode de analiză fizică și chimică, cum ar fi spectrometria de absorbție atomică și spectrometria de emisie atomică cu plasmă cuplată inductiv.

În unele articole private ale Fondului de Stat X se recomandă determinarea temperaturii de solidificare sau a punctului de fierbere (conform Fondului de Stat XI - „limitele de temperatură de distilare”) pentru o serie de medicamente lichide. Punctul de fierbere trebuie să fie în intervalul indicat în articolul privat. Un interval mai larg indică prezența impurităților.

Multe articole private ale Fondului de Stat X oferă valori acceptabile ale densității și mai rar vâscozității, confirmând autenticitatea și calitatea bună a medicamentului.

Aproape toate articolele private ale Fondului de stat X standardizează un astfel de indicator al calității medicamentului, cum ar fi solubilitatea în diverși solvenți. Prezența impurităților într-un medicament poate afecta solubilitatea acestuia, reducându-l sau mărind-o în funcție de natura impurității.

Metode fizice de analiză

Se confirmă autenticitatea substanței medicamentoase; starea de agregare (solid, lichid, gaz); culoare, miros; formă cristalină sau tip de substanță amorfă; higroscopicitatea sau gradul de intemperii în aer; rezistență la lumină, oxigen din aer; volatilitate, mobilitate, inflamabilitate (a lichidelor). Culoarea unei substanțe medicinale este una dintre proprietățile caracteristice care permite identificarea ei preliminară.

Gradul de alb (umbra) al substantelor medicinale solide poate fi evaluat prin diverse metode instrumentale bazate pe caracteristicile spectrale ale luminii reflectate din proba. Pentru a face acest lucru, reflectanța este măsurată atunci când proba este iluminată cu lumină albă. Reflectanța este raportul dintre cantitatea de flux de lumină reflectată și cantitatea de flux de lumină incidentă. Vă permite să determinați prezența sau absența unei nuanțe de culoare în substanțele medicinale după gradul de alb și gradul de luminozitate. Pentru substanțele albe sau albe cu o nuanță cenușie, gradul de alb este teoretic egal cu 1. Substanțe pentru care este 0,95-1,00, iar gradul de luminozitate< 0,85, имеют сероватый оттенок.

Mai obiectiv este stabilirea diferitelor constante fizice: punctul de topire (descompunere), punctul de fierbere, densitatea, vâscozitatea. Un indicator important al autenticității este solubilitatea medicamentului în apă, soluții de acizi, alcaline, solvenți organici (eter, cloroform, acetonă, benzen, alcool etilic și metilic, uleiuri etc.).

Constanta care caracterizează omogenitatea solidelor este punctul de topire. Este utilizat în analiza farmaceutică pentru a determina identitatea și puritatea majorității substanțelor medicamentoase solide. Se știe că este temperatura la care un solid este în echilibru cu faza lichidă sub o fază de vapori saturati. Punctul de topire este o valoare constantă pentru o substanță individuală. Prezența chiar și a unei cantități mici de impurități modifică (de regulă, reduce) punctul de topire al substanței, ceea ce face posibilă aprecierea gradului de puritate a acesteia. Temperatura de topire se referă la intervalul de temperatură la care are loc procesul de topire a medicamentului testat de la apariția primelor picături de lichid până la trecerea completă a substanței la starea lichidă. Unii compuși organici se descompun atunci când sunt încălziți. Acest proces are loc la temperatura de descompunere și depinde de o serie de factori, în special de viteza de încălzire. Intervalele date de temperatură de topire indică faptul că intervalul dintre începutul și sfârșitul topirii substanței medicamentoase nu trebuie să depășească 2°C. Dacă trecerea unei substanțe de la starea solidă la starea lichidă este neclară, atunci în loc de intervalul de temperatură de topire, se stabilește o temperatură la care are loc doar începutul sau numai sfârșitul topirii. Trebuie avut în vedere faptul că acuratețea stabilirii intervalului de temperatură la care se topește substanța de testat poate fi influențată de condițiile de preparare a probei, de rata de creștere și de precizia măsurării temperaturii și de experiența analistului.

Punctul de fierbere este intervalul dintre temperaturile inițiale și finale de fierbere la presiune normală de 760 mmHg. (101,3 kPa). Temperatura la care primele 5 picături de lichid au fost distilate în recipient se numește punctul de fierbere inițial, iar temperatura la care 95% din lichidul transferat în recipient se numește punctul de fierbere final. Limitele de temperatură specificate pot fi setate folosind macrometoda și micrometoda. Trebuie avut în vedere faptul că punctul de fierbere depinde de presiunea atmosferică. Punctul de fierbere este stabilit doar pentru un număr relativ mic de medicamente lichide: ciclopropan, cloretil, eter, fluoretan, cloroform, tricloretilenă, etanol.

Când stabiliți densitatea, luați masa unei substanțe de un anumit volum. Densitatea se determină cu ajutorul unui picnometru sau hidrometru, respectând cu strictețe regimul de temperatură, deoarece densitatea depinde de temperatură. Acest lucru se realizează de obicei prin termostatarea picnometrului la 20°C. Anumite intervale de valori ale densității confirmă autenticitatea alcoolului etilic, glicerină, ulei de vaselină, vaselină, parafină solidă, hidrocarburi halogenate (cloretil, fluoretan, cloroform), soluție de formaldehidă, eter pentru anestezie, nitrit de amil etc.

Vâscozitatea (frecarea internă) este o constantă fizică care confirmă autenticitatea substanțelor medicamentoase lichide. Există vâscozități dinamice (absolute), cinematice, relative, specifice, reduse și caracteristice. Fiecare dintre ele are propriile sale unități de măsură.

Pentru a evalua calitatea preparatelor lichide care au o consistență vâscoasă, de exemplu glicerina, vaselina, uleiurile, se determină de obicei vâscozitatea relativă. Este raportul dintre vâscozitatea lichidului studiat și vâscozitatea apei, luată ca unitate.

Solubilitatea este considerată nu ca o constantă fizică, ci ca o proprietate care poate servi ca o caracteristică indicativă a medicamentului testat. Alături de punctul de topire, solubilitatea unei substanțe la temperatură și presiune constantă este unul dintre parametrii prin care se determină autenticitatea și puritatea aproape tuturor substanțelor medicinale.

Metoda de determinare a solubilității se bazează pe faptul că o probă dintr-un medicament măcinat anterior (dacă este necesar) este adăugată la un volum măsurat de solvent și agitată continuu timp de 10 minute la (20±2)°C. Un medicament este considerat dizolvat dacă nu se observă particule ale substanței în soluție în lumină transmisă. Dacă medicamentul necesită mai mult de 10 minute pentru a se dizolva, atunci este clasificat ca fiind lent solubil. Amestecul lor cu solventul este încălzit într-o baie de apă la 30°C și se observă completitatea dizolvării după răcire la (20±2)°C și agitare puternică timp de 1-2 minute.

Metoda solubilității în fază face posibilă cuantificarea purității unei substanțe medicamentoase prin măsurarea precisă a valorilor de solubilitate. Esența stabilirii solubilității fazei este adăugarea secvențială a unei mase crescătoare de medicament la un volum constant de solvent. Pentru a obține o stare de echilibru, amestecul este supus unei agitații prelungite la o temperatură constantă și apoi se determină conținutul de substanță medicamentoasă dizolvată folosind diagrame, de exemplu. determinați dacă produsul de testat este o substanță individuală sau un amestec. Metoda solubilității în fază este obiectivă și nu necesită echipament costisitor sau cunoaștere a naturii și structurii impurităților. Acest lucru îi permite să fie utilizat pentru analize calitative și cantitative, precum și pentru studiul stabilității și obținerea de probe purificate de medicament (până la o puritate de 99,5%).Un avantaj important al metodei este capacitatea de a distinge izomerii optici și formele polimorfe de substante medicinale. Metoda este aplicabilă tuturor tipurilor de compuși care formează soluții adevărate.

Metode fizico-chimice

Ele devin din ce în ce mai importante în scopul identificării și cuantificării obiective a substanțelor medicamentoase. Analiza nedistructivă (fără distrugerea obiectului analizat), care a devenit larg răspândită în diverse industrii, joacă, de asemenea, un rol important în analiza farmaceutică. Multe metode fizico-chimice sunt potrivite pentru implementarea sa, în special spectroscopie optică, RMN, PMR, UV și IR etc.

În analiza farmaceutică, cele mai utilizate sunt metodele fizico-chimice, care pot fi clasificate în următoarele grupe: metode optice; metode bazate pe absorbția radiațiilor; metode bazate pe emisia de radiații; metode bazate pe utilizarea unui câmp magnetic; metode electrochimice; metode de separare; metode termice.

Cele mai multe dintre metodele enumerate (cu excepția celor optice, electrochimice și termice) sunt utilizate pe scară largă pentru a determina structura chimică a compușilor organici.

Metodele fizico-chimice de analiză au o serie de avantaje față de metodele chimice clasice. Acestea se bazează pe utilizarea proprietăților atât fizice, cât și chimice ale substanțelor și, în majoritatea cazurilor, se caracterizează prin rapiditate, selectivitate, sensibilitate ridicată și posibilitatea de unificare și automatizare.

Metode fizico-chimice sau instrumentale de analiză

Metodele fizico-chimice sau instrumentale de analiză se bazează pe măsurarea, cu ajutorul instrumentelor (instrumentelor), a parametrilor fizici ai sistemului analizat, care apar sau se modifică în timpul executării reacţiei analitice.

Dezvoltarea rapidă a metodelor fizico-chimice de analiză a fost cauzată de faptul că metodele clasice de analiză chimică (gravimetrie, titrimetrie) nu mai puteau satisface numeroasele cerințe ale industriilor chimice, farmaceutice, metalurgice, semiconductoare, nucleare și altele, care necesitau creșterea sensibilitatea metodelor la 10-8 - 10-9%, selectivitatea și viteza acestora, ceea ce ar face posibilă controlul proceselor tehnologice pe baza datelor de analiză chimică, precum și efectuarea lor automată și de la distanță.

O serie de metode fizico-chimice moderne de analiză fac posibilă efectuarea simultană a analizelor calitative și cantitative ale componentelor din aceeași probă. Precizia analizei metodelor fizico-chimice moderne este comparabilă cu acuratețea metodelor clasice, iar în unele, de exemplu, în coulometrie, este semnificativ mai mare.

Dezavantajele unor metode fizico-chimice includ costul ridicat al instrumentelor utilizate și necesitatea utilizării standardelor. Prin urmare, metodele clasice de analiză încă nu și-au pierdut din importanță și sunt utilizate acolo unde nu există restricții privind viteza de analiză și este necesară o precizie ridicată cu un conținut ridicat de componentă analizată.

Clasificarea metodelor fizico-chimice de analiză

Clasificarea metodelor fizico-chimice de analiză se bazează pe natura parametrului fizic măsurat al sistemului analizat, a cărui valoare este o funcție de cantitatea de substanță. În conformitate cu aceasta, toate metodele fizico-chimice sunt împărțite în trei grupuri mari:

electrochimic;

Optică și spectrală;

Cromatografic.

Metodele electrochimice de analiză se bazează pe măsurarea parametrilor electrici: curent, tensiune, potențialele electrodului de echilibru, conductivitatea electrică, cantitatea de energie electrică, ale căror valori sunt proporționale cu conținutul de substanță din obiectul analizat.

Metodele optice și spectrale de analiză se bazează pe parametrii de măsurare care caracterizează efectele interacțiunii radiațiilor electromagnetice cu substanțele: intensitatea radiației atomilor excitați, absorbția radiației monocromatice, indicele de refracție al luminii, unghiul de rotație al planului de un fascicul de lumină polarizat etc.

Toți acești parametri sunt în funcție de concentrația substanței în obiectul analizat.

Metodele cromatografice sunt metode de separare a amestecurilor omogene multicomponente în componente individuale prin metode de sorbție în condiții dinamice. În aceste condiții, componentele sunt distribuite între două faze nemiscibile: mobilă și staționară. Distribuția componentelor se bazează pe diferența de coeficienți de distribuție a acestora între faza mobilă și faza staționară, ceea ce duce la rate diferite de transfer al acestor componente din faza staționară la faza mobilă. După separare, conținutul cantitativ al fiecărei componente poate fi determinat prin diverse metode de analiză: clasică sau instrumentală.

Analiza spectrală de absorbție moleculară

Analiza spectrală de absorbție moleculară include tipuri de analize spectrofotometrice și fotocolorimetrice.

Analiza spectrofotometrică se bazează pe determinarea spectrului de absorbție sau măsurarea absorbției luminii la o lungime de undă strict definită, care corespunde maximului curbei de absorbție a substanței studiate.

Analiza fotocolorimetrică se bazează pe compararea intensității culorii soluției colorate studiate și a unei soluții colorate standard de o anumită concentrație.

Moleculele unei substanțe au o anumită energie internă E, ale cărei componente sunt:

Energia de mișcare a electronilor Eel situat în câmpul electrostatic al nucleelor ​​atomice;

Energia de vibrație a nucleelor ​​atomice unul față de celălalt E numără;

Energia de rotație a unei molecule E vr

și este exprimat matematic ca suma tuturor energiilor de mai sus:

În plus, dacă o moleculă a unei substanțe absoarbe radiații, atunci energia sa inițială E 0 crește cu cantitatea de energie a fotonului absorbit, adică:

Din egalitatea de mai sus rezultă că, cu cât lungimea de undă λ este mai mică, cu atât frecvența vibrațiilor este mai mare și, prin urmare, E mai mare, adică energia transmisă moleculei unei substanțe atunci când interacționează cu radiația electromagnetică. Prin urmare, natura interacțiunii energiei radiației cu materia va fi diferită în funcție de lungimea de undă a luminii λ.

Setul tuturor frecvențelor (lungimilor de undă) ale radiațiilor electromagnetice se numește spectru electromagnetic. Intervalul lungimii de undă este împărțit în regiuni: ultraviolet (UV) aproximativ 10-380 nm, vizibil 380-750 nm, infraroșu (IR) 750-100000 nm.

Energia transmisă moleculei unei substanțe de radiația din UV și părțile vizibile ale spectrului este suficientă pentru a provoca o schimbare a stării electronice a moleculei.

Energia razelor IR este mai mică, deci este suficientă doar pentru a provoca o modificare a energiei tranzițiilor vibraționale și rotaționale în molecula unei substanțe. Astfel, în diferite părți ale spectrului se pot obține informații diferite despre starea, proprietățile și structura substanțelor.

Legile absorbției radiațiilor

Metodele spectrofotometrice de analiză se bazează pe două legi de bază. Prima dintre ele este legea Bouguer-Lambert, a doua lege este legea lui Beer. Legea combinată Bouguer-Lambert-Beer are următoarea formulă:

Absorbția luminii monocromatice de către o soluție colorată este direct proporțională cu concentrația substanței care absoarbe lumina și cu grosimea stratului de soluție prin care aceasta trece.

Legea Bouguer-Lambert-Beer este legea de bază a absorbției luminii și stă la baza majorității metodelor fotometrice de analiză. Matematic se exprimă prin ecuația:

sau

Valoarea log I /I 0 se numește densitatea optică a substanței absorbante și se notează cu literele D sau A. Atunci legea se poate scrie astfel:

Raportul dintre intensitatea fluxului de radiație monocromatică care trece prin obiectul testat și intensitatea fluxului inițial de radiație se numește transparență sau transmitanță a soluției și este notat cu litera T: T = I /I 0

Acest raport poate fi exprimat ca procent. Valoarea T, care caracterizează transmiterea unui strat de 1 cm grosime, se numește transmitanță. Densitatea optică D și transmitanța T sunt legate între ele prin relație

D și T sunt marimile principale care caracterizează absorbția unei soluții a unei substanțe date cu o anumită concentrație la o anumită lungime de undă și grosime a stratului absorbant.

Dependența D(C) este liniară, iar T(C) sau T(l) este exponențială. Acest lucru este strict respectat numai pentru fluxurile de radiații monocromatice.

Valoarea coeficientului de stingere K depinde de metoda de exprimare a concentrației substanței în soluție și de grosimea stratului absorbant. Dacă concentrația este exprimată în moli pe litru și grosimea stratului este în centimetri, atunci se numește coeficient de extincție molar, notat cu simbolul ε, și este egal cu densitatea optică a unei soluții cu o concentrație de 1 mol/L plasat într-o cuvă cu grosimea stratului de 1 cm.

Valoarea coeficientului molar de absorbție a luminii depinde de:

Din natura substanței dizolvate;

Lungimi de undă ale luminii monocromatice;

Temperaturi;

Natura solventului.

Motive pentru nerespectarea legii Bouguer-Lambert-Beer.

1. Legea a fost derivată și este valabilă doar pentru lumina monocromatică, prin urmare, monocromatizarea insuficientă poate provoca o abatere a legii și, într-o măsură mai mare, cu cât lumina este mai puțin monocromatică.

2. În soluții pot apărea diverse procese care modifică concentrația substanței absorbante sau natura acesteia: hidroliză, ionizare, hidratare, asociere, polimerizare, complexare etc.

3. Absorbția luminii a soluțiilor depinde în mod semnificativ de pH-ul soluției. Când pH-ul soluției se modifică, se pot schimba următoarele:

Gradul de ionizare al unui electrolit slab;

Forma de existență a ionilor, care duce la o modificare a absorbției luminii;

Compoziția compușilor complexi colorați rezultați.

Prin urmare, legea este valabilă pentru soluțiile foarte diluate, iar domeniul de aplicare al acesteia este limitat.

Colorometrie vizuală

Intensitatea culorii soluțiilor poate fi măsurată prin diferite metode. Printre acestea, se numără metode colorimetrice subiective (vizuale) și obiective, adică fotocolorimetrice.

Metodele vizuale sunt cele în care evaluarea intensității culorii soluției de testat se face cu ochiul liber. În metodele obiective de determinare colorimetrică, în locul observației directe se folosesc fotocelule pentru a măsura intensitatea culorii soluției de testat. Determinarea în acest caz se realizează în dispozitive speciale - fotocolorimetre, motiv pentru care metoda se numește fotocolorimetric.

Culori vizibile:

Metodele vizuale includ:

Metoda seriei standard;

Metoda de titrare sau duplicare colorimetrică;

Metoda de egalizare.

Metoda seriei standard. La efectuarea analizei folosind metoda seriei standard, intensitatea culorii soluției colorate analizate este comparată cu culorile unei serii de soluții standard special preparate (cu aceeași grosime a stratului).

Metoda de titrare (duplicare) colorimetrică se bazează pe compararea culorii soluției analizate cu culoarea unei alte soluții - martor. Soluția de control conține toate componentele soluției de testare, cu excepția substanței care se determină, și toți reactivii utilizați la prepararea probei. O soluție standard a substanței care se determină este adăugată la aceasta dintr-o biuretă. Atunci când se adaugă atât de mult din această soluție încât intensitățile de culoare ale soluției de control și ale soluției analizate sunt egale, se consideră că soluția analizată conține aceeași cantitate de analit așa cum a fost introdus în soluția de control.

Metoda de egalizare diferă de metodele colorimetrice vizuale descrise mai sus, în care asemănarea culorilor soluțiilor standard și de testare se realizează prin modificarea concentrației acestora. În metoda de egalizare, asemănarea culorilor se realizează prin modificarea grosimii straturilor de soluții colorate. În acest scop, la determinarea concentrației de substanțe, se folosesc colorimetre de scurgere și imersie.

Avantajele metodelor vizuale de analiză colorimetrică:

Tehnica de determinare este simplă, nu este nevoie de echipamente costisitoare complexe;

Ochiul observatorului poate evalua nu numai intensitatea, ci și nuanțele de culoare ale soluțiilor.

Defecte:

Este necesar să se pregătească o soluție standard sau o serie de soluții standard;

Este imposibil să comparați intensitatea culorii unei soluții în prezența altor substanțe colorate;

Când se compară intensitatea culorii ochilor unei persoane pentru o lungă perioadă de timp, o persoană obosește, iar eroarea de determinare crește;

Ochiul uman nu este la fel de sensibil la mici modificări ale densității optice precum dispozitivele fotovoltaice, ceea ce face imposibilă detectarea diferențelor de concentrație de până la aproximativ cinci procente relative.

Metode fotoelectrocolorimetrice

Fotoelectrocolorimetria este utilizată pentru a măsura absorbția sau transmisia luminii soluțiilor colorate. Instrumentele folosite în acest scop se numesc colorimetre fotoelectrice (PEC).

Metodele fotoelectrice pentru măsurarea intensității culorii implică utilizarea fotocelulelor. Spre deosebire de instrumentele în care comparațiile de culori se fac vizual, în fotoelectrocolorimetre receptorul energiei luminoase este un dispozitiv - o fotocelulă. Acest dispozitiv transformă energia luminoasă în energie electrică. Fotocelulele permit determinări colorimetrice nu numai în vizibil, ci și în regiunile UV și IR ale spectrului. Măsurarea fluxurilor de lumină cu ajutorul fotometrelor fotoelectrice este mai precisă și nu depinde de caracteristicile ochiului observatorului. Utilizarea fotocelulelor face posibilă automatizarea determinării concentrației de substanțe în controlul chimic al proceselor tehnologice. Ca rezultat, colorimetria fotoelectrică este mult mai utilizată în practica de laborator din fabrică decât colorimetria vizuală.

În fig. Figura 1 prezintă dispunerea obișnuită a nodurilor în instrumentele de măsurare a transmisiei sau absorbției soluțiilor.

Fig. 1 Componentele principale ale aparatelor de măsurare a absorbției radiațiilor: 1 - sursa de radiații; 2 - monocromator; 3 - cuve pentru solutii; 4 - convertor; 5 - indicator de semnal.

Fotocolorimetrele, în funcție de numărul de fotocelule folosite în măsurători, se împart în două grupe: cu un singur fascicul (single-brat) - dispozitive cu o fotocelulă și cu fascicul dublu (double-brat) - cu două fotocelule.

Precizia de măsurare obținută cu FEC cu un singur fascicul este scăzută. În fabrici și laboratoare științifice, instalațiile fotovoltaice echipate cu două fotocelule sunt cele mai utilizate. Proiectarea acestor dispozitive se bazează pe principiul egalizării intensității a două fascicule de lumină folosind o diafragmă cu fantă variabilă, adică principiul compensării optice a două fluxuri de lumină prin modificarea deschiderii pupilei diafragmei.

Schema schematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 2. Lumina de la lampa incandescentă 1 este împărțită în două fascicule paralele folosind oglinzile 2. Aceste fascicule de lumină trec prin filtrele de lumină 3, cuvele cu soluții 4 și cad pe fotocelulele 6 și 6", care sunt conectate la galvanometrul 8 după un circuit diferențial. Diafragma cu fantă 5 modifică intensitatea fluxului luminos incident pe fotocelula. 6. Pana fotometrică neutră 7 servește la atenuarea fluxului luminos incident pe o fotocelulă de 6".

Fig.2. Diagrama unui fotoelectrocolorimetru cu două fascicule

Determinarea concentrației în fotoelectrocolorimetrie

Pentru a determina concentrația de analiți în fotoelectrocolorimetrie, se utilizează următoarele:

O metodă pentru compararea densităților optice ale soluțiilor colorate standard și testate;

Metodă de determinare bazată pe valoarea medie a coeficientului molar de absorbție a luminii;

Metoda curbei de calibrare;

Metoda aditivă.

Metodă de comparare a densităților optice ale soluțiilor colorate standard și testate

Pentru determinare, se prepară o soluție standard a analitului de concentrație cunoscută, care se apropie de concentrația soluției de testat. Densitatea optică a acestei soluții este determinată la o anumită lungime de undă D fl. Apoi se determină densitatea optică a soluției de testare D x la aceeași lungime de undă și la aceeași grosime a stratului. Prin compararea densităților optice ale soluțiilor de testare și de referință, se găsește concentrația necunoscută a analitului.

Metoda de comparație este aplicabilă pentru analize unice și necesită respectarea obligatorie a legii de bază a absorbției luminii.

Metoda graficului de calibrare. Pentru a determina concentrația unei substanțe folosind această metodă, se prepară o serie de 5-8 soluții standard de concentrații diferite. Atunci când alegeți intervalul de concentrație al soluțiilor standard, se folosesc următoarele principii:

* trebuie să acopere zona posibilelor măsurători ale concentrației soluției studiate;

* densitatea optică a soluției de testat trebuie să corespundă aproximativ cu mijlocul curbei de calibrare;

* este de dorit ca în acest interval de concentrație să se respecte legea de bază a absorbției luminii, adică graficul de dependență să fie liniar;

* valoarea densității optice trebuie să fie în intervalul 0,14... 1,3.

Se măsoară densitatea optică a soluțiilor standard și se trasează graficul D(C). După ce s-a determinat D x al soluției studiate, C x se găsește din graficul de calibrare (Fig. 3).

Această metodă face posibilă determinarea concentrației unei substanțe chiar și în cazurile în care legea de bază a absorbției luminii nu este respectată. În acest caz, se prepară un număr mare de soluții standard, care diferă în concentrație cu cel mult 10%.

Orez. 3. Dependența densității optice a soluției de concentrație (curba de calibrare)

Metoda aditivă este un tip de metodă de comparare bazată pe compararea densității optice a soluției de testat și a aceleiași soluții cu adăugarea unei cantități cunoscute de substanță care se determină.

Este utilizat pentru a elimina influența interferentă a impurităților străine și pentru a determina cantități mici de analit în prezența unor cantități mari de substanțe străine. Metoda necesită respectarea obligatorie a legii de bază a absorbției luminii.

Spectrofotometrie

Aceasta este o metodă de analiză fotometrică în care conținutul unei substanțe este determinat de absorbția sa de lumină monocromatică în regiunile vizibile, UV și IR ale spectrului. În spectrofotometrie, spre deosebire de fotometrie, monocromatizarea este asigurată nu de filtre de lumină, ci de monocromatoare, care permit modificarea continuă a lungimii de undă. Prismele sau rețelele de difracție sunt folosite ca monocromatoare, care oferă o monocromaticitate semnificativ mai mare a luminii decât filtrele de lumină, astfel încât precizia determinărilor spectrofotometrice este mai mare.

Metodele spectrofotometrice, comparativ cu metodele fotocolorimetrice, permit rezolvarea unei game mai largi de probleme:

* efectuează determinarea cantitativă a substanțelor într-o gamă largă de lungimi de undă (185-1100 nm);

* efectuarea analizei cantitative a sistemelor multicomponente (determinarea simultana a mai multor substante);

* determinarea constantelor de compoziție și stabilitate ale compușilor complecși absorbanți de lumină;

* determinați caracteristicile fotometrice ale compușilor absorbanți de lumină.

Spre deosebire de fotometre, monocromatorul din spectrofotometre este o prismă sau o rețea de difracție, care permite modificarea continuă a lungimii de undă. Există instrumente pentru măsurători în regiunile vizibile, UV și IR ale spectrului. Schema schematică a spectrofotometrului este practic independentă de regiunea spectrală.

Spectrofotometrele, ca și fotometrele, sunt disponibile în tipuri cu fascicul simplu și cu fascicul dublu. În dispozitivele cu fascicul dublu, fluxul luminos este bifurcat într-un fel fie în interiorul monocromatorului, fie la ieșirea din acesta: un flux trece apoi prin soluția de testat, celălalt prin solvent.

Instrumentele cu un singur fascicul sunt deosebit de utile pentru determinări cantitative bazate pe măsurători de absorbanță la o singură lungime de undă. În acest caz, simplitatea dispozitivului și ușurința în operare reprezintă un avantaj semnificativ. Viteza mai mare și ușurința de măsurare atunci când se lucrează cu instrumente cu fascicul dublu sunt utile în analiza calitativă, când densitatea optică trebuie măsurată pe un interval mare de lungimi de undă pentru a obține un spectru. În plus, un dispozitiv cu două fascicule poate fi adaptat cu ușurință pentru înregistrarea automată a densității optice în continuă schimbare: toate spectrofotometrele moderne de înregistrare utilizează un sistem cu două fascicule în acest scop.

Atât instrumentele cu fascicul simplu, cât și cu fascicul dublu sunt potrivite pentru măsurători vizibile și UV. Spectrofotometrele IR produse comercial se bazează întotdeauna pe un design cu fascicul dublu, deoarece sunt de obicei folosite pentru a scana și înregistra o regiune mare a spectrului.

Analiza cantitativă a sistemelor cu o singură componentă se efectuează folosind aceleași metode ca în fotoelectrocolorimetrie:

Prin compararea densităților optice ale soluțiilor standard și de testare;

Metodă de determinare bazată pe valoarea medie a coeficientului molar de absorbție a luminii;

Folosind metoda graficului de calibrare,

și nu are trăsături distinctive.

Spectrofotometria în analiza calitativă

Analiza calitativă în partea ultravioletă a spectrului. Spectrele de absorbție ultraviolete au de obicei două sau trei, uneori cinci sau mai multe benzi de absorbție. Pentru a identifica fără ambiguitate substanța studiată, se înregistrează spectrul său de absorbție în diverși solvenți și se compară datele obținute cu spectrele corespunzătoare ale unor substanțe similare cu compoziție cunoscută. Dacă spectrele de absorbție ale substanței studiate în diferiți solvenți coincid cu spectrul substanței cunoscute, atunci este posibil, cu un grad ridicat de probabilitate, să se tragă o concluzie despre identitatea compoziției chimice a acestor compuși. Pentru a identifica o substanță necunoscută prin spectrul său de absorbție, este necesar să existe un număr suficient de spectre de absorbție a substanțelor organice și anorganice. Există atlase care arată spectrele de absorbție a multor substanțe, în principal organice. Spectrele ultraviolete ale hidrocarburilor aromatice au fost deosebit de bine studiate.

Atunci când se identifică compuși necunoscuți, trebuie acordată atenție și intensității absorbției. Mulți compuși organici au benzi de absorbție ale căror maxime sunt situate la aceeași lungime de undă λ, dar intensitățile lor sunt diferite. De exemplu, în spectrul fenolului există o bandă de absorbție la λ = 255 nm, pentru care coeficientul molar de absorbție la maximul de absorbție este ε max = 1450. La aceeași lungime de undă, acetona are o bandă pentru care ε max = 17 .

Analiza calitativă în partea vizibilă a spectrului. Identificarea unei substanțe colorate, cum ar fi un colorant, se poate face și prin compararea spectrului său de absorbție vizibil cu cel al unui colorant similar. Spectrele de absorbție ale majorității coloranților sunt descrise în atlase și manuale speciale. Din spectrul de absorbție al unui colorant, se poate trage o concluzie despre puritatea colorantului, deoarece în spectrul impurităților există o serie de benzi de absorbție care sunt absente în spectrul colorantului. Din spectrul de absorbție al unui amestec de coloranți se poate trage și o concluzie despre compoziția amestecului, mai ales dacă spectrele componentelor amestecului conțin benzi de absorbție situate în diferite regiuni ale spectrului.

Analiza calitativă în regiunea infraroșu a spectrului

Absorbția radiației IR este asociată cu o creștere a energiilor vibraționale și rotaționale ale legăturii covalente dacă aceasta duce la o modificare a momentului dipol al moleculei. Aceasta înseamnă că aproape toate moleculele cu legături covalente sunt, într-o măsură sau alta, capabile de absorbție în regiunea IR.

Spectrele în infraroșu ale compușilor covalenti poliatomici sunt de obicei foarte complexe: constau din multe benzi de absorbție înguste și sunt foarte diferite de spectrele UV și vizibile convenționale. Diferențele apar din natura interacțiunii dintre moleculele absorbante și mediul lor. Această interacțiune (în faze condensate) afectează tranzițiile electronice în cromofor, astfel încât liniile de absorbție se lărg și tind să se contopească în benzi largi de absorbție. În spectrul IR, dimpotrivă, frecvența și coeficientul de absorbție corespunzător unei legături individuale se modifică, de obicei, puțin cu modificările mediului (inclusiv modificări ale părților rămase ale moleculei). Liniile se extind, de asemenea, dar nu suficient pentru a se îmbina într-o dungă.

De obicei, atunci când se construiesc spectre IR, transmitanța este reprezentată pe axa y ca procent, mai degrabă decât ca densitate optică. Cu această metodă de construcție, benzile de absorbție apar ca depresiuni în curbă și nu ca maxime în spectrele UV.

Formarea spectrelor infraroșu este asociată cu energia vibrațională a moleculelor. Vibrațiile pot fi direcționate de-a lungul legăturii de valență dintre atomii moleculei, caz în care se numesc valență. Există vibrații de întindere simetrice, în care atomii vibrează în aceleași direcții, și vibrații de întindere asimetrice, în care atomii vibrează în direcții opuse. Dacă vibrațiile atomice apar cu modificarea unghiului dintre legături, ele se numesc deformare. Această împărțire este foarte arbitrară, deoarece în timpul vibrațiilor de întindere, unghiurile sunt deformate într-un grad sau altul și invers. Energia vibrațiilor de încovoiere este de obicei mai mică decât energia vibrațiilor de întindere, iar benzile de absorbție cauzate de vibrațiile de îndoire sunt situate în regiunea undelor mai lungi.

Vibrațiile tuturor atomilor unei molecule determină benzi de absorbție care sunt individuale pentru moleculele unei anumite substanțe. Dar printre aceste vibrații se pot distinge vibrațiile grupurilor de atomi, care sunt slab cuplate cu vibrațiile atomilor din restul moleculei. Benzile de absorbție cauzate de astfel de vibrații se numesc benzi caracteristice. Ele sunt observate, de regulă, în spectrele tuturor moleculelor care conțin aceste grupe de atomi. Un exemplu de benzi caracteristice sunt benzile la 2960 și 2870 cm -1. Prima bandă se datorează vibrațiilor de întindere asimetrice ale legăturii C-H din grupul metil CH3, iar a doua se datorează vibrațiilor de întindere simetrice ale legăturii C-H din același grup. Astfel de benzi cu o ușoară abatere (±10 cm -1) sunt observate în spectrele tuturor hidrocarburilor saturate și, în general, în spectrul tuturor moleculelor care conțin grupări CH3.

Alte grupe funcționale pot influența poziția benzii caracteristice, iar diferența de frecvență poate fi de până la ±100 cm -1, dar astfel de cazuri sunt puține la număr și pot fi luate în considerare pe baza datelor din literatură.

Analiza calitativă în regiunea infraroșu a spectrului se realizează în două moduri.

1. Luați un spectru al unei substanțe necunoscute în regiunea de 5000-500 cm -1 (2 - 20 μ) și căutați un spectru similar în cataloage sau tabele speciale. (sau folosind baze de date computerizate)

2. În spectrul substanței studiate se caută benzi caracteristice, din care se poate judeca compoziția substanței.

Bazat pe absorbția radiațiilor X de către atomi. Spectrofotometria ultravioletă este cea mai simplă și cea mai utilizată metodă de analiză a absorbției în farmacie. Se utilizează în toate etapele analizei farmaceutice a medicamentelor (testarea autenticității, purității, determinarea cantitativă). Au fost dezvoltate un număr mare de metode de analiză calitativă și cantitativă...

Se administrează agenți de învelire și analgezice, se furnizează O2 pentru a asigura o ventilație adecvată a plămânilor și se corectează echilibrul apă-electrolitic. 7. Metode fizico-chimice de determinare a fenolului 7.1 Determinarea fotocolorimetrică a fracției masice a fenolilor din apele uzate industriale purificate după producerea de toxic chimic al fenolului din instalația de degudronare 1. Scopul lucrării. ...

Control în farmacie, reguli și termeni de depozitare și eliberare a medicamentelor. Controlul în farmacie se efectuează în conformitate cu Ordinul Ministerului Sănătății al Federației Ruse din 16 iulie 1997 nr. 214 „Cu privire la controlul calității medicamentelor fabricate în farmacii”. Prin ordin s-au aprobat trei documente (anexe la ordinul 1, 2, 3): 1. „Instrucțiuni pentru controlul calității medicamentelor fabricate în farmacii”...

Titluri. Numele comerciale sub care JIC este înregistrată sau produsă în Federația Rusă vor fi, de asemenea, indicate ca sinonim principal. 4 Baza metodologică pentru clasificarea medicamentelor Numărul de medicamente din lume este în continuă creștere. Peste 18.000 de nume de medicamente circulă în prezent pe piața farmaceutică din Rusia, ceea ce este de 2,5 ori mai mult decât în ​​1992...

Una dintre cele mai importante sarcini ale chimiei farmaceutice este dezvoltarea și îmbunătățirea metodelor de evaluare a calității medicamentelor.

Pentru a stabili puritatea substanțelor medicinale, se folosesc diverse metode fizice, fizico-chimice, chimice de analiză sau o combinație a acestora.

Fondul Global oferă următoarele metode pentru controlul calității medicamentelor.

Metode fizico-fizico-chimice. Acestea includ: determinarea temperaturilor de topire și solidificare, precum și a limitelor de temperatură de distilare; determinarea densității, indicelui de refracție (refractometrie), rotație optică (polarimetrie); spectrofotometrie - ultraviolet, infraroșu; fotocolorimetrie, spectrometrie de emisie și absorbție atomică, fluorimetrie, spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară, spectrometrie de masă; cromatografia - adsorbtie, distributie, schimb ionic, gaz, lichid performant; electroforeză (frontală, zonală, capilară); metode electrometrice (determinarea potențiometrică a pH-ului, titrare potențiometrică, titrare amperometrică, voltametrie).

În plus, este posibil să se utilizeze metode alternative celor farmacopee, care au uneori caracteristici analitice mai avansate (viteza, acuratețea analizei, automatizare). În unele cazuri, o companie farmaceutică achiziționează un dispozitiv pe baza unei metode neincluse încă în Farmacopee (de exemplu, metoda spectroscopiei Raman - dicroismul optic). Uneori este recomandabil să se înlocuiască tehnica cromatografică cu una spectrofotometrică atunci când se determină autenticitatea sau se testează puritatea. Metoda farmacopeei de determinare a impurităților de metale grele prin precipitare sub formă de sulfuri sau tioacetamide prezintă o serie de dezavantaje. Pentru a determina impuritățile de metale grele, mulți producători introduc metode de analiză fizică și chimică, cum ar fi spectrometria de absorbție atomică și spectrometria de emisie atomică cu plasmă cuplată inductiv.

O constantă fizică importantă care caracterizează autenticitatea și gradul de puritate al unui medicament este punctul de topire. O substanță pură are un punct de topire distinct, care se modifică în prezența impurităților. Pentru substanțele medicinale care conțin o anumită cantitate de impurități acceptabile, Fondul de Stat reglementează intervalul de temperatură de topire în limita a 2 °C. Dar în conformitate cu legea lui Raoult (AT = iK3C, unde AT este scăderea temperaturii de cristalizare; K3 este constanta crioscopică; C este concentrația) la i = 1 (non-electrolit), valoarea AG nu poate fi aceeași pentru toate substantele. Acest lucru se datorează nu numai conținutului de impurități, ci și naturii medicamentului în sine, adică cu valoarea constantei crioscopice K3, care reflectă scăderea molară a temperaturii de topire a medicamentului. Astfel, la aceeași AT = 2 °C pentru camfor (K3 = 40) și fenol (K3 = 7,3), fracțiunile de masă ale impurităților nu sunt egale și sunt de 0,76 și, respectiv, 2,5%.

Pentru substanțele care se topesc cu descompunere, este de obicei specificată temperatura la care substanța se descompune și are loc o schimbare bruscă a aspectului său.

În unele articole private ale Fondului de Stat X se recomandă determinarea temperaturii de solidificare sau a punctului de fierbere (conform Fondului de Stat XI - „limitele de temperatură de distilare”) pentru o serie de medicamente lichide. Punctul de fierbere trebuie să fie în intervalul indicat în articolul privat.

Un interval mai larg indică prezența impurităților.

Multe articole private ale Fondului de Stat X oferă valori acceptabile ale densității și mai rar vâscozității, confirmând autenticitatea și calitatea bună a medicamentului.

Aproape toate articolele private ale Fondului Global X standardizează un astfel de indicator al calității medicamentelor, cum ar fi solubilitatea în diverși solvenți. Prezența impurităților într-un medicament poate afecta solubilitatea acestuia, reducându-l sau mărind-o în funcție de natura impurității.

Criteriile de puritate includ, de asemenea, culoarea medicamentului și/sau transparența formelor de dozare lichide.

Un anumit criteriu pentru puritatea unui medicament poate fi constante fizice, cum ar fi indicele de refracție al unui fascicul de lumină într-o soluție a substanței de testat (refractometrie) și rotația specifică, datorită capacității unui număr de substanțe sau a soluțiilor acestora de a se roti. planul de polarizare când trece prin ele lumina cu polarizare plană (polarimetrie). Metodele de determinare a acestor constante aparțin metodelor optice de analiză și sunt, de asemenea, utilizate pentru stabilirea autenticității și a analizei cantitative a medicamentelor și a formelor lor de dozare.

Un criteriu important pentru calitatea bună a unui număr de medicamente este conținutul lor de apă. O modificare a acestui indicator (în special în timpul depozitării) poate modifica concentrația substanței active și, în consecință, activitatea farmacologică și poate face medicamentul inadecvat pentru utilizare.

Metode chimice. Acestea includ: reacții calitative pentru autenticitate, solubilitate, determinarea substanțelor volatile și a apei, determinarea conținutului de azot în compușii organici, metode titrimetrice (titrare acido-bazică, titrare în solvenți neapoși, complexometrie), nitritometrie, număr de aciditate, număr de saponificare , numărul de eter, numărul de iod etc.

Metode biologice. Metodele biologice de control al calității medicamentelor sunt foarte diverse. Acestea includ teste de toxicitate, sterilitate și puritate microbiologică.

Pentru a efectua analize fizico-chimice a produselor intermediare, substanțelor medicamentoase și formelor de dozare finite la verificarea calității acestora pentru conformitatea cu cerințele legii federale, laboratorul de control și analiză trebuie să fie echipat cu următorul set minim de echipamente și instrumente:

spectrofotometru IR (pentru a determina autenticitatea);

spectrofotometru pentru spectrometrie în regiunea vizibilă și UV (identificare, cuantificare, uniformitate de dozare, solubilitate);

echipamente pentru cromatografie în strat subțire (TLC) (determinarea autenticității, impurități aferente);

cromatograf pentru cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC) (identificare, cuantificare, determinarea impurităților aferente, uniformitatea dozei, solubilitatea);

cromatograf gaz-lichid (GLC) (conținut de impurități, determinarea uniformității dozei);

polarimetru (identificare, cuantificare);

potențiometru (măsurare pH, determinare cantitativă);

spectrofotometru de absorbție atomică (analiza elementară a metalelor grele și a nemetalelor);

Titrator K. Fischer (determinarea conținutului de apă);

derivatograf (determinarea pierderii în greutate la uscare).

După cum se știe, analiza farmacopeei are ca scop stabilirea autenticității, determinarea purității și cuantificarea substanței active sau a ingredientelor unei forme de dozare complexe. În ciuda faptului că fiecare dintre aceste etape ale analizei farmacopeei își rezolvă propria problemă specifică, ele nu pot fi considerate izolat. Astfel, efectuarea unei reacții de autenticitate dă uneori un răspuns la prezența sau absența unei anumite impurități. În preparatul PAS-Na, se efectuează o reacție calitativă cu o soluție de clorură de fier (III) (în calitate de derivat al acidului salicilic formează o culoare roșu-violet). Dar apariția unui precipitat în această soluție după trei ore indică prezența unui amestec de acid 5-aminosalicilic, care nu este activ farmacologic. Cu toate acestea, astfel de exemple sunt destul de rare.

Determinarea unor constante - punctul de topire, densitatea, viteza de absorbție specifică - permite să se tragă simultan o concluzie despre autenticitatea și puritatea unei substanțe date. Deoarece metodele de determinare a anumitor constante pentru diferite medicamente sunt identice, le studiem în metode generale de analiză. Veți avea nevoie de cunoștințe despre fundamentele teoretice și capacitatea de a face determinări în analiza ulterioară a diferitelor grupe de medicamente.

Analiza farmacopee este o parte integrantă a analizei farmaceutice și este un set de metode pentru studiul medicamentelor și formelor de dozare, stabilite în Farmacopeea de stat și alte ND (FS, FSP, GOST) și utilizate pentru a determina autenticitatea, puritatea și analiza cantitativă.

În controlul calității medicamentelor se folosesc metode fizice, fizico-chimice, chimice și biologice de analiză. Testele ND includ mai multe etape principale:

Descriere;

solubilitate;

autenticitate;

constante fizice (puncte de topire, fierbere sau distilare, indice de refracție, rotație specifică, densitate, caracteristici spectrale);

transparența și culoarea soluțiilor;

aciditate sau alcalinitate, pH soluție;

determinarea impurităților;

pierdere în greutate la uscare;

cenușă sulfatată;

cuantificarea.

În funcție de natura medicamentului, unele dintre aceste teste pot fi fie absente, fie incluse altele, cum ar fi valoarea acidității, valoarea iodului, valoarea saponificării etc.

O monografie farmacopeică privată pentru orice medicament începe cu o secțiune "Descriere", care caracterizează în principal proprietățile fizice ale unei substanțe:

starea de agregare (solid, lichid, gaz), dacă substanța este solidă, atunci se determină gradul de dispersie a acesteia (fin-cristalin, grosier-cristalin) și forma cristalelor (în formă de ac, cilindrică).

culoarea substanței – un indicator important al autenticității și purității. Majoritatea medicamentelor sunt incolore, adică sunt albe. Colorarea vizuală la determinarea stării de agregare. O cantitate mică de substanță este plasată într-un strat subțire pe un vas Petri sau o sticlă de ceas și se vede pe un fundal alb. În Fondul de stat X1 există un articol „Determinarea gradului de alb al medicamentelor sub formă de pudră”. Determinarea se realizează prin metoda instrumentală folosind fotometre speciale „Specol-10”. Se bazează pe caracteristicile spectrale ale luminii reflectate dintr-o probă de medicament. Ei măsoară așa-numitul coeficient de reflexie– raportul dintre mărimea fluxului de lumină reflectat și mărimea celui incident. Reflectanțele măsurate fac posibilă determinarea prezenței sau absenței unei culori sau a unei nuanțe gri în substanțe prin calcularea gradului de alb (α) și a gradului de luminozitate (β). Deoarece apariția nuanțelor sau schimbarea culorii este, de regulă, o consecință a proceselor chimice - oxidare, reducere, chiar și această etapă inițială de studiere a substanțelor ne permite să tragem concluzii. Acest metoda este exclusă din ediția GF X11.

Miros rar determinat imediat după deschiderea pachetului la o distanta de 4-6 cm. Fără miros după deschiderea imediată a pachetului conform metodei: 1-2 g de substanță se distribuie uniform pe un pahar de ceas cu diametrul de 6-8 cm și după 2 minute se determină mirosul la o distanță de 4-6 cm.

Pot exista instrucțiuni în secțiunea „Descriere”. asupra posibilității de modificări ale substanțelor în timpul depozitării. De exemplu,în preparatul cu clorură de calciu este indicat că este foarte higroscopică și se dizolvă în aer, iar iodură de sodiu - în aer se umezește și se descompune cu eliberarea de iod; hidrați cristalini, în caz de intemperii sau nerespectarea condițiilor de cristalizarea in productie, nu va mai avea aspectul dorit sau forma cristalelor, nici culoarea.

Astfel, studiul aspectului unei substanțe este prima, dar foarte importantă etapă în analiza substanțelor, și este necesar să putem asocia modificările de aspect cu eventualele modificări chimice și să tragem concluzia corectă.

Solubilitate(GF XI, numărul 1, p. 175, PF XII, numărul 1, p. 92)

Solubilitatea este un indicator important al calității unei substanțe medicamentoase. De regulă, RD conține o anumită listă de solvenți care caracterizează cel mai pe deplin această proprietate fizică, astfel încât în ​​viitor să poată fi utilizată pentru a evalua calitatea într-unul sau altul al studiului acestei substanțe medicinale. Astfel, solubilitatea în acizi și alcalii este caracteristică compușilor amfoteri (oxid de zinc, sulfonamide), acizilor și bazelor organice (acid glutamic, acid acetilsalicilic, codeină). O modificare a solubilității indică prezența sau apariția în timpul depozitării a impurităților mai puțin solubile, ceea ce caracterizează o modificare a calității acestora.

În SP XI, solubilitate înseamnă nu o constantă fizică, ci o proprietate exprimată prin date aproximative și care servește pentru caracteristicile aproximative ale medicamentelor.

Alături de punctul de topire, solubilitatea unei substanțe la temperatură și presiune constante este unul dintre parametri, conform cărora stabilesc autenticitatea și puritatea (de bună calitate) a aproape tuturor medicamentelor.

Se recomandă utilizarea solvenților cu polarități diferite (de obicei trei); Nu se recomandă utilizarea solvenților cu punct de fierbere scăzut și inflamabili (eter dietilic) sau foarte toxici (benzen, clorură de metilen).

Farmacopeea XI ed. admis două moduri de a exprima solubilitatea :

În părți (raport substanță și solvent). De exemplu, pentru clorura de sodiu conform FS, solubilitatea în apă este exprimată în raport 1:3, ceea ce înseamnă că nu este nevoie de mai mult de 3 ml de apă pentru a dizolva 1 g de substanță medicamentoasă.

În termeni convenționali(GF XI, p. 176). De exemplu, pentru salicilatul de sodiu din PS, solubilitatea este dată în termeni condiționati - „foarte ușor solubil în apă”. Aceasta înseamnă că pentru a dizolva 1 g dintr-o substanță este nevoie de până la 1 ml de apă.

Farmacopeea ediția a XII-a numai în condițional (în termeni de 1 g)

Termenii convenționali și semnificațiile lor sunt date în tabel. 1. (GF XI, numărul 1, p. 176, GF XII, numărul 1, p. 92).

Termeni convenționali de solubilitate

Termeni condiționali	Abrevieri	Cantitatea de solvent (ml), necesar pentru dizolvare 1g substante
Foarte usor solubil
Usor solubil		Mai mult de 1 la 10
Să ne dizolvăm
Moderat solubil
Ușor solubil		» 100 până la 1000
Foarte puțin solubil		» 1000 până la 10000
Practic insolubil

Termenul condiționat corespunde unui anumit interval de volume de solvent (ml), în care ar trebui să aibă loc dizolvarea completă a unui gram de substanță medicamentoasă.

Procesul de dizolvare se realizează în solvenți la temperatura 20°С. Pentru a salva substanța medicinală și solventul, masa medicamentului este cântărită în așa fel (cu o precizie de 0,01 g) încât nu se cheltuiesc mai mult de 100 ml pentru a stabili solubilitatea apei și nu mai mult de 10- 20 ml de solvenți organici.

Substanță medicamentoasă (substanță) considerat solubil , dacă nu sunt detectate particule ale substanței în soluție atunci când sunt observate în lumină transmisă.

Metodologie . (1 sens). O masă cântărită a medicamentului, măcinată anterior într-o pulbere fină, este adăugată la un volum măsurat de solvent corespunzător volumului său minim și agitată. Apoi, conform tabelului. 1, adăugați treptat solventul la volumul său maxim și agitați continuu timp de 10 minute. După acest timp, nicio particule de substanță nu ar trebui să fie detectabile în soluție cu ochiul liber. De exemplu, cântăriți 1 g de benzoat de sodiu, puneți-l într-o eprubetă cu 1 ml apă, agitați și adăugați treptat 9 ml apă, deoarece benzoatul de sodiu este ușor solubil în apă (de la 1 la 10 ml).

Pentru solubil lent medicamente care necesită mai mult de 10 minute pentru dizolvarea completă, Este permisă încălzirea într-o baie de apă până la 30°C. Observarea se efectuează după răcirea soluției la 20°C și agitarea puternică timp de 1-2 minute. De exemplu, cofeina este lent solubilă în apă (1:60), codeina este lent și ușor solubilă în apă (100-1000), gluconat de calciu este lent solubil în 50 de părți de apă, lactatul de calciu este lent solubil în apă, acid boric este lent solubil in 7 parti .glicerina.

Metoda 2. Solubilitatea, exprimată în părți, arată volumul de solvent în ml necesar pentru a dizolva 1 g dintr-o substanță.

Metodologie. (a doua metodă) Masa medicamentului cântărită pe o cântar manuală este dizolvată în volumul ND specificat de solvent. În soluție nu trebuie să existe particule de substanță nedizolvată.

Solubilitatea în părți este indicată în monografiile farmacopeei pentru următoarele medicamente: acid boric(se dizolvă în 25 părți apă, 25 părți alcool, 4 părți apă clocotită); Iodură de potasiu(solubil în 0,75 părți apă, 12 părți alcool și 2,5 părți glicerină); bromură de sodiu(solubil în 1,5 părți apă, 10 părți alcool); bromură de potasiu(solubil în 1,7 părți apă și amestec de alcool); clorura de potasiu si clorura de sodiu(r. în 3 ore de apă).

În cazul testării, de exemplu, bromură de sodiu, procedați după cum urmează: cântăriți 1 g de bromură de sodiu pe o cântar de mână, adăugați 1,5 ml apă și agitați până se dizolvă complet.

Monografia farmacopeei generale" Solubilitate » Ediția SP XII este completată cu o descriere a metodelor de determinare a solubilității substanțelor cu solubilitate necunoscută și cunoscută.

Punctul de topire (T ° pl)

Punctul de topire este o caracterizare constantă curăţenie substante si in acelasi timp autenticitatea sa. Din fizică se știe că punctul de topire este temperatura la care faza solidă a unei substanțe este în echilibru cu topitura. Substanța pură are un punct de topire clar. Deoarece medicamentele pot avea o cantitate mică de impurități, nu vom mai vedea o imagine atât de clară. În acest caz, se determină intervalul la care substanța se topește. De obicei, acest interval se situează în intervalul 2 ◦ C. Un interval mai extins indică prezența impurităților în limite inacceptabile.

Conform formulării Fondului de Stat X1 în temeiul punct de topire substanțele înțeleg intervalul de temperatură dintre începutul topirii (apariția primei picături de lichid) și sfârșitul topirii (trecerea completă a substanței la starea lichidă).

Dacă substanța are un început sau un sfârșit neclar de topire, a determina temperatura de doar începutul sau sfârșitul topirii. Uneori o substanță se topește cu descompunere, în acest caz se determină Temperatura de descompunere, adică temperatura la care apare schimbare bruscă de substanță(ex. spumare).

Metode determinarea punctului de topire

Alegerea metodei este dictată două puncte:

stabilitatea substanţei la încălzire şi

capacitatea de a fi măcinat în pulbere.

Conform ediției GF X1, există 4 moduri de a determina T ° pl:

Metoda 1 – pentru substanțele care pot fi măcinate în pulbere și sunt stabile când sunt încălzite

Metoda 1a – pentru substanțele care pot fi măcinate în pulbere, Nu rezistent la caldura

Metodele 2 și 3 - pentru substanțele care nu se triturează în pulbere

Metodele 1, 1a și 2 implică utilizarea a 2 dispozitive:

PTP ( dispozitiv pentru determinarea Tmel): cunoscut de la cursul de chimie organică, vă permite să determinați punctul de topire al substanțelor din interior de la 20 ◦ De la până la 360 ◦ CU

Un dispozitiv constând dintr-un balon cu fund rotund cu o eprubetă închisă etanș, în care este introdus un termometru cu un capilar atașat care conține substanța inițială. Balonul exterior este umplut la ¾ din volum cu lichid de răcire:

apă (vă permite să determinați Ttopirea până la 80 ◦ C),

Ulei de vaselină sau siliconi lichizi, acid sulfuric concentrat (vă permite să determinați Ttopirea până la 260 ◦ C),

un amestec de acid sulfuric și sulfat de potasiu într-un raport de 7:3 (vă permite să determinați Tmel peste 260 ◦ C)

Tehnica este generală, indiferent de dispozitiv.

Substanța uscată măcinată fin se pune într-un capilar de dimensiuni medii (6-8 cm) și se introduce în aparat la o temperatură cu 10 grade mai mică decât cea așteptată. După ajustarea ratei de creștere a temperaturii, se înregistrează intervalul de temperatură al modificărilor substanței din capilar, în același timp, se efectuează cel puțin 2 determinări și se ia media aritmetică.

Punctul de topire este determinat nu numai pentru substanțele pure, ci și pentru derivații acestora– oxime, hidrazone, baze și acizi izolați din sărurile lor.

Spre deosebire de GF XI în GF XII ed. temperatură de topire în metoda capilară mijloace nu intervalul dintre începutul și sfârșitul topirii, ci temperatura finală de topire , care este în concordanță cu Farmacopeea Europeană.

Limitele temperaturii de distilare (T° kip.)

Valoarea GF este definită ca interval între punctul de fierbere iniţial şi final la presiune normală. (101,3 kPa – 760 mmHg). Intervalul este de obicei de 2°.

Sub initiala Punct de fierbere înțelegeți temperatura la care primele cinci picături de lichid au distilat în recipient.

Sub finală– temperatura la care 95% din lichid trece în receptor.

Un interval mai extins decât cel indicat în FS corespunzător indică prezența impurităților.

Dispozitivul pentru determinarea TPP este format din

un balon rezistent la căldură cu un termometru în care este plasat lichidul,

frigider si

balon primitor (cilindru gradat).

Camera de Comert si Industrie, observate experimental conduc la presiunea normală dupa formula:

Tispr = Tnabl + K (r – r 1)

Unde: p – presiunea barometrică normală (760 mm Hg)

р 1 – presiunea barometrică în timpul experimentului

K – creșterea punctului de fierbere la 1 mm de presiune

Astfel, determinarea limitelor de temperatură de distilare determină autenticitate și puritate eter, etanol, cloretil, fluoretan.

GFS GF XII " Determinarea limitelor de temperatură pentru distilare » completat cu definiţie puncte de fierbere iar în privat FS recomandă determinarea solidificare sau punct de fierbere pentru medicamentele lichide.

Densitate(GF XI, numărul 1, p. 24)

Densitate este masa pe unitatea de volum a unei substanțe. Exprimat în g/cm3.

ρ = m/ V

Dacă masa se măsoară în grame și volumul în cm3, atunci densitatea este masa a 1 cm3 a unei substanțe.

Densitatea este determinată cu ajutorul unui picnometru (până la 0,001). sau hidrometru (precizie de măsurare până la 0,01)

Pentru designul dispozitivelor, vezi ediția GF X1.