Physikalische und physikalisch-chemische Methoden. Physikalisch-chemische Methoden zur Analyse von Arzneimitteln Chemische Methoden zur Analyse von Arzneimitteln

Bekanntermaßen zielt die Arzneibuchanalytik darauf ab, die Echtheit festzustellen, die Reinheit zu bestimmen und den Wirkstoff oder die Inhaltsstoffe einer komplexen Darreichungsform zu quantifizieren. Obwohl jede dieser Phasen der Arzneibuchanalyse ihre spezifische Aufgabe löst, können sie nicht isoliert betrachtet werden. Daher gibt die Durchführung der Authentizitätsreaktion manchmal eine Antwort auf das Vorhandensein oder Fehlen einer bestimmten Verunreinigung. Bei der PAS-Na-Zubereitung wird eine qualitative Reaktion mit einer Lösung von Eisen (III) -chlorid durchgeführt (als Derivat von Salicylsäure bildet es eine violettrote Farbe). Aber das Auftreten eines Niederschlags in dieser Lösung nach drei Stunden weist auf das Vorhandensein einer Beimischung von 5-Aminosalicylsäure hin, die pharmakologisch inaktiv ist. Solche Beispiele sind jedoch recht selten.

Die Bestimmung einiger Konstanten – Schmelzpunkt, Dichte, spezifische Absorptionsrate – lässt gleichzeitig Rückschlüsse auf die Echtheit und Reinheit einer bestimmten Substanz zu. Da die Methoden zur Bestimmung bestimmter Konstanten für verschiedene Präparate identisch sind, untersuchen wir sie in den allgemeinen Analysenmethoden. Die Kenntnis der theoretischen Grundlagen und die Fähigkeit zur Durchführung der Definition werden bei der anschließenden Analyse verschiedener Drogengruppen benötigt.

Die Arzneibuchanalyse ist ein wesentlicher Bestandteil der pharmazeutischen Analyse und umfasst eine Reihe von Methoden zur Untersuchung von Arzneimitteln und Darreichungsformen, die im staatlichen Arzneibuch und anderen normativen Dokumenten (FS, FSP, GOST) festgelegt sind und zur Bestimmung der Authentizität, Reinheit und quantitativen Analyse verwendet werden.

In der Qualitätskontrolle von Arzneimitteln kommen physikalische, physikalisch-chemische, chemische und biologische Analysemethoden zum Einsatz. ND-Tests umfassen mehrere Hauptphasen:

Bezeichnung;

Löslichkeit;

Authentizität;

physikalische Konstanten (Schmelz-, Siede- oder Destillationspunkt, Brechungsindex, spezifische Drehung, Dichte, spektrale Eigenschaften);

Transparenz und Farbe von Lösungen;

Acidität oder Alkalinität, pH-Wert der Lösung;

Bestimmung von Verunreinigungen;

Gewichtsverlust beim Trocknen;

Sulfatasche;

Quantifizierung.

Je nach Art des Arzneimittels können einige dieser Tests fehlen oder andere enthalten sein, wie z. B. Säurezahl, Jodzahl, Verseifungszahl usw.

Eine private Monographie für jedes Medikament beginnt mit einem Abschnitt "Beschreibung", die hauptsächlich die physikalischen Eigenschaften der Materie charakterisiert:

Aggregatzustand (fest, flüssig, gasförmig), wenn fest, wird der Grad seiner Dispersion bestimmt (feinkristallin, grobkristallin), die Form der Kristalle (nadelförmig, zylindrisch)

Substanz Farbe - ein wichtiger Indikator für Echtheit und Reinheit. Die meisten Medikamente sind farblos, das heißt, sie sind weiß. Visuelle Einfärbung bei der Bestimmung des Aggregatzustandes. Eine kleine Menge der Substanz wird in einer dünnen Schicht auf eine Petrischale oder ein Uhrglas gegeben und vor einem weißen Hintergrund betrachtet. Im SP X1 gibt es einen Artikel „Bestimmung des Weißgrades von pulverförmigen Arzneimitteln“. Die Bestimmung erfolgt instrumentell auf speziellen Photometern "Specol-10". Sie basiert auf der spektralen Charakteristik des von der Drogenprobe reflektierten Lichts. Die sogenannte Reflexionsfaktor- das Verhältnis des Werts des reflektierten Lichtflusses zum Wert des einfallenden. Die gemessenen Reflexionsgrade ermöglichen es, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Farbe oder eines Graustichs in Substanzen zu bestimmen, indem der Weißgrad (α) und der Helligkeitsgrad (β) berechnet werden. Da das Auftreten von Schattierungen oder Farbveränderungen in der Regel eine Folge chemischer Prozesse - Oxidation, Reduktion - ist, lassen sich bereits in diesem Anfangsstadium der Stoffkunde Schlussfolgerungen ziehen. Dies Die Methode ist aus der SP X11-Edition ausgeschlossen.

Geruch selten definieren unmittelbar nach dem Öffnen der Verpackung in einem Abstand von 4-6 cm. Kein Geruch nach dem Öffnen der Verpackung sofort nach der Methode: 1-2 g der Substanz werden auf einem Uhrglas mit einem Durchmesser von 6-8 cm gleichmäßig verteilt und nach 2 Minuten wird der Geruch in einem Abstand von 4-6 cm bestimmt.

Im Abschnitt „Beschreibung“ können Anweisungen enthalten sein über die Möglichkeit von Stoffveränderungen während der Lagerung. Zum Beispiel, Bei der Herstellung von Calciumchlorid wird darauf hingewiesen, dass es sehr hygroskopisch ist und an der Luft verschwimmt, und Natriumjodid - an der Luft wird es feucht und zersetzt sich unter Freisetzung von Jod, kristallinen Hydraten, bei Verwitterung oder Nichteinhaltung der Kristallisationsbedingungen in der Produktion, haben nicht mehr das gewünschte Aussehen oder die gewünschte Kristallform oder Farbe.

Daher ist die Untersuchung des Aussehens einer Substanz der erste, aber sehr wichtige Schritt in der Analyse von Substanzen, und es ist notwendig, Veränderungen im Aussehen mit möglichen chemischen Veränderungen in Beziehung setzen und die richtigen Schlussfolgerungen ziehen zu können.

Löslichkeit(GF XI, Heft 1, S. 175, GF XII, Heft 1, S. 92)

Die Löslichkeit ist ein wichtiger Indikator für die Qualität eines Arzneimittels. In der Regel wird in der ND eine bestimmte Liste von Lösungsmitteln angegeben, die diese physikalische Eigenschaft am vollständigsten charakterisiert, damit sie in Zukunft zur Beurteilung der Qualität in der einen oder anderen Phase der Untersuchung dieses Arzneimittels verwendet werden kann. So ist die Löslichkeit in Säuren und Laugen charakteristisch für amphotere Verbindungen (Zinkoxid, Sulfonamide), organische Säuren und Basen (Glutaminsäure, Acetylsalicylsäure, Codein). Die Änderung der Löslichkeit zeigt das Vorhandensein oder Auftreten von weniger löslichen Verunreinigungen während der Lagerung an, was die Änderung seiner Qualität charakterisiert.

In SP XI bedeutet Löslichkeit keine physikalische Konstante, sondern eine durch Näherungswerte ausgedrückte Eigenschaft, die als ungefähres Merkmal von Zubereitungen dient.

Zusammen mit dem Schmelzpunkt ist die Löslichkeit eines Stoffes bei konstanter Temperatur und konstantem Druck eine der Optionen, wonach Authentizität und Reinheit (gute Qualität) fast aller Medikamente.

Es wird empfohlen, Lösungsmittel unterschiedlicher Polarität (normalerweise drei) zu verwenden; Die Verwendung von niedrigsiedenden und brennbaren (Diethylether) oder sehr giftigen (Benzol, Methylenchlorid) Lösungsmitteln wird nicht empfohlen.

Arzneibuch XI ed. akzeptiert zwei Möglichkeiten, die Löslichkeit auszudrücken :

In Teilen (Verhältnis von Substanz und Lösungsmittel). Beispielsweise wird für Natriumchlorid nach FS die Löslichkeit in Wasser im Verhältnis 1:3 ausgedrückt, was bedeutet, dass nicht mehr als 3 ml Wasser benötigt werden, um 1 g eines Arzneistoffs aufzulösen.

In konventionellen Begriffen(GF XI, S.176). Zum Beispiel wird für Natriumsalicylat in PS die Löslichkeit unter Bedingungen angegeben - „wir werden uns sehr leicht in Wasser auflösen“. Das bedeutet, dass zum Lösen von 1 g einer Substanz bis zu 1 ml Wasser benötigt wird.

Pharmacopoeia XII ed. nur unter Vorbehalt (bezogen auf 1 g)

Bedingte Begriffe und ihre Bedeutung sind in der Tabelle angegeben. 1. (GF XI, Heft 1, S. 176, GF XII, Heft 1, S. 92).

Bedingte Bedingungen der Löslichkeit

Bedingte Bedingungen	Abkürzungen	Lösungsmittelmenge (ml), erforderlich, um 1g aufzulösen Substanzen
Sehr leicht löslich
Leicht löslich		Mehr als 1 bis 10
Löslich
schwer löslich
Schwach löslich		» 100 bis 1000
Sehr wenig löslich		» 1000 bis 10000
Praktisch unlöslich

Der Bedingungsbegriff entspricht einem bestimmten Intervall von Lösungsmittelvolumina (ml), innerhalb dessen ein Gramm des Arzneistoffs vollständig gelöst sein soll.

Der Lösungsvorgang wird in Lösungsmitteln durchgeführt Temperatur 20 Grad. Um den Arzneistoff und das Lösungsmittel einzusparen, wird die Masse des Arzneimittels so gewogen (mit einer Genauigkeit von 0,01 g), dass nicht mehr als 100 ml für die Feststellung der Wasserlöslichkeit und nicht mehr als 10 ausgegeben werden -20 ml organische Lösungsmittel.

Arzneistoff (Substanz) als löslich angesehen , wenn Teilchen einer Substanz in einer Lösung bei Betrachtung im Durchlicht nicht nachgewiesen werden.

Methodik . (1 Weg). Die abgewogene Masse des zuvor zu einem feinen Pulver gemahlenen Arzneimittels wird zu dem gemessenen Volumen des Lösungsmittels, das seinem Mindestvolumen entspricht, geschüttelt. Dann gemäß Tabelle. 1 wird das Lösungsmittel allmählich bis zu seinem maximalen Volumen zugegeben und 10 Minuten lang kontinuierlich geschüttelt. Nach dieser Zeit sollten Partikel des Stoffes in der Lösung mit bloßem Auge nicht mehr erkannt werden. Beispielsweise wird 1 g Natriumbenzoat eingewogen, in ein Reagenzglas mit 1 ml Wasser gegeben, geschüttelt und nach und nach 9 ml Wasser zugegeben, da. Natriumbenzoat ist in Wasser leicht löslich (von 1 bis 10 ml).

Für langsam löslich Arzneimittel, die mehr als 10 Minuten zur vollständigen Auflösung benötigen, Erhitzen im Wasserbad bis 30°C ist erlaubt. Die Beobachtung wird nach Abkühlen der Lösung auf 20°C und kräftigem Schütteln für 1–2 Minuten durchgeführt. Zum Beispiel ist Koffein langsam wasserlöslich (1:60), Codein ist langsam und leicht wasserlöslich (100-1000), Calciumgluconat ist langsam in 50 Stunden Wasser löslich, Calciumlactat ist langsam wasserlöslich, Borsäure ist in 7 Stunden Glycerin langsam löslich.

2-Wege. Die Löslichkeit, ausgedrückt in Teilen, gibt das Lösungsmittelvolumen in ml an, das erforderlich ist, um 1 g einer Substanz zu lösen.

Methodik. (Methode 2) Die auf einer Handwaage abgewogene Masse des Arzneimittels wird in dem durch die RD angegebenen Volumen des Lösungsmittels gelöst. Partikel einer ungelösten Substanz sollten in der Lösung nicht nachgewiesen werden.

Die Löslichkeit in Teilen wird in Arzneibuchmonographien für die folgenden Präparate angegeben: Borsäure(löslich in 25 Stunden Wasser, 25 Stunden Alkohol, 4 Stunden kochendem Wasser); Kaliumjodid(löslich in 0,75 Stunden Wasser, 12 Stunden Alkohol und 2,5 Stunden Glycerin); Natriumbromid(löslich in 1,5 Stunden Wasser, in 10 Stunden Alkohol); Kaliumbromid(löslich in 1,7 Teilen Wasser und Schmp. Alkohol); Kaliumchlorid und Natriumchlorid(r. in 3 Stunden Wasser).

B. Natriumbromid testen, wie folgt vorgehen: 1 g Natriumbromid auf einer Handwaage abwiegen, 1,5 ml Wasser zugeben und bis zur vollständigen Auflösung schütteln.

Allgemeiner Arzneibuchartikel " Löslichkeit » SP XII Aufl. Ergänzt um eine Beschreibung von Methoden zur Bestimmung der Löslichkeit von Stoffen mit unbekannter und bekannter Löslichkeit.

Schmelzpunkt (T ° pl)

Der Schmelzpunkt ist eine konstante Charakterisierung Reinheit Substanzen und gleichzeitig seine Authentizität. Aus der Physik ist bekannt, dass der Schmelzpunkt die Temperatur ist, bei der die feste Phase eines Stoffes im Gleichgewicht mit der Schmelze steht. Eine reine Substanz hat einen klaren Schmelzpunkt. Da Medikamente eine geringe Menge an Verunreinigungen aufweisen können, werden wir kein so klares Bild mehr sehen. Dabei wird das Intervall bestimmt, in dem die Substanz schmilzt. Normalerweise liegt dieses Intervall innerhalb von 2 ◦ C. Ein längeres Intervall zeigt das Vorhandensein von Verunreinigungen innerhalb unannehmbarer Grenzen an.

Nach dem Wortlaut von GF X1 unter Schmelzpunkt Substanzen verstehen das Temperaturintervall zwischen Schmelzbeginn (Erscheinen des ersten Flüssigkeitstropfens) und Schmelzende (vollständiger Übergang des Stoffes in den flüssigen Zustand).

Wenn die Substanz einen undeutlichen Schmelzbeginn oder -ende hat, bestimmen Temperatur von nur Anfang oder Ende des Schmelzens. Manchmal schmilzt eine Substanz unter Zersetzung, in diesem Fall wird sie bestimmt Zersetzungstemperatur, also die Temperatur, bei der plötzliche Veränderung der Substanz(z. B. Schäumen).

Methoden Schmelzpunktbestimmung

Die Wahl der Methode wird vorgegeben zwei Punkte:

die Stabilität einer Substanz beim Erhitzen und

Fähigkeit, zu Pulver gemahlen zu werden.

Gemäß der GF X1-Edition gibt es 4 Möglichkeiten, T zu bestimmen ° pl:

Methode 1 - für Substanzen, die zu einem Pulver verrieben werden können, das beim Erhitzen stabil ist

Methode 1a - für Substanzen, die zu Pulver verrieben werden können, nicht hitzebeständig

Methoden 2 und 3 - für nicht triturierbare Substanzen

Die Methoden 1, 1a und 2 beinhalten die Verwendung von 2 Geräten:

PTP ( Instrument zur Bestimmung von Tm): Ihnen aus dem Studium der Organischen Chemie bekannt, ermöglicht die Bestimmung der Tm von darin enthaltenen Substanzen ab 20 ◦ C bis 360 ◦ AUS

Eine Vorrichtung, die aus einem Rundkolben mit einem darin verschlossenen Reagenzglas besteht, in das ein Thermometer mit einer daran befestigten Kapillare eingeführt wird, die die Ausgangssubstanz enthält. Der äußere Kolben wird mit ¾ des Volumens der Kühlflüssigkeit gefüllt:

Wasser (ermöglicht die Bestimmung von Tm bis 80 ◦ C),

Vaselineöl oder flüssige Silikone, konzentrierte Schwefelsäure (ermöglicht die Bestimmung von Tm bis 260 ◦ C),

eine Mischung aus Schwefelsäure und Kaliumsulfat im Verhältnis 7:3 (ermöglicht die Tm-Bestimmung über 260 ◦ C)

Die Technik ist allgemein, unabhängig vom Gerät.

Fein gemahlene Trockenmasse wird in eine mittelgroße Kapillare (6-8 cm) gegeben und bei einer 10 Grad niedrigeren Temperatur als erwartet in das Gerät eingeführt. Durch die Einstellung der Twird der Temperaturbereich der Stoffänderung in der Kapillare festgelegt, gleichzeitig werden mindestens 2 Bestimmungen durchgeführt und der arithmetische Mittelwert gebildet.

Tm wird nicht nur für Reinstoffe, sondern auch für deren Derivate bestimmt– Oxime, Hydrazone, Basen und Säuren isoliert aus ihren Salzen.

Im Gegensatz zu GF XI in GF XII ed. Schmelztemperatur bei der Kapillarmethode meint nicht das Intervall zwischen Beginn und Ende des Schmelzens, sondern Endschmelztemperatur , die mit dem Europäischen Arzneibuch übereinstimmt.

Temperaturgrenzen der Destillation (T° pennen.)

Der GF-Wert ist definiert als Intervall zwischen Anfangs- und Endsiedepunkt bei Normaldruck. (101,3 kPa - 760 mmHg). Das Intervall beträgt normalerweise 2°.

Unter Initiale T ° siedet die Temperatur verstehen, bei der die ersten fünf Tropfen Flüssigkeit in den Auffangbehälter destilliert wurden.

Unter dem Finale- die Temperatur, bei der 95% der Flüssigkeit in den Empfänger gelangt sind.

Ein längeres Intervall als im entsprechenden API angegeben weist auf das Vorhandensein von Verunreinigungen hin.

Das Gerät zur Bestimmung des CCI besteht aus

eine hitzebeständige Flasche mit einem Thermometer, in das Flüssigkeit gegeben wird,

Kühlschrank u

Auffangkolben (Messzylinder).

IHK, im Experiment beobachtet, führen zu Normaldruck nach der formel:

Tisp \u003d Tnabl + K (p - p 1)

Wobei: p - normaler barometrischer Druck (760 mm Hg)

p 1 - barometrischer Druck während des Experiments

K - Erhöhung der Tbp pro 1 mm Druck

So lassen sich die Temperaturgrenzen der Destillation bestimmen Authentizität und Reinheit Ether, Ethanol, Chlorethyl, Halothan.

OFS GF XII " Bestimmung von Temperaturgrenzen für die Destillation » ergänzt um die Definition Siedepunkt und im Privaten empfiehlt FS das Definieren Erstarrungs- oder Siedepunkt für flüssige Arzneimittel.

Dichte(GF XI, Heft 1, S. 24)

Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit eines Stoffes. Ausgedrückt in g/cm³.

ρ = m/ v

Wenn die Masse in g und das Volumen in cm 3 gemessen wird, dann ist die Dichte die Masse von 1 cm 3 einer Substanz.

Die Dichte wird mit einem Pyknometer bestimmt (bis 0,001). oder Aräometer (Messgenauigkeit bis 0,01)

Siehe das Gerät der Geräte in der GF X1 Edition.

Zweck des Arzneimittelstudiums ist es, die Eignung des Arzneimittels für die medizinische Anwendung festzustellen, d.h. Einhaltung des Zulassungsdokuments für dieses Medikament.

Die pharmazeutische Analyse ist die Wissenschaft der chemischen Charakterisierung und Messung biologisch aktiver Substanzen in allen Phasen der Produktion: von der Kontrolle der Rohstoffe bis zur Beurteilung der Qualität des resultierenden Arzneimittels, der Untersuchung seiner Stabilität, der Festlegung von Verfallsdaten und die Standardisierung der fertigen Darreichungsform. Die Besonderheiten der pharmazeutischen Analytik sind ihre Vielseitigkeit und Vielfalt an Substanzen oder deren Mischungen, einschließlich einzelner Chemikalien, komplexer Mischungen biologischer Substanzen (Proteine, Kohlenhydrate, Oligopeptide usw.). Analysemethoden müssen ständig verbessert werden, und wenn im UP-Arzneibuch chemische Methoden, einschließlich qualitativer Reaktionen, vorherrschten, werden derzeit hauptsächlich physikalisch-chemische und physikalische Analysemethoden verwendet.

Die pharmazeutische Analytik umfasst je nach Aufgabenstellung verschiedene Aspekte der Qualitätskontrolle von Arzneimitteln:
1. Arzneibuchanalyse;
2. Stufenweise Kontrolle der Arzneimittelherstellung;
3. Analyse einzelner Medikamente.

Die wichtigste und bedeutendste ist die Arzneibuchanalyse, d.h. Analyse von Arzneimitteln auf Übereinstimmung mit der Norm - eine Arzneibuchmonographie oder andere ND und damit eine Bestätigung ihrer Eignung. Daher die Anforderungen an eine hohe Spezifität, Selektivität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Analyse.

Eine Aussage über die Qualität eines Arzneimittels kann nur anhand einer Stichprobenanalyse (einer statistisch signifikanten Stichprobe) getroffen werden. Das Probenahmeverfahren ist entweder in einem privaten Artikel oder in einem allgemeinen Artikel des Global Fund X1 ed. angegeben. (Ausgabe 2) S.15. Um Arzneimittel auf die Einhaltung der Anforderungen der behördlichen und technischen Dokumentation zu prüfen, wird eine mehrstufige Probenahme (Sampling) durchgeführt. Bei der mehrstufigen Probenahme wird eine Stichprobe (Stichprobe) stufenweise gebildet und die Produkte in jeder Stufe nach dem Zufallsprinzip in anteiligen Mengen aus den in der vorherigen Stufe ausgewählten Einheiten ausgewählt. Die Anzahl der Schritte wird durch die Art der Verpackung bestimmt.

Stufe 1: Auswahl der Verpackungseinheiten (Kartons, Kartons etc.);
Stufe 2: Auswahl von Verpackungseinheiten in Verpackungen (Kartons, Flaschen, Dosen usw.);
Stufe 3: Auswahl der Produkte in der Primärverpackung (Ampullen, Fläschchen, Blister etc.).

Um die Auswahl der Anzahl der Produkte in jeder Phase zu berechnen, verwenden Sie die Formel:

wo n- die Anzahl der Verpackungseinheiten dieser Stufe.

Das spezifische Probenahmeverfahren ist in der GF X1-Ausgabe, Ausgabe 2, ausführlich beschrieben. In diesem Fall gilt die Analyse als zuverlässig, wenn mindestens vier Proben reproduzierbar sind.

Pharmazeutische Analysekriterien

Für verschiedene Zwecke der Analyse sind Kriterien wie Selektivität der Analyse, Empfindlichkeit, Genauigkeit, Zeitpunkt der Analyse, Menge der Testsubstanz wichtig.

Bei der Analyse komplexer Präparate, die aus mehreren Wirkstoffen bestehen, ist die Selektivität der Analytik entscheidend. Dabei ist die Selektivität der Analyse sehr wichtig für die quantitative Bestimmung der einzelnen Substanzen.

Die Anforderungen an Genauigkeit und Sensitivität hängen vom Gegenstand und Zweck der Studie ab. Bei der Prüfung auf Reinheit oder Verunreinigungen kommen hochempfindliche Methoden zum Einsatz. Für die schrittweise Produktionssteuerung ist der Zeitfaktor für die Analyse wichtig.

Ein wichtiger Parameter des Analyseverfahrens ist die Empfindlichkeitsgrenze des Verfahrens. Diese Grenze bezeichnet den niedrigsten Gehalt, bei dem eine bestimmte Substanz zuverlässig nachgewiesen werden kann. Am wenigsten empfindlich sind chemische Analyseverfahren und qualitative Reaktionen. Die empfindlichsten enzymatischen und biologischen Methoden zum Nachweis einzelner Makromoleküle von Substanzen. Die empfindlichsten von den tatsächlich verwendeten sind radiochemische, katalytische und fluoreszierende Methoden, die es ermöglichen, bis zu 10 -9 % zu bestimmen; Empfindlichkeit spektrophotometrischer Methoden 10 -3 -10 -6 %; potentiometrische 10 -2%.

Der Begriff "Analysegenauigkeit" umfasst gleichzeitig zwei Konzepte: Reproduzierbarkeit und Korrektheit der erhaltenen Ergebnisse.

Reproduzierbarkeit - charakterisiert die Streuung der Ergebnisse der Analyse im Vergleich zum Mittelwert.

Korrektheit - spiegelt den Unterschied zwischen dem tatsächlichen und dem gefundenen Gehalt des Stoffes wider. Die Genauigkeit der Analyse hängt von der Qualität der Instrumente, der Erfahrung des Analytikers usw. ab. Die Genauigkeit der Analyse kann nicht höher sein als die Genauigkeit der am wenigsten genauen Messung. Das heißt, wenn die Titration auf ±0,2 ml genau ist, beträgt der Leckagefehler ebenfalls ±0,2 ml, d.h. insgesamt ±0,4 ml, dann beträgt der Fehler bei Verbrauch von 20 ml Titriermittel 0,2 %. Mit abnehmender Probe und Titriermittelmenge nimmt die Genauigkeit ab. Somit ermöglicht die titrimetrische Analyse eine Bestimmung mit einem relativen Fehler von ± (0,2–0,3) %. Jede Methode hat ihre eigene Genauigkeit. Bei der Analyse ist es wichtig, die folgenden Konzepte zu verstehen:

Grobe Fehler- eine Fehleinschätzung des Beobachters oder ein Verstoß gegen die Analysemethodik sind. Solche Ergebnisse werden als unzuverlässig verworfen.

Systematische Fehler - spiegeln die Richtigkeit der Ergebnisse der Analyse wider. Sie verfälschen die Messergebnisse in der Regel in eine Richtung um einen konstanten Wert. Systematische Fehler können durch Korrekturen, Instrumentenkalibrierung etc. teilweise eliminiert werden.

Zufällige Fehler - spiegeln die Reproduzierbarkeit der Analyseergebnisse wider. Sie werden von unkontrollierten Variablen aufgerufen. Das arithmetische Mittel der Zufallsfehler geht gegen Null. Für Berechnungen ist es daher erforderlich, nicht die Ergebnisse einzelner Messungen zu verwenden, sondern den Mittelwert mehrerer paralleler Bestimmungen.

Absoluter Fehler- stellt die Differenz zwischen dem erhaltenen Ergebnis und dem wahren Wert dar. Dieser Fehler wird in denselben Einheiten ausgedrückt wie der ermittelte Wert.

Relativer Fehler Definition ist gleich dem Verhältnis des absoluten Fehlers zum wahren Wert des ermittelten Werts. Es wird normalerweise als Prozentsatz oder Prozentsatz ausgedrückt.

Die Werte der relativen Fehler hängen von der Methode ab, mit der die Analyse durchgeführt wird, und davon, was die analysierte Substanz ist - eine einzelne Substanz und eine Mischung aus vielen Komponenten.

Der relative Fehler bei der Untersuchung einzelner Substanzen mit der spektrophotometrischen Methode beträgt 2-3%, mit der IR-Spektrophotometrie - 5-12%; Flüssigkeitschromatographie 3–4 %; Potentiometrie 0,3-1%. Kombinierte Methoden verringern in der Regel die Genauigkeit der Analyse. Biologische Methoden sind am wenigsten genau - ihr relativer Fehler erreicht 50%.

Methoden zur Identifizierung von Arzneistoffen.

Der wichtigste Indikator bei der Prüfung von Arzneistoffen ist deren Identifizierung oder, wie bei Arzneibuchartikeln üblich, die Echtheit. Zur Feststellung der Echtheit von Arzneistoffen werden zahlreiche Methoden angewendet. Alle wichtigen und allgemeinen sind in der GF X1-Ausgabe, Ausgabe 1, beschrieben. Historisch lag der Schwerpunkt auf Chemikalien, inkl. qualitative Farbreaktionen, die das Vorhandensein bestimmter Ionen oder funktioneller Gruppen in organischen Verbindungen charakterisieren, gleichzeitig wurden auch physikalische Methoden weit verbreitet. In modernen Arzneibüchern liegt der Schwerpunkt auf physikalisch-chemischen Methoden.

Konzentrieren wir uns auf das Wesentliche physikalische Methoden.

Der Schmelzpunkt ist eine ziemlich stabile Konstante, die einen Stoff, seine Reinheit und Authentizität charakterisiert. Dieser Indikator wird häufig zur Standardisierung von Arzneimittelsubstanzen verwendet. Methoden zur Bestimmung des Schmelzpunktes sind im GF X1 ausführlich beschrieben, Sie könnten es im Laborunterricht selbst ausprobieren. Eine reine Substanz hat einen konstanten Schmelzpunkt, aber wenn Verunreinigungen hinzugefügt werden, sinkt der Schmelzpunkt in der Regel sehr stark ab. Dieser Effekt wird als Mischtest bezeichnet, und es ist der Mischtest, mit dem Sie die Echtheit des Arzneimittels in Gegenwart einer Standardprobe oder einer bekannten Probe feststellen können. Es gibt jedoch Ausnahmen, da racemische Sulfocamphersäure bei einer höheren Temperatur schmilzt und die verschiedenen kristallinen Formen von Indomethacin sich im Schmelzpunkt unterscheiden. Diese. Diese Methode ist einer der Indikatoren, die sowohl die Reinheit des Produkts als auch seine Echtheit charakterisieren.

Für einige Medikamente wird ein Indikator wie die Erstarrungstemperatur verwendet. Ein weiterer Indikator, der einen Stoff charakterisiert, sind der Siedepunkt oder die Temperaturgrenzen der Destillation. Dieser Indikator kennzeichnet flüssige Substanzen, beispielsweise Ethylalkohol. Der Siedepunkt ist ein weniger charakteristischer Indikator, er hängt stark vom Druck der Atmosphäre, der Möglichkeit der Bildung von Gemischen oder Azeotropen ab und wird ziemlich selten verwendet.

Unter anderen physikalischen Methoden ist die Bestimmung zu nennen Dichte, Viskosität. Standardanalysemethoden sind in SP X1 beschrieben. Die Methode, die die Echtheit des Arzneimittels charakterisiert, ist auch die Bestimmung seiner Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln. Laut GF X1 ed. Dieses Verfahren wird als eine Eigenschaft charakterisiert, die als indikatives Merkmal des Testprodukts dienen kann. Die Löslichkeit eines Stoffes ist neben dem Schmelzpunkt einer der Parameter, durch den die Echtheit und Reinheit fast aller Arzneistoffe festgestellt wird. Das Arzneibuch legt eine ungefähre Abstufung von Stoffen nach Löslichkeit von sehr leicht löslich bis praktisch unlöslich fest. Dabei gilt ein Stoff als gelöst, in dessen Lösung im Durchlicht keine Partikel des Stoffes zu beobachten sind.

Physikalische und chemische Methoden zur Echtheitsbestimmung.

Am informativsten in Bezug auf die Bestimmung der Authentizität von Substanzen sind physikalisch-chemische Methoden, die auf den Eigenschaften der Moleküle von Substanzen basieren, mit physikalischen Faktoren zu interagieren. Zu den physikalischen und chemischen Methoden gehören:

1.Spektrale Methoden
UV-Spektroskopie
Spektroskopie im sichtbaren Licht
IR-Spektroskopie
Fluoreszenzspektroskopie
Atomabsorptionsspektroskopie
Röntgenanalysemethoden
Kernspinresonanz
Röntgenbeugungsanalyse

2. Sorptionsmethoden zur Analyse
Dünnschichtchromatographie
Gas-Flüssigkeits-Chromatographie
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
Elektrophorese
Iontophorese
Gelchromatographie

3. Massenanalysemethoden
Massenspektrometer
Chromatommassenspektrometrie

4. Elektrochemische Analysemethoden
Polarographie
Elektronenparamagnetische Resonanz

5. Verwendung von Standardmustern

Betrachten wir kurz die in der Pharmazie anwendbaren Analysemethoden. Alle diese Analysemethoden werden Ihnen Ende Dezember von Professor V. I. Myagkikh ausführlich vorgelesen. Einige spektrale Methoden werden verwendet, um die Authentizität von Arzneistoffen zu bestimmen. Am zuverlässigsten ist die Verwendung des niederfrequenten Bereichs der IR-Spektroskopie, wo die Absorptionsbanden diese Substanz am zuverlässigsten wiedergeben. Ich nenne diesen Bereich auch den Fingerabdruckbereich. Zur Echtheitsbestätigung dient in der Regel der Vergleich von unter Standardbedingungen aufgenommenen IR-Spektren einer Standardprobe und einer Prüfprobe. Das Zusammenfallen aller Absorptionsbanden bestätigt die Echtheit der Droge. Die Verwendung von UV- und sichtbarer Spektroskopie ist weniger zuverlässig, weil Die Art des Spektrums ist nicht individuell und spiegelt nur einen bestimmten Chromophor in der Struktur einer organischen Verbindung wider. Atomabsorptionsspektroskopie und Röntgenspektroskopie werden verwendet, um anorganische Verbindungen zu analysieren, um chemische Elemente zu identifizieren. Die Kernspinresonanz ermöglicht die Strukturaufklärung organischer Verbindungen und ist eine zuverlässige Methode zur Echtheitsbestätigung, wird jedoch aufgrund der Komplexität der Instrumente und der hohen Kosten nur sehr selten und in der Regel nur zu Forschungszwecken eingesetzt Zwecke. Die Fluoreszenzspektroskopie ist nur auf eine bestimmte Klasse von Substanzen anwendbar, die fluoreszieren, wenn sie UV-Strahlung ausgesetzt werden. Dabei sind das Fluoreszenzspektrum und das Fluoreszenzanregungsspektrum recht individuell, hängen aber stark von dem Medium ab, in dem die jeweilige Substanz gelöst ist. Diese Methode wird häufiger zur Quantifizierung verwendet, insbesondere von kleinen Mengen, da sie eine der empfindlichsten ist.

Die Röntgenbeugungsanalyse ist die zuverlässigste Methode, um die Struktur einer Substanz zu bestätigen. Sie ermöglicht es Ihnen, die genaue chemische Struktur einer Substanz festzustellen, sie ist jedoch einfach nicht für die Echtheitsanalyse geeignet und wird ausschließlich für wissenschaftliche Zwecke verwendet .

Sorptionsanalysemethoden fand eine sehr breite Anwendung in der pharmazeutischen Analytik. Sie werden verwendet, um die Echtheit, das Vorhandensein von Verunreinigungen und die Quantifizierung zu bestimmen. Sie erhalten einen ausführlichen Vortrag über diese Methoden und die verwendeten Geräte von Professor V. I. Myagkikh, einem regionalen Vertreter von Shimadzu, einem der wichtigsten Hersteller von chromatographischen Geräten. Diese Verfahren beruhen auf dem Prinzip der Sorption-Desorption von Stoffen auf bestimmten Trägern in einem Trägerstrom. Je nach Träger und Sorptionsmittel werden sie unterteilt in Dünnschichtchromatographie, Flüssigsäulenchromatographie (analytisch und präparativ, einschließlich HPLC), Gas-Flüssig-Chromatographie, Gelfiltration, Iontophorese. Die letzten beiden Methoden werden verwendet, um komplexe Proteinobjekte zu analysieren. Ein wesentlicher Nachteil der Methoden ist ihre Relativität, d.h. Die Chromatographie kann eine Substanz und ihre Menge nur im Vergleich mit einer Standardsubstanz charakterisieren. Es sollte jedoch als wesentlicher Vorteil vermerkt werden - die hohe Zuverlässigkeit des Verfahrens und die Genauigkeit, weil. bei der chromatographie muss jedes gemisch in einzelstoffe getrennt werden und das ergebnis der analyse ist genau der einzelstoff.

Massenspektrometrische und elektrochemische Methoden werden selten verwendet, um die Echtheit zu bestätigen.

Einen besonderen Platz nehmen Methoden zur Echtheitsbestimmung im Vergleich zu einer Standardprobe ein. Dieses Verfahren wird in ausländischen Arzneibüchern ziemlich häufig verwendet, um die Authentizität von komplexen Makromolekülen, komplexen Antibiotika, einigen Vitaminen und anderen Substanzen zu bestimmen, die insbesondere chirale Kohlenstoffatome enthalten, da es schwierig oder sogar unmöglich ist, die Authentizität einer optisch aktiven Substanz durch andere zu bestimmen Methoden. Auf der Grundlage einer entwickelten und genehmigten Arzneibuchmonographie sollte ein Standardmuster entwickelt und herausgegeben werden. In Russland existieren und werden nur wenige Standardproben verwendet, am häufigsten werden die sogenannten RSOs zur Analyse verwendet – Arbeitsstandardproben, die unmittelbar vor dem Experiment aus bekannten Substanzen oder entsprechenden Substanzen hergestellt werden.

Chemische Authentifizierungsmethoden.

Die Identifizierung von Arzneistoffen durch chemische Methoden wird seither hauptsächlich für anorganische Arzneistoffe verwendet Andere Methoden sind meistens nicht verfügbar oder erfordern komplexe und teure Geräte. Wie bereits erwähnt, lassen sich anorganische Elemente leicht durch Atomabsorptions- oder Röntgenspektroskopie identifizieren. Unsere Arzneibuch-Monographien verwenden normalerweise chemische Authentifizierungsmethoden. Diese Methoden werden normalerweise wie folgt unterteilt:

Fällungsreaktionen von Anionen und Kationen. Typische Beispiele sind die Fällungsreaktionen von Natrium- und Kaliumionen mit (Zinkuranylacetat bzw. Weinsäure):

Solche Reaktionen werden in großer Vielfalt verwendet und werden in einem speziellen Abschnitt der pharmazeutischen Chemie über anorganische Substanzen ausführlich behandelt.

Redoxreaktionen.

Redoxreaktionen werden verwendet, um Metalle aus Oxiden zu reduzieren. Zum Beispiel Silber aus seinem Formalinoxid (Silberspiegelreaktion):

Die Oxidationsreaktion von Diphenylamin ist die Grundlage für die Echtheitsprüfung von Nitraten und Nitriten:

Reaktionen der Neutralisation und Zersetzung von Anionen.

Karbonate und Kohlenwasserstoffe bilden unter Einwirkung von Mineralsäuren Kohlensäure, die zu Kohlendioxid zerfällt:

In ähnlicher Weise zersetzen sich Nitrite, Thiosulfate und Ammoniumsalze.

Änderungen in der Farbe einer farblosen Flamme. Natriumsalze färben die Flamme gelb, kupfergrün, kaliumviolett, Calcium ziegelrot. Dieses Prinzip wird in der Atomabsorptionsspektroskopie verwendet.

Stoffzersetzung bei der Pyrolyse. Das Verfahren wird für Zubereitungen aus Jod, Arsen, Quecksilber verwendet. Von den derzeit verwendeten ist die Reaktion von basischem Wismutnitrat am charakteristischsten, das sich beim Erhitzen zu Stickoxiden zersetzt:

Identifizierung elementorganischer Arzneistoffe.

Die qualitative Elementaranalyse wird verwendet, um Verbindungen zu identifizieren, die Arsen, Schwefel, Wismut, Quecksilber, Phosphor und Halogene in einem organischen Molekül enthalten. Da die Atome dieser Elemente nicht ionisiert sind, wird eine vorläufige Mineralisierung verwendet, um sie zu identifizieren, entweder durch Pyrolyse oder wiederum durch Pyrolyse mit Schwefelsäure. Schwefel wird durch Schwefelwasserstoffreaktion mit Kaliumnitroprussid oder Bleisalzen bestimmt. Jod wird auch durch Pyrolyse durch Freisetzung von elementarem Jod bestimmt. Von all diesen Reaktionen ist die Identifizierung von Arsen interessant, nicht so sehr als Medikament - sie werden praktisch nicht verwendet, sondern als Methode zur Überwachung von Verunreinigungen, aber dazu später mehr.

Prüfung der Echtheit von Bio-Arzneimitteln. Die chemischen Reaktionen zur Echtheitsprüfung organischer Arzneistoffe lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen:
1. Allgemeine chemische Reaktionen organischer Verbindungen;
2. Reaktionen zur Bildung von Salzen und Komplexverbindungen;
3. Reaktionen zur Identifizierung organischer Basen und ihrer Salze.

Alle diese Reaktionen basieren letztlich auf den Prinzipien der Funktionsanalyse, d.h. das reaktive Zentrum des Moleküls, das bei der Reaktion die entsprechende Antwort gibt. Meistens ist dies eine Änderung einiger Eigenschaften eines Stoffes: Farbe, Löslichkeit, Aggregatzustand usw.

Betrachten wir einige Beispiele für die Verwendung chemischer Reaktionen zur Identifizierung von Arzneimitteln.

1. Reaktionen der Nitrierung und Nitrosierung. Sie werden zum Beispiel ziemlich selten verwendet, um Phenobarbital, Phenacetin, Dicain zu identifizieren, obwohl diese Medikamente in der medizinischen Praxis fast nie verwendet werden.

2. Diazotierung und Azokupplungsreaktionen. Diese Reaktionen werden verwendet, um primäre Amine zu öffnen. Diazotiertes Amin verbindet sich mit Beta-Naphthol, um eine charakteristische rote oder orange Farbe zu ergeben.

3. Halogenierungsreaktionen. Wird verwendet, um aliphatische Doppelbindungen zu öffnen - wenn Bromwasser hinzugefügt wird, wird Brom an die Doppelbindung hinzugefügt und die Lösung wird farblos. Eine charakteristische Reaktion von Anilin und Phenol besteht darin, dass bei Behandlung mit Bromwasser ein Tribromderivat gebildet wird, das ausfällt.

4. Kondensationsreaktionen von Carbonylverbindungen. Die Reaktion besteht in der Kondensation von Aldehyden und Ketonen mit primären Aminen, Hydroxylamin, Hydrazinen und Semicarbazid:

Die resultierenden Azomethine (oder Schiff-Basen) haben eine charakteristische gelbe Farbe. Die Reaktion wird verwendet, um beispielsweise Sulfonamide zu identifizieren. Der verwendete Aldehyd ist 4-Dimethylaminobenzaldehyd.

5. Oxidative Kondensationsreaktionen. Dem Prozess liegt die oxidative Spaltung und die Bildung des Azomethin-Farbstoffs zugrunde Ninhydrin-Reaktion. Diese Reaktion wird häufig zur Entdeckung und photokolorimetrischen Bestimmung von α- und β-Aminosäuren verwendet, in deren Gegenwart eine intensive dunkelblaue Farbe auftritt. Dies ist auf die Bildung eines substituierten Salzes von Diketohydrindyliden-Diketohydramin zurückzuführen, einem Kondensationsprodukt von überschüssigem Ninhydrin und reduziertem Ninhydrin mit Ammoniak, das während der Oxidation der Testaminosäure freigesetzt wird:

Zur Öffnung von Phenolen wird die Reaktion der Bildung von Triarylmethanfarbstoffen genutzt. So bilden Phenole in Wechselwirkung mit Formaldehyd Farbstoffe. Zu ähnlichen Reaktionen gehört die Wechselwirkung von Resorcin mit Phthalsäureanhydrid, die zur Bildung eines fluoreszierenden Farbstoffs – Fluorescein – führt.

Viele andere Reaktionen werden ebenfalls verwendet.

Von besonderem Interesse sind Reaktionen unter Bildung von Salzen und Komplexen. Anorganische Salze von Eisen (III), Kupfer (II), Silber, Kobalt, Quecksilber (II) und anderen zum Testen der Echtheit organischer Verbindungen: Carbonsäuren, einschließlich Aminosäuren, Derivate der Barbitursäure, Phenole, Sulfonamide, einige Alkaloide. Die Bildung von Salzen und Komplexverbindungen erfolgt nach dem allgemeinen Schema:

R-COOH + MX = R-COOM + HX

Die Komplexbildung von Aminen verläuft ähnlich:

R-NH 2 + X = R-NH 2 X

Eines der gebräuchlichsten Reagenzien in der pharmazeutischen Analyse ist eine Lösung von Eisen(III)-chlorid. Bei der Wechselwirkung mit Phenolen bildet es eine farbige Lösung von Phenoxiden, sie sind blau oder violett gefärbt. Diese Reaktion wird verwendet, um Phenol oder Resorcin zu entdecken. Meta-substituierte Phenole bilden jedoch keine farbigen Verbindungen (Thymol).

Kupfersalze bilden mit Sulfonamiden, Kobaltsalze mit Barbituraten Komplexverbindungen. Viele dieser Reaktionen werden auch zur quantitativen Bestimmung verwendet.

Identifizierung organischer Basen und ihrer Salze. Diese Gruppe von Methoden wird am häufigsten in vorgefertigten Formen verwendet, insbesondere beim Studium von Lösungen. So bilden Salze organischer Amine bei Zugabe von Alkalien einen Niederschlag einer Base (z. B. eine Lösung von Papaverinhydrochlorid) und umgekehrt Salze organischer Säuren bei Zugabe einer Mineralsäure einen Niederschlag einer organischen Säure Verbindung (z. B. Natriumsalicylat). Zur Identifizierung organischer Basen und ihrer Salze werden häufig die sogenannten Fällungsreagenzien verwendet. Es sind mehr als 200 Fällungsreagenzien bekannt, die mit organischen Verbindungen wasserunlösliche einfache oder komplexe Salze bilden. Die am häufigsten verwendeten Lösungen sind im zweiten Band der SP 11. Ausgabe angegeben. Ein Beispiel ist:
Scheibler-Reagenz - Phosphorwolframsäure;
Pikrinsäure
Styphninsäure
Pikraminsäure

Alle diese Reagenzien werden zur Fällung organischer Basen (z. B. Nitroxolin) verwendet.

Es sei darauf hingewiesen, dass alle diese chemischen Reaktionen zur Identifizierung von Arzneimitteln nicht allein, sondern in Kombination mit anderen, meist physikalisch-chemischen Methoden wie Chromatographie oder Spektroskopie verwendet werden. Generell ist darauf zu achten, dass das Problem der Authentizität von Arzneistoffen ein zentrales ist, denn Diese Tatsache bestimmt die Unbedenklichkeit, Sicherheit und Wirksamkeit des Medikaments, daher muss diesem Indikator große Aufmerksamkeit geschenkt werden, und es reicht nicht aus, die Echtheit der Substanz durch eine Methode zu bestätigen.

Allgemeine Anforderungen an Reinheitsprüfungen.

Ein ebenso wichtiger Indikator für die Qualität eines Arzneimittels ist die Reinheit. Alle Arzneimittel, unabhängig von der Art ihrer Herstellung, werden auf Reinheit geprüft. Dadurch wird der Gehalt an Verunreinigungen in der Zubereitung bestimmt. Es ist bedingt möglich, Verunreinigungen in zwei Gruppen zu unterteilen: Die erste Verunreinigungen, die eine pharmakologische Wirkung auf den Körper haben; die zweite Verunreinigungen, die den Reinigungsgrad der Substanz angeben. Letztere beeinträchtigen die Qualität des Arzneimittels nicht, reduzieren jedoch in großen Mengen seine Dosis und verringern dementsprechend die Aktivität des Arzneimittels. Daher setzen alle Arzneibücher bestimmte Grenzwerte für diese Verunreinigungen in Arzneimitteln. Das Hauptkriterium für die gute Qualität des Arzneimittels ist daher das Fehlen von Verunreinigungen, was von Natur aus unmöglich ist. Das Konzept der Abwesenheit von Verunreinigungen ist mit der Nachweisgrenze der einen oder anderen Methode verbunden.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Stoffen und ihren Lösungen geben eine ungefähre Vorstellung vom Vorhandensein von Verunreinigungen in Arzneimitteln und regeln deren Gebrauchstauglichkeit. Zur Beurteilung einer guten Qualität werden daher neben der Feststellung der Echtheit und der Bestimmung des Mengengehalts eine Reihe physikalischer und chemischer Tests durchgeführt, um den Reinheitsgrad zu bestätigen:

Transparenz und Trübungsgrad erfolgt durch Vergleich mit einem Trübungsstandard und die Transparenz wird durch Vergleich mit einem Lösungsmittel bestimmt.

Chromatizität. Eine Veränderung des Farbgrades kann bedingt sein durch:
a) das Vorhandensein einer fremden farbigen Verunreinigung;
b) eine chemische Veränderung in der Substanz selbst (Oxidation, Wechselwirkung mit Me +3 und +2 oder andere chemische Prozesse, die bei der Bildung von farbigen Produkten auftreten. Zum Beispiel:

Resorcin vergilbt während der Lagerung durch Oxidation unter Einwirkung von Luftsauerstoff zu Chinonen. In Gegenwart von beispielsweise Eisensalzen nimmt Salicylsäure durch die Bildung von Eisensalicylaten eine violette Farbe an.

Die Farbbeurteilung erfolgt durch Vergleich der Haupterfahrung mit Farbstandards, die Farblosigkeit wird durch Vergleich mit einem Lösungsmittel bestimmt.

Sehr häufig wird zum Nachweis organischer Verunreinigungen ein Test auf der Grundlage ihrer Wechselwirkung mit konzentrierter Schwefelsäure, die als Oxidations- oder Dehydratisierungsmittel wirken kann, verwendet. Als Ergebnis solcher Reaktionen entstehen farbige Produkte, deren Farbintensität den entsprechenden Farbstandard nicht überschreiten sollte.

Bestimmung des Weißgrades von pulverförmigen Arzneimitteln– physikalische Methode, erstmals in GF X1 enthalten. Der Weißgrad (Farbton) fester Arzneistoffe kann anhand der spektralen Eigenschaften des von der Probe reflektierten Lichts durch verschiedene instrumentelle Methoden bestimmt werden. Dazu werden Reflexionsgrade verwendet, wenn die Probe mit weißem Licht beleuchtet wird, das aus einer speziellen Quelle mit einer spektralen Verteilung stammt oder durch Lichtfilter geleitet wird (mit einer maximalen Transmission von 614 nm (rot) oder 439 nm (blau)). Sie können auch die Reflexion von Licht messen, das durch einen Grünfilter geleitet wird.

Eine genauere Beurteilung des Weißgrades von Arzneistoffen kann mit Reflexions-Spektralphotometern erfolgen. Der Wert des Weißgrads und des Helligkeitsgrads sind Merkmale der Qualität von Weiß und Weiß mit Arzneistoffnuancen. Ihre zulässigen Grenzen sind in privaten Artikeln geregelt.

Bestimmung von Säure, Alkalität, pH-Wert.

Die Veränderung dieser Indikatoren ist zurückzuführen auf:
a) eine Veränderung der chemischen Struktur des Arzneimittels selbst:

b) die Wechselwirkung des Arzneimittels mit dem Behälter, zum Beispiel Überschreiten der zulässigen Alkalitätsgrenzen in einer Novocainlösung aufgrund von Glasauswaschung;
c) Absorption gasförmiger Produkte (CO 2 , NH 3 ) aus der Atmosphäre.

Die Bestimmung der Qualität von Arzneimitteln anhand dieser Indikatoren erfolgt auf verschiedene Arten:

a) durch Veränderung der Farbe des Indikators wird zB eine Beimischung von Mineralsäuren in Borsäure durch Methylrot festgestellt, das durch die Einwirkung schwacher Borsäure seine Farbe nicht ändert, sich aber rosa verfärbt, wenn es mineralische Verunreinigungen enthält Säuren.

b) titrimetrische Methode - Um beispielsweise die zulässige Grenze des Gehalts an Jodwasserstoffsäure festzulegen, die während der Lagerung einer 10% igen Alkohollösung von I 2 gebildet wird, wird eine Titration mit Alkali durchgeführt (nicht mehr als 0,3 ml 0,1 mol / l NaOH nach Volumen des Titriermittels). (Formaldehydlösung - titriert mit Alkali in Gegenwart von Phenolphthalein).

In einigen Fällen legt der Global Fund das Volumen des Titriermittels fest, um den Säure- oder Alkaligehalt zu bestimmen.

Manchmal werden zwei austitrierte Lösungen nacheinander zugegeben: zuerst eine Säure und dann eine Lauge.

c) durch Bestimmung des pH-Wertes – für eine Reihe von Arzneimitteln (und zwangsläufig für alle Injektionslösungen) ist nach NTD vorgesehen, den pH-Wert zu bestimmen.

Techniken zur Herstellung einer Substanz bei der Untersuchung von Säure, Alkalität und pH-Wert

Herstellung einer Lösung einer bestimmten, in der NTD festgelegten Konzentration (für wasserlösliche Stoffe)
Für die wasserunlöslichen wird eine Suspension bestimmter Konzentration hergestellt und die Säure-Base-Eigenschaften des Filtrats bestimmt.
Bei flüssigen Zubereitungen, die mit Wasser nicht mischbar sind, wird mit Wasser gerührt, dann die wässrige Schicht abgetrennt und ihre Säure-Base-Eigenschaften bestimmt.
Bei unlöslichen Feststoffen und Flüssigkeiten kann die Bestimmung direkt in Suspension (ZnO) durchgeführt werden

Der pH-Wert kann ungefähr (bis 0,3 Einheiten) mit Indikatorpapier oder einem Universalindikator bestimmt werden.

Die kolorimetrische Methode basiert auf der Eigenschaft von Indikatoren, ihre Farbe in bestimmten Bereichen von pH-Werten zu ändern. Zur Durchführung der Tests werden Pufferlösungen mit konstanter Konzentration an Wasserstoffionen verwendet, die sich durch einen pH-Wert von 0,2 voneinander unterscheiden. Zu einer Reihe solcher Lösungen und zur Testlösung die gleiche Menge (2-3 Tropfen) des Indikators geben. Entsprechend der Farbübereinstimmung mit einer der Pufferlösungen wird der pH-Wert des Mediums der Testlösung beurteilt.

Bestimmung von flüchtigen Stoffen und Wasser.

Flüchtige Substanzen können entweder durch schlechte Reinigung aus Lösungsmitteln oder Zwischenprodukten oder durch Anreicherung von Abbauprodukten in Arzneimittel gelangen. Wasser im Arzneistoff kann kapillar, gebunden, chemisch gebunden (hydratisiert und kristallin) oder frei enthalten sein.

Durch Trocknung, Destillation und Titration mit Fischer-Lösung werden flüchtige Stoffe und Wasser bestimmt.

Trocknungsverfahren. Das Verfahren dient zur Bestimmung des Gewichtsverlustes beim Trocknen. Verluste können auf den Gehalt an hygroskopischer Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen in der Substanz zurückzuführen sein. In einer Flasche bei einer bestimmten Temperatur bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Häufiger wird die Substanz auf einer Temperatur von 100-105 ° C gehalten, aber die Bedingungen zum Trocknen und Bringen auf eine konstante Masse können unterschiedlich sein.

Die Bestimmung flüchtiger Stoffe kann bei einigen Produkten nach dem Glühverfahren erfolgen. Die Substanz wird in einem Tiegel erhitzt, bis die flüchtigen Substanzen vollständig entfernt sind. dann schrittweise die Temperatur bis zur vollständigen Kalzinierung bei Rotglut erhöhen. Die GPC regelt beispielsweise die Bestimmung von Natriumcarbonat-Verunreinigungen im Natriumbicarbonat-Arzneimittel nach der Kalzinierungsmethode. Natriumbicarbonat zerfällt in Natriumcarbonat, Kohlendioxid und Wasser:

Theoretisch beträgt der Gewichtsverlust 36,9 %. Laut GPC soll der Masseverlust mindestens 36,6 % betragen. Die Differenz zwischen dem theoretischen und dem in der GPC angegebenen Massenverlust bestimmt die zulässige Grenze der Natriumcarbonatverunreinigungen in der Substanz.

Destillationsverfahren in GF 11 heißt "Definition von Wasser", es erlaubt Ihnen, hygroskopisches Wasser zu bestimmen. Dieses Verfahren basiert auf der physikalischen Eigenschaft der Dämpfe zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten. Eine Mischung aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel destilliert bei einer niedrigeren Temperatur als jede dieser Flüssigkeiten. GPC1 empfiehlt die Verwendung von Toluol oder Xylol als organisches Lösungsmittel. Der Wassergehalt in der Prüfsubstanz wird durch ihr Volumen in der Vorlage nach Ende des Destillationsprozesses bestimmt.

Titration mit Fisher-Reagenz. Das Verfahren ermöglicht die Bestimmung des Gesamtgehalts an freiem und kristallinem Wasser in organischen, anorganischen Substanzen und Lösungsmitteln. Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Schnelligkeit der Durchführung und die Selektivität gegenüber Wasser. Die Fisher-Lösung ist eine Lösung von Schwefeldioxid, Jod und Pyridin in Methanol. Zu den Nachteilen des Verfahrens gehört neben der strikten Einhaltung der Dichtheit die Unmöglichkeit der Wasserbestimmung in Gegenwart von Stoffen, die mit den Bestandteilen des Reagenzes reagieren.

Asche-Definition.

Der Aschegehalt ist auf mineralische Verunreinigungen zurückzuführen, die in organischen Stoffen bei der Gewinnung von Hilfs- und Betriebsmitteln aus den Ausgangsprodukten (vor allem Metallkationen) auftreten, d.h. kennzeichnet das Vorhandensein anorganischer Verunreinigungen in organischen Substanzen.

a) totale Asche- wird durch die Verbrennungsergebnisse (Veraschen, Mineralisierung) bei hoher Temperatur bestimmt, charakterisiert die Summe aller anorganischen Substanzen-Verunreinigungen.

Zusammensetzung der Asche:
Carbonate: CaCO 3, Na 2 CO 3, K 2 CO 3, PbCO 3
Oxide: CaO, PbO
Sulfate: CaSO4
Chloride: CaCl 2
Nitrate: NaNO 3

Bei der Gewinnung von Arzneimitteln aus Pflanzenmaterial können mineralische Verunreinigungen durch Staubbelastung von Pflanzen, Aufnahme von Spurenelementen und anorganischen Verbindungen aus Boden, Wasser usw.

b) In Salzsäure unlösliche Asche, erhalten nach Behandlung der Gesamtasche mit verdünnter HCl. Die chemische Zusammensetzung der Asche sind Schwermetallchloride (AgCl, HgCl 2, Hg 2 Cl 2), d.h. hochgiftige Verunreinigungen.

in) Sulfat-Asche- Sulfatasche wird bei der Beurteilung der guten Qualität vieler organischer Substanzen bestimmt. Charakterisiert Verunreinigungen Mn + n in einer stabilen Sulfatform. Die anfallende Sulfatasche (Fe 3 (SO 4) 2, PbSO 4, CaSO 4) dient der anschließenden Bestimmung von Schwermetallverunreinigungen.

Verunreinigungen anorganischer Ionen - C1 -, SO 4 -2, NH 4 +, Ca +2, Fe +3 (+2) , Pv +2, As +3 (+5)

Verunreinigungen:
a) Verunreinigungen toxischer Natur (eine Beimischung von CN - in Jod),
b) mit antagonistischer Wirkung (Na und K, Mg und Ca)

Die Abwesenheit von Verunreinigungen, die in der Arzneisubstanz nicht erlaubt sind, wird durch eine negative Reaktion mit den entsprechenden Reagenzien festgestellt. Der Vergleich wird in diesem Fall mit einem Teil der Lösung durchgeführt, zu dem alle Reagenzien hinzugefügt werden, mit Ausnahme der Hauptreagenzien, die diese Verunreinigung öffnen (Kontrollexperiment). Eine positive Reaktion zeigt das Vorhandensein einer Verunreinigung und die schlechte Qualität des Medikaments an.

Zulässige Verunreinigungen - Verunreinigungen, die die pharmakologische Wirkung nicht beeinträchtigen und deren Gehalt in kleinen Mengen zugelassen ist, die von der NTD festgelegt wurden.

Um den zulässigen Grenzwert für den Gehalt an Ionenverunreinigungen in Arzneimitteln festzulegen, werden Referenzlösungen verwendet, die das entsprechende Ion in einer bestimmten Konzentration enthalten.

Einige Arzneistoffe werden durch Titration auf das Vorhandensein von Verunreinigungen getestet, beispielsweise die Bestimmung der Verunreinigung von Norsulfazol im Arzneimittel Fthalazol. Die Beimischung von Norsulfazol in Phthalazol wird quantitativ nitritometrisch bestimmt. Die Titration von 1 g Phthalazol sollte nicht mehr als 0,2 ml 0,1 mol/l NaNO 2 verbrauchen.

Allgemeine Anforderungen an Reaktionen, die in Tests auf akzeptable und nicht akzeptable Verunreinigungen verwendet werden:
1. Empfindlichkeit,
2. Spezifität,
3. Reproduzierbarkeit der verwendeten Reaktion.

Die Ergebnisse von Reaktionen, die unter Bildung farbiger Produkte verlaufen, werden im reflektierten Licht auf einem mattweißen Hintergrund beobachtet, und weiße Niederschläge in Form von Trübung und Opaleszenz werden im durchfallenden Licht auf einem schwarzen Hintergrund beobachtet.

Instrumentelle Methoden zur Bestimmung von Verunreinigungen.

Mit der Entwicklung von Analysemethoden steigen die Anforderungen an die Reinheit von Arzneistoffen und Darreichungsformen stetig. In modernen Arzneibüchern werden neben den betrachteten Methoden verschiedene instrumentelle Methoden verwendet, die auf den physikalisch-chemischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften von Substanzen basieren. Die Verwendung von UV- und sichtbarer Spektroskopie liefert selten positive Ergebnisse und dies liegt daran, dass die Struktur in der Regel Verunreinigungen, insbesondere organische Arzneimittel, enthält. Es ist der Struktur des Arzneimittels selbst ähnlich, sodass sich die Absorptionsspektren kaum unterscheiden, und die Konzentration der Verunreinigung ist normalerweise zehnmal niedriger als die der Hauptsubstanz, was differenzielle Analysemethoden ungeeignet macht und es nur erlaubt, die Verunreinigung abzuschätzen ungefähr, d.h. wie es allgemein als halbquantitativ bezeichnet wird. Etwas besser sind die Ergebnisse, wenn einer der Stoffe, insbesondere die Verunreinigung, eine Komplexverbindung bildet, der andere dagegen nicht, dann unterscheiden sich die Maxima der Spektren deutlich und die Verunreinigungen lassen sich bereits quantitativ bestimmen.

In den letzten Jahren sind IR-Fourier-Geräte in Unternehmen aufgetaucht, die es ermöglichen, den Gehalt sowohl der Hauptsubstanz als auch von Verunreinigungen, insbesondere Wasser, zu bestimmen, ohne die Probe zu zerstören, aber ihre Verwendung wird durch die hohen Kosten der Geräte und das Fehlen einer standardisierten Analyse eingeschränkt Methoden.

Hervorragende Verunreinigungsergebnisse sind möglich, wenn die Verunreinigung unter UV-Licht fluoresziert. Die Genauigkeit solcher Assays ist sehr hoch, ebenso wie ihre Empfindlichkeit.

Breite Anwendung für die Prüfung auf Reinheit und quantitative Bestimmung von Verunreinigungen sowohl in Arzneimitteln (Substanzen) als auch in Darreichungsformen, was vielleicht nicht weniger wichtig ist, weil. Viele Verunreinigungen werden während der Lagerung von Arzneimitteln gebildet, die durch chromatographische Methoden erhalten werden: HPLC, TLC, GLC.

Diese Methoden ermöglichen es, im Gegensatz zu anderen Methoden, Verunreinigungen quantitativ und jede der Verunreinigungen einzeln zu bestimmen. Die Methoden der HPLC- und GLC-Chromatographie werden in einem Vortrag von Prof. Dr. Myagkikh V.I. Wir konzentrieren uns nur auf die Dünnschichtchromatographie. Die Methode der Dünnschichtchromatographie wurde von dem russischen Wissenschaftler Tsvet entdeckt und existierte anfangs als Chromatographie auf Papier. Die Dünnschichtchromatographie (TLC) basiert auf dem Unterschied in den Bewegungsgeschwindigkeiten der Komponenten des analysierten Gemisches in einer flachen dünnen Schicht des Sorbens, wenn sich das Lösungsmittel (Elutionsmittel) durch sie hindurchbewegt. Sorbentien sind Kieselgel, Tonerde, Zellulose. Polyamid, Elutionsmittel - organische Lösungsmittel unterschiedlicher Polarität oder deren Mischungen untereinander und manchmal mit Lösungen von Säuren oder Laugen und Salzen. Der Trennmechanismus beruht auf den Verteilungskoeffizienten zwischen dem Sorptionsmittel und der flüssigen Phase der zu untersuchenden Substanz, die wiederum mit vielen, einschließlich der chemischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften der Substanzen verbunden sind.

Bei der DC wird die Oberfläche einer Aluminium- oder Glasplatte mit einer Sorbenssuspension bedeckt, an der Luft getrocknet und aktiviert, um Lösungsmittelspuren (Feuchtigkeit) zu entfernen. In der Praxis werden meist handelsübliche Platten mit fester Sorbensschicht verwendet. Tropfen der analysierten Lösung mit einem Volumen von 1–10 &mgr;l werden auf die Sorbensschicht aufgetragen. Der Rand der Platte wird in das Lösungsmittel eingetaucht. Das Experiment wird in einer speziellen Kammer durchgeführt - einem Glasgefäß, das mit einem Deckel verschlossen ist. Das Lösungsmittel bewegt sich unter Einwirkung von Kapillarkräften durch die Schicht. Eine gleichzeitige Trennung mehrerer unterschiedlicher Mischungen ist möglich. Um die Trennleistung zu erhöhen, wird eine Mehrfachelution entweder in senkrechter Richtung mit dem gleichen oder einem anderen Eluenten verwendet.

Nach Beendigung des Prozesses wird die Platte an der Luft getrocknet und die Lage der chromatographischen Zonen der Komponenten auf verschiedene Weise eingestellt, zB durch Bestrahlung mit UV-Strahlung, durch Besprühen mit Färbereagenzien, und in Joddampf gehalten. Auf dem resultierenden Verteilungsmuster (Chromatogramm) sind die chromatographischen Zonen der Mischungskomponenten entsprechend ihrer Sorbierbarkeit im gegebenen System punktförmig angeordnet.

Die Position der chromatographischen Zonen auf dem Chromatogramm wird durch den Wert von R f gekennzeichnet. was gleich dem Verhältnis des von der i-ten Komponente durchlaufenen Weges l i vom Startpunkt zum Weg Vп R f = l i / l ist.

Der Wert von R f hängt vom Verteilungskoeffizienten (Adsorption) K і und dem Verhältnis der Volumina der mobilen (V p) und stationären (V n) Phase ab.

Die Trennung in der TLC wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst: Zusammensetzung und Eigenschaften des Elutionsmittels, Art, Feinheit und Porosität des Sorbens, Temperatur, Feuchtigkeit, Größe und Dicke der Sorbensschicht und die Abmessungen der Kammer. Die Standardisierung experimenteller Bedingungen ermöglicht die Einstellung von R f mit einer relativen Standardabweichung von 0,03.

Die Identifizierung der Komponenten des Gemisches erfolgt durch die Werte von R f . Die quantitative Bestimmung von Substanzen in den Zonen kann direkt auf der Sorbensschicht durch die Fläche der chromatographischen Zone, die Fluoreszenzintensität der Komponente oder ihre Kombination mit einem geeigneten Reagenz durch radiochemische Methoden durchgeführt werden. Automatische Abtastinstrumente werden auch verwendet, um die Absorption, Transmission, Reflexion von Licht oder Radioaktivität von chromatographischen Zonen zu messen. Die getrennten Zonen können zusammen mit der Sorbensschicht von der Platte entfernt werden, die Komponente kann in das Lösungsmittel desorbiert werden und die Lösung kann spektrophotometrisch analysiert werden. Mittels DC können Substanzen in Mengen von 10 -9 bis 10 -6 bestimmt werden; der Bestimmungsfehler beträgt nicht weniger als 5-10%.

Physikalisch-chemische oder instrumentelle Analysemethoden

Physikalisch-chemische oder instrumentelle Analyseverfahren beruhen auf der Messung der im Verlauf der analytischen Reaktion auftretenden oder sich verändernden physikalischen Parameter des analysierten Systems mit Instrumenten (Instrumenten).

Die rasante Entwicklung physikalischer und chemischer Analysemethoden war darauf zurückzuführen, dass die klassischen Methoden der chemischen Analyse (Gravimetrie, Titrimetrie) den zahlreichen Anforderungen der chemischen, pharmazeutischen, metallurgischen, Halbleiter-, Nuklear- und anderen Industrien nicht mehr gerecht werden konnten eine Steigerung der Empfindlichkeit der Methoden auf 10-8 - 10-9 %, ihrer Selektivität und Schnelligkeit, die es ermöglichen würde, technologische Prozesse gemäß den Daten der chemischen Analyse zu steuern sowie automatisch und ferngesteuert durchzuführen.

Eine Reihe moderner physikalisch-chemischer Analyseverfahren ermöglicht die gleichzeitige qualitative und quantitative Analyse von Bestandteilen in derselben Probe. Die Genauigkeit der Analyse moderner physikalisch-chemischer Methoden ist vergleichbar mit der Genauigkeit klassischer Methoden, bei einigen, beispielsweise in der Coulometrie, sogar deutlich höher.

Zu den Nachteilen einiger physikalisch-chemischer Methoden gehören die hohen Kosten der verwendeten Instrumente und die Notwendigkeit, Standards zu verwenden. Daher haben klassische Analysemethoden nach wie vor ihren Wert nicht verloren und werden dort eingesetzt, wo es keine Beschränkungen hinsichtlich der Analysegeschwindigkeit gibt und wo eine hohe Genauigkeit bei einem hohen Gehalt der analysierten Komponente erforderlich ist.

Einteilung physikalischer und chemischer Analysemethoden

Die Einteilung der physikalisch-chemischen Analysemethoden basiert auf der Art der gemessenen physikalischen Größe des analysierten Systems, deren Wert eine Funktion der Stoffmenge ist. Dementsprechend werden alle physikalisch-chemischen Methoden in drei große Gruppen eingeteilt:

Elektrochemisch;

Optisch und spektral;

Chromatographisch.

Elektrochemische Analysemethoden basieren auf der Messung elektrischer Parameter: Stromstärke, Spannung, Gleichgewichtselektrodenpotentiale, elektrische Leitfähigkeit, Elektrizitätsmenge, deren Werte proportional zum Gehalt der Substanz im analysierten Objekt sind.

Optische und spektrale Analysemethoden basieren auf Messparametern, die die Auswirkungen der Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit Substanzen charakterisieren: die Intensität der Strahlung angeregter Atome, die Absorption monochromatischer Strahlung, der Brechungsindex von Licht, der Drehwinkel von die Ebene eines polarisierten Lichtstrahls usw.

Alle diese Parameter sind eine Funktion der Konzentration der Substanz im analysierten Objekt.

Chromatographische Verfahren sind Verfahren zur Auftrennung homogener Mehrstoffgemische in Einzelkomponenten durch Sorptionsverfahren unter dynamischen Bedingungen. Unter diesen Bedingungen verteilen sich die Komponenten auf zwei nicht mischbare Phasen: mobile und stationäre. Die Verteilung der Komponenten beruht auf der Differenz ihrer Verteilungskoeffizienten zwischen mobiler und stationärer Phase, was zu unterschiedlichen Transferraten dieser Komponenten von der stationären in die mobile Phase führt. Nach der Trennung kann der quantitative Gehalt jeder der Komponenten durch verschiedene Analysemethoden bestimmt werden: klassisch oder instrumentell.

Molekulare Absorptionsspektralanalyse

Die Molekularabsorptions-Spektralanalyse umfasst spektrophotometrische und photokolorimetrische Analysearten.

Die spektrophotometrische Analyse basiert auf der Bestimmung des Absorptionsspektrums oder der Messung der Lichtabsorption bei einer genau definierten Wellenlänge, die dem Maximum der Absorptionskurve der untersuchten Substanz entspricht.

Die photokolorimetrische Analyse basiert auf einem Vergleich der Farbintensität der untersuchten gefärbten und gefärbten Standardlösungen einer bestimmten Konzentration.

Moleküle einer Substanz haben eine bestimmte innere Energie E, deren Bestandteile sind:

Bewegungsenergie von Elektronen Eel, die sich im elektrostatischen Feld von Atomkernen befinden;

Schwingungsenergie der Atomkerne relativ zueinander E col;

Rotationsenergie des Moleküls E vr

und mathematisch ausgedrückt als Summe aller oben genannten Energien:

Wenn außerdem ein Molekül eines Stoffes Strahlung absorbiert, erhöht sich seine Anfangsenergie E 0 um die Energiemenge des absorbierten Photons, das heißt:

Aus der obigen Gleichheit folgt, dass je kürzer die Wellenlänge λ ist, desto größer ist die Schwingungsfrequenz und daher desto größer E, dh die Energie, die dem Molekül der Substanz bei der Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung verliehen wird. Daher ist die Art der Wechselwirkung von Strahlenenergie mit Materie in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts λ unterschiedlich.

Die Gesamtheit aller Frequenzen (Wellenlängen) elektromagnetischer Strahlung wird als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet. Das Wellenlängenintervall wird in Bereiche unterteilt: Ultraviolett (UV) ca. 10–380 nm, sichtbar 380–750 nm, Infrarot (IR) 750–100000 nm.

Die Energie, die einem Substanzmolekül durch UV- und sichtbare Strahlung verliehen wird, reicht aus, um eine Änderung des elektronischen Zustands des Moleküls zu bewirken.

Die Energie von Infrarotstrahlen ist geringer, daher reicht sie nur aus, um eine Änderung der Energie von Schwingungs- und Rotationsübergängen in einem Materiemolekül zu bewirken. So ist es möglich, in verschiedenen Teilen des Spektrums unterschiedliche Informationen über Zustand, Eigenschaften und Struktur von Stoffen zu erhalten.

Strahlungsabsorptionsgesetze

Spektrophotometrische Analysemethoden basieren auf zwei Hauptgesetzen. Das erste von ihnen ist das Bouguer-Lambert-Gesetz, das zweite Gesetz ist das Beersche Gesetz. Das kombinierte Bouguer-Lambert-Beer-Gesetz hat folgende Formulierung:

Die Absorption von monochromatischem Licht durch eine farbige Lösung ist direkt proportional zur Konzentration der lichtabsorbierenden Substanz und der Dicke der Lösungsschicht, die sie durchdringt.

Das Bouguer-Lambert-Beer-Gesetz ist das Grundgesetz der Lichtabsorption und liegt den meisten photometrischen Analysemethoden zugrunde. Mathematisch wird es durch die Gleichung ausgedrückt:

oder

der Wert lg ich / ich 0 heißt optische Dichte der absorbierenden Substanz und wird mit den Buchstaben D oder A bezeichnet. Dann lässt sich das Gesetz wie folgt schreiben:

Das Verhältnis der Intensität des monochromatischen Strahlungsflusses durch das Prüfobjekt zur Intensität des anfänglichen Strahlungsflusses wird als Transparenz oder Transmission der Lösung bezeichnet und mit dem Buchstaben T bezeichnet: T = ich / ich 0

Dieses Verhältnis kann in Prozent ausgedrückt werden. Der Wert von T, der die Transmission einer 1 cm dicken Schicht charakterisiert, wird Transmissionskoeffizient genannt. Die optische Dichte D und die Transmission T hängen durch die Beziehung zusammen

D und T sind die Hauptgrößen, die die Absorption einer Lösung einer bestimmten Substanz mit einer bestimmten Konzentration bei einer bestimmten Wellenlänge und Dicke der absorbierenden Schicht charakterisieren.

Die Abhängigkeit D(С) ist geradlinig und Т(С) oder Т(l) ist exponentiell. Dies wird nur bei monochromatischen Strahlungsflüssen strikt eingehalten.

Der Wert des Extinktionskoeffizienten K hängt von der Methode zum Ausdrücken der Konzentration der Substanz in der Lösung und der Dicke der absorbierenden Schicht ab. Wenn die Konzentration in Mol pro Liter ausgedrückt wird und die Schichtdicke in Zentimetern angegeben ist, wird sie als molarer Extinktionskoeffizient bezeichnet, der mit dem Symbol ε bezeichnet wird und gleich der optischen Dichte einer Lösung mit einer Konzentration von 1 mol / l ist , in eine Küvette mit einer Schichtdicke von 1 cm gegeben.

Der Wert des molaren Lichtabsorptionskoeffizienten hängt ab von:

Aus der Natur des gelösten Stoffes;

Wellenlängen von monochromatischem Licht;

Temperaturen;

Die Art des Lösungsmittels.

Gründe für die Nichtbeachtung des Bouger-Lambert-Beer-Gesetzes.

1. Das Gesetz ist nur für monochromatisches Licht abgeleitet und gültig, daher kann eine unzureichende Monochromatisierung zu einer Abweichung des Gesetzes führen, und dies umso mehr, je weniger Monochromatisierung des Lichts erfolgt.

2. In Lösungen können verschiedene Prozesse ablaufen, die die Konzentration einer absorbierenden Substanz oder ihre Beschaffenheit verändern: Hydrolyse, Ionisation, Hydratation, Assoziation, Polymerisation, Komplexbildung usw.

3. Die Lichtabsorption von Lösungen hängt maßgeblich vom pH-Wert der Lösung ab. Wenn sich der pH-Wert der Lösung ändert, kann sich Folgendes ändern:

Der Ionisierungsgrad eines schwachen Elektrolyten;

Die Existenzform von Ionen, die zu einer Änderung der Lichtabsorption führt;

Die Zusammensetzung der resultierenden farbigen Komplexverbindungen.

Daher gilt das Gesetz für stark verdünnte Lösungen und sein Anwendungsbereich ist begrenzt.

visuelle Farbmetrik

Die Farbintensität von Lösungen kann mit verschiedenen Methoden gemessen werden. Darunter werden subjektive (visuelle) Methoden der Farbmetrik und objektive, dh photokolorimetrische, unterschieden.

Visuelle Methoden sind solche Methoden, bei denen die Beurteilung der Farbintensität der Testlösung mit bloßem Auge erfolgt. Bei objektiven Methoden der kolorimetrischen Bestimmung werden anstelle der direkten Beobachtung Fotozellen verwendet, um die Farbintensität der Testlösung zu messen. Die Bestimmung erfolgt in diesem Fall in speziellen Geräten - Photokolorimetern, daher wird die Methode als photokolorimetrisch bezeichnet.

Sichtbare Lichtfarben:

Die Untersuchung von Substanzen ist eine ziemlich komplexe und interessante Angelegenheit. Tatsächlich kommen sie in ihrer reinen Form fast nie in der Natur vor. Meistens handelt es sich um Gemische mit komplexer Zusammensetzung, bei denen die Trennung der Komponenten bestimmte Anstrengungen, Fähigkeiten und Geräte erfordert.

Nach der Trennung ist es ebenso wichtig, die Zugehörigkeit eines Stoffes zu einer bestimmten Klasse korrekt zu bestimmen, dh zu identifizieren. Bestimmen Sie die Siede- und Schmelzpunkte, berechnen Sie das Molekulargewicht, prüfen Sie auf Radioaktivität und so weiter, im Allgemeinen untersuchen Sie. Hierzu werden verschiedene Verfahren eingesetzt, darunter auch physikalisch-chemische Analysemethoden. Sie sind sehr vielfältig und erfordern in der Regel den Einsatz spezieller Geräte. Über sie und wird weiter diskutiert.

Physikalische und chemische Analysemethoden: ein allgemeines Konzept

Was sind diese Methoden zur Identifizierung von Verbindungen? Dies sind Methoden, die auf der direkten Abhängigkeit aller physikalischen Eigenschaften eines Stoffes von seiner strukturchemischen Zusammensetzung beruhen. Da diese Indikatoren für jede Verbindung streng individuell sind, sind physikalisch-chemische Forschungsmethoden äußerst effektiv und liefern ein 100% iges Ergebnis bei der Bestimmung der Zusammensetzung und anderer Indikatoren.

So können solche Eigenschaften eines Stoffes zugrunde gelegt werden, wie zum Beispiel:

die Fähigkeit, Licht zu absorbieren;
Wärmeleitfähigkeit;
elektrische Leitfähigkeit;
Siedetemperatur;
Schmelzen und andere Parameter.

Physikalisch-chemische Forschungsmethoden unterscheiden sich wesentlich von rein chemischen Methoden zur Identifizierung von Substanzen. Als Ergebnis ihrer Arbeit gibt es keine Reaktion, dh die Umwandlung einer Substanz, sowohl reversibel als auch irreversibel. In der Regel bleiben die Compounds sowohl masse- als auch zusammensetzungsmäßig intakt.

Merkmale dieser Forschungsmethoden

Es gibt mehrere Hauptmerkmale, die für solche Methoden zur Bestimmung von Substanzen charakteristisch sind.

Die Untersuchungsprobe muss vor dem Eingriff nicht von Verunreinigungen gereinigt werden, da die Geräte dies nicht erfordern.
Physikalisch-chemische Analysemethoden haben eine hohe Empfindlichkeit sowie eine erhöhte Selektivität. Daher wird für die Analyse eine sehr kleine Menge der Testprobe benötigt, was diese Verfahren sehr bequem und effizient macht. Auch wenn es erforderlich ist, ein Element zu bestimmen, das in vernachlässigbaren Mengen im Gesamtnassgewicht enthalten ist, ist dies kein Hindernis für die angegebenen Methoden.
Die Analyse dauert nur wenige Minuten, daher ist ein weiteres Merkmal die kurze Dauer oder Schnelligkeit.
Die betrachteten Forschungsmethoden erfordern keine Verwendung teurer Indikatoren.

Es liegt auf der Hand, dass die Vorteile und Eigenschaften ausreichen, um physikalisch-chemische Forschungsmethoden unabhängig vom Tätigkeitsfeld universell und in fast allen Studien nachgefragt zu machen.

Einstufung

Es gibt mehrere Merkmale, auf deren Grundlage die betrachteten Methoden klassifiziert werden. Wir werden jedoch das allgemeinste System geben, das alle wichtigen Forschungsmethoden, die sich direkt auf physikalische und chemische beziehen, vereint und umfasst.

1. Elektrochemische Forschungsmethoden. Sie werden anhand des gemessenen Parameters unterteilt in:

Potentiometrie;
Voltammetrie;
Polarographie;
Oszillometrie;
Konduktometrie;
Elektrogravimetrie;
Coulometrie;
Amperometrie;
Dielkometrie;
Hochfrequenz-Konduktometrie.

2. Spektral. Enthalten:

optisch;
Röntgenphotoelektronenspektroskopie;
elektromagnetische und kernmagnetische Resonanz.

3. Thermik. Unterteilt in:

Thermal;
Thermogravimetrie;
Kalorimetrie;
Enthalpymetrie;
Delatometrie.

4. Chromatographische Methoden, nämlich:

Gas;
sedimentär;
geldurchdringend;
Austausch;
Flüssigkeit.

Es ist auch möglich, physikalisch-chemische Analysemethoden in zwei große Gruppen zu unterteilen. Die ersten sind diejenigen, die zur Zerstörung führen, dh zur vollständigen oder teilweisen Zerstörung einer Substanz oder eines Elements. Die zweite ist zerstörungsfrei und bewahrt die Integrität der Testprobe.

Praktische Anwendung solcher Methoden

Die Einsatzgebiete der betrachteten Arbeitsmethoden sind sehr vielfältig, aber alle haben natürlich auf die eine oder andere Weise einen Bezug zu Wissenschaft oder Technik. Im Allgemeinen können einige grundlegende Beispiele angeführt werden, aus denen deutlich wird, warum solche Verfahren benötigt werden.

Kontrolle über den Ablauf komplexer technologischer Prozesse in der Produktion. In diesen Fällen ist die Ausrüstung zur berührungslosen Kontrolle und Verfolgung aller strukturellen Glieder der Arbeitskette erforderlich. Dieselben Geräte beheben Störungen und Fehlfunktionen und geben einen genauen quantitativen und qualitativen Bericht über Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen.
Durchführung von chemischen Praktika, um die Ausbeute des Reaktionsproduktes qualitativ und quantitativ zu bestimmen.
Untersuchung einer Stoffprobe zur Bestimmung ihrer genauen elementaren Zusammensetzung.
Bestimmung der Menge und Qualität von Verunreinigungen in der Gesamtmasse der Probe.
Genaue Analyse von Zwischen-, Haupt- und Nebenteilnehmern der Reaktion.
Ein detaillierter Bericht über die Struktur der Materie und die Eigenschaften, die sie aufweist.
Entdeckung neuer Elemente und Gewinnung von Daten, die ihre Eigenschaften charakterisieren.
Praktische Bestätigung empirisch gewonnener theoretischer Daten.
Analytische Arbeiten mit hochreinen Substanzen, die in verschiedenen Technologiezweigen verwendet werden.
Titration von Lösungen ohne Verwendung von Indikatoren, die ein genaueres Ergebnis liefert und dank der Bedienung des Geräts eine völlig einfache Steuerung hat. Das heißt, der Einfluss des menschlichen Faktors wird auf Null reduziert.
Die wichtigsten physikalisch-chemischen Analysemethoden ermöglichen die Untersuchung der Zusammensetzung von:

Mineralien;
Mineral;
Silikate;
Meteoriten und Fremdkörper;
Metalle und Nichtmetalle;
Legierungen;
organische und anorganische Stoffe;
Einkristalle;
Seltene und Spurenelemente.

Einsatzgebiete von Methoden

Atomkraft;
Physik;
Chemie;
Funkelektronik;
Lasertechnologie;
Weltraumforschung und andere.

Die Klassifizierung physikalisch-chemischer Analysemethoden bestätigt nur, wie umfassend, genau und vielseitig sie für den Einsatz in der Forschung sind.

Elektrochemische Methoden

Grundlage dieser Verfahren sind Reaktionen in wässrigen Lösungen und an Elektroden unter Einwirkung von elektrischem Strom, also Elektrolyse. Dementsprechend ist die Energieart, die bei diesen Analyseverfahren verwendet wird, der Fluss von Elektronen.

Diese Methoden haben ihre eigene Klassifikation von physikalisch-chemischen Analysemethoden. Diese Gruppe umfasst die folgenden Arten.

Elektrische Gewichtsanalyse. Gemäß den Ergebnissen der Elektrolyse wird eine Masse von Substanzen von den Elektroden entfernt, die dann gewogen und analysiert wird. Holen Sie sich also Daten über die Masse von Verbindungen. Eine der Varianten solcher Arbeiten ist die Methode der internen Elektrolyse.
Polarographie. Grundlage ist die Messung der Stromstärke. Dieser Indikator ist direkt proportional zur Konzentration der gewünschten Ionen in der Lösung. Die amperometrische Titration von Lösungen ist eine Variante der betrachteten polarographischen Methode.
Die Coulometrie basiert auf dem Faradayschen Gesetz. Die für den Prozess aufgewendete Strommenge wird gemessen, von der aus sie dann zur Berechnung der Ionen in Lösung übergehen.
Potentiometrie - basierend auf der Messung der Elektrodenpotentiale der am Prozess Beteiligten.

Alle betrachteten Verfahren sind physikalisch-chemische Methoden zur quantitativen Analyse von Stoffen. Mit elektrochemischen Untersuchungsmethoden werden Mischungen in Bestandteile getrennt, die Menge an Kupfer, Blei, Nickel und anderen Metallen bestimmt.

Spektral

Es basiert auf den Prozessen der elektromagnetischen Strahlung. Es gibt auch eine Klassifizierung der verwendeten Methoden.

Flammenphotometrie. Dazu wird die Prüfsubstanz in eine offene Flamme gesprüht. Viele Metallkationen geben eine Farbe einer bestimmten Farbe, daher ist ihre Identifizierung auf diese Weise möglich. Im Grunde sind dies Stoffe wie: Alkali- und Erdalkalimetalle, Kupfer, Gallium, Thallium, Indium, Mangan, Blei und sogar Phosphor.
Absorptionsspektroskopie. Umfasst zwei Arten: Spektrophotometrie und Kolorimetrie. Grundlage ist die Bestimmung des vom Stoff absorbierten Spektrums. Es arbeitet sowohl im sichtbaren als auch im heißen (infraroten) Teil der Strahlung.
Turbidimetrie.
Nephelometrie.
Lumineszenzanalyse.
Refraktometrie und Polarometrie.

Offensichtlich handelt es sich bei allen in dieser Gruppe betrachteten Methoden um Methoden zur qualitativen Analyse eines Stoffes.

Emissionsanalyse

Dadurch werden elektromagnetische Wellen ausgesendet oder absorbiert. Anhand dieses Indikators kann man die qualitative Zusammensetzung der Substanz beurteilen, dh welche spezifischen Elemente in der Zusammensetzung der Forschungsstichprobe enthalten sind.

Chromatographisch

Physikalisch-chemische Studien werden oft in unterschiedlichen Umgebungen durchgeführt. In diesem Fall werden chromatographische Verfahren sehr bequem und effektiv. Sie werden in die folgenden Typen unterteilt.

Adsorptionsflüssigkeit. Im Mittelpunkt steht die unterschiedliche Fähigkeit der Komponenten zur Adsorption.
Gaschromatographie. Ebenfalls auf Adsorptionskapazität bezogen, nur für Gase und Stoffe im Dampfzustand. Es wird bei der Massenproduktion von Verbindungen in ähnlichen Aggregatzuständen verwendet, wenn das Produkt in einer Mischung herauskommt, die getrennt werden sollte.
Verteilungschromatographie.
Redox.
Ionenaustausch.
Papier.
Dünne Schicht.
Sedimentär.
Adsorptionskomplexierung.

Thermal

Physikalische und chemische Studien beinhalten auch die Verwendung von Methoden, die auf der Bildungs- oder Zerfallswärme von Substanzen basieren. Solche Methoden haben auch ihre eigene Klassifizierung.

Thermische Analyse.
Thermogravimetrie.
Kalorimetrie.
Enthalpometrie.
Dilatometrie.

Mit all diesen Methoden können Sie die Wärmemenge, die mechanischen Eigenschaften und die Enthalpien von Substanzen bestimmen. Anhand dieser Indikatoren wird die Zusammensetzung der Verbindungen quantifiziert.

Methoden der analytischen Chemie

Dieser Bereich der Chemie hat seine eigenen Besonderheiten, denn die Hauptaufgabe der Analytiker ist die qualitative Bestimmung der Zusammensetzung einer Substanz, ihre Identifizierung und quantitative Bilanzierung. In dieser Hinsicht werden analytische Analysemethoden unterteilt in:

chemisch;
biologisch;
physikalisch und chemisch.

Da uns letztere interessieren, werden wir uns überlegen, welche davon zur Bestimmung von Stoffen verwendet werden.

Die Hauptarten physikalisch-chemischer Methoden in der analytischen Chemie

Spektroskopisch - alle die gleichen wie die oben diskutierten.
Massenspektral - basierend auf der Einwirkung eines elektrischen und magnetischen Feldes auf freie Radikale, Partikel oder Ionen. Der physikalisch-chemische Analyselaborant liefert die kombinierte Wirkung der angezeigten Kraftfelder, und die Partikel werden gemäß dem Verhältnis von Ladung und Masse in separate Ionenströme getrennt.
radioaktive Methoden.
Elektrochemisch.
Biochemisch.
Thermal.

Was können wir durch solche Verarbeitungsmethoden über Substanzen und Moleküle lernen? Erstens die Isotopenzusammensetzung. Außerdem: Reaktionsprodukte, der Gehalt bestimmter Teilchen in besonders reinen Substanzen, die Massen der gesuchten Verbindungen und andere Dinge, die für Wissenschaftler nützlich sind.

Daher sind die Methoden der analytischen Chemie wichtige Wege, um Informationen über Ionen, Teilchen, Verbindungen, Substanzen und deren Analyse zu erhalten.

Nicht-wässrige Lösungsmittel sind in der modernen pharmazeutischen Analyse weit verbreitet. War früher das Hauptlösungsmittel in der Analyse Wasser, werden heute auch verschiedene nichtwässrige Lösungsmittel gleichzeitig verwendet (Eisessig oder wasserfreier Essig, Essigsäureanhydrid, Dimethylformamid, Dioxan usw.), die es ermöglichen, die Stärke von Basizität und Acidität zu ändern analysierte Substanzen. Es wurde eine Mikromethode entwickelt, insbesondere die Tropfenanalysemethode, die zur Verwendung bei der innerapothekeninternen Qualitätskontrolle von Arzneimitteln geeignet ist.

In den letzten Jahren wurden solche Forschungsmethoden weit entwickelt, bei denen eine Kombination verschiedener Methoden bei der Analyse von Arzneistoffen verwendet wird. Beispielsweise ist die Chromatographie-Massenspektrometrie eine Kombination aus Chromatographie und Massenspektrometrie. Physik, Quantenchemie und Mathematik durchdringen zunehmend die moderne pharmazeutische Analytik.

Die Analyse eines Arzneistoffs oder Rohstoffs muss mit einer äußeren Untersuchung begonnen werden, wobei auf Farbe, Geruch, Kristallform, Behälter, Verpackung, Glasfarbe zu achten ist. Nach externer Untersuchung des Untersuchungsgegenstandes wird eine Durchschnittsprobe zur Analyse gemäß den Anforderungen des Global Fund X (S. 853) entnommen.

Methoden zur Untersuchung von Arzneimitteln sind in physikalische, chemische, physikalisch-chemische und biologische Methoden unterteilt.

Physikalische Analysemethoden beinhalten die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften einer Substanz, ohne auf chemische Reaktionen zurückzugreifen. Dazu gehören: Bestimmung der Löslichkeit, Transparenz

oder der Grad der Trübung, Farbe; Bestimmung von Dichte (bei flüssigen Stoffen), Feuchtigkeit, Schmelzpunkt, Erstarrung, Siedepunkt. Geeignete Techniken sind in SP X (S. 756-776) beschrieben.

Chemische Forschungsmethoden basieren auf chemischen Reaktionen. Dazu gehören: Bestimmung des Aschegehalts, Reaktion der Umgebung (pH), Kennziffern von Ölen und Fetten (Säurezahl, Jodzahl, Verseifungszahl etc.).

Zur Identifizierung von Arzneistoffen werden nur solche Reaktionen verwendet, die mit einer visuellen Außenwirkung einhergehen, z. B. Farbänderung der Lösung, Gasentwicklung, Ausfällung oder Auflösung von Niederschlägen etc.

Zu den chemischen Forschungsmethoden gehören auch Gewichts- und Volumenmethoden der quantitativen Analyse, die in der analytischen Chemie angewendet werden (Neutralisation, Fällung, Redoxmethoden usw.). In den letzten Jahren hat die pharmazeutische Analyse solche chemischen Forschungsmethoden wie Titration in nichtwässrigen Medien, Komplexometrie eingeschlossen.

Die qualitative und quantitative Analyse organischer Arzneistoffe erfolgt in der Regel nach der Art der funktionellen Gruppen in ihren Molekülen.

Mit Hilfe physikalisch-chemischer Methoden werden physikalische Phänomene untersucht, die durch chemische Reaktionen entstehen. Beispielsweise wird bei der kolorimetrischen Methode die Farbintensität in Abhängigkeit von der Konzentration des Stoffes gemessen, bei der konduktometrischen Analyse die elektrische Leitfähigkeit von Lösungen usw.

Zu den physikalisch-chemischen Methoden gehören: optische (Refraktometrie, Polarimetrie, Emissions- und Fluoreszenzanalyseverfahren), Photometrie, einschließlich Photokolorimetrie und Spektrophotometrie, Nephelometrie, Turbodimetrie), elektrochemische (potentiometrische und polarographische Methoden), chromatographische Methoden.

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