namai > Muzika > Fizikiniai ir fizikiniai-cheminiai metodai. Fizikiniai-cheminiai vaistinių preparatų analizės metodai Cheminiai vaistinių preparatų analizės metodai


Fizikiniai ir fizikiniai-cheminiai metodai. Fizikiniai-cheminiai vaistinių preparatų analizės metodai Cheminiai vaistinių preparatų analizės metodai




Kaip žinoma, farmakopėjos analizės tikslas yra nustatyti sudėtingos vaisto formos autentiškumą, grynumą ir kiekybiškai įvertinti veikliąją medžiagą arba sudedamąsias dalis. Nepaisant to, kad kiekvienas iš šių farmakopėjos analizės etapų išsprendžia specifinę užduotį, jų negalima nagrinėti atskirai. Taigi autentiškumo reakcijos atlikimas kartais duoda atsakymą į tam tikros priemaišos buvimą ar nebuvimą. PAS-Na preparate kokybinė reakcija atliekama su geležies (III) chlorido tirpalu (kaip salicilo rūgšties darinys, jis sudaro violetinę raudoną spalvą). Tačiau nuosėdų atsiradimas šiame tirpale po trijų valandų rodo, kad yra 5-aminosalicilo rūgšties, kuri yra farmakologiškai neaktyvi, mišinio. Tačiau tokie pavyzdžiai yra gana reti.

Kai kurių konstantų – lydymosi temperatūros, tankio, specifinio sugerties greičio – nustatymas leidžia vienu metu padaryti išvadą apie tam tikros medžiagos autentiškumą ir grynumą. Kadangi įvairių preparatų tam tikrų konstantų nustatymo metodai yra identiški, juos tiriame bendruosiuose analizės metoduose. Žinių apie teorinius pagrindus ir gebėjimą atlikti apibrėžimą reikės vėliau atliekant įvairių narkotikų grupių analizę.

Farmakopėjos analizė yra neatskiriama farmacinės analizės dalis ir yra Valstybinėje farmakopėjoje ir kituose norminiuose dokumentuose (FS, FSP, GOST) nustatytų vaistų ir dozavimo formų tyrimo metodų rinkinys, naudojamas autentiškumui, grynumui ir kiekybinei analizei nustatyti.

Vaistų kokybės kontrolėje naudojami fizikiniai, fizikiniai-cheminiai, cheminiai ir biologiniai analizės metodai. ND testus sudaro keli pagrindiniai etapai:

    apibūdinimas;

    tirpumas;

    autentiškumas;

    fizinės konstantos (lydymosi, virimo arba distiliavimo temperatūra, lūžio rodiklis, savitasis sukimasis, tankis, spektrinės charakteristikos);

    tirpalų skaidrumas ir spalva;

    rūgštingumas arba šarmingumas, tirpalo pH;

    priemaišų nustatymas;

    svorio kritimas džiovinant;

    sulfato pelenai;

    kiekybinis įvertinimas.

Atsižvelgiant į vaistinio preparato pobūdį, kai kurių iš šių tyrimų gali nebūti arba gali būti atliekami kiti tyrimai, pavyzdžiui, rūgštingumas, jodo kiekis, muilinimo vertė ir kt.

Privati ​​​​bet kurio vaisto monografija prasideda skyriumi "Apibūdinimas", kuris daugiausia apibūdina fizines medžiagos savybes:

    agregacijos būsena (kietas, skystas, dujinis), jei kietas, tada nustatomas jo sklaidos laipsnis (smulkikristalinis, stambiakristalinis), kristalų forma (smailia, cilindrinė)

    medžiagos spalva – svarbus autentiškumo ir grynumo rodiklis. Dauguma vaistų yra bespalviai, tai yra, balti. Spalvinimas vizualiai nustatant agregacijos būseną. Nedidelis medžiagos kiekis dedamas plonu sluoksniu ant Petri lėkštelės arba laikrodžio stiklo ir žiūrimas baltame fone. SP X1 yra straipsnis "Miltelių pavidalo vaistų baltumo laipsnio nustatymas". Nustatymas atliekamas instrumentiniu metodu specialiais fotometrais "Specol-10". Jis pagrįstas šviesos, atsispindėjusios nuo vaisto mėginio, spektrine charakteristika. Taip vadinamas atspindžio koeficientas- atspindėtos šviesos srauto vertės ir kritimo vertės santykis. Išmatuoti atspindžio koeficientai leidžia nustatyti spalvos ar pilkšvo atspalvio buvimą arba nebuvimą medžiagose, apskaičiuojant baltumo laipsnį (α) ir ryškumo laipsnį (β). Kadangi atspalvių atsiradimas ar spalvos pasikeitimas, kaip taisyklė, yra cheminių procesų – oksidacijos, redukcijos – pasekmė, tai jau šis pradinis medžiagų tyrimo etapas leidžia daryti išvadas. Tai metodas neįtrauktas į SP X11 leidimą.

Kvapas apibrėžti retai iškart po pakuotės atidarymo 4-6 cm atstumu. Nėra kvapo atidarius pakuotę iš karto pagal metodą: 1-2 g medžiagos tolygiai paskirstoma ant 6-8 cm skersmens laikrodžio stiklo ir po 2 minučių kvapas nustatomas 4-6 cm atstumu.

Skiltyje Aprašymas gali būti nurodymų apie galimybę keisti medžiagas saugojimo metu. Pavyzdžiui, ruošiant kalcio chloridą nurodoma, kad jis yra labai higroskopiškas ir neryškus ore, o natrio jodidas - ore sudrėksta ir suyra, išsiskiriant jodui, kristaliniams hidratams, esant oro sąlygoms ar nesilaikant kristalizacijos sąlygomis gamyboje nebebus norimos išvaizdos ar formos kristalai, nei pagal spalvą.

Taigi, medžiagos išvaizdos tyrimas yra pirmas, bet labai svarbus medžiagų analizės žingsnis, todėl reikia mokėti susieti išvaizdos pokyčius su galimais cheminiais pokyčiais ir padaryti teisingą išvadą.

Tirpumas(GF XI, 1 leidimas, p. 175, GF XII, 1 leidimas, p. 92)

Tirpumas yra svarbus vaistinės medžiagos kokybės rodiklis. Paprastai ND pateikiamas tam tikras tirpiklių sąrašas, kuris geriausiai apibūdina šią fizinę savybę, kad ateityje būtų galima įvertinti kokybę viename ar kitame šios vaistinės medžiagos tyrimo etape. Taigi tirpumas rūgštyse ir šarmuose būdingas amfoteriniams junginiams (cinko oksidas, sulfonamidai), organinėms rūgštims ir bazėms (glutamo rūgštis, acetilsalicilo rūgštis, kodeinas). Tirpumo pokytis rodo mažiau tirpių priemaišų buvimą ar atsiradimą laikant, o tai apibūdina jų kokybės pasikeitimą.

SP XI tirpumas reiškia ne fizikinė konstanta, o savybė, išreikšta apytiksliais duomenimis ir tarnaujanti kaip apytikslė preparatų charakteristika.

Kartu su lydymosi temperatūra, medžiagos tirpumas pastovioje temperatūroje ir slėgyje yra vienas iš variantų, pagal kurią beveik visų vaistų autentiškumas ir grynumas (gera kokybė).

Rekomenduojama naudoti skirtingo poliškumo tirpiklius (dažniausiai tris); nerekomenduojama naudoti žemos virimo temperatūros ir degių (dietilo eteris) arba labai toksiškų (benzenas, metileno chloridas) tirpiklių.

Farmakopėja XI leid. priimtas du tirpumo išraiškos būdai :

    Dalimis (medžiagos ir tirpiklio santykis). Pavyzdžiui, natrio chlorido pagal FS tirpumas vandenyje išreiškiamas santykiu 1:3, tai reiškia, kad 1 g vaistinės medžiagos ištirpinti reikia ne daugiau kaip 3 ml vandens.

    Įprastinėmis sąlygomis(GF XI, p.176). Pavyzdžiui, natrio salicilatui PS tirpumas pateikiamas sąlyginėmis sąlygomis - „mes labai lengvai ištirpsime vandenyje“. Tai reiškia, kad 1 g medžiagos ištirpinti reikia iki 1 ml vandens.

Farmakopėja XII leidimas tik su sąlyga (1 g)

Sąlyginiai terminai ir jų reikšmės pateiktos lentelėje. 1. (GF XI, 1 leidimas, p. 176, GF XII, 1 leidimas, p. 92).

Sąlyginės tirpumo sąlygos

Sąlyginės sąlygos

Santrumpos

Tirpiklio kiekis (ml),

reikia ištirpinti 1g

medžiagų

Labai lengvai tirpsta

Lengvai tirpsta

Daugiau nei nuo 1 iki 10

Tirpus

mažai tirpus

Šiek tiek tirpsta

» nuo 100 iki 1000

Labai mažai tirpsta

» nuo 1000 iki 10000

Praktiškai netirpi

Sąlyginis terminas atitinka tam tikrą tirpiklio tūrio intervalą (ml), per kurį vienas gramas vaistinės medžiagos turi būti visiškai ištirpęs.

Tirpinimo procesas atliekamas tirpikliuose esant temperatūra 20°C. Siekiant sutaupyti vaistinės medžiagos ir tirpiklio, vaisto masė pasveriama taip (0,01 g tikslumu), kad vandens tirpumui nustatyti būtų išleista ne daugiau kaip 100 ml, o ne daugiau kaip 10 ml. -20 ml organinių tirpiklių.

vaistinė medžiaga (medžiaga) laikomas tirpiu , jei medžiagos dalelės tirpale neaptinkamos, kai stebima skleidžiama šviesa.

Metodika . (1 būdas). Pasverta vaisto masė, anksčiau sumalta į smulkius miltelius, pridedama prie išmatuoto tirpiklio tūrio, atitinkančio jo mažiausią tūrį, suplakama. Tada pagal lentelę. 1, tirpiklis palaipsniui įpilamas iki didžiausio tūrio ir nuolat maišomas 10 minučių. Praėjus šiam laikui, plika akimi tirpale negalima aptikti medžiagos dalelių. Pavyzdžiui, pasveriamas 1 g natrio benzoato, dedamas į mėgintuvėlį su 1 ml vandens, suplakamas ir palaipsniui įpilama 9 ml vandens, nes. natrio benzoatas lengvai tirpsta vandenyje (nuo 1 iki 10 ml).

Dėl lėtai tirpstančių vaistai, kuriems visiškai ištirpinti reikia daugiau nei 10 minučių, leidžiama kaitinti vandens vonioje iki 30°C. Stebėjimas atliekamas atšaldžius tirpalą iki 20°C ir stipriai purtant 1-2 minutes. Pavyzdžiui, kofeinas lėtai tirpsta vandenyje (1:60), kodeinas lėtai ir šiek tiek tirpsta vandenyje (100-1000), kalcio gliukonatas lėtai tirpsta 50 valandų vandenyje, kalcio laktatas lėtai tirpsta vandenyje, boro rūgštis. lėtai tirpsta 7 valandas glicerine.

2 būdas. Tirpumas, išreikštas dalimis, rodo tirpiklio tūrį ml, reikalingą 1 g medžiagos ištirpinti.

Metodika. (2 būdas) Ant rankinių svarstyklių pasverta vaistinio preparato masė ištirpinama RD nurodytame tirpiklio tūryje. Tirpale neturėtų būti aptiktos neištirpusios medžiagos dalelių.

Farmakopėjos monografijose nurodytas šių preparatų tirpumas dalimis: boro rūgštis(tirpsta 25 val. vandenyje, 25 val. alkoholyje, 4 val. verdančiame vandenyje); kalio jodidas(tirpsta 0,75 val. vandenyje, 12 val. alkoholyje ir 2,5 val. glicerino); natrio bromidas(tirpsta 1,5 val. vandenyje, 10 val. alkoholyje); kalio bromidas(tirpsta 1,7 dalyse vandens ir lyd. alkoholio); kalio chloridas ir natrio chloridas(r. į 3 valandas vandens).

Jei tiriamas, pavyzdžiui, natrio bromidas, elkitės taip: ant rankinių svarstyklių pasverkite 1 g natrio bromido, įpilkite 1,5 ml vandens ir purtykite, kol visiškai ištirps.

Bendrasis farmakopėjos straipsnis " Tirpumas » SP XII leidimas Papildytas medžiagų, kurių tirpumas nežinomas ir žinomas, tirpumo nustatymo metodų aprašymu.

Lydymosi temperatūra (T ° pl)

Lydymosi temperatūra yra pastovi charakteristika Grynumas medžiagų o kartu ir jos autentiškumas. Iš fizikos žinoma, kad lydymosi temperatūra yra temperatūra, kurioje medžiagos kietoji fazė yra pusiausvyroje su lydalu. Gryna medžiaga turi aiškią lydymosi temperatūrą. Kadangi vaistai gali turėti nedidelį kiekį priemaišų, nebematysime tokio aiškaus vaizdo. Šiuo atveju nustatomas intervalas, per kurį medžiaga ištirpsta. Paprastai šis intervalas yra 2 ◦ C. Ilgesnis intervalas rodo priemaišų buvimą nepriimtinose ribose.

Pagal GF X1 formuluotę pagal lydymosi temperatūra medžiagos supranta temperatūrų intervalas tarp lydymosi pradžios (pirmojo skysčio lašo atsiradimo) ir lydymosi pabaigos (visiško medžiagos perėjimo į skystą būseną).

Jei medžiagos lydymosi pradžia ar pabaiga yra neaiški, nustatyti tik lydymosi pradžioje arba pabaigoje. Kartais medžiaga išsilydo irdama, tokiu atveju ji nustatoma skilimo temperatūra, tai yra temperatūra, kuriai esant staigus esmės pasikeitimas(pvz., putojantis).

Metodai lydymosi temperatūros nustatymas

Metodo pasirinkimas yra padiktuotas du taškai:

    medžiagos stabilumas kaitinant ir

    galimybė sumalti į miltelius.

Remiantis GF X1 leidimu, yra 4 būdai nustatyti T ° pl:

    1 būdas – medžiagoms, kurias galima sutrinti į miltelius, stabilios kaitinant

    1a metodas – medžiagoms, kurias galima sutrinti į miltelius, ne atsparus karščiui

    2 ir 3 metodai – medžiagoms, kurios nėra trinamos

1, 1a ir 2 metodai apima 2 prietaisų naudojimą:

    PTP ( priemonė Tm nustatyti): jums pažįstamas iš organinės chemijos kurso, leidžia nustatyti viduje esančių medžiagų Tm nuo 20 ◦ C iki 360 ◦ NUO

    Įtaisas, sudarytas iš apvaliadugnės kolbos su įtaisytu mėgintuvėliu, į kurį įkišamas termometras su prie jo pritvirtintu kapiliaru, kuriame yra pradinė medžiaga. Išorinė kolba pripildoma ¾ aušinimo skysčio tūrio:

    vanduo (leidžia nustatyti Tm iki 80 ◦ C),

    vazelino aliejus arba skysti silikonai, koncentruota sieros rūgštis (leidžia nustatyti Tm iki 260 ◦ C),

    sieros rūgšties ir kalio sulfato mišinys santykiu 7:3 (leidžia nustatyti Tm virš 260 ◦ C)

Technika yra bendra, nepriklausomai nuo įrenginio.

Smulkiai sumaltos sausosios medžiagos dedamos į vidutinio dydžio kapiliarą (6-8 cm) ir į prietaisą įleidžiamos 10 laipsnių žemesnėje nei tikėtasi temperatūroje. Reguliuojant temperatūros kilimo greitį, fiksuojamas kapiliare esančios medžiagos pokyčių temperatūrų diapazonas.Tuo pačiu metu atliekami ne mažiau kaip 2 nustatymai ir imamas aritmetinis vidurkis.

Tm nustatomas ne tik grynoms medžiagoms, bet ir jų dariniams– oksimai, hidrazonai, bazės ir rūgštys, išskirtos iš jų druskų.

Skirtingai nuo GF XI GF XII red. lydymosi temperatūra kapiliariniu metodu reiškia ne intervalas tarp lydymosi pradžios ir pabaigos, bet pabaigos lydymosi temperatūra , kuris atitinka Europos farmakopėją.

Distiliavimo temperatūros ribos (T° kip.)

GF reikšmė apibrėžiama kaip intervalas tarp pradinio ir galutinio virimo taškų esant normaliam slėgiui. (101,3 kPa – 760 mm Hg). Paprastai intervalas yra 2°.

Pagal inicialą T ° virimas suprasti temperatūrą, kurioje pirmieji penki skysčio lašai buvo distiliuoti į imtuvą.

Pagal finalą- temperatūra, kurioje 95% skysčio pateko į imtuvą.

Ilgesnis intervalas, nei nurodyta atitinkamoje API, rodo, kad yra priemaišų.

CCI nustatymo prietaisas susideda iš

    karščiui atspari kolba su termometru, į kurią pilamas skystis,

    šaldytuvas ir

    priėmimo kolba (graduotas cilindras).

CCI, stebimas eksperimente, sukelia normalų slėgį pagal formulę:

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

Kur: p – normalus barometrinis slėgis (760 mm Hg)

p 1 – barometrinis slėgis eksperimento metu

K - Tbp padidėjimas 1 mm slėgio

Taigi, nustatant distiliavimo temperatūros ribas, nustatomos tikrumas ir grynumas eteris, etanolis, chloroetilas, halotanas.

OFS GF XII“ Distiliavimo temperatūros ribų nustatymas » papildytas apibrėžimu virimo taškas o privačiai FS rekomenduoja apibrėžti kietėjimo ar virimo temperatūra skystiems vaistams.

Tankis(GF XI, 1 laida, p. 24)

Tankis yra medžiagos masė tūrio vienetui. Išreiškiamas g/cm 3 .

ρ = m/ V

Jei masė matuojama g, o tūris – cm 3, tada tankis yra 1 cm 3 medžiagos masė.

Tankis nustatomas naudojant piknometrą (iki 0,001). arba hidrometras (matavimo tikslumas iki 0,01)

Žiūrėkite įrenginių įrenginį GF X1 leidime.

Vaistinių medžiagų tyrimo tikslas – nustatyti vaistinio preparato tinkamumą medicinos reikmėms, t.y. atitiktį šio vaisto reglamentiniam dokumentui.

Farmacinė analizė – tai mokslas apie biologiškai aktyvių medžiagų cheminį apibūdinimą ir matavimą visuose gamybos etapuose: nuo žaliavų kontrolės iki gaunamos vaistinės medžiagos kokybės įvertinimo, jos stabilumo tyrimo, galiojimo terminų nustatymo ir gatavos vaisto formos standartizavimas. Farmacinės analizės ypatumai yra jos universalumas ir medžiagų ar jų mišinių įvairovė, įskaitant atskiras chemines medžiagas, kompleksinius biologinių medžiagų mišinius (baltymus, angliavandenius, oligopeptidus ir kt.). Analizės metodai turi būti nuolat tobulinami, o jei UP farmakopėjoje vyravo cheminiai metodai, įskaitant kokybines reakcijas, tai šiuo metu daugiausia naudojami fizikiniai-cheminiai ir fizikiniai analizės metodai.

Farmacinė analizė, priklausomai nuo užduočių, apima įvairius vaistų kokybės kontrolės aspektus:
1. Farmakopėjos analizė;
2. Vaistų gamybos etapinė kontrolė;
3. Atskirų vaistų analizė.

Pagrindinė ir reikšmingiausia yra farmakopėjinė analizė, t.y. vaistų atitikties standartui analizė – farmakopėjos monografija ar kita ND, taigi ir jos tinkamumo patvirtinimas. Taigi keliami didelio analizės specifiškumo, selektyvumo, tikslumo ir patikimumo reikalavimai.

Išvada apie vaistinio preparato kokybę gali būti padaryta tik remiantis mėginio analize (statistiškai reikšminga imtis). Mėginių ėmimo procedūra nurodyta privačiame straipsnyje arba bendrame Pasaulinio fondo X1 straipsnyje. (2 laida) 15 p. Norint ištirti, ar vaistai atitinka norminės ir techninės dokumentacijos reikalavimus, atliekamas daugiapakopis mėginių ėmimas (mėginių ėmimas). Atliekant kelių etapų mėginių ėmimą, mėginys (imtis) formuojamas etapais ir kiekvienos pakopos produktai atsitiktinai atrenkami proporcingais kiekiais iš ankstesniame etape pasirinktų vienetų. Žingsnių skaičius nustatomas pagal pakuotės tipą.

1 etapas: pakavimo vienetų (dėžutės, dėžės ir kt.) parinkimas;
2 etapas: pakuotės vienetų pasirinkimas pakuotėse (dėžutės, buteliai, skardinės ir kt.);
3 etapas: produktų pasirinkimas pirminėje pakuotėje (ampulės, buteliukai, lizdinės plokštelės ir kt.).

Norėdami apskaičiuoti produktų skaičių kiekviename etape, naudokite formulę:

kur n-šio etapo pakuočių vienetų skaičius.

Konkreti mėginių ėmimo procedūra išsamiai aprašyta GF X1 leidimo 2 numeryje. Šiuo atveju analizė laikoma patikima, jei atkuriami bent keturi mėginiai.

Farmacinės analizės kriterijai

Įvairiais analizės tikslais svarbūs tokie kriterijai kaip analizės selektyvumas, jautrumas, tikslumas, analizės laikas, tiriamosios medžiagos kiekis.

Analizuojant sudėtingus preparatus, susidedančius iš kelių veikliųjų komponentų, būtinas analizės selektyvumas. Šiuo atveju analizės selektyvumas yra labai svarbus kiekybiniam kiekvienos medžiagos nustatymui.

Tikslumo ir jautrumo reikalavimai priklauso nuo tyrimo objekto ir tikslo. Tiriant grynumą ar priemaišas, naudojami labai jautrūs metodai. Laipsniškam gamybos valdymui svarbus laiko veiksnys, praleistas analizei.

Svarbus analizės metodo parametras yra metodo jautrumo riba. Ši riba reiškia mažiausią kiekį, kuriam esant galima patikimai aptikti tam tikrą medžiagą. Mažiausiai jautrūs yra cheminiai analizės metodai ir kokybinės reakcijos. Jautriausi fermentiniai ir biologiniai metodai atskiroms medžiagų makromolekulėms aptikti. Iš faktiškai naudojamų jautriausi yra radiocheminiai, kataliziniai ir fluorescenciniai metodai, kuriais galima nustatyti iki 10 -9 proc.; spektrofotometrinių metodų jautrumas 10 -3 -10 -6 %; potenciometrinis 10 -2%.

Sąvoka „analizės tikslumas“ vienu metu apima dvi sąvokas: gautų rezultatų atkuriamumą ir teisingumą.

Atkuriamumas – apibūdina analizės rezultatų sklaidą, palyginti su vidutine verte.

Teisingumas - atspindi skirtumą tarp tikrojo ir nustatyto medžiagos kiekio. Analizės tikslumas priklauso nuo instrumentų kokybės, analitiko patirties ir kt. Analizės tikslumas negali būti didesnis už mažiausiai tikslaus matavimo tikslumą. Tai reiškia, kad jei titravimo tikslumas yra ±0,2 ml plius nuotėkio paklaida taip pat yra ±0,2 ml, t.y. iš viso ±0,4 ml, tada suvartojus 20 ml titranto paklaida 0,2%. Sumažėjus mėginiui ir titranto kiekiui, mažėja tikslumas. Taigi, titrimetrinė analizė leidžia nustatyti santykinę ± (0,2-0,3) paklaidą. Kiekvienas metodas turi savo tikslumą. Analizuojant svarbu suprasti šias sąvokas:

Šiurkščios klaidos - yra klaidingas stebėtojo apskaičiavimas arba analizės metodikos pažeidimas. Tokie rezultatai atmetami kaip nepatikimi.

Sisteminės klaidos - atspindi analizės rezultatų teisingumą. Jie iškreipia matavimo rezultatus, kaip taisyklė, viena kryptimi tam tikra pastovia verte. Sistemines klaidas galima iš dalies pašalinti įvedant korekcijas, prietaiso kalibravimą ir kt.

Atsitiktinės klaidos - atspindi analizės rezultatų atkuriamumą. Jie vadinami nekontroliuojamais kintamaisiais. Atsitiktinių klaidų aritmetinis vidurkis linkęs į nulį. Todėl skaičiavimams reikia naudoti ne pavienių matavimų rezultatus, o kelių lygiagrečių nustatymų vidurkį.

Absoliuti klaida- parodo skirtumą tarp gauto rezultato ir tikrosios vertės. Ši paklaida išreiškiama tais pačiais vienetais kaip ir nustatoma vertė.

Santykinė klaida apibrėžimas yra lygus absoliučios paklaidos ir nustatytos reikšmės tikrosios vertės santykiui. Paprastai jis išreiškiamas procentais arba procentais.

Santykinių paklaidų reikšmės priklauso nuo metodo, kuriuo atliekama analizė ir kokia yra analizuojama medžiaga – atskira medžiaga ir daugelio komponentų mišinys.

Santykinė paklaida tiriant atskiras medžiagas spektrofotometriniu metodu yra 2-3%, IR spektrofotometrija - 5-12%; skysčių chromatografija 3-4%; potenciometrija 0,3-1%. Kombinuoti metodai paprastai sumažina analizės tikslumą. Biologiniai metodai yra mažiausiai tikslūs – jų santykinė paklaida siekia 50 proc.

Vaistinių medžiagų identifikavimo metodai.

Svarbiausias rodiklis tiriant vaistines medžiagas yra jų identifikavimas arba, kaip įprasta farmakopėjos straipsniuose, autentiškumas. Vaistinių medžiagų autentiškumui nustatyti naudojama daugybė metodų. Visi pagrindiniai ir bendrieji yra aprašyti GF X1 leidimo 1 numeryje. Istoriškai pagrindinis dėmesys buvo skiriamas cheminėms medžiagoms, įskaitant. kokybinės spalvos reakcijos, apibūdinančios tam tikrų jonų ar funkcinių grupių buvimą organiniuose junginiuose, tuo pat metu buvo plačiai naudojami ir fizikiniai metodai. Šiuolaikinėse farmakopėjose akcentuojami fizikiniai ir cheminiai metodai.

Sutelkime dėmesį į pagrindinį fiziniai metodai.

Lydymosi temperatūra yra gana stabili konstanta, apibūdinanti medžiagą, jos grynumą ir autentiškumą. Šis rodiklis plačiai naudojamas vaistinių medžiagų medžiagų standartizavimui. Lydymosi temperatūros nustatymo metodai yra išsamiai aprašyti GF X1, galite patys tai išbandyti laboratorinėse klasėse. Gryna medžiaga turi pastovią lydymosi temperatūrą, tačiau, pridedant priemaišų, lydymosi temperatūra, kaip taisyklė, labai sumažėja. Šis poveikis vadinamas maišymo testu, o būtent maišymo testas leidžia nustatyti vaisto autentiškumą naudojant standartinį mėginį arba žinomą mėginį. Tačiau yra išimčių, nes raceminė sulfokamforo rūgštis lydosi aukštesnėje temperatūroje, o įvairios indometacino kristalinės formos skiriasi lydymosi temperatūra. Tie. šis metodas yra vienas iš rodiklių, apibūdinančių tiek gaminio grynumą, tiek jo autentiškumą.

Kai kuriems vaistams naudojamas toks indikatorius kaip kietėjimo temperatūra. Kitas medžiagą apibūdinantis rodiklis yra virimo temperatūra arba distiliavimo temperatūros ribos. Šis indikatorius apibūdina skystas medžiagas, pavyzdžiui, etilo alkoholį. Virimo temperatūra yra mažiau būdingas rodiklis, jis labai priklauso nuo atmosferos slėgio, mišinių ar azeotropų susidarymo galimybės ir naudojamas gana retai.

Be kitų fizinių metodų, reikėtų pažymėti ryžtą tankis, klampumas. Standartiniai analizės metodai aprašyti SP X1. Metodas, apibūdinantis vaisto autentiškumą, taip pat yra jo tirpumo įvairiuose tirpikliuose nustatymas. Pagal GF X1 leid. Šis metodas apibūdinamas kaip savybė, kuri gali būti orientacinė bandomojo produkto charakteristika. Kartu su lydymosi temperatūra, medžiagos tirpumas yra vienas iš parametrų, pagal kurį nustatomas beveik visų vaistinių medžiagų autentiškumas ir grynumas. Farmakopėja nustato apytikslę medžiagų gradaciją pagal tirpumą nuo labai lengvai tirpios iki praktiškai netirpios. Šiuo atveju ištirpusia laikoma medžiaga, kurios tirpale sklindančioje šviesoje medžiagos dalelių nepastebima.

Fizikiniai ir cheminiai autentiškumo nustatymo metodai.

Informatyviausi medžiagų autentiškumo nustatymo požiūriu yra fizikiniai ir cheminiai metodai, pagrįsti medžiagų molekulių savybėmis sąveikauti su bet kokiais fiziniais veiksniais. Fizikiniai ir cheminiai metodai apima:

1.Spektriniai metodai
UV spektroskopija
Spektroskopija matomoje šviesoje
IR spektroskopija
Fluorescencinė spektroskopija
Atominės absorbcijos spektroskopija
Rentgeno analizės metodai
Branduolinis magnetinis rezonansas
Rentgeno spindulių difrakcijos analizė

2. Sorbciniai analizės metodai
Plonasluoksnė chromatografija
Dujų-skysčių chromatografija
Aukštos kokybės skysčių chromatografija
Elektroforezė
Jonoforezė
Gelio chromatografija

3.Masinės analizės metodai
Masių spektrometrija
Chromatomos spektrometrija

4. Elektrocheminiai analizės metodai
poliarografija
Elektronų paramagnetinis rezonansas

5. Standartinių pavyzdžių naudojimas

Trumpai panagrinėkime farmacijoje taikomus analizės metodus. Visus šiuos analizės metodus gruodžio pabaigoje jums išsamiai perskaitys profesorius V. I. Myagkikhas. Vaistinių medžiagų autentiškumui nustatyti naudojami kai kurie spektriniai metodai. Patikimiausias yra IR spektroskopijos žemo dažnio srities naudojimas, kur absorbcijos juostos patikimiausiai atspindi šią medžiagą. Šią sritį taip pat vadinu pirštų atspaudų sritimi. Paprastai autentiškumui patvirtinti naudojamas standartinio mėginio ir tiriamojo mėginio IR spektrų, paimtų standartinėmis sąlygomis, palyginimas. Visų absorbcijos juostų sutapimas patvirtina vaisto autentiškumą. UV ir regimosios spektroskopijos naudojimas yra mažiau patikimas, nes spektro prigimtis nėra individuali ir atspindi tik tam tikrą chromoforą organinio junginio struktūroje. Neorganiniams junginiams analizuoti, cheminiams elementams identifikuoti naudojama atominės absorbcijos spektroskopija ir rentgeno spektroskopija. Branduolinis magnetinis rezonansas leidžia nustatyti organinių junginių struktūrą ir yra patikimas autentiškumo patvirtinimo metodas, tačiau dėl instrumentų sudėtingumo ir didelių sąnaudų jis naudojamas labai retai ir, kaip taisyklė, tik tyrimams. tikslai. Fluorescencinė spektroskopija taikoma tik tam tikrai medžiagų klasei, kuri fluorescuoja veikiant UV spinduliuotei. Šiuo atveju fluorescencijos spektras ir fluorescencijos sužadinimo spektras yra gana individualūs, tačiau stipriai priklauso nuo terpės, kurioje duota medžiaga yra ištirpusi. Šis metodas dažniau naudojamas kiekybiniam nustatymui, ypač mažiems kiekiams, nes jis yra vienas jautriausių.

Rentgeno spindulių difrakcinė analizė yra patikimiausias medžiagos struktūros patvirtinimo metodas, leidžiantis nustatyti tikslią cheminės medžiagos struktūrą, tačiau ji tiesiog netinka srauto autentiškumo analizei ir yra naudojama išimtinai moksliniais tikslais. .

Sorbcijos analizės metodai rado labai platų pritaikymą farmacinėje analizėje. Jie naudojami autentiškumui, priemaišų buvimui ir kiekybiniam įvertinimui nustatyti. Išsamią paskaitą apie šiuos metodus ir naudojamą įrangą jums skaitys profesorius V. I. Myagkikh, Shimadzu, vieno iš pagrindinių chromatografinės įrangos gamintojų, atstovas regione. Šie metodai yra pagrįsti medžiagų sorbcijos-desorbcijos ant tam tikrų nešėjų nešiklio sraute principu. Priklausomai nuo nešiklio ir sorbento, jie skirstomi į plonasluoksnę chromatografiją, skysčių kolonėlės chromatografiją (analitinę ir preparatinę, įskaitant HPLC), dujų-skysčių chromatografiją, gelio filtravimą, jonoforezę. Paskutiniai du metodai naudojami sudėtingiems baltymų objektams analizuoti. Reikšmingas metodų trūkumas yra jų reliatyvumas, t.y. Chromatografija gali apibūdinti medžiagą ir jos kiekį tik palyginus su standartine medžiaga. Tačiau kaip reikšmingą pranašumą reikėtų pažymėti – didelį metodo patikimumą ir tikslumą, nes. chromatografijoje bet koks mišinys turi būti atskirtas į atskiras medžiagas, o analizės rezultatas yra būtent atskira medžiaga.

Masių spektrometriniai ir elektrocheminiai metodai autentiškumui patvirtinti naudojami retai.

Ypatingą vietą užima autentiškumo nustatymo metodai, palyginti su standartiniu pavyzdžiu. Šis metodas gana plačiai naudojamas užsienio farmakopėjose nustatant sudėtingų makromolekulių, kompleksinių antibiotikų, kai kurių vitaminų ir kitų ypač chiralinių anglies atomų turinčių medžiagų autentiškumą, nes optiškai aktyvios medžiagos autentiškumą nustatyti kitais metodais sunku arba net neįmanoma. metodus. Standartinis pavyzdys turėtų būti parengtas ir išleistas remiantis parengta ir patvirtinta farmakopėjos monografija. Rusijoje egzistuoja ir yra naudojami tik keli standartiniai mėginiai, o analizei dažniausiai naudojami vadinamieji RSO – darbiniai etaloniniai mėginiai, paruošti prieš pat eksperimentą iš žinomų ar atitinkamų medžiagų.

Cheminiai autentifikavimo metodai.

Vaistinių medžiagų identifikavimas cheminiais metodais daugiausia naudojamas neorganinėms vaistinėms medžiagoms, nes kiti metodai dažniausiai nepasiekiami arba jiems reikalinga sudėtinga ir brangi įranga. Kaip jau minėta, neorganiniai elementai lengvai atpažįstami atominės absorbcijos arba rentgeno spindulių spektroskopijos būdu. Mūsų farmakopėjos monografijose paprastai naudojami cheminio autentiškumo nustatymo metodai. Šie metodai paprastai skirstomi į:

Anijonų ir katijonų nusodinimo reakcijos. Tipiški pavyzdžiai yra natrio ir kalio jonų nusodinimo reakcijos su (cinkuranilo acetatu ir vyno rūgštimi), atitinkamai:

Tokios reakcijos naudojamos labai įvairiai ir bus išsamiai aptariamos specialiame farmacinės chemijos skyriuje apie neorganines medžiagas.

Redokso reakcijos.

Redokso reakcijos naudojamos metalams redukuoti iš oksidų. Pavyzdžiui, sidabras iš formalino oksido (sidabro veidrodžio reakcija):

Difenilamino oksidacijos reakcija yra nitratų ir nitritų autentiškumo tikrinimo pagrindas:

Anijonų neutralizacijos ir skilimo reakcijos.

Karbonatai ir hidrokarbonatai, veikiami mineralinių rūgščių, sudaro anglies rūgštį, kuri skyla į anglies dioksidą:

Panašiai skyla nitritai, tiosulfatai ir amonio druskos.

Bespalvės liepsnos spalvos pokyčiai. Natrio druskos nudažo liepsną geltonai, vario žaliai, kalio purpurine, kalcio plytų raudona spalva. Būtent šis principas naudojamas atominės absorbcijos spektroskopijoje.

Medžiagų skilimas pirolizės metu. Metodas naudojamas jodo, arseno, gyvsidabrio preparatams. Iš šiuo metu naudojamų labiausiai būdinga bazinio bismuto nitrato reakcija, kuri kaitinant suyra ir susidaro azoto oksidai:

Organinių elementų vaistinių medžiagų identifikavimas.

Kokybinė elementų analizė naudojama identifikuoti junginius, kurių organinėje molekulėje yra arseno, sieros, bismuto, gyvsidabrio, fosforo ir halogenų. Kadangi šių elementų atomai nėra jonizuoti, jiems identifikuoti naudojama išankstinė mineralizacija arba pirolizės, arba vėl pirolizės su sieros rūgštimi būdu. Sierą lemia sieros vandenilio reakcija su kalio nitroprusidu arba švino druskomis. Jodas taip pat nustatomas pirolizės būdu, išskiriant elementinį jodą. Iš visų šių reakcijų arseno nustatymas yra įdomus ne tiek kaip vaistas - jie praktiškai nenaudojami, o kaip priemaišų stebėjimo metodas, bet apie tai vėliau.

Organinių vaistinių medžiagų autentiškumo tikrinimas. Cheminės reakcijos, naudojamos organinių vaistinių medžiagų autentiškumui patikrinti, gali būti suskirstytos į tris pagrindines grupes:
1. Organinių junginių bendrosios cheminės reakcijos;
2. Druskų ir kompleksinių junginių susidarymo reakcijos;
3. Reakcijos, naudojamos organinėms bazėms ir jų druskoms identifikuoti.

Visos šios reakcijos galiausiai yra pagrįstos funkcinės analizės principais, t.y. molekulės reaktyvusis centras, kuris reaguodamas duoda atitinkamą atsaką. Dažniausiai tai yra kai kurių medžiagos savybių pasikeitimas: spalva, tirpumas, agregacijos būsena ir kt.

Panagrinėkime keletą cheminių reakcijų panaudojimo vaistinėms medžiagoms identifikuoti pavyzdžių.

1. Nitrinimo ir nitrozavimo reakcijos. Jie naudojami gana retai, pavyzdžiui, nustatyti fenobarbitalį, fenacetiną, dikainą, nors šie vaistai beveik niekada nenaudojami medicinos praktikoje.

2. Diazotizacijos ir azo jungimo reakcijos. Šios reakcijos naudojamos pirminiams aminams atidaryti. Diazotizuotas aminas jungiasi su beta-naftoliu, kad suteiktų būdingą raudoną arba oranžinę spalvą.

3. Halogeninimo reakcijos. Naudojamas alifatiniams dvigubiems ryšiams atidaryti – įpylus bromo vandens, į dvigubą jungtį įpilama bromo ir tirpalas tampa bespalvis. Būdinga anilino ir fenolio reakcija yra ta, kad juos apdorojant bromo vandeniu susidaro tribromo darinys, kuris nusėda.

4. Karbonilo junginių kondensacijos reakcijos. Reakciją sudaro aldehidų ir ketonų kondensacija su pirminiais aminais, hidroksilaminu, hidrazinais ir semikarbazidu:

Gauti azometinai (arba Šifo bazės) turi būdingą geltoną spalvą. Reakcija naudojama, pavyzdžiui, sulfonamidams identifikuoti. Naudojamas aldehidas yra 4-dimetilaminobenzaldehidas.

5. Oksidacinės kondensacijos reakcijos. Tai yra oksidacinio skilimo procesas ir azometino dažų susidarymas ninhidrino reakcija.Ši reakcija plačiai naudojama α- ir β-aminorūgščių atradimui ir fotokolorimetriniam nustatymui, kurioms esant atsiranda intensyvi tamsiai mėlyna spalva. Taip yra dėl to, kad susidaro pakeista diketohidridiliden-diketohidramino druska, ninhidrino pertekliaus ir redukuoto ninhidrino kondensacijos produktas su amoniaku, išsiskiriančiu oksiduojant bandomąją aminorūgštį:

Fenoliams atidaryti naudojama triarilmetano dažų susidarymo reakcija. Taigi fenoliai, sąveikaujantys su formaldehidu, sudaro dažus. Panašios reakcijos apima rezorcinolio sąveiką su ftalio anhidridu, dėl kurio susidaro fluorescencinis dažiklis - fluoresceinas.

Taip pat naudojama daug kitų reakcijų.

Ypač įdomios reakcijos su druskų ir kompleksų susidarymu. Geležies (III), vario (II), sidabro, kobalto, gyvsidabrio (II) ir kitų neorganinės druskos, skirtos organinių junginių autentiškumui tikrinti: karboksirūgštys, įskaitant aminorūgštis, barbitūro rūgšties dariniai, fenoliai, sulfonamidai, kai kurie alkaloidai. Druskų ir kompleksinių junginių susidarymas vyksta pagal bendrą schemą:

R-COOH + MX = R-COOM + HX

Sudėtingas aminų susidarymas vyksta panašiai:

R-NH2 + X = R-NH2 X

Vienas iš labiausiai paplitusių reagentų farmacinėje analizėje yra geležies (III) chlorido tirpalas. Sąveikaudamas su fenoliais, susidaro spalvotas fenoksidų tirpalas, jie būna mėlyni arba violetiniai. Ši reakcija naudojama fenoliui arba rezorcinoliui atrasti. Tačiau meta-pakeisti fenoliai nesudaro spalvotų junginių (timolio).

Vario druskos sudaro kompleksinius junginius su sulfonamidais, kobalto druskos su barbitūratais. Daugelis šių reakcijų taip pat naudojamos kiekybiniam nustatymui.

Organinių bazių ir jų druskų identifikavimas. Ši metodų grupė dažniausiai naudojama jau paruoštose formose, ypač tiriant sprendimus. Taigi, organinių aminų druskos, pridedant šarmų, sudaro bazės nuosėdas (pavyzdžiui, papaverino hidrochlorido tirpalas) ir atvirkščiai, organinių rūgščių druskos, pridėjus mineralinės rūgšties, sudaro organinės nuosėdas. junginys (pavyzdžiui, natrio salicilatas). Organinėms bazėms ir jų druskoms identifikuoti plačiai naudojami vadinamieji nusodinimo reagentai. Yra žinoma daugiau nei 200 nusodinamų reagentų, kurie su organiniais junginiais sudaro vandenyje netirpias paprastas arba kompleksines druskas. Dažniausiai naudojami sprendimai pateikti antrajame SP 11-ojo leidimo tome. Pavyzdys yra:
Scheibler reagentas – fosfotungsto rūgštis;
Pikrino rūgštis
Stifno rūgštis
Pikramo rūgštis

Visi šie reagentai naudojami organinėms bazėms (pavyzdžiui, nitroksolinui) nusodinti.

Pažymėtina, kad visos šios cheminės reakcijos naudojamos vaistinėms medžiagoms identifikuoti ne pačios, o kartu su kitais metodais, dažniausiai fizikiniais ir cheminiais, pavyzdžiui, chromatografija, spektroskopija. Apskritai būtina atkreipti dėmesį į tai, kad vaistinių medžiagų autentiškumo problema yra esminė, nes šis faktas lemia vaisto nekenksmingumą, saugumą ir efektyvumą, todėl šiam rodikliui reikia skirti didelį dėmesį ir neužtenka patvirtinti medžiagos autentiškumą vienu metodu.

Bendrieji grynumo bandymų reikalavimai.

Kitas ne mažiau svarbus vaistinio preparato kokybės rodiklis – grynumas. Visi vaistiniai preparatai, nepriklausomai nuo jų paruošimo būdo, yra tikrinami dėl grynumo. Tai lemia priemaišų kiekį preparate. Sąlygiškai galima priemaišas skirstyti į dvi grupes: pirmoji – priemaišas, kurios turi farmakologinį poveikį organizmui; antrasis – priemaišos, nurodančios medžiagos grynumo laipsnį. Pastarieji neturi įtakos vaisto kokybei, tačiau dideliais kiekiais sumažina jo dozę ir atitinkamai sumažina vaisto aktyvumą. Todėl visos farmakopėjos nustato tam tikras šių priemaišų vaistuose ribas. Taigi pagrindinis geros vaisto kokybės kriterijus yra priemaišų nebuvimas, o tai iš prigimties neįmanoma. Priemaišų nebuvimo samprata siejama su vieno ar kito metodo aptikimo riba.

Fizinės ir cheminės medžiagų ir jų tirpalų savybės suteikia apytikslį vaizdą apie priemaišų buvimą vaistuose ir reguliuoja jų tinkamumą naudoti. Todėl, siekiant įvertinti gerą kokybę, kartu nustatant autentiškumą ir kiekybinį turinį, atliekami keli fizikiniai ir cheminiai bandymai, siekiant patvirtinti jo grynumo laipsnį:

Skaidrumas ir drumstumo laipsnis atliekamas lyginant su drumstumo standartu, o skaidrumas nustatomas lyginant su tirpikliu.

Chromatiškumas. Spalvos laipsnio pasikeitimas gali būti dėl:
a) pašalinių spalvotų priemaišų buvimas;
b) pačios medžiagos cheminis pokytis (oksidacija, sąveika su Me +3 ir +2 arba kiti cheminiai procesai, vykstantys susidarant spalvotiems produktams. Pavyzdžiui:

Rezorcinolis laikymo metu pagelsta dėl oksidacijos, veikiant atmosferos deguoniui, susidarant chinonams. Esant, pavyzdžiui, geležies druskoms, dėl geležies salicilatų susidarymo salicilo rūgštis įgauna purpurinę spalvą.

Spalvos įvertinimas atliekamas lyginant pagrindinę patirtį su spalvų standartais, o bespalvis nustatomas lyginant su tirpikliu.

Labai dažnai organinėms priemaišoms aptikti naudojamas testas, pagrįstas jų sąveika su koncentruota sieros rūgštimi, kuri gali veikti kaip oksiduojanti arba dehidratuojanti medžiaga. Dėl tokių reakcijų susidaro spalvoti produktai.Gautos spalvos intensyvumas neturi viršyti atitinkamo spalvos standarto.

Miltelių pavidalo vaistų baltumo laipsnio nustatymas– fizinis metodas, pirmą kartą įtrauktas į GF X1. Kietųjų vaistinių medžiagų baltumo (atspalvio) laipsnį galima įvertinti įvairiais instrumentiniais metodais, remiantis nuo mėginio atspindėtos šviesos spektrinėmis charakteristikomis. Tam naudojami atspindžio koeficientai, kai mėginys apšviečiamas balta šviesa, gauta iš specialaus šaltinio, su spektriniu pasiskirstymu arba praleidžiama per šviesos filtrus (maksimalus pralaidumas 614 nm (raudona) arba 439 nm (mėlyna)). Taip pat galite išmatuoti šviesos, praleistos per žalią filtrą, atspindį.

Tikslesnis vaistinių medžiagų baltumo įvertinimas gali būti atliktas naudojant atspindžio spektrofotometrus. Baltumo laipsnio reikšmė ir ryškumo laipsnis yra baltumo ir baltumo su vaistinių medžiagų atspalviais kokybės charakteristikos. Jų leistinos ribos reglamentuojamos privačiuose straipsniuose.

Rūgštingumo, šarmingumo, pH nustatymas.

Šių rodiklių pokyčius lemia:
a) pačios vaistinės medžiagos cheminės struktūros pasikeitimas:

b) vaisto sąveika su konteineriu, pavyzdžiui, viršijant leistinas šarmingumo ribas novokaino tirpale dėl stiklo išplovimo;
c) dujinių produktų (CO 2 , NH 3) absorbcija iš atmosferos.

Vaistų kokybės nustatymas pagal šiuos rodiklius atliekamas keliais būdais:

a) keičiant indikatoriaus spalvą, pavyzdžiui, mineralinių rūgščių priemaišą boro rūgštyje lemia metilo raudonis, kuris nekeičia savo spalvos dėl silpnos boro rūgšties poveikio, tačiau nusidažo rausva spalva, jei joje yra mineralinių priemaišų. rūgštys.

b) titrimetrinis metodas - pavyzdžiui, norint nustatyti leistiną vandenilio rūgšties kiekio, susidarančio laikant 10% alkoholio tirpalą I 2, ribą, titruojama šarmu (ne daugiau kaip 0,3 ml 0,1 mol / l NaOH). pagal titranto tūrį). (Formaldehido tirpalas – titruojamas šarmu, esant fenolftaleinui).

Kai kuriais atvejais Pasaulinis fondas nustato titranto tūrį, kad nustatytų rūgštingumą ar šarmingumą.

Kartais iš eilės pridedami du titruoti tirpalai: pirmiausia rūgštis, o paskui šarmas.

c) nustatant pH reikšmę - daugeliui vaistų (ir būtinai visiems injekciniams tirpalams) pagal NTD, numatoma nustatyti pH vertę.

Medžiagos paruošimo būdai tiriant rūgštingumą, šarmingumą, pH

  1. Tam tikros NTD nurodytos koncentracijos tirpalo paruošimas (vandenyje tirpioms medžiagoms)
  2. Netirpiems vandenyje ruošiama tam tikros koncentracijos suspensija ir nustatomos filtrato rūgščių-šarmų savybės.
  3. Su vandeniu nesimaišantys skysti preparatai maišomi su vandeniu, po to atskiriamas vandeninis sluoksnis ir nustatomos jo rūgščių-šarmų savybės.
  4. Netirpios kietosios medžiagos ir skysčiai gali būti nustatomi tiesiogiai suspensijoje (ZnO).

Apytikslę pH vertę (iki 0,3 vienetų) galima nustatyti naudojant indikatorinį popierių arba universalų indikatorių.

Kolorimetrinis metodas pagrįstas indikatorių savybe keisti spalvą esant tam tikriems pH verčių intervalams. Bandymams atlikti naudojami buferiniai tirpalai su pastovia vandenilio jonų koncentracija, vienas nuo kito besiskiriantys 0,2 pH reikšme. Į tokių tirpalų seriją ir į tiriamąjį tirpalą įlašinkite tokį patį kiekį (2-3 lašus) indikatoriaus. Pagal spalvos sutapimą su vienu iš buferinių tirpalų sprendžiama apie tiriamojo tirpalo terpės pH vertę.

Lakiųjų medžiagų ir vandens nustatymas.

Lakiosios medžiagos gali patekti į vaistus dėl prasto valymo iš tirpiklių ar tarpinių produktų arba dėl skilimo produktų kaupimosi. Vanduo vaistinėje medžiagoje gali būti kapiliarinio, surišto, chemiškai surišto (hidratuoto ir kristalinio) arba laisvo pavidalo.

Lakioms medžiagoms ir vandeniui nustatyti naudojamas džiovinimas, distiliavimas ir titravimas Fišerio tirpalu.

džiovinimo būdas. Metodas naudojamas svorio netekimui džiovinant nustatyti. Nuostoliai gali atsirasti dėl to, kad medžiagoje yra higroskopinės drėgmės ir lakiųjų medžiagų. Džiovinami butelyje iki pastovaus svorio tam tikroje temperatūroje. Dažniau medžiaga laikoma 100–105 ºС temperatūroje, tačiau džiovinimo ir pastovios masės sąlygos gali skirtis.

Kai kurių produktų lakiosios medžiagos gali būti nustatomos uždegimo būdu. Medžiaga kaitinama tiglyje, kol visiškai pašalinamos lakiosios medžiagos. tada palaipsniui didinkite temperatūrą iki visiško kalcinavimo esant raudonam karščiui. Pavyzdžiui, GPC reglamentuoja natrio karbonato priemaišų nustatymą natrio bikarbonato vaistinėje medžiagoje kalcinavimo metodu. Natrio bikarbonatas skyla į natrio karbonatą, anglies dioksidą ir vandenį:

Teoriškai svorio netekimas yra 36,9%. GPC duomenimis, masės praradimas turėtų būti ne mažesnis kaip 36,6%. Skirtumas tarp teorinio ir nurodyto GPC masės nuostolių lemia leistiną natrio karbonato priemaišų medžiagoje ribą.

distiliavimo metodas GF 11 vadinamas „vandens apibrėžimu“, leidžia nustatyti higroskopinį vandenį. Šis metodas pagrįstas dviejų nesimaišančių skysčių garų fizikinėmis savybėmis. Vandens ir organinio tirpiklio mišinys distiliuojamas žemesnėje temperatūroje nei bet kuris iš šių skysčių. GPC1 rekomenduoja kaip organinį tirpiklį naudoti tolueną arba ksileną. Vandens kiekis bandomojoje medžiagoje nustatomas pagal jos tūrį imtuve pasibaigus distiliavimo procesui.

Titravimas Fišerio reagentu. Metodas leidžia nustatyti bendrą tiek laisvo, tiek kristalinio vandens kiekį organinėse, neorganinėse medžiagose, tirpikliuose. Šio metodo pranašumas yra vykdymo greitis ir selektyvumas vandens atžvilgiu. Fišerio tirpalas – tai sieros dioksido, jodo ir piridino tirpalas metanolyje. Vienas iš metodo trūkumų, be to, kad reikia griežtai laikytis sandarumo, yra tai, kad neįmanoma nustatyti vandens, kai yra medžiagų, kurios reaguoja su reagento komponentais.

Pelenų apibrėžimas.

Pelenų kiekis susidaro dėl mineralinių priemaišų, kurios atsiranda organinėse medžiagose iš pradinių produktų (pirmiausia metalo katijonų) gaunant pagalbines medžiagas ir įrangą, t.y. apibūdina neorganinių priemaišų buvimą organinėse medžiagose.

a) viso pelenų- nustatomas degimo (pelenavimo, mineralizacijos) aukštoje temperatūroje rezultatais, apibūdina visų neorganinių medžiagų-priemaišų sumą.

Pelenų sudėtis:
Karbonatai: CaCO 3, Na 2 CO 3, K 2 CO 3, PbCO 3
Oksidai: CaO, PbO
Sulfatai: CaSO4
Chloridai: CaCl2
Nitratai: NaNO 3

Gaunant vaistus iš augalinių medžiagų, mineralinių priemaišų gali atsirasti dėl augalų užterštumo dulkėmis, mikroelementų ir neorganinių junginių įsisavinimo iš dirvožemio, vandens ir kt.

b) Pelenai, netirpūs druskos rūgštyje, gautas apdorojus visus pelenus praskiesta HCl. Pelenų cheminė sudėtis yra sunkiųjų metalų chloridai (AgCl, HgCl 2, Hg 2 Cl 2), t.y. labai toksiškos priemaišos.

in) sulfato pelenai– Sulfatiniai pelenai nustatomi vertinant daugelio organinių medžiagų gerą kokybę. Apibūdina priemaišas Mn + n stabilioje sulfato formoje. Susidarę sulfatiniai pelenai (Fe 3 (SO 4) 2, PbSO 4, CaSO 4) naudojami tolesniam sunkiųjų metalų priemaišų nustatymui.

Neorganinių jonų priemaišos - C1 -, SO 4 -2, NH 4 +, Ca +2, Fe +3 (+2) , Pv +2, As +3 (+5)

Priemaišos:
a) toksiškos priemaišos (CN priemaiša jode),
b) turi antagonistinį poveikį (Na ir K, Mg ir Ca)

Neleidžiamų priemaišų vaistinėje medžiagoje nebuvimą lemia neigiama reakcija su atitinkamais reagentais. Palyginimas šiuo atveju atliekamas su tirpalo dalimi, į kurią pridedami visi reagentai, išskyrus pagrindinį, kuris atidaro šią priemaišą (kontrolinis eksperimentas). Teigiama reakcija rodo priemaišų buvimą ir prastą vaisto kokybę.

Leistinos priemaišos - priemaišų, kurios neturi įtakos farmakologiniam poveikiui ir kurių kiekis leidžiamas nedideliais kiekiais, nustatytais NTD.

Norint nustatyti leistiną jonų priemaišų kiekį vaistuose, naudojami etaloniniai tirpalai, kuriuose yra atitinkamas jonas tam tikra koncentracija.

Kai kurios vaistinės medžiagos yra tiriamos, ar nėra priemaišų, titruojant, pavyzdžiui, nustatant norsulfazolo priemaišą vaiste ftalazole. Norsulfazolo priemaiša ftalazole kiekybiškai nustatoma nitritometriniu metodu. Titruojant 1 g ftalazolo, reikia sunaudoti ne daugiau kaip 0,2 ml 0,1 mol/l NaNO 2 .

Bendrieji reikalavimai reakcijoms, kurios naudojamos atliekant bandymus dėl priimtinų ir nepriimtinų priemaišų:
1. jautrumas,
2. specifiškumas,
3. panaudotos reakcijos atkuriamumas.

Reakcijų, vykstančių susidarant spalvotiems produktams, rezultatai stebimi atspindėtoje šviesoje blankiame baltame fone, o baltos nuosėdos drumstumo ir opalescencijos pavidalu stebimos sklindančioje šviesoje juodame fone.

Priemaišų nustatymo instrumentiniai metodai.

Tobulėjant analizės metodams, vaistinių medžiagų ir dozavimo formų grynumo reikalavimai nuolat didėja. Šiuolaikinėse farmakopėjose kartu su nagrinėjamais metodais naudojami įvairūs instrumentiniai metodai, pagrįsti medžiagų fizikinėmis ir cheminėmis, cheminėmis ir fizikinėmis savybėmis. UV ir regimosios spektroskopijos naudojimas retai duoda teigiamų rezultatų ir taip yra dėl to, kad priemaišų, ypač organinių vaistų, struktūra, kaip taisyklė. Jis yra artimas paties vaisto struktūrai, todėl absorbcijos spektrai mažai skiriasi, o priemaišos koncentracija paprastai yra dešimt kartų mažesnė nei pagrindinės medžiagos, todėl diferencinės analizės metodai yra netinkami ir leidžia įvertinti tik priemaišą. apytiksliai, t.y. kaip paprastai vadinama pusiau kiekybine. Rezultatai kiek geresni, jei viena iš medžiagų, ypač priemaiša, sudaro kompleksinį junginį, o kita – ne, tuomet spektrų maksimumai labai skiriasi ir priemaišas jau galima nustatyti kiekybiškai.

Pastaraisiais metais įmonėse pasirodė IR-Fourier prietaisai, leidžiantys nustatyti tiek pagrindinės medžiagos, tiek priemaišų, ypač vandens, kiekį, nesunaikinant mėginio, tačiau jų naudojimą riboja didelė prietaisų kaina ir standartizuotos analizės trūkumas. metodus.

Puikūs priemaišų rezultatai galimi, kai priemaiša fluorescuoja UV šviesoje. Tokių tyrimų tikslumas yra labai didelis, kaip ir jų jautrumas.

Platus pritaikymas grynumo tyrimams ir priemaišų kiekybiniam nustatymui tiek vaistinėse medžiagose (medžiagose), tiek vaisto formose, o tai, ko gero, ne mažiau svarbu, nes. Laikant vaistus susidaro daug priemaišų, gautų chromatografiniais metodais: HPLC, TLC, GLC.

Šie metodai leidžia nustatyti priemaišas kiekybiškai ir kiekvieną priemaišą atskirai, priešingai nei kiti metodai. HPLC ir GLC chromatografijos metodus išsamiai aptars paskaitoje prof. Myagkikh V.I. Daugiausia dėmesio skirsime plonasluoksnei chromatografijai. Plonasluoksnės chromatografijos metodą atrado rusų mokslininkas Cvet ir iš pradžių egzistavo kaip chromatografija ant popieriaus. Plonasluoksnė chromatografija (TLC) pagrįsta analizuojamo mišinio komponentų judėjimo greičių skirtumu plokščiame ploname sorbento sluoksnyje, kai tirpiklis (eliuentas) juda per jį. Sorbentai yra silikagelis, aliuminio oksidas, celiuliozė. Poliamidas, eliuentai – skirtingo poliškumo organiniai tirpikliai arba jų mišiniai tarpusavyje, o kartais ir su rūgščių ar šarmų bei druskų tirpalais. Atskyrimo mechanizmas atsiranda dėl pasiskirstymo koeficientų tarp sorbento ir tiriamos medžiagos skystosios fazės, kuri savo ruožtu yra susijusi su daugeliu, įskaitant chemines ir fizikines bei chemines medžiagų savybes.

Atliekant TLC, aliuminio arba stiklo plokštės paviršius padengiamas sorbento suspensija, džiovinamas ore ir aktyvuojamas, kad pašalintų tirpiklio (drėgmės) pėdsakus. Praktikoje dažniausiai naudojamos komercinės gamybos plokštės su fiksuotu sorbento sluoksniu. Ant sorbento sluoksnio užlašinami 1-10 μl tūrio analizuojamo tirpalo lašai. Plokštelės kraštas panardinamas į tirpiklį. Eksperimentas atliekamas specialioje kameroje – stikliniame inde, uždarytame dangčiu. Tirpiklis juda per sluoksnį veikiamas kapiliarinių jėgų. Galima vienu metu atskirti kelis skirtingus mišinius. Siekiant padidinti atskyrimo efektyvumą, naudojamas daugkartinis eliuavimas statmena kryptimi su tuo pačiu arba skirtingu eliuentu.

Baigus procesą, plokštelė džiovinama ore, o komponentų chromatografinių zonų padėtis nustatoma įvairiais būdais, pvz., švitinant UV spinduliuote, purškiant dažikliais ir laikoma jodo garuose. Gautoje pasiskirstymo schemoje (chromatogramoje) mišinio komponentų chromatografinės zonos yra išdėstytos dėmių pavidalu, atsižvelgiant į jų sorbumą tam tikroje sistemoje.

Chromatografinių zonų padėtis chromatogramoje apibūdinama R f reikšme. kuris lygus i-tosios dedamosios nueito kelio l i nuo pradžios taško iki kelio Vп R f = l i / l santykiui.

R f reikšmė priklauso nuo pasiskirstymo (adsorbcijos) koeficiento K і ir judriosios (V p) ir stacionarios (V n) fazių tūrių santykio.

Atskyrimą TLC įtakoja daugybė veiksnių: eliuento sudėtis ir savybės, sorbento pobūdis, smulkumas ir poringumas, temperatūra, drėgmė, sorbento sluoksnio dydis ir storis bei kameros matmenys. Eksperimentinių sąlygų standartizavimas leidžia nustatyti R f santykiniu standartiniu nuokrypiu 0,03.

Mišinio komponentai identifikuojami pagal R f reikšmes. Medžiagų kiekybinis nustatymas zonose gali būti atliekamas tiesiogiai sorbento sluoksnyje pagal chromatografinės zonos plotą, komponento fluorescencijos intensyvumą arba jo derinį su tinkamu reagentu, radiocheminiais metodais. Automatiniai skenavimo prietaisai taip pat naudojami chromatografinių zonų šviesos sugerčiai, perdavimui, atspindžiui ar radioaktyvumui matuoti. Atskirtos zonos gali būti pašalintos iš plokštelės kartu su sorbento sluoksniu, komponentas gali būti desorbuojamas į tirpiklį, o tirpalas gali būti analizuojamas spektrofotometriškai. Naudojant TLC, medžiagos gali būti nustatomos nuo 10 -9 iki 10 -6; nustatymo paklaida ne mažesnė kaip 5-10%.

Fizikiniai-cheminiai arba instrumentiniai analizės metodai

Fizikiniai-cheminiai arba instrumentiniai analizės metodai yra pagrįsti analizuojamos sistemos fizikinių parametrų, atsirandančių ar kintančių analitinės reakcijos eigoje, matavimu, naudojant prietaisus (instrumentus).

Spartų fizikinių ir cheminių analizės metodų vystymąsi lėmė tai, kad klasikiniai cheminės analizės metodai (gravimetrija, titrimetrija) nebegalėjo patenkinti daugybės chemijos, farmacijos, metalurgijos, puslaidininkių, branduolinės ir kitų pramonės šakų užklausų. metodų jautrumo padidinimas iki 10-8 - 10-9%, jų selektyvumas ir greitumas, kas leistų kontroliuoti technologinius procesus pagal cheminės analizės duomenis, taip pat juos atlikti automatiškai ir nuotoliniu būdu.

Nemažai šiuolaikinių fizikinių ir cheminių analizės metodų leidžia vienu metu atlikti tiek kokybinę, tiek kiekybinę komponentų analizę tame pačiame mėginyje. Šiuolaikinių fizikinių ir cheminių metodų analizės tikslumas yra panašus į klasikinių metodų tikslumą, o kai kuriuose, pavyzdžiui, kulonometrijoje, jis yra žymiai didesnis.

Kai kurių fizikinių ir cheminių metodų trūkumai apima didelę naudojamų instrumentų kainą, poreikį naudoti standartus. Todėl klasikiniai analizės metodai vis dar neprarado savo vertės ir naudojami ten, kur nėra apribojimų analizės greičiui ir kai reikalingas didelis tikslumas esant dideliam analizuojamo komponento kiekiui.

Fizinių ir cheminių analizės metodų klasifikacija

Fizikinių ir cheminių analizės metodų klasifikacija grindžiama tiriamos sistemos išmatuoto fizikinio parametro pobūdžiu, kurio reikšmė priklauso nuo medžiagos kiekio. Atsižvelgiant į tai, visi fizikiniai ir cheminiai metodai yra suskirstyti į tris dideles grupes:

Elektrocheminiai;

Optinis ir spektrinis;

Chromatografinis.

Elektrocheminiai analizės metodai yra pagrįsti elektrinių parametrų matavimu: srovės stipriu, įtampa, pusiausvyros elektrodų potencialais, elektriniu laidumu, elektros kiekiu, kurių reikšmės yra proporcingos medžiagos kiekiui analizuojamame objekte.

Optiniai ir spektriniai analizės metodai yra pagrįsti matavimo parametrais, apibūdinančiais elektromagnetinės spinduliuotės sąveikos su medžiagomis poveikį: sužadintų atomų spinduliavimo intensyvumu, monochromatinės spinduliuotės sugertimi, šviesos lūžio rodikliu, šviesos lūžio rodikliu, poliarizuoto šviesos pluošto plokštuma ir kt.

Visi šie parametrai priklauso nuo medžiagos koncentracijos analizuojamame objekte.

Chromatografiniai metodai – tai homogeninių daugiakomponentių mišinių atskyrimo į atskirus komponentus metodai sorbcijos metodais dinaminėmis sąlygomis. Esant tokioms sąlygoms, komponentai yra paskirstyti tarp dviejų nesimaišančių fazių: mobiliosios ir stacionarios. Komponentų pasiskirstymas pagrįstas jų pasiskirstymo koeficientų skirtumais tarp judriosios ir stacionarios fazės, dėl ko skiriasi šių komponentų perdavimo iš stacionarios į judančiąją fazės greičiai. Po atskyrimo kiekvieno komponento kiekybinis kiekis gali būti nustatomas įvairiais analizės metodais: klasikine arba instrumentine.

Molekulinės sugerties spektrinė analizė

Molekulinės sugerties spektrinė analizė apima spektrofotometrinius ir fotokolorimetrinius analizės tipus.

Spektrofotometrinė analizė pagrįsta sugerties spektro nustatymu arba šviesos sugerties matavimu esant griežtai apibrėžtam bangos ilgiui, kuris atitinka tiriamos medžiagos sugerties kreivės maksimumą.

Fotokolorimetrinė analizė pagrįsta tirtų spalvotų ir standartinių tam tikros koncentracijos spalvotų tirpalų spalvos intensyvumo palyginimu.

Medžiagos molekulės turi tam tikrą vidinę energiją E, kurios komponentai yra:

Atomo branduolių elektrostatiniame lauke esančių elektronų judėjimo energija Еel;

Atominių branduolių virpesių energija vienas kito atžvilgiu E col;

Molekulės sukimosi energija E vr

ir matematiškai išreikštas kaip visų pirmiau minėtų energijų suma:

Be to, jei medžiagos molekulė sugeria spinduliuotę, tada jos pradinė energija E 0 padidėja absorbuoto fotono energijos kiekiu, tai yra:


Iš aukščiau pateiktos lygybės išplaukia, kad kuo trumpesnis bangos ilgis λ, tuo didesnis virpesių dažnis, taigi, tuo didesnis E, ty energija, perduodama medžiagos molekulei sąveikaujant su elektromagnetine spinduliuote. Todėl spindulių energijos ir materijos sąveikos pobūdis, priklausantis nuo šviesos bangos ilgio λ, bus skirtingas.

Visų elektromagnetinės spinduliuotės dažnių (bangos ilgių) visuma vadinama elektromagnetiniu spektru. Bangos ilgio intervalas skirstomas į sritis: ultravioletinis (UV) maždaug 10-380 nm, matomas 380-750 nm, infraraudonasis (IR) 750-100000 nm.

Energijos, kurią medžiagos molekulei suteikia UV ir matoma spinduliuotė, pakanka, kad pasikeistų molekulės elektroninė būsena.

Infraraudonųjų spindulių energija yra mažesnė, todėl jos pakanka tik sukelti medžiagos molekulėje vykstančių virpesių ir sukimosi perėjimų energijos pokytį. Taigi skirtingose ​​spektro dalyse galima gauti skirtingą informaciją apie medžiagų būseną, savybes ir struktūrą.

Radiacijos sugerties dėsniai

Spektrofotometriniai analizės metodai remiasi dviem pagrindiniais dėsniais. Pirmasis iš jų yra Bouguer-Lambert dėsnis, antrasis yra Beer įstatymas. Kombinuotas Bouguer-Lambert-Beer įstatymas turi tokią formuluotę:

Monochromatinės šviesos sugertis spalvotu tirpalu yra tiesiogiai proporcinga šviesą sugeriančios medžiagos koncentracijai ir tirpalo sluoksnio, per kurį ji praeina, storiui.

Bouguer-Lambert-Beer įstatymas yra pagrindinis šviesos sugerties dėsnis ir yra daugelio fotometrinių analizės metodų pagrindas. Matematiškai tai išreiškiama lygtimi:


arba

vertė lg aš / aš 0 vadinamas sugeriančios medžiagos optiniu tankiu ir žymimas raidėmis D arba A. Tada dėsnį galima parašyti taip:

Vienspalvio spinduliuotės srauto, praeinančio per bandomąjį objektą, intensyvumo santykis su pradinio spinduliuotės srauto intensyvumu vadinamas tirpalo skaidrumu arba pralaidumu ir žymimas raide T: T = aš / aš 0

Šis santykis gali būti išreikštas procentais. T reikšmė, apibūdinanti 1 cm storio sluoksnio pralaidumą, vadinama perdavimo koeficientu. Optinis tankis D ir pralaidumas T yra susiję ryšiu

D ir T yra pagrindiniai dydžiai, apibūdinantys tam tikros koncentracijos tam tikros medžiagos tirpalo absorbciją esant tam tikram bangos ilgiui ir sugeriančio sluoksnio storiui.

Priklausomybė D(С) yra tiesinė, o Т(С) arba Т(l) yra eksponentinė. To griežtai laikomasi tik monochromatiniams spinduliuotės srautams.

Ekstinkcijos koeficiento K reikšmė priklauso nuo medžiagos koncentracijos tirpale išreiškimo būdo ir sugeriančio sluoksnio storio. Jei koncentracija išreiškiama moliais litre, o sluoksnio storis yra centimetrais, tada jis vadinamas moliniu ekstinkcijos koeficientu, žymimu simboliu ε ir yra lygus tirpalo, kurio koncentracija yra 1 mol / l, optiniam tankiui. , dedamas į kiuvetę, kurios sluoksnio storis 1 cm.

Molinės šviesos sugerties koeficiento reikšmė priklauso nuo:

Nuo tirpios medžiagos prigimties;

Monochromatinės šviesos bangos ilgiai;

Temperatūros;

Tirpiklio prigimtis.

Bouger-Lambert-Beer įstatymo nesilaikymo priežastys.

1. Dėsnis yra išvestas ir galioja tik monochromatinei šviesai, todėl nepakankamas monochromatizavimas gali sukelti dėsnio nukrypimą, o juo labiau šviesos monochromatizaciją.

2. Tirpaluose gali vykti įvairūs procesai, keičiantys sugeriančios medžiagos koncentraciją ar jos pobūdį: hidrolizė, jonizacija, hidratacija, asociacija, polimerizacija, kompleksų susidarymas ir kt.

3. Tirpalų šviesos sugertis labai priklauso nuo tirpalo pH. Pasikeitus tirpalo pH, gali pasikeisti:

Silpno elektrolito jonizacijos laipsnis;

Jonų egzistavimo forma, dėl kurios pasikeičia šviesos sugertis;

Gautų spalvotų kompleksinių junginių sudėtis.

Todėl įstatymas galioja labai atskiestiems tirpalams, o jo taikymo sritis yra ribota.

vizualinė kolorimetrija

Tirpalų spalvos intensyvumą galima išmatuoti įvairiais metodais. Tarp jų išskiriami subjektyvūs (vizualiniai) kolorimetrijos metodai ir objektyvūs, tai yra fotokolorimetriniai.

Vizualiniai metodai yra tokie metodai, kai tiriamojo tirpalo spalvos intensyvumas vertinamas plika akimi. Taikant objektyvius kolorimetrinio nustatymo metodus, bandomojo tirpalo spalvos intensyvumui matuoti vietoj tiesioginio stebėjimo naudojami fotoelementai. Nustatymas šiuo atveju atliekamas specialiuose prietaisuose – fotokolorimetrais, todėl metodas vadinamas fotokolorimetriniu.

Matomos šviesios spalvos:

Medžiagų tyrimas yra gana sudėtingas ir įdomus dalykas. Tiesą sakant, gryna forma jie beveik niekada nerandami gamtoje. Dažniausiai tai yra sudėtingos sudėties mišiniai, kuriuose komponentų atskyrimas reikalauja tam tikrų pastangų, įgūdžių ir įrangos.

Po atskyrimo taip pat svarbu teisingai nustatyti medžiagos priklausymą tam tikrai klasei, ty ją identifikuoti. Nustatykite virimo ir lydymosi taškus, apskaičiuokite molekulinę masę, patikrinkite radioaktyvumą ir tt, apskritai, tirkite. Tam naudojami įvairūs metodai, įskaitant fizikinius ir cheminius analizės metodus. Jie yra gana įvairūs ir, kaip taisyklė, reikalauja specialios įrangos. Apie juos ir bus aptarta toliau.

Fizikiniai ir cheminiai analizės metodai: bendra samprata

Kokie yra šie junginių identifikavimo metodai? Tai metodai, pagrįsti tiesiogine visų fizinių medžiagos savybių priklausomybe nuo jos struktūrinės cheminės sudėties. Kadangi šie rodikliai yra griežtai individualūs kiekvienam junginiui, fizikinių ir cheminių tyrimų metodai yra ypač veiksmingi ir duoda 100% rezultatą nustatant sudėtį ir kitus rodiklius.

Taigi galima remtis tokiomis medžiagos savybėmis, kaip antai:

  • gebėjimas sugerti šviesą;
  • šilumos laidumas;
  • elektrinis laidumas;
  • virimo temperatūra;
  • lydymosi ir kiti parametrai.

Fizikiniai ir cheminiai tyrimo metodai labai skiriasi nuo grynai cheminių medžiagų nustatymo metodų. Dėl jų darbo nevyksta jokios reakcijos, tai yra, medžiagos transformacija, tiek grįžtama, tiek negrįžtama. Paprastai junginiai išlieka nepakitę tiek masės, tiek sudėties atžvilgiu.

Šių tyrimo metodų ypatumai

Tokiems medžiagų nustatymo metodams būdingi keli pagrindiniai bruožai.

  1. Tyrimo mėginio prieš procedūrą valyti nuo priemaišų nereikia, nes įrangai to nereikia.
  2. Fizikiniai ir cheminiai analizės metodai pasižymi dideliu jautrumu, taip pat padidintu selektyvumu. Todėl analizei reikalingas labai mažas tiriamojo mėginio kiekis, todėl šie metodai yra labai patogūs ir veiksmingi. Net jei reikia nustatyti elementą, kurio bendrame šlapiame svoryje yra nedidelis kiekis, tai nėra kliūtis nurodytiems metodams.
  3. Analizė trunka tik kelias minutes, todėl dar viena ypatybė yra trumpa trukmė arba greitis.
  4. Nagrinėjami tyrimo metodai nereikalauja naudoti brangių rodiklių.

Akivaizdu, kad privalumų ir savybių pakanka, kad fizikinių ir cheminių tyrimų metodai būtų universalūs ir paklausūs beveik visuose tyrimuose, nepriklausomai nuo veiklos srities.

klasifikacija

Yra keletas požymių, kurių pagrindu nagrinėjami metodai klasifikuojami. Tačiau pateiksime pačią bendriausią sistemą, kuri apjungia ir apima visus pagrindinius tyrimo metodus, tiesiogiai susijusius su fizikiniais ir cheminiais.

1. Elektrocheminiai tyrimo metodai. Pagal išmatuotą parametrą jie skirstomi į:

  • potenciometrija;
  • voltammetrija;
  • polarografija;
  • oscilometrija;
  • konduktometrija;
  • elektrogravimetrija;
  • kulonometrija;
  • amperometrija;
  • dielkometrija;
  • aukšto dažnio konduktometrija.

2. Spektras. Įtraukti:

  • optinis;
  • Rentgeno spindulių fotoelektroninė spektroskopija;
  • elektromagnetinis ir branduolinis magnetinis rezonansas.

3. Šiluminis. Suskirstyta į:

  • terminis;
  • termogravimetrija;
  • kalorimetrija;
  • entalpimetrija;
  • delatometrija.

4. Chromatografiniai metodai, kurie yra:

  • dujos;
  • nuosėdinės;
  • prasiskverbia į gelį;
  • mainai;
  • skystis.

Taip pat fizikinius ir cheminius analizės metodus galima suskirstyti į dvi dideles grupes. Pirmieji yra tie, dėl kurių sunaikinama, ty visiškai arba iš dalies sunaikinama medžiaga ar elementas. Antrasis yra neardomas, išsaugantis bandinio vientisumą.

Praktinis tokių metodų taikymas

Nagrinėjamų darbo metodų panaudojimo sritys gana įvairios, tačiau visos jos, žinoma, vienaip ar kitaip susijusios su mokslu ar technika. Apskritai galima pateikti keletą pagrindinių pavyzdžių, iš kurių paaiškės, kam tokie metodai reikalingi.

  1. Sudėtingų technologinių procesų eigos gamyboje kontrolė. Tokiais atvejais įranga reikalinga bekontaktiniam visų darbo grandinės struktūrinių grandžių valdymui ir sekimui. Tie patys įrenginiai ištaisys gedimus ir gedimus bei pateiks tikslią kiekybinę ir kokybinę ataskaitą apie taisomąsias ir prevencines priemones.
  2. Cheminio praktinio darbo atlikimas, siekiant kokybiškai ir kiekybiškai nustatyti reakcijos produkto išeigą.
  3. Medžiagos mėginio tyrimas, siekiant nustatyti tikslią jo elementinę sudėtį.
  4. Priemaišų kiekio ir kokybės bendroje mėginio masėje nustatymas.
  5. Tiksli tarpinių, pagrindinių ir šalutinių reakcijos dalyvių analizė.
  6. Išsamus medžiagos struktūros ir jos savybių aprašymas.
  7. Naujų elementų atradimas ir jų savybes apibūdinančių duomenų gavimas.
  8. Empiriniu būdu gautų teorinių duomenų praktinis patvirtinimas.
  9. Analitinis darbas su didelio grynumo medžiagomis, naudojamomis įvairiose technologijos šakose.
  10. Tirpalų titravimas nenaudojant indikatorių, kuris suteikia tikslesnį rezultatą ir turi visiškai paprastą valdymą, dėka aparato veikimo. Tai yra, žmogiškojo faktoriaus įtaka sumažinama iki nulio.
  11. Pagrindiniai fizikiniai ir cheminiai analizės metodai leidžia ištirti sudėtį:
  • mineralai;
  • mineralinis;
  • silikatai;
  • meteoritai ir svetimkūniai;
  • metalai ir nemetalai;
  • lydiniai;
  • organinės ir neorganinės medžiagos;
  • pavieniai kristalai;
  • reti ir mikroelementai.

Metodų panaudojimo sritys

  • atominė energija;
  • fizika;
  • chemija;
  • radijo elektronika;
  • lazerinė technologija;
  • kosmoso tyrimai ir kt.

Fizikinių ir cheminių analizės metodų klasifikacija tik patvirtina, kokie išsamūs, tikslūs ir universalūs jie naudojami tyrimams.

Elektrocheminiai metodai

Šių metodų pagrindas yra reakcijos vandeniniuose tirpaluose ir elektroduose, veikiant elektros srovei, tai yra, kitaip tariant, elektrolizė. Atitinkamai, šiuose analizės metoduose naudojama energijos rūšis yra elektronų srautas.

Šie metodai turi savo fizikinių ir cheminių analizės metodų klasifikaciją. Šiai grupei priklauso šios rūšys.

  1. Elektros svorio analizė. Pagal elektrolizės rezultatus iš elektrodų pašalinama medžiagų masė, kuri vėliau pasveriama ir analizuojama. Taigi gaukite duomenis apie junginių masę. Viena iš tokių darbų atmainų yra vidinės elektrolizės metodas.
  2. Poliarografija. Pagrindas yra srovės stiprumo matavimas. Būtent šis rodiklis bus tiesiogiai proporcingas norimų jonų koncentracijai tirpale. Amperometrinis tirpalų titravimas yra nagrinėjamo poliarografinio metodo variantas.
  3. Kulometrija remiasi Faradėjaus dėsniu. Matuojamas procesui sunaudotos elektros energijos kiekis, iš kurio vėliau apskaičiuojamas jonų kiekis tirpale.
  4. Potenciometrija – pagrįsta proceso dalyvių elektrodų potencialų matavimu.

Visi nagrinėjami procesai yra fizikiniai ir cheminiai kiekybinės medžiagų analizės metodai. Taikant elektrocheminius tyrimo metodus, mišiniai suskirstomi į sudedamąsias dalis, nustatomas vario, švino, nikelio ir kitų metalų kiekis.

Spektrinė

Jis pagrįstas elektromagnetinės spinduliuotės procesais. Taip pat yra taikomų metodų klasifikacija.

  1. Liepsnos fotometrija. Tam bandomoji medžiaga purškiama į atvirą liepsną. Daugelis metalo katijonų suteikia tam tikros spalvos spalvą, todėl tokiu būdu galima juos atpažinti. Iš esmės tai yra tokios medžiagos kaip: šarminiai ir šarminių žemių metalai, varis, galis, talis, indis, manganas, švinas ir net fosforas.
  2. Absorbcijos spektroskopija. Apima du tipus: spektrofotometriją ir kolorimetriją. Pagrindas yra medžiagos sugerto spektro nustatymas. Jis veikia tiek matomoje, tiek karštojoje (infraraudonojoje) spinduliuotės dalyje.
  3. Turbidimetrija.
  4. Nefelometrija.
  5. Liuminescencinė analizė.
  6. Refraktometrija ir polarometrija.

Akivaizdu, kad visi šioje grupėje nagrinėjami metodai yra kokybinės medžiagos analizės metodai.

Emisijos analizė

Tai sukelia elektromagnetinių bangų emisiją arba absorbciją. Pagal šį rodiklį galima spręsti apie kokybinę medžiagos sudėtį, tai yra, kokie konkretūs elementai yra įtraukti į tiriamosios imties sudėtį.

Chromatografinis

Fizikiniai ir cheminiai tyrimai dažnai atliekami skirtingose ​​aplinkose. Šiuo atveju chromatografijos metodai tampa labai patogūs ir efektyvūs. Jie skirstomi į šiuos tipus.

  1. Adsorbcinis skystis. Skirtingo komponentų gebėjimo adsorbuoti esmė.
  2. Dujų chromatografija. Taip pat remiantis adsorbcijos pajėgumu, tik garų pavidalo dujoms ir medžiagoms. Jis naudojamas masinėje panašios agregacijos būsenų junginių gamyboje, kai produktas išeina mišinyje, kurį reikia atskirti.
  3. Pasiskirstymo chromatografija.
  4. Redoksas.
  5. Jonų mainai.
  6. Popierius.
  7. Plonas sluoksnis.
  8. Nuosėdinės.
  9. Adsorbcija-kompleksuoja.

Šiluminis

Fizikiniai ir cheminiai tyrimai taip pat apima metodų, pagrįstų medžiagų susidarymo arba skilimo šiluma, naudojimą. Tokie metodai taip pat turi savo klasifikaciją.

  1. Šiluminė analizė.
  2. Termogravimetrija.
  3. Kalorimetrija.
  4. Entalpometrija.
  5. Dilatometrija.

Visi šie metodai leidžia nustatyti šilumos kiekį, mechanines savybes, medžiagų entalpijas. Remiantis šiais rodikliais, kiekybiškai įvertinama junginių sudėtis.

Analitinės chemijos metodai

Ši chemijos dalis turi savo ypatybes, nes pagrindinė analitikų užduotis yra kokybinis medžiagos sudėties nustatymas, jų identifikavimas ir kiekybinė apskaita. Šiuo atžvilgiu analizės metodai skirstomi į:

  • cheminė medžiaga;
  • biologinis;
  • fizinės ir cheminės.

Kadangi mus domina pastarosios, svarstysime, kurios iš jų naudojamos medžiagoms nustatyti.

Pagrindinės fizikinių ir cheminių metodų atmainos analitinėje chemijoje

  1. Spektroskopiniai - visi tie patys, kurie buvo aptarti aukščiau.
  2. Masės spektras – pagrįstas elektrinio ir magnetinio lauko poveikiu laisviesiems radikalams, dalelėms ar jonams. Fizikinės ir cheminės analizės laborantas užtikrina kombinuotą nurodytų jėgų laukų poveikį, o dalelės pagal krūvio ir masės santykį suskirstomos į atskirus jonų srautus.
  3. radioaktyvūs metodai.
  4. Elektrocheminė.
  5. Biocheminis.
  6. Šiluminis.

Ką tokie apdorojimo metodai leidžia sužinoti apie medžiagas ir molekules? Pirma, izotopinė sudėtis. Taip pat: reakcijos produktai, tam tikrų dalelių kiekis ypač grynose medžiagose, norimų junginių masės ir kiti mokslininkams naudingi dalykai.

Taigi analitinės chemijos metodai yra svarbūs būdai gauti informaciją apie jonus, daleles, junginius, medžiagas ir jų analizę.

Šiuolaikinėje farmacinėje analizėje plačiai naudojami nevandeniniai tirpikliai. Jei anksčiau pagrindinis analizės tirpiklis buvo vanduo, tai dabar vienu metu naudojami ir įvairūs nevandeniniai tirpikliai (ledinė arba bevandenė acto rūgštis, acto anhidridas, dimetilformamidas, dioksanas ir kt.), leidžiantys keisti šarmingumo stiprumą ir rūgštingumą. analizuojamos medžiagos. Sukurtas mikrometodas, visų pirma lašų analizės metodas, kurį patogu naudoti atliekant vaistų kokybės kontrolę vaistinėje.

Pastaraisiais metais plačiai išplėtoti tokie tyrimo metodai, kuriuose vaistinėms medžiagoms tirti taikomas įvairių metodų derinys. Pavyzdžiui, chromatografija-masių spektrometrija yra chromatografijos ir masės spektrometrijos derinys. Fizika, kvantinė chemija ir matematika vis labiau įsiskverbia į šiuolaikinę farmacijos analizę.

Bet kurios vaistinės medžiagos ar žaliavos analizė turi būti pradėta išoriniu tyrimu, atkreipiant dėmesį į spalvą, kvapą, kristalų formą, talpyklą, pakuotę, stiklo spalvą. Atlikus išorinį tyrimo objekto tyrimą, pagal Pasaulinio fondo X reikalavimus imamas vidutinis mėginys analizei (p. 853).

Vaistinių medžiagų tyrimo metodai skirstomi į fizikinius, cheminius, fizikinius-cheminius, biologinius.

Fizikiniai analizės metodai apima medžiagos fizinių savybių tyrimą nesiimant cheminių reakcijų. Tai apima: tirpumo, skaidrumo nustatymas

  • arba drumstumo laipsnis, spalva; tankio (skystoms medžiagoms), drėgmės, lydymosi temperatūros, kietėjimo, virimo temperatūros nustatymas. Tinkami metodai aprašyti SP X (p. 756-776).

Cheminių tyrimų metodai yra pagrįsti cheminėmis reakcijomis. Tai: pelenų kiekio nustatymas, aplinkos reakcija (pH), būdingi skaitiniai aliejų ir riebalų rodikliai (rūgšties skaičius, jodo skaičius, muilinimo skaičius ir kt.).

Vaistinėms medžiagoms identifikuoti naudojamos tik tokios reakcijos, kurias lydi vizualinis išorinis poveikis, pavyzdžiui, tirpalo spalvos pasikeitimas, dujų išsiskyrimas, nuosėdų iškritimas ar tirpimas ir pan.

Cheminiams tyrimo metodams priskiriami ir analitinės chemijos taikomi kiekybinės analizės svorio ir tūrio metodai (neutralizavimo, nusodinimo, redokso metodai ir kt.). Pastaraisiais metais farmacinė analizė apėmė tokius cheminių tyrimų metodus kaip titravimas nevandeninėje terpėje, kompleksometrija.

Kokybinė ir kiekybinė organinių vaistinių medžiagų analizė, kaip taisyklė, atliekama pagal funkcinių grupių pobūdį jų molekulėse.

Fizikinių-cheminių metodų pagalba tiriami fizikiniai reiškiniai, atsirandantys dėl cheminių reakcijų. Pavyzdžiui, kolorimetriniu metodu spalvos intensyvumas matuojamas priklausomai nuo medžiagos koncentracijos, atliekant konduktometrinę analizę – matuojamas tirpalų elektrinis laidumas ir kt.

Fizikiniai ir cheminiai metodai apima: optinius (refraktometrijos, poliarimetrijos, emisijos ir fluorescencinės analizės metodus, fotometriją, įskaitant fotokolorimetriją ir spektrofotometriją, nefelometriją, turbodimetriją), elektrocheminius (potenciometrinius ir poliarografinius metodus), chromatografinius metodus.