Metode fizico-fizico-chimice. Metode fizico-chimice de analiză a medicamentelor Metode chimice de analiză a medicamentelor




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

Determinarea unor constante - punctul de topire, densitatea, viteza de absorbție specifică, ne permite să tragem simultan o concluzie despre autenticitatea și puritatea unei substanțe date. Deoarece metodele de determinare a anumitor constante pentru diferite preparate sunt identice, le studiem în metodele generale de analiză. Cunoașterea fundamentelor teoretice și capacitatea de a realiza definiția vor fi necesare în analiza ulterioară a diferitelor grupe de medicamente.

Analiza farmacopee este o parte integrantă a analizei farmaceutice și este un set de metode de studiere a medicamentelor și formelor de dozare stabilite în Farmacopeea de stat și alte documente normative (FS, FSP, GOST) și utilizate pentru determinarea autenticității, purității și analizei cantitative.

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

    Descriere;

    solubilitate;

    autenticitate;

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

    transparența și culoarea soluțiilor;

    aciditatea sau alcalinitatea, pH-ul soluției;

    determinarea impurităților;

    pierdere în greutate la uscare;

    cenușă sulfat;

    cuantificarea.

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

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

    starea de agregare (solid, lichid, gaz), dacă este solid, atunci se determină gradul de dispersie a acestuia (fin-cristalin, grosier-cristalin), forma cristalelor (aciculară, cilindrică)

    culoarea substanței - un indicator important al autenticității și purității. Majoritatea medicamentelor sunt incolore, adică sunt albe. Colorarea vizuală la determinarea stării de agregare. O cantitate mică de substanță este plasată într-un strat subțire pe un vas Petri sau o sticlă de ceas și se vede pe un fundal alb. În SP X1 există un articol „Determinarea gradului de alb al medicamentelor sub formă de pudră”. Determinarea se realizează printr-o metodă instrumentală pe fotometre speciale „Specol-10”. Se bazează pe caracteristica spectrală a luminii reflectate din proba de medicament. Asa numitul coeficient de reflexie- raportul dintre valoarea fluxului luminos reflectat și valoarea incidentului. Reflectanțele măsurate fac posibilă determinarea prezenței sau absenței unei culori sau a unei nuanțe gri în substanțe prin calcularea gradului de alb (α) și a gradului de luminozitate (β). Deoarece apariția nuanțelor sau schimbarea culorii este, de regulă, o consecință a proceselor chimice - oxidare, reducere, atunci deja această etapă inițială a studiului substanțelor ne permite să tragem concluzii. Acest metoda este exclusă din ediția SP X11.

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

În secțiunea Descriere, pot exista instrucțiuni asupra posibilităţii de schimbare a substanţelor în timpul depozitării. De exemplu, la prepararea clorurii de calciu este indicat ca este foarte higroscopic si se estompeaza in aer, iar iodura de sodiu - in aer devine umeda si se descompune cu eliberarea de iod, hidrati cristalini, in caz de intemperii sau nerespectare a prevederilor conditiile de cristalizare in productie, nu vor mai avea aspectul dorit sau forma cristalelor, nici prin culoare.

Astfel, studiul aspectului unei substanțe este primul, dar foarte important pas în analiza substanțelor, și este necesar să putem relaționa modificările de aspect cu eventualele modificări chimice și să tragem concluzia corectă.

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

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

În SP XI, solubilitate înseamnă nu o constantă fizică, ci o proprietate exprimată prin date aproximative și care servește drept caracteristică aproximativă a preparatelor.

Alături de punctul de topire, solubilitatea unei substanțe la temperatură și presiune constante este una dintre variante, potrivit căreia autenticitatea și puritatea (de bună calitate) a aproape tuturor medicamentelor.

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

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

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

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

Farmacopeea XII ed. numai în condiţional (în termeni de 1 g)

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

Termeni condiționali de solubilitate

Termeni condiționali

Abrevieri

Cantitatea de solvent (ml),

necesar pentru a dizolva 1 g

substante

Foarte usor solubil

Usor solubil

Mai mult de 1 la 10

Solubil

Solubil cu moderație

Ușor solubil

» 100 până la 1000

Foarte puțin solubil

» 1000 până la 10000

Practic insolubil

Termenul condiționat corespunde unui anumit interval de volume de solvent (ml), în care un gram de substanță medicinală trebuie dizolvat complet.

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

substanță medicamentoasă (substanță) considerat solubil , dacă particulele unei substanțe nu sunt detectate într-o soluție atunci când sunt observate în lumină transmisă.

Metodologie . (1 sens). Masa cântărită a medicamentului, măcinată anterior într-o pulbere fină, se adaugă la volumul măsurat al solventului corespunzător volumului său minim, agitată. Apoi, în conformitate cu Tabelul. 1, solventul este adăugat treptat la volumul său maxim și agitat continuu timp de 10 minute. După acest timp, particulele de substanță nu trebuie detectate în soluție cu ochiul liber. De exemplu, se cântărește 1 g de benzoat de sodiu, se pune într-o eprubetă cu 1 ml apă, se agită și se adaugă treptat 9 ml apă, deoarece. benzoatul de sodiu este ușor solubil în apă (de la 1 la 10 ml).

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

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

Metodologie. (Metoda 2) Masa medicamentului cântărită pe o cântar manuală se dizolvă în volumul de solvent indicat de RD. Particulele de substanță nedizolvată nu trebuie detectate în soluție.

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

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

Articol de farmacopee generală " Solubilitate » SP XII ed. Suplimentat cu o descriere a metodelor de determinare a solubilității substanțelor cu solubilitate necunoscută și cunoscută.

Punctul de topire (T ° pl)

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

Conform formulării GF X1 sub punct de topire substanțele înțeleg intervalul de temperatură dintre începutul topirii (apariția primei picături de lichid) și sfârșitul topirii (tranziția completă a substanței la starea lichidă).

Dacă substanţa are un început sau un sfârşit neclar de topire, a determina temperatura doar la începutul sau sfârşitul topirii. Uneori o substanță se topește cu descompunere, caz în care se determină Temperatura de descompunere, adică temperatura la care schimbare bruscă de substanță(de exemplu, spumare).

Metode determinarea punctului de topire

Alegerea metodei este dictată două puncte:

    stabilitatea unei substanţe atunci când este încălzită şi

    capacitatea de a fi măcinat în pulbere.

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

    Metoda 1 - pentru substanțele care pot fi triturate într-o pulbere, stabilă la încălzire

    Metoda 1a - pentru substanțele care pot fi triturate în pulbere, nu termorezistent

    Metodele 2 și 3 - pentru substanțele care nu sunt triturabile

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

    PTP ( instrument pentru determinarea Tm): cunoscut de la cursul de chimie organică, vă permite să determinați Tm al substanțelor din interior de la 20 C până la 360 DIN

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

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

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

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

Tehnica este generală, indiferent de dispozitiv.

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

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

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

Limitele de temperatură de distilare (T° kip.)

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

Sub initiala T ° fierbe înțelegeți temperatura la care primele cinci picături de lichid au fost distilate în recipient.

Sub finală- temperatura la care 95% din lichid a trecut în receptor.

Un interval mai lung decât cel indicat în API-ul corespunzător indică prezența impurităților.

Dispozitivul pentru determinarea CCI este format din

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

    frigider si

    balon primitor (cilindru gradat).

CCI, observate în experiment, conduc la presiune normală dupa formula:

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

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

p 1 - presiunea barometrică în timpul experimentului

K - creșterea Tbp la 1 mm de presiune

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

OFS GF XII " Determinarea limitelor de temperatură pentru distilare » completată de definiţie puncte de fierbere iar în privat FS recomandă definirea solidificare sau punct de fierbere pentru medicamentele lichide.

Densitate(GF XI, numărul 1, p. 24)

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

ρ = m/ V

Dacă masa se măsoară în g, iar volumul este în cm 3, atunci densitatea este masa a 1 cm 3 a unei substanțe.

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

Vedeți dispozitivul dispozitivelor din ediția GF X1.

Scopul studiului substanțelor medicamentoase este de a stabili caracterul adecvat al medicamentului pentru uz medical, i.e. conformitatea cu documentul său de reglementare pentru acest medicament.

Analiza farmaceutică este știința caracterizării chimice și a măsurării substanțelor biologic active în toate etapele producției: de la controlul materiilor prime până la evaluarea calității substanței medicamentoase rezultate, studiul stabilității acesteia, stabilirea datelor de expirare și standardizarea formei de dozare finite. Particularitățile analizei farmaceutice sunt versatilitatea și varietatea de substanțe sau amestecurile acestora, inclusiv substanțe chimice individuale, amestecuri complexe de substanțe biologice (proteine, carbohidrați, oligopeptide etc.). Metodele de analiză trebuie îmbunătățite în mod constant și, dacă metodele chimice, inclusiv reacțiile calitative, au predominat în Farmacopeea UP, atunci în stadiul actual se folosesc în principal metode de analiză fizico-chimice și fizice.

Analiza farmaceutică, în funcție de sarcini, include diverse aspecte ale controlului calității medicamentelor:
1. Analiza farmacopeei;
2. Controlul etapizat al producției de medicamente;
3. Analiza medicamentelor individuale.

Principala și cea mai semnificativă este analiza farmacopeei, adică. analiza medicamentelor pentru conformitatea cu standardul - o monografie farmacopee sau alte ND și, astfel, confirmarea adecvării acestuia. De aici și cerințele pentru specificitatea ridicată, selectivitatea, acuratețea și fiabilitatea analizei.

O concluzie despre calitatea unui medicament poate fi făcută numai pe baza unei analize a unui eșantion (un eșantion semnificativ statistic). Procedura de eșantionare este indicată fie într-un articol privat, fie într-un articol general al Fondului Global X1 ed. (Numărul 2) p.15. Pentru a testa medicamentele pentru conformitatea cu cerințele documentației tehnice și de reglementare, se efectuează eșantionare în mai multe etape (prelevare). În eșantionarea în mai multe etape, se formează o probă (probă) în etape și produsele din fiecare etapă sunt selectate aleatoriu în cantități proporționale din unitățile selectate în etapa anterioară. Numărul de pași este determinat de tipul de ambalaj.

Etapa 1: selectarea unităților de ambalare (cutii, cutii etc.);
Etapa 2: selectarea unităților de ambalare în ambalaje (cutii, sticle, conserve etc.);
Etapa 3: selecția produselor în ambalaj primar (fiole, flacoane, blistere etc.).

Pentru a calcula selecția numărului de produse în fiecare etapă, utilizați formula:

Unde n- numărul de unităţi de ambalare din această etapă.

Procedura de eșantionare specifică este descrisă în detaliu în ediția GF X1, numărul 2. În acest caz, analiza este considerată fiabilă dacă cel puțin patru eșantioane sunt reproductibile.

Criterii de analiză farmaceutică

Pentru diferite scopuri ale analizei, sunt importante criterii precum selectivitatea analizei, sensibilitatea, acuratețea, timpul analizei, cantitatea de substanță de testat.

Selectivitatea analizei este esențială în analiza preparatelor complexe constând din mai multe componente active. În acest caz, selectivitatea analizei este foarte importantă pentru determinarea cantitativă a fiecăreia dintre substanțe.

Cerințele de acuratețe și sensibilitate depind de obiectul și scopul studiului. La testarea purității sau a impurităților, se folosesc metode foarte sensibile. Pentru controlul treptat al producției, factorul de timp alocat analizei este important.

Un parametru important al metodei de analiză este limita de sensibilitate a metodei. Această limită înseamnă cel mai scăzut conținut la care o anumită substanță poate fi detectată în mod fiabil. Cele mai puțin sensibile sunt metodele chimice de analiză și reacțiile calitative. Cele mai sensibile metode enzimatice și biologice pentru a detecta macromolecule individuale de substanțe. Dintre cele utilizate efectiv, cele mai sensibile sunt metodele radiochimice, catalitice și fluorescente, care fac posibilă determinarea până la 10 -9%; sensibilitatea metodelor spectrofotometrice 10 -3 -10 -6%; potențiometric 10 -2%.

Termenul „acuratețea analizei” include simultan două concepte: reproductibilitatea și corectitudinea rezultatelor obținute.

Reproductibilitate - caracterizează dispersia rezultatelor analizei în raport cu valoarea medie.

corectitudinea - reflectă diferența dintre conținutul real și cel găsit al substanței. Acuratețea analizei depinde de calitatea instrumentelor, de experiența analistului etc. Precizia analizei nu poate fi mai mare decât acuratețea celei mai puțin precise măsurători. Aceasta înseamnă că, dacă titrarea este precisă la ±0,2 ml plus eroarea de scurgere este de asemenea de ±0,2 ml, adică. în total ±0,4 ml, apoi atunci când se consumă 20 ml de titrant, eroarea este de 0,2%. Odată cu o scădere a probei și a cantității de titrant, precizia scade. Astfel, analiza titrimetrică permite determinarea cu o eroare relativă de ± (0,2-0,3)%. Fiecare metodă are propria sa acuratețe. Când analizați, este important să înțelegeți următoarele concepte:

greseli mari - reprezintă o greșeală de calcul a observatorului sau o încălcare a metodologiei de analiză. Astfel de rezultate sunt eliminate ca fiind nesigure.

Erori sistematice - reflectă corectitudinea rezultatelor analizei. Ele denaturează rezultatele măsurătorii, de regulă, într-o direcție cu o valoare constantă. Erorile sistematice pot fi eliminate parțial prin introducerea de corecții, calibrarea instrumentului etc.

Erori aleatorii - reflectă reproductibilitatea rezultatelor analizei. Ele sunt numite de variabile necontrolate. Media aritmetică a erorilor aleatoare tinde spre zero. Prin urmare, pentru calcule, este necesar să se utilizeze nu rezultatele măsurătorilor unice, ci media mai multor determinări paralele.

Eroare absolută- reprezinta diferenta dintre rezultatul obtinut si valoarea adevarata. Această eroare este exprimată în aceleași unități cu valoarea determinată.

Eroare relativă definiția este egală cu raportul dintre eroarea absolută și valoarea adevărată a valorii determinate. De obicei este exprimat ca procent sau procent.

Valorile erorilor relative depind de metoda prin care se efectuează analiza și de substanța analizată - o substanță individuală și un amestec de mai multe componente.

Eroarea relativă în studiul substanţelor individuale prin metoda spectrofotometrică este de 2-3%, prin spectrofotometrie IR - 5-12%; cromatografie lichidă 3-4%; potențiometrie 0,3-1%. Metodele combinate reduc de obicei acuratețea analizei. Metodele biologice sunt cele mai puțin precise - eroarea lor relativă ajunge la 50%.

Metode de identificare a substanțelor medicamentoase.

Cel mai important indicator în testarea substanțelor medicamentoase este identificarea acestora sau, așa cum este obișnuit în articolele din farmacopee, autenticitatea. Sunt utilizate numeroase metode pentru a determina autenticitatea substanțelor medicinale. Toate principalele și generale sunt descrise în ediția GF X1, numărul 1. Din punct de vedere istoric, accentul principal s-a pus pe chimie, inclusiv. reacții de culoare calitative care caracterizează prezența anumitor ioni sau grupări funcționale în compușii organici, în același timp, s-au folosit pe scară largă și metodele fizice. În farmacopeile moderne, accentul se pune pe metodele fizico-chimice.

Să ne concentrăm pe principal metode fizice.

O constantă destul de stabilă care caracterizează o substanță, puritatea și autenticitatea ei este punctul de topire. Acest indicator este utilizat pe scară largă pentru standardizarea substanțelor substanțelor medicamentoase. Metodele de determinare a punctului de topire sunt descrise în detaliu în GF X1, ați putea încerca singuri în clasele de laborator. O substanță pură are un punct de topire constant, totuși, atunci când i se adaugă impurități, punctul de topire, de regulă, scade foarte semnificativ. Acest efect se numește test de amestecare și este testul de amestecare care vă permite să stabiliți autenticitatea medicamentului în prezența unei probe standard sau a unei probe cunoscute. Există, totuși, excepții, deoarece acidul sulfocamforic racemic se topește la o temperatură mai mare, iar diferitele forme cristaline de indometacină diferă în punctul de topire. Acestea. această metodă este unul dintre indicatorii care caracterizează atât puritatea produsului, cât și autenticitatea acestuia.

Pentru unele medicamente, se utilizează un indicator precum temperatura de solidificare. Un alt indicator care caracterizează o substanță este punctul de fierbere sau limitele de temperatură de distilare. Acest indicator caracterizează substanțele lichide, de exemplu, alcoolul etilic. Punctul de fierbere este un indicator mai puțin caracteristic, depinde foarte mult de presiunea atmosferei, de posibilitatea formării de amestecuri sau azeotropi și este folosit destul de rar.

Printre alte metode fizice, trebuie remarcată determinarea densitate, vâscozitate. Metodele standard de analiză sunt descrise în SP X1. Metoda care caracterizează autenticitatea medicamentului este și determinarea solubilității acestuia în diverși solvenți. Potrivit GF X1 ed. Această metodă este caracterizată ca o proprietate care poate servi ca o caracteristică indicativă a produsului de testat. Alături de punctul de topire, solubilitatea unei substanțe este unul dintre parametrii prin care se stabilește autenticitatea și puritatea aproape tuturor substanțelor medicamentoase. Farmacopeea stabilește o gradare aproximativă a substanțelor prin solubilitate de la foarte ușor solubile la practic insolubile. În acest caz, se consideră că o substanță este dizolvată, în soluția căreia nu se observă particule ale substanței în lumina transmisă.

Metode fizice și chimice de determinare a autenticității.

Cele mai informative în ceea ce privește determinarea autenticității substanțelor sunt metodele fizico-chimice bazate pe proprietățile moleculelor de substanțe de a interacționa cu orice factori fizici. Metodele fizice și chimice includ:

1.Metode spectrale
spectroscopie UV
Spectroscopie în lumină vizibilă
spectroscopie IR
Spectroscopie de fluorescență
Spectroscopie de absorbție atomică
Metode de analiză cu raze X
Rezonanță magnetică nucleară
Analiza difracției cu raze X

2. Metode de analiză prin sorbție
Cromatografia în strat subțire
Cromatografia gaz-lichid
Cromatografie lichidă de înaltă performanță
Electroforeză
Iontoforeza
Cromatografia pe gel

3.Metode de analiză în masă
Spectrometrie de masa
Spectrometrie de cromatomasă

4. Metode electrochimice de analiză
Polarografie
Rezonanța paramagnetică a electronilor

5. Utilizarea probelor standard

Să luăm în considerare pe scurt metodele de analiză aplicabile în farmacie. Toate aceste metode de analiză vă vor fi citite în detaliu la sfârșitul lunii decembrie de către profesorul V.I. Myagkikh. Unele metode spectrale sunt utilizate pentru a determina autenticitatea substanțelor medicinale. Cea mai fiabilă este utilizarea regiunii de joasă frecvență a spectroscopiei IR, unde benzile de absorbție reflectă cel mai fiabil această substanță. De asemenea, numesc această zonă zona de amprentă. De regulă, compararea spectrelor IR prelevate în condiții standard ale unui eșantion standard și a unei probe de testare este utilizată pentru a confirma autenticitatea. Coincidența tuturor benzilor de absorbție confirmă autenticitatea medicamentului. Utilizarea spectroscopiei UV și vizibile este mai puțin fiabilă, deoarece natura spectrului nu este individuală și reflectă doar un anumit cromofor în structura unui compus organic. Spectroscopia de absorbție atomică și spectroscopia cu raze X sunt utilizate pentru analiza compușilor anorganici, pentru identificarea elementelor chimice. Rezonanța magnetică nucleară face posibilă stabilirea structurii compușilor organici și este o metodă fiabilă pentru confirmarea autenticității, cu toate acestea, datorită complexității instrumentelor și a costului ridicat, este folosită foarte rar și, de regulă, numai pentru cercetare. scopuri. Spectroscopia de fluorescență este aplicabilă numai unei anumite clase de substanțe care prezintă fluorescență atunci când sunt expuse la radiații UV. În acest caz, spectrul de fluorescență și spectrul de excitare a fluorescenței sunt destul de individuale, dar depind puternic de mediul în care este dizolvată substanța dată. Această metodă este mai frecvent utilizată pentru cuantificare, în special pentru cantități mici, deoarece este una dintre cele mai sensibile.

Analiza de difracție cu raze X este cea mai fiabilă metodă de confirmare a structurii unei substanțe, vă permite să stabiliți structura chimică exactă a unei substanțe, cu toate acestea, pur și simplu nu este potrivită pentru analiza fluxului de autenticitate și este utilizată exclusiv în scopuri științifice. .

Metode de analiză prin sorbție a găsit o aplicație foarte largă în analiza farmaceutică. Ele sunt utilizate pentru a determina autenticitatea, prezența impurităților și cuantificarea. Vi se va ține o prelegere în detaliu despre aceste metode și echipamentele folosite de profesorul V.I. Myagkikh, reprezentant regional al Shimadzu, unul dintre principalii producători de echipamente cromatografice. Aceste metode se bazează pe principiul sorbției-desorbției substanțelor pe anumiți purtători într-un flux de purtători. În funcție de purtător și sorbent, acestea sunt împărțite în cromatografia în strat subțire, cromatografia pe coloană lichidă (analitică și preparativă, inclusiv HPLC), cromatografia gaz-lichid, filtrare pe gel, iontoforeză. Ultimele două metode sunt folosite pentru a analiza obiecte proteice complexe. Un dezavantaj semnificativ al metodelor este relativitatea lor, i.e. Cromatografia poate caracteriza o substanță și cantitatea acesteia numai în comparație cu o substanță standard. Cu toate acestea, trebuie remarcat ca un avantaj semnificativ - fiabilitatea ridicată a metodei și acuratețea, deoarece. în cromatografie, orice amestec trebuie separat în substanțe individuale și rezultatul analizei este tocmai substanța individuală.

Metodele spectrometrice de masă și electrochimice sunt rareori utilizate pentru a confirma autenticitatea.

Un loc special îl ocupă metodele de determinare a autenticității în comparație cu un eșantion standard. Această metodă este folosită destul de larg în farmacopeile străine pentru a determina autenticitatea macromoleculelor complexe, a antibioticelor complexe, a unor vitamine și a altor substanțe care conțin în special atomi de carbon chirali, deoarece este dificil sau chiar imposibil să se determine autenticitatea unei substanțe optic active de către alte persoane. metode. Un eșantion standard trebuie elaborat și eliberat pe baza unei monografii farmacopee elaborate și aprobate. În Rusia, există și sunt folosite doar câteva mostre standard, iar așa-numitele RSO sunt cel mai adesea folosite pentru analiză - probe standard de lucru pregătite imediat înainte de experiment din substanțe cunoscute sau substanțe corespunzătoare.

Metode chimice de autentificare.

Identificarea substanțelor medicamentoase prin metode chimice este utilizată în principal pentru substanțele medicamentoase anorganice, întrucât alte metode nu sunt de cele mai multe ori disponibile sau necesită echipamente complexe și costisitoare. După cum sa menționat deja, elementele anorganice sunt ușor de identificat prin absorbție atomică sau spectroscopie cu raze X. Monografiile noastre din farmacopee folosesc de obicei metode de autentificare chimică. Aceste metode sunt de obicei împărțite în următoarele:

Reacții de precipitare ale anionilor și cationilor. Exemple tipice sunt reacțiile de precipitare ale ionilor de sodiu și potasiu cu (acetat de zincuril și, respectiv, acid tartric):

Astfel de reacții sunt utilizate într-o mare varietate și vor fi discutate în detaliu într-o secțiune specială de chimie farmaceutică referitoare la substanțele anorganice.

Reacții redox.

Reacțiile redox sunt folosite pentru a reduce metalele din oxizi. De exemplu, argintul din oxidul său de formol (reacția în oglindă a argintului):

Reacția de oxidare a difenilaminei este baza pentru testarea autenticității nitraților și nitriților:

Reacții de neutralizare și descompunere a anionilor.

Carbonații și hidrocarbonații sub acțiunea acizilor minerali formează acid carbonic, care se descompune în dioxid de carbon:

În mod similar, nitriții, tiosulfații și sărurile de amoniu se descompun.

Modificări ale culorii unei flăcări incolore. Sărurile de sodiu colorează flacăra galbenă, verde cupru, violet de potasiu, roșu cărămidă de calciu. Acest principiu este utilizat în spectroscopia de absorbție atomică.

Descompunerea substanțelor în timpul pirolizei. Metoda este utilizată pentru preparate de iod, arsen, mercur. Dintre cele utilizate în prezent, reacția azotatului de bismut bazic este cea mai caracteristică, care se descompune atunci când este încălzită pentru a forma oxizi de azot:

Identificarea substanțelor medicinale organoelement.

Analiza elementară calitativă este utilizată pentru a identifica compuși care conțin arsen, sulf, bismut, mercur, fosfor și halogeni într-o moleculă organică. Deoarece atomii acestor elemente nu sunt ionizați, se folosește mineralizarea preliminară pentru a le identifica, fie prin piroliză, fie din nou prin piroliză cu acid sulfuric. Sulful este determinat prin reacția hidrogenului sulfurat cu nitroprusiatul de potasiu sau sărurile de plumb. Iodul este determinat și prin piroliză prin eliberarea de iod elementar. Dintre toate aceste reacții, este de interes identificarea arsenicului, nu atât ca medicament - ele practic nu sunt folosite, ci ca metodă de monitorizare a impurităților, dar mai multe despre asta mai târziu.

Testarea autenticității substanțelor medicinale organice. Reacțiile chimice utilizate pentru a testa autenticitatea substanțelor medicinale organice pot fi împărțite în trei grupe principale:
1. Reacții chimice generale ale compușilor organici;
2. Reacții de formare a sărurilor și compușilor complecși;
3. Reacții utilizate pentru identificarea bazelor organice și a sărurilor acestora.

Toate aceste reacții se bazează în cele din urmă pe principiile analizei funcționale, adică. centrul reactiv al moleculei, care, atunci când reacţionează, dă răspunsul corespunzător. Cel mai adesea, aceasta este o modificare a unor proprietăți ale unei substanțe: culoare, solubilitate, stare de agregare etc.

Să luăm în considerare câteva exemple de utilizare a reacțiilor chimice pentru identificarea substanțelor medicamentoase.

1. Reacții de nitrare și nitrozare. Ele sunt folosite destul de rar, de exemplu, pentru a identifica fenobarbital, fenacetin, dicain, deși aceste medicamente nu sunt aproape niciodată utilizate în practica medicală.

2. Reacții de diazotizare și de cuplare azo. Aceste reacții sunt utilizate pentru deschiderea aminelor primare. Amina diazotată se combină cu beta-naftol pentru a da o culoare roșie sau portocalie caracteristică.

3. Reacții de halogenare. Folosit pentru a deschide legături duble alifatice - atunci când se adaugă apă cu brom, se adaugă brom la legătura dublă și soluția devine incoloră. O reacție caracteristică a anilinei și fenolului este aceea că, atunci când sunt tratate cu apă de brom, se formează un derivat tribrom, care precipită.

4. Reacții de condensare ale compușilor carbonilici. Reacția constă în condensarea aldehidelor și cetonelor cu amine primare, hidroxilamină, hidrazine și semicarbazide:

Azometinele rezultate (sau bazele Schiff) au o culoare galbenă caracteristică. Reacția este utilizată pentru a identifica, de exemplu, sulfonamide. Aldehida utilizată este 4-dimetilaminobenzaldehida.

5. Reacții de condensare oxidativă. Stau la baza procesului de scindare oxidativă și formarea coloranților de azometină reacția ninhidrinei. Această reacție este utilizată pe scară largă pentru descoperirea și determinarea fotocolorimetrică a aminoacizilor α și β, în prezența cărora apare o culoare albastru închis intens. Se datorează formării unei sări substituite de diktohidrindiliden dicetohidramină, un produs de condensare al ninhidrinei în exces și al ninhidrinei reduse cu amoniac eliberat în timpul oxidării aminoacidului testat:

Pentru deschiderea fenolilor se folosește reacția de formare a coloranților triarilmetan. Deci, fenolii care interacționează cu formaldehida formează coloranți. Reacții similare includ interacțiunea resorcinolului cu anhidrida ftalică care duce la formarea unui colorant fluorescent - fluoresceină.

De asemenea, sunt folosite multe alte reacții.

De interes deosebit sunt reacțiile cu formarea de săruri și complecși. Săruri anorganice de fier (III), cupru (II), argint, cobalt, mercur (II) și altele pentru testarea autenticității compușilor organici: acizi carboxilici, inclusiv aminoacizi, derivați ai acidului barbituric, fenoli, sulfonamide, unii alcaloizi. Formarea sărurilor și compușilor complecși are loc conform schemei generale:

R-COOH + MX = R-COOM + HX

Formarea complexă a aminelor se desfășoară în mod similar:

R-NH2 + X = R-NH2X

Unul dintre cei mai des întâlniți reactivi în analiza farmaceutică este o soluție de clorură de fier (III). Interacțiunea cu fenolii, formează o soluție colorată de fenoxizi, aceștia sunt colorați în albastru sau violet. Această reacție este folosită pentru a descoperi fenolul sau rezorcinolul. Cu toate acestea, fenolii meta-substituiți nu formează compuși colorați (timolul).

Sărurile de cupru formează compuși complecși cu sulfonamide, săruri de cobalt cu barbiturice. Multe dintre aceste reacții sunt utilizate și pentru determinarea cantitativă.

Identificarea bazelor organice și a sărurilor acestora. Acest grup de metode este cel mai adesea folosit în forme gata făcute, în special în studiul soluțiilor. Deci, sărurile aminelor organice, atunci când se adaugă alcaline, formează un precipitat al unei baze (de exemplu, o soluție de clorhidrat de papaverină) și invers, sărurile acizilor organici, când se adaugă un acid mineral, dau un precipitat de un organic organic. compus (de exemplu, salicilat de sodiu). Pentru identificarea bazelor organice și a sărurilor acestora, sunt folosiți pe scară largă așa-numiții reactivi de precipitare. Sunt cunoscuți peste 200 de reactivi de precipitare, care formează cu compuși organici săruri simple sau complexe insolubile în apă. Cele mai frecvent utilizate soluții sunt date în volumul al doilea al SP ediția a 11-a. Un exemplu este:
reactivul lui Scheibler - acid fosfotungstic;
Acid picric
Acidul stifnic
Acid picramic

Toți acești reactivi sunt utilizați pentru precipitarea bazelor organice (de exemplu, nitroxolina).

Trebuie remarcat faptul că toate aceste reacții chimice sunt folosite pentru a identifica substanțele medicamentoase nu de la sine, ci în combinație cu alte metode, cel mai adesea fizico-chimice, precum cromatografia, spectroscopia. În general, este necesar să se acorde atenție faptului că problema autenticității substanțelor medicamentoase este una cheie, deoarece acest fapt determină inofensivitatea, siguranța și eficacitatea medicamentului, astfel încât acestui indicator trebuie acordată o mare atenție și nu este suficient să se confirme autenticitatea substanței printr-o singură metodă.

Cerințe generale pentru testele de puritate.

Un alt indicator la fel de important al calității unui medicament este puritatea. Toate medicamentele, indiferent de metoda de preparare, sunt testate pentru puritate. Aceasta determină conținutul de impurități din preparat. Este posibilă în mod condiționat împărțirea impurităților în două grupe: prima, impurități care au un efect farmacologic asupra organismului; al doilea, impuritățile, indicând gradul de purificare a substanței. Acestea din urmă nu afectează calitatea medicamentului, dar în cantități mari reduc doza acestuia și, în consecință, reduc activitatea medicamentului. Prin urmare, toate farmacopeile stabilesc anumite limite pentru aceste impurități din medicamente. Astfel, principalul criteriu pentru calitatea bună a medicamentului este absența impurităților, ceea ce este imposibil prin natură. Conceptul de absență a impurităților este asociat cu limita de detecție a unei metode sau alteia.

Proprietățile fizice și chimice ale substanțelor și soluțiile acestora oferă o idee aproximativă a prezenței impurităților în medicamente și reglementează adecvarea lor pentru utilizare. Prin urmare, pentru a evalua buna calitate, împreună cu stabilirea autenticității și determinarea conținutului cantitativ, se efectuează o serie de teste fizice și chimice pentru a confirma gradul de puritate:

Transparență și grad de turbiditate efectuat prin comparație cu un standard de turbiditate, iar transparența este determinată prin comparație cu un solvent.

Cromaticitatea. O modificare a gradului de culoare se poate datora:
a) prezența unei impurități colorate străine;
b) o modificare chimică a substanței în sine (oxidare, interacțiune cu Me +3 și +2 sau alte procese chimice care apar cu formarea produselor colorate. De exemplu:

Resorcinolul devine galben în timpul depozitării din cauza oxidării sub acțiunea oxigenului atmosferic pentru a forma chinone. În prezența, de exemplu, a sărurilor de fier, acidul salicilic capătă o culoare violet datorită formării salicilaților de fier.

Evaluarea culorii se realizează prin compararea experienței principale cu standardele de culoare, iar incoloritatea este determinată prin comparație cu un solvent.

Foarte des, un test bazat pe interacțiunea lor cu acidul sulfuric concentrat, care poate acționa ca un agent oxidant sau deshidratant, este utilizat pentru a detecta impuritățile organice. Ca urmare a unor astfel de reacții, se formează produse colorate.Intensitatea culorii rezultate nu trebuie să depășească standardul de culoare corespunzător.

Determinarea gradului de alb al medicamentelor sub formă de pulbere– metoda fizică, inclusă mai întâi în GF X1. Gradul de alb (nuanță) al substanțelor medicinale solide poate fi evaluat prin diferite metode instrumentale bazate pe caracteristicile spectrale ale luminii reflectate din probă. Pentru aceasta se folosesc reflectanțe atunci când proba este iluminată cu lumină albă obținută dintr-o sursă specială, cu o distribuție spectrală sau trecută prin filtre de lumină (cu o transmisie max de 614 nm (roșu) sau 439 nm (albastru)). De asemenea, puteți măsura reflectanța luminii trecute printr-un filtru verde.

O evaluare mai precisă a albului substanțelor medicinale poate fi efectuată cu ajutorul spectrofotometrelor de reflexie. Valoarea gradului de alb și gradul de luminozitate sunt caracteristici ale calității alburilor și alburilor cu nuanțe de substanțe medicinale. Limitele lor admise sunt reglementate în articole private.

Determinarea acidității, alcalinității, pH-ului.

Modificarea acestor indicatori se datorează:
a) o modificare a structurii chimice a substanței medicamentoase în sine:

b) interacțiunea medicamentului cu recipientul, de exemplu, depășirea limitelor permise de alcalinitate într-o soluție de novocaină din cauza leșierii sticlei;
c) absorbţia produselor gazoase (CO 2 , NH 3) din atmosferă.

Determinarea calității medicamentelor în funcție de acești indicatori se realizează în mai multe moduri:

a) prin schimbarea culorii indicatorului, de exemplu, un amestec de acizi minerali în acid boric este determinat de roșu de metil, care nu își schimbă culoarea din acțiunea acidului boric slab, ci devine roz dacă conține impurități de minerale. acizi.

b) metoda titrimetrică - de exemplu, pentru a stabili limita admisibilă a conținutului de acid iohidric format în timpul depozitării unei soluții de alcool 10% de I 2, titrarea se efectuează cu alcali (nu mai mult de 0,3 ml de 0,1 mol / l NaOH). după volumul titrantului). (Soluție de formaldehidă - titrată cu alcali în prezența fenolftaleinei).

În unele cazuri, Fondul Global stabilește volumul de titrant pentru a determina aciditatea sau alcalinitatea.

Uneori se adaugă succesiv două soluții titrate: mai întâi un acid și apoi un alcalin.

c) prin determinarea valorii pH - pentru un număr de medicamente (și neapărat pentru toate soluțiile injectabile) conform DNT, se are în vedere determinarea valorii pH.

Tehnici de preparare a unei substanțe în studiul acidității, alcalinității, pH-ului

  1. Prepararea unei soluții cu o anumită concentrație specificată în NTD (pentru substanțe solubile în apă)
  2. Pentru cele insolubile în apă se prepară o suspensie de o anumită concentrație și se determină proprietățile acido-bazice ale filtratului.
  3. Pentru preparatele lichide nemiscibile cu apa, se agită cu apă, apoi se separă stratul apos și se determină proprietățile sale acido-bazice.
  4. Pentru solidele și lichidele insolubile, determinarea poate fi efectuată direct în suspensie (ZnO)

Valoarea pH-ului aproximativ (până la 0,3 unități) poate fi determinată folosind hârtie indicator sau un indicator universal.

Metoda colorimetrică se bazează pe proprietatea indicatorilor de a-și schimba culoarea la anumite intervale de valori ale pH-ului. Pentru efectuarea testelor se folosesc soluții tampon cu o concentrație constantă de ioni de hidrogen, care diferă unele de altele printr-o valoare a pH-ului de 0,2. La o serie de astfel de soluții și la soluția de testare se adaugă aceeași cantitate (2-3 picături) de indicator. În funcție de coincidența culorii cu una dintre soluțiile tampon, se apreciază valoarea pH-ului mediului din soluția de testat.

Determinarea substanțelor volatile și a apei.

Substanțele volatile pot pătrunde în medicamente fie din cauza purificării slabe din solvenți sau intermediari, fie ca urmare a acumulării de produși de degradare. Apa din substanța medicinală poate fi conținută sub formă de capilară, legată absorbită, legată chimic (hidratat și cristalin) sau liberă.

Pentru determinarea substanțelor volatile și a apei se folosesc uscarea, distilarea și titrarea cu soluție Fischer.

metoda de uscare. Metoda este utilizată pentru a determina pierderea în greutate la uscare. Pierderile se pot datora conținutului de umiditate higroscopică și de substanțe volatile din substanță. Se usucă într-o sticlă până la greutate constantă la o anumită temperatură. Mai des, substanța este menținută la o temperatură de 100-105 ºС, dar condițiile de uscare și de aducere la o masă constantă pot fi diferite.

Determinarea substanțelor volatile poate fi efectuată pentru unele produse prin metoda aprinderii. Substanța este încălzită într-un creuzet până când substanțele volatile sunt complet îndepărtate. apoi crește treptat temperatura până la calcinarea completă la căldură roșie. De exemplu, GPC reglementează determinarea impurităților de carbonat de sodiu în substanța medicinală cu bicarbonat de sodiu prin metoda calcinării. Bicarbonatul de sodiu se descompune în carbonat de sodiu, dioxid de carbon și apă:

Teoretic, pierderea în greutate este de 36,9%. Potrivit GPC, pierderea de masă ar trebui să fie de cel puțin 36,6%. Diferența dintre pierderea de masă teoretică și cea specificată în GPC determină limita admisibilă a impurităților de carbonat de sodiu din substanță.

metoda de distilareîn GF 11 se numește „Definiția apei”, vă permite să determinați apa higroscopică. Această metodă se bazează pe proprietatea fizică a vaporilor a două lichide nemiscibile. Un amestec de apă și un solvent organic distilează la o temperatură mai mică decât oricare dintre aceste lichide. GPC1 recomandă utilizarea toluenului sau xilenului ca solvent organic. Conținutul de apă din substanța de testat este determinat de volumul acestuia din recipient după terminarea procesului de distilare.

Titrare cu reactiv Fisher. Metoda permite determinarea conținutului total de apă liberă și cristalină în substanțe organice, anorganice, solvenți. Avantajul acestei metode este viteza de execuție și selectivitatea față de apă. Soluția Fisher este o soluție de dioxid de sulf, iod și piridină în metanol. Printre dezavantajele metodei, pe lângă necesitatea respectării stricte a etanșeității, se numără imposibilitatea determinării apei în prezența substanțelor care reacționează cu componentele reactivului.

Definiția cenușii.

Conținutul de cenușă se datorează impurităților minerale care apar în substanțele organice în procesul de obținere a materialelor și echipamentelor auxiliare din produsele inițiale (în primul rând cationi metalici), adică. caracterizează prezența impurităților anorganice în substanțele organice.

A) cenusa totala- este determinată de rezultatele arderii (incinsare, mineralizare) la temperatură ridicată, caracterizează suma tuturor substanţelor anorganice-impurităţi.

Compoziția cenușii:
Carbonați: CaCO3, Na2CO3, K2CO3, PbCO3
Oxizi: CaO, PbO
Sulfați: CaSO4
Cloruri: CaCl2
Nitrați: NaNO3

La obținerea medicamentelor din materiale vegetale, impuritățile minerale pot fi cauzate de poluarea cu praf a plantelor, absorbția de oligoelemente și compuși anorganici din sol, apă etc.

b) Cenușă insolubilă în acid clorhidric, obținut după tratarea cenușii totale cu HCI diluat. Compoziția chimică a cenușii este cloruri de metale grele (AgCl, HgCl 2, Hg 2 Cl 2), adică. impurități foarte toxice.

în) cenușă sulfatată- Cenuşa sulfatată este determinată în aprecierea calităţii bune a multor substanţe organice. Caracterizează impuritățile Mn + n sub formă stabilă de sulfat. Cenușa de sulfat rezultată (Fe3(SO4)2, PbSO4, CaSO4) este utilizată pentru determinarea ulterioară a impurităților de metale grele.

Impuritățile ionilor anorganici - C1 -, SO 4 -2, NH 4 +, Ca +2, Fe +3 (+2) , Pv +2, As +3 (+5)

Impurităţi:
a) impurități de natură toxică (un amestec de CN - în iod),
b) având efect antagonic (Na și K, Mg și Ca)

Absența impurităților care nu sunt permise în substanța medicamentoasă este determinată de o reacție negativă cu reactivii corespunzători. Comparația în acest caz se efectuează cu o parte din soluție, la care se adaugă toți reactivii, cu excepția celui principal care deschide această impuritate (experimentul de control). O reacție pozitivă indică prezența unei impurități și calitatea proastă a medicamentului.

Impurități permise - impurități care nu afectează efectul farmacologic și al căror conținut este permis în cantități mici stabilite de NTD.

Pentru a stabili limita permisă pentru conținutul de impurități ionice din medicamente, se folosesc soluții de referință care conțin ionul corespunzător într-o anumită concentrație.

Unele substanțe medicinale sunt testate pentru prezența impurităților prin titrare, de exemplu, determinarea impurității norsulfazolului în medicamentul ftalazol. Amestecul de norsulfazol în ftalazol se determină cantitativ prin nitritometric. Titrarea a 1 g de ftalazol nu trebuie să consume mai mult de 0,2 ml de 0,1 mol/l NaNO 2 .

Cerințe generale pentru reacțiile care sunt utilizate în testele pentru impurități acceptabile și inacceptabile:
1. sensibilitate,
2. specificitate,
3. reproductibilitatea reacţiei utilizate.

Rezultatele reacțiilor care au loc cu formarea produselor colorate se observă în lumină reflectată pe un fundal alb tern, iar precipitații albe sub formă de turbiditate și opalescență se observă în lumină transmisă pe fond negru.

Metode instrumentale pentru determinarea impurităților.

Odată cu dezvoltarea metodelor de analiză, cerințele pentru puritatea substanțelor medicinale și a formelor de dozare cresc în mod constant. În farmacopeile moderne, alături de metodele luate în considerare, sunt utilizate diverse metode instrumentale, bazate pe proprietățile fizico-chimice, chimice și fizice ale substanțelor. Utilizarea spectroscopiei UV și vizibile dă rareori rezultate pozitive și acest lucru se datorează faptului că structura impurităților, în special a medicamentelor organice, de regulă. Este aproape de structura medicamentului în sine, astfel încât spectrele de absorbție diferă puțin, iar concentrația de impuritate este de obicei de zece ori mai mică decât cea a substanței principale, ceea ce face ca metodele de analiză diferențială să fie nepotrivite și permite doar estimarea impurității. aproximativ, adică așa cum este numit în mod obișnuit semi-cantitativ. Rezultatele sunt ceva mai bune dacă una dintre substanțe, în special impuritatea, formează un compus complex, în timp ce cealaltă nu, atunci maximele spectrelor diferă semnificativ și este deja posibilă determinarea cantitativă a impurităților.

În ultimii ani, la întreprinderile au apărut dispozitive IR-Fourier care permit determinarea atât a conținutului substanței principale, cât și a impurităților, în special a apei, fără a distruge proba, dar utilizarea lor este constrânsă de costul ridicat al dispozitivelor și de lipsa unei analize standardizate. metode.

Sunt posibile rezultate excelente pentru impurități atunci când impuritatea este fluorescentă sub lumina UV. Precizia unor astfel de teste este foarte mare, la fel ca și sensibilitatea lor.

Aplicație largă pentru testarea purității și determinarea cantitativă a impurităților atât în ​​substanțe (substanțe) medicinale, cât și în forme de dozare, ceea ce, poate, nu este mai puțin important, deoarece. în timpul depozitării medicamentelor se formează multe impurități, obținute prin metode cromatografice: HPLC, TLC, GLC.

Aceste metode fac posibilă determinarea cantitativă a impurităților și a fiecărei impurități în mod individual, spre deosebire de alte metode. Metodele cromatografiei HPLC și GLC vor fi discutate în detaliu într-o prelegere susținută de prof. Myagkikh V.I. Ne vom concentra doar pe cromatografia în strat subțire. Metoda cromatografiei în strat subțire a fost descoperită de omul de știință rus Tsvet și a existat la început ca cromatografia pe hârtie. Cromatografia în strat subțire (TLC) se bazează pe diferența dintre vitezele de mișcare a componentelor amestecului analizat într-un strat subțire plat al sorbantului atunci când solventul (eluentul) trece prin acesta. Absorbenții sunt silicagel, alumină, celuloză. Poliamidă, eluanți - solvenți organici de polaritate diferită sau amestecurile lor între ei și uneori cu soluții de acizi sau alcaline și săruri. Mecanismul de separare se datorează coeficienților de distribuție dintre sorbent și faza lichidă a substanței studiate, care la rândul său este asociat cu multe, inclusiv cu proprietățile chimice și fizico-chimice ale substanțelor.

În TLC, suprafața unei plăci de aluminiu sau sticlă este acoperită cu o suspensie de sorbant, uscată în aer și activată pentru a îndepărta urmele de solvent (umiditate). În practică, se folosesc de obicei plăci fabricate comercial cu un strat fix de sorbant. Pe stratul de absorbție se aplică picături din soluția analizată cu un volum de 1-10 μl. Marginea plăcii este scufundată în solvent. Experimentul se desfășoară într-o cameră specială - un vas de sticlă, închis cu un capac. Solventul se deplasează prin strat sub acțiunea forțelor capilare. Este posibilă separarea simultană a mai multor amestecuri diferite. Pentru a crește eficiența separării, eluarea multiplă este utilizată fie în direcția perpendiculară cu același eluant sau cu un eluant diferit.

După finalizarea procesului, placa este uscată în aer și poziția zonelor cromatografice ale componentelor este stabilită în diferite moduri, de exemplu, prin iradiere cu radiații UV, prin pulverizare cu reactivi coloranți și păstrată în vapori de iod. Pe modelul de distribuție rezultat (cromatograma), zonele cromatografice ale componentelor amestecului sunt aranjate sub formă de pete în conformitate cu absorbabilitatea lor în sistemul dat.

Poziția zonelor cromatografice pe cromatogramă se caracterizează prin valoarea lui R f . care este egal cu raportul dintre traseul l i parcurs de componenta i-a de la punctul de plecare la traseul Vп R f = l i / l.

Valoarea lui R f depinde de coeficientul de distribuție (adsorbție) K і și de raportul dintre volumele fazelor mobile (V p) și staționare (V n).

Separarea în TLC este afectată de o serie de factori: compoziția și proprietățile eluentului, natura, finețea și porozitatea absorbantului, temperatura, umiditatea, dimensiunea și grosimea stratului de absorbant și dimensiunile camerei. Standardizarea condițiilor experimentale permite stabilirea R f cu o abatere standard relativă de 0,03.

Identificarea componentelor amestecului se realizează prin valorile lui Rf. Determinarea cantitativă a substanțelor din zone poate fi efectuată direct pe stratul sorbant prin zona zonei cromatografice, intensitatea fluorescenței componentei sau combinarea acesteia cu un reactiv adecvat, prin metode radiochimice. Instrumentele de scanare automată sunt, de asemenea, utilizate pentru a măsura absorbția, transmiterea, reflectarea luminii sau radioactivitatea zonelor cromatografice. Zonele separate pot fi îndepărtate de pe placă împreună cu stratul absorbant, componenta poate fi desorbită în solvent, iar soluția poate fi analizată spectrofotometric. Folosind TLC, substanțele pot fi determinate în cantități de la 10 -9 la 10 -6; eroarea de determinare nu este mai mică de 5-10%.

Metode fizico-chimice sau instrumentale de analiză

Metodele fizico-chimice sau instrumentale de analiză se bazează pe măsurarea parametrilor fizici ai sistemului analizat, care apar sau se modifică în cursul reacției analitice, folosind instrumente (instrumente).

Dezvoltarea rapidă a metodelor fizico-chimice de analiză s-a datorat faptului că metodele clasice de analiză chimică (gravimetrie, titrimetrie) nu mai puteau satisface numeroasele solicitări ale industriilor chimice, farmaceutice, metalurgice, semiconductoare, nucleare și de altă natură care necesitau o creștere a sensibilității metodelor până la 10-8 - 10-9%, selectivitatea și rapiditatea acestora, ceea ce ar face posibilă controlul proceselor tehnologice în funcție de datele analizei chimice, precum și efectuarea lor automată și de la distanță.

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

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

Clasificarea metodelor fizico-chimice de analiză

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

electrochimic;

Optică și spectrală;

Cromatografic.

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

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

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

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

Analiza spectrală de absorbție moleculară

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

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

Analiza fotocolorimetrică se bazează pe o comparație a intensității culorii a soluțiilor colorate investigate și a soluțiilor colorate standard de o anumită concentrație.

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

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

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

Energia de rotație a moleculei E vr

și exprimat matematic ca suma tuturor energiilor de mai sus:

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


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

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

Energia transmisă unei molecule de substanță de radiațiile UV și vizibile este suficientă pentru a provoca o schimbare a stării electronice a moleculei.

Energia razelor infraroșii este mai mică, deci este suficientă doar pentru a provoca o schimbare a energiei tranzițiilor vibraționale și rotaționale într-o moleculă de materie. Astfel, în diferite părți ale spectrului este posibil să se obțină informații diferite despre starea, proprietățile și structura substanțelor.

Legile de absorbție a radiațiilor

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

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

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


sau

valoarea lg eu / eu 0 se numește densitatea optică a substanței absorbante și se notează cu literele D sau A. Atunci legea se poate scrie astfel:

Raportul dintre intensitatea fluxului de radiație monocromatic care trece prin obiectul de testat și intensitatea fluxului de radiație inițial se numește transparența sau transmisia soluției și este notat cu litera T: T = eu / eu 0

Acest raport poate fi exprimat ca procent. Valoarea lui T, care caracterizează transmiterea unui strat de 1 cm grosime, se numește coeficient de transmisie. Densitatea optică D și transmisia T sunt legate prin relație

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

Dependența D(С) este rectilinie, iar Т(С) sau Т(l) este exponențială. Acest lucru este strict respectat numai pentru fluxurile de radiații monocromatice.

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

Valoarea coeficientului molar de absorbție a luminii depinde de:

Din natura substanței dizolvate;

Lungimi de undă ale luminii monocromatice;

Temperaturi;

Natura solventului.

Motive pentru nerespectarea legii Bouger-Lambert-Beer.

1. Legea este derivată și valabilă numai pentru lumina monocromatică, prin urmare, monocromatizarea insuficientă poate provoca o abatere a legii și, cu atât mai mult, cu atât monocromatizarea luminii este mai mică.

2. În soluții pot apărea diverse procese care modifică concentrația unei substanțe absorbante sau natura acesteia: hidroliză, ionizare, hidratare, asociere, polimerizare, formare complexă etc.

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

Gradul de ionizare al unui electrolit slab;

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

Compoziția compușilor complexi colorați rezultați.

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

colorimetrie vizuală

Intensitatea culorii soluțiilor poate fi măsurată prin diferite metode. Printre acestea se disting metodele subiective (vizuale) de colorimetrie și obiective, adică fotocolorimetrice.

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

Culori luminoase vizibile:

Studiul substanțelor este o chestiune destul de complexă și interesantă. Într-adevăr, în forma lor pură, nu se găsesc aproape niciodată în natură. Cel mai adesea, acestea sunt amestecuri de compoziție complexă, în care separarea componentelor necesită anumite eforturi, abilități și echipamente.

După separare, este la fel de important să se determine corect apartenența unei substanțe la o anumită clasă, adică să o identifice. Determinați punctele de fierbere și de topire, calculați greutatea moleculară, verificați radioactivitatea și așa mai departe, în general, investigați. Pentru aceasta se folosesc diverse metode, inclusiv metode fizico-chimice de analiză. Sunt destul de diverse și necesită utilizarea, de regulă, de echipamente speciale. Despre ele și vor fi discutate în continuare.

Metode fizice și chimice de analiză: un concept general

Care sunt aceste metode de identificare a compușilor? Acestea sunt metode bazate pe dependența directă a tuturor proprietăților fizice ale unei substanțe de compoziția sa chimică structurală. Deoarece acești indicatori sunt strict individuali pentru fiecare compus, metodele de cercetare fizico-chimică sunt extrem de eficiente și dau un rezultat de 100% în determinarea compoziției și a altor indicatori.

Deci, astfel de proprietăți ale unei substanțe pot fi luate ca bază, cum ar fi:

  • capacitatea de a absorbi lumina;
  • conductivitate termică;
  • conductivitate electrică;
  • temperatura de fierbere;
  • topire și alți parametri.

Metodele de cercetare fizico-chimică au o diferență semnificativă față de metodele pur chimice de identificare a substanțelor. Ca urmare a muncii lor, nu există nicio reacție, adică transformarea unei substanțe, atât reversibilă, cât și ireversibilă. De regulă, compușii rămân intacți atât în ​​ceea ce privește masa, cât și compoziția.

Caracteristicile acestor metode de cercetare

Există mai multe caracteristici principale caracteristice unor astfel de metode de determinare a substanțelor.

  1. Eșantionul de cercetare nu trebuie curățat de impurități înainte de procedură, deoarece echipamentul nu necesită acest lucru.
  2. Metodele fizico-chimice de analiză au un grad ridicat de sensibilitate, precum și o selectivitate crescută. Prin urmare, o cantitate foarte mică din proba de testat este necesară pentru analiză, ceea ce face ca aceste metode să fie foarte convenabile și eficiente. Chiar dacă este necesară determinarea unui element care este conținut în greutatea umedă totală în cantități neglijabile, aceasta nu reprezintă un obstacol pentru metodele indicate.
  3. Analiza durează doar câteva minute, așa că o altă caracteristică este durata scurtă sau rapiditatea.
  4. Metodele de cercetare luate în considerare nu necesită utilizarea unor indicatori scumpi.

Este evident că avantajele și caracteristicile sunt suficiente pentru ca metodele de cercetare fizico-chimică să fie universale și solicitate în aproape toate studiile, indiferent de domeniul de activitate.

Clasificare

Există mai multe caracteristici pe baza cărora sunt clasificate metodele luate în considerare. Vom da însă cel mai general sistem, care reunește și îmbrățișează toate principalele metode de cercetare legate direct de cele fizice și chimice.

1. Metode de cercetare electrochimică. Ele sunt subdivizate pe baza parametrului măsurat în:

  • potențiometrie;
  • voltametrie;
  • polarografie;
  • oscilometrie;
  • conductometrie;
  • electrogravimetrie;
  • cuulometrie;
  • amperometrie;
  • dielcometrie;
  • conductometrie de înaltă frecvență.

2. Spectral. Include:

  • optic;
  • spectroscopie de fotoelectroni cu raze X;
  • rezonanță magnetică electromagnetică și nucleară.

3. Termic. Subdivizat în:

  • termic;
  • termogravimetrie;
  • calorimetrie;
  • entalpimetrie;
  • delatometrie.

4. Metode cromatografice, care sunt:

  • gaz;
  • sedimentar;
  • penetrantă de gel;
  • schimb valutar;
  • lichid.

De asemenea, este posibil să se împartă metodele fizico-chimice de analiză în două grupuri mari. Primele sunt cele care au ca rezultat distrugerea, adică distrugerea completă sau parțială a unei substanțe sau a unui element. Al doilea este nedistructiv, păstrând integritatea probei de testat.

Aplicarea practică a unor astfel de metode

Domeniile de utilizare ale metodelor de lucru considerate sunt destul de diverse, dar toate, desigur, într-un fel sau altul, se referă la știință sau tehnologie. În general, pot fi date câteva exemple de bază, din care va deveni clar de ce sunt necesare astfel de metode.

  1. Controlul asupra fluxului de procese tehnologice complexe în producție. În aceste cazuri, echipamentul este necesar pentru controlul și urmărirea fără contact a tuturor legăturilor structurale ale lanțului de lucru. Aceleași dispozitive vor remedia defecțiunile și defecțiunile și vor oferi un raport cantitativ și calitativ precis cu privire la măsurile corective și preventive.
  2. Efectuarea de lucrări practice chimice în vederea determinării calitative și cantitative a randamentului produsului de reacție.
  3. Studiul unei probe dintr-o substanță pentru a stabili compoziția elementară exactă a acesteia.
  4. Determinarea cantității și calității impurităților din masa totală a probei.
  5. Analiza precisă a participanților intermediari, principali și laterali ai reacției.
  6. O prezentare detaliată a structurii materiei și a proprietăților pe care le prezintă.
  7. Descoperirea de noi elemente și obținerea de date care caracterizează proprietățile acestora.
  8. Confirmarea practică a datelor teoretice obținute empiric.
  9. Lucrări analitice cu substanțe de înaltă puritate utilizate în diferite ramuri ale tehnologiei.
  10. Titrarea soluțiilor fără utilizarea indicatorilor, care oferă un rezultat mai precis și are un control complet simplu, datorită funcționării aparatului. Adică, influența factorului uman este redusă la zero.
  11. Principalele metode fizico-chimice de analiză fac posibilă studierea compoziției:
  • minerale;
  • mineral;
  • silicati;
  • meteoriți și corpuri străine;
  • metale și nemetale;
  • aliaje;
  • substanțe organice și anorganice;
  • monocristale;
  • rare și oligoelemente.

Domenii de utilizare a metodelor

  • energie nucleara;
  • fizică;
  • chimie;
  • electronice radio;
  • tehnologie laser;
  • cercetare spațială și altele.

Clasificarea metodelor fizico-chimice de analiză nu face decât să confirme cât de cuprinzătoare, exacte și versatile sunt acestea pentru a fi utilizate în cercetare.

Metode electrochimice

La baza acestor metode se află reacțiile în soluții apoase și pe electrozi sub acțiunea unui curent electric, adică, cu alte cuvinte, electroliza. În consecință, tipul de energie care este utilizat în aceste metode de analiză este fluxul de electroni.

Aceste metode au propria lor clasificare a metodelor fizico-chimice de analiză. Acest grup include următoarele specii.

  1. Analiza greutatii electrice. Conform rezultatelor electrolizei, o masă de substanțe este îndepărtată din electrozi, care este apoi cântărită și analizată. Așa că obțineți date despre masa compușilor. Una dintre varietățile unor astfel de lucrări este metoda electrolizei interne.
  2. Polarografie. Baza este măsurarea puterii curentului. Acest indicator va fi direct proporțional cu concentrația ionilor doriti în soluție. Titrarea amperometrică a soluțiilor este o variație a metodei polarografice luate în considerare.
  3. Coulometria se bazează pe legea lui Faraday. Se măsoară cantitatea de energie electrică cheltuită în proces, din care se trece apoi la calculul ionilor în soluție.
  4. Potențiometrie - bazată pe măsurarea potențialelor electrodului participanților la proces.

Toate procesele luate în considerare sunt metode fizico-chimice pentru analiza cantitativă a substanțelor. Folosind metode de cercetare electrochimică, amestecurile sunt separate în componente constitutive, se determină cantitatea de cupru, plumb, nichel și alte metale.

Spectral

Se bazează pe procesele radiațiilor electromagnetice. Există și o clasificare a metodelor utilizate.

  1. Fotometria flacara. Pentru a face acest lucru, substanța de testat este pulverizată într-o flacără deschisă. Mulți cationi metalici dau o culoare de o anumită culoare, astfel încât identificarea lor este posibilă în acest fel. Practic, acestea sunt substanțe precum: metale alcaline și alcalino-pământoase, cupru, galiu, taliu, indiu, mangan, plumb și chiar fosfor.
  2. Spectroscopie de absorbție. Include două tipuri: spectrofotometrie și colorimetrie. Baza este determinarea spectrului absorbit de substanță. Funcționează atât în ​​partea vizibilă, cât și în cea fierbinte (infraroșu) a radiației.
  3. Turbidimetrie.
  4. Nefelometrie.
  5. Analiza luminiscente.
  6. Refractometrie și polarometrie.

Evident, toate metodele luate în considerare din acest grup sunt metode de analiză calitativă a unei substanțe.

Analiza emisiilor

Acest lucru determină emisia sau absorbția undelor electromagnetice. Conform acestui indicator, se poate aprecia compoziția calitativă a substanței, adică ce elemente specifice sunt incluse în compoziția eșantionului de cercetare.

Cromatografic

Studiile fizico-chimice sunt adesea efectuate în medii diferite. În acest caz, metodele cromatografice devin foarte convenabile și eficiente. Ele sunt împărțite în următoarele tipuri.

  1. Lichid de adsorbție. În centrul capacității diferite de adsorbție a componentelor.
  2. Cromatografia gazoasă. Tot pe baza capacității de adsorbție, doar pentru gaze și substanțe în stare de vapori. Este utilizat în producția de masă a compușilor în stări similare de agregare, atunci când produsul iese într-un amestec care trebuie separat.
  3. Cromatografia de partiție.
  4. Redox.
  5. Schimb de ioni.
  6. Hârtie.
  7. Strat subțire.
  8. Sedimentar.
  9. Adsorbție-complexare.

Termic

Studiile fizico-chimice presupun, de asemenea, utilizarea metodelor bazate pe căldura de formare sau dezintegrare a substanțelor. Astfel de metode au și propria lor clasificare.

  1. Analiza termica.
  2. Termogravimetrie.
  3. Calorimetria.
  4. Entalpometrie.
  5. Dilatometrie.

Toate aceste metode vă permit să determinați cantitatea de căldură, proprietățile mecanice, entalpiile substanțelor. Pe baza acestor indicatori se cuantifică compoziția compușilor.

Metode de chimie analitică

Această secțiune de chimie are propriile sale caracteristici, deoarece sarcina principală cu care se confruntă analiștii este determinarea calitativă a compoziției unei substanțe, identificarea acestora și contabilizarea cantitativă. În acest sens, metodele analitice de analiză sunt împărțite în:

  • chimic;
  • biologic;
  • fizice si chimice.

Deoarece ne interesează acestea din urmă, vom lua în considerare care dintre ele sunt folosite pentru determinarea substanțelor.

Principalele varietăți de metode fizico-chimice din chimia analitică

  1. Spectroscopic - toate la fel ca cele discutate mai sus.
  2. Spectrul de masă - bazat pe acțiunea unui câmp electric și magnetic asupra radicalilor liberi, particulelor sau ionilor. Asistentul de laborator de analiză fizico-chimică oferă efectul combinat al câmpurilor de forță indicate, iar particulele sunt separate în fluxuri ionice separate în funcție de raportul dintre sarcină și masă.
  3. metode radioactive.
  4. Electrochimic.
  5. Biochimic.
  6. Termic.

Ce ne permit astfel de metode de procesare să învățăm despre substanțe și molecule? În primul rând, compoziția izotopică. Și, de asemenea: produse de reacție, conținutul anumitor particule în substanțe deosebit de pure, masele compușilor doriti și alte lucruri utile pentru oamenii de știință.

Astfel, metodele de chimie analitică sunt modalități importante de obținere a informațiilor despre ioni, particule, compuși, substanțe și analiza acestora.

Solvenții neapoși au devenit folosiți pe scară largă în analiza farmaceutică modernă. Dacă mai devreme solventul principal în analiză era apa, acum se folosesc simultan și diverși solvenți neapoși (acid acetic glaciar sau anhidru, anhidridă acetică, dimetilformamidă, dioxan etc.), care permit modificarea tăriei bazicității și acidității substante analizate. A fost dezvoltată o micrometodă, în special metoda picăturii de analiză, care este convenabilă pentru utilizarea în controlul calității medicamentelor intra-farmacie.

În ultimii ani, au fost dezvoltate pe scară largă astfel de metode de cercetare, în care o combinație de diferite metode este utilizată în analiza substanțelor medicinale. De exemplu, cromatografia-spectrometria de masă este o combinație de cromatografie și spectrometrie de masă. Fizica, chimia cuantică și matematica pătrund din ce în ce mai mult în analiza farmaceutică modernă.

Analiza oricărei substanțe medicinale sau materie primă trebuie începută cu o examinare externă, acordând atenție culorii, mirosului, formei cristalului, recipientului, ambalajului, culorii sticlei. După o examinare externă a obiectului analizei, se prelevează o probă medie pentru analiză în conformitate cu cerințele Fondului Global X (p. 853).

Metodele pentru studiul substanțelor medicinale sunt împărțite în fizice, chimice, fizico-chimice, biologice.

Metodele fizice de analiză presupun studiul proprietăților fizice ale unei substanțe fără a recurge la reacții chimice. Acestea includ: determinarea solubilității, transparența

  • sau gradul de turbiditate, culoare; determinarea densității (pentru substanțe lichide), umiditate, punct de topire, solidificare, punct de fierbere. Tehnicile adecvate sunt descrise în SP X. (p. 756-776).

Metodele de cercetare chimică se bazează pe reacții chimice. Acestea includ: determinarea conținutului de cenușă, reacția mediului (pH), indicatori numerici caracteristici ai uleiurilor și grăsimilor (numărul de acid, numărul de iod, numărul de saponificare etc.).

În scopul identificării substanțelor medicinale, se folosesc numai astfel de reacții care sunt însoțite de un efect vizual extern, de exemplu, o schimbare a culorii soluției, degajarea gazelor, precipitarea sau dizolvarea precipitatelor etc.

Metodele de cercetare chimică includ și metode de analiză cantitativă în greutate și volum adoptate în chimia analitică (neutralizare, precipitare, metode redox etc.). În ultimii ani, analiza farmaceutică a inclus metode de cercetare chimică precum titrarea în medii neapoase, complexometria.

Analiza calitativă și cantitativă a substanțelor medicinale organice, de regulă, se efectuează în funcție de natura grupurilor funcționale din moleculele lor.

Cu ajutorul metodelor fizico-chimice sunt studiate fenomenele fizice care apar ca urmare a reacțiilor chimice. De exemplu, în metoda colorimetrică se măsoară intensitatea culorii în funcție de concentrația substanței, în analiza conductometrică se măsoară conductivitatea electrică a soluțiilor etc.

Metodele fizico-chimice includ: optice (refractometrie, polarimetrie, metode de analiză prin emisie și fluorescentă, fotometrie, inclusiv fotocolorimetrie și spectrofotometrie, nefelometrie, turbodimetrie), electrochimice (metode potențiometrice și polarografice), metode cromatografice.