Изучаването на веществата е доста сложен и интересен въпрос. В крайна сметка, в чиста формате почти никога не се срещат в природата. Най-често това са смеси със сложен състав, при които разделянето на компонентите изисква определени усилия, умения и оборудване.

След разделянето е също толкова важно правилно да се определи принадлежността на дадено вещество към определен клас, тоест да се идентифицира. Определете точките на кипене и топене, изчислете молекулно тегло, проверка за радиоактивност и така нататък, като цяло, за изследване. За това се използват различни методи, включително физикохимични методи за анализ. Те са доста разнообразни и изискват използването, като правило, на специално оборудване. За тях и ще бъдат обсъдени по-нататък.

Физически и химични методи за анализ: обща концепция

Какви са тези методи за идентифициране на съединения? Това са методи, основани на пряката зависимост на всички физични свойствавещества от нейната структурна химичен състав. Тъй като тези показатели са строго индивидуални за всяко съединение, физикохимичните методи на изследване са изключително ефективни и дават 100% резултат при определяне на състава и други показатели.

Така че такива свойства на веществото могат да се вземат за основа, като например:

способността да абсорбира светлина;
топлопроводимост;
електропроводимост;
температура на кипене;
топене и други параметри.

Физическите и химичните методи на изследване имат значителна разлика от чисто химични методиидентификация на веществото. В резултат на тяхната работа няма реакция, тоест преобразуване на вещество, както обратимо, така и необратимо. Като правило съединенията остават непокътнати както по отношение на масата, така и по отношение на състава.

Характеристики на тези методи на изследване

Има няколко основни характеристики, характерни за такива методи за определяне на вещества.

Пробата за изследване не е необходимо да се почиства от примеси преди процедурата, тъй като оборудването не изисква това.
Физикохимичните методи за анализ имат висока степен на чувствителност, както и повишена селективност. Следователно за анализ е необходимо много малко количество от тестовата проба, което прави тези методи много удобни и ефективни. Дори да е необходимо да се определи елемент, който се съдържа в общото мокро тегло в незначителни количества, това не е пречка за посочените методи.
Анализът отнема само няколко минути, така че друга характеристика е кратката продължителност или бързината.
Разглежданите методи на изследване не изискват използването на скъпи индикатори.

Очевидно предимствата и характеристиките са достатъчни, за да направят физикохимичните методи на изследване универсални и търсени в почти всички изследвания, независимо от сферата на дейност.

Класификация

Има няколко признака, въз основа на които се класифицират разглежданите методи. Ние обаче ще представим най-много обща система, който обединява и обхваща всички основни методи на изследване, свързани пряко с физични и химични.

1. Електрохимични методи на изследване. Те се подразделят на базата на измервания параметър на:

потенциометрия;
волтаметрия;
полярография;
осцилометрия;
кондуктометрия;
електрогравиметрия;
кулометрия;
амперометрия;
диелкометрия;
високочестотна кондуктометрия.

2. Спектрален. включва:

оптичен;
Рентгенова фотоелектронна спектроскопия;
електромагнитен и ядрено-магнитен резонанс.

3. Термичен. Подразделен на:

термичен;
термогравиметрия;
калориметрия;
енталпиметрия;
делатометрия.

4. Хроматографски методи, които са:

газ;
утаечен;
гел-проникващи;
обмен;
течност.

Възможно е също така да се разделят физикохимичните методи за анализ на две големи групи. Първите са тези, които водят до унищожаване, тоест пълно или частично унищожаване на вещество или елемент. Вторият е безразрушителен, като запазва целостта на тестовата проба.

Практическо приложение на такива методи

Областите на използване на разглежданите методи на работа са доста разнообразни, но всички те, разбира се, по един или друг начин, се отнасят до науката или технологиите. Като цяло могат да се дадат няколко основни примера, от които ще стане ясно защо са необходими такива методи.

Контрол върху протичането на сложни технологични процеси в производството. В тези случаи оборудването е необходимо за безконтактен контрол и проследяване на всички структурни звена на работната верига. Същите устройства ще коригират неизправности и неизправности и ще дадат точен количествен и качествен отчет за коригиращи и превантивни мерки.
Извършване на химическа практическа работа с цел качествено и количествено определяне на добива на реакционния продукт.
Изследване на проба от вещество с цел установяване на точния му елементен състав.
Определяне на количеството и качеството на примесите в общата маса на пробата.
Точен анализ на междинни, главни и странични участници в реакцията.
Подробно описание на структурата на материята и свойствата, които проявява.
Откриване на нови елементи и получаване на данни, характеризиращи техните свойства.
Практическо потвърждение на теоретичните данни, получени емпирично.
Аналитична работа с вещества с висока чистота, използвани в различни клонове на техниката.
Титруване на разтвори без използване на индикатори, което дава по-точен резултат и има напълно опростено управление, благодарение на работата на уреда. Тоест влиянието на човешкия фактор е сведено до нула.
Основните физикохимични методи за анализ позволяват да се изследва съставът на:

минерали;
минерал;
силикати;
метеорити и чужди тела;
метали и неметали;
сплави;
органични и неорганични вещества;
монокристали;
редки и микроелементи.

Области на използване на методите

ядрената енергия;
физика;
химия;
радиоелектроника;
лазерна технология;
космически изследвания и други.

Класификацията на физикохимичните методи за анализ само потвърждава колко изчерпателни, точни и гъвкави са те за използване в изследванията.

Електрохимични методи

В основата на тези методи са реакции във водни разтвори и върху електроди под действието на електрически ток, тоест, с други думи, електролиза. Съответно, типът енергия, който се използва при тези методи за анализ, е потокът от електрони.

Тези методи имат своя собствена класификация на физико-химичните методи за анализ. Тази група включва следните видове.

Анализ на електрическото тегло. Според резултатите от електролизата от електродите се отстранява маса от вещества, които след това се претеглят и анализират. Така че вземете данни за масата на съединенията. Една от разновидностите на такива работи е методът на вътрешна електролиза.
Полярография. Основата е измерването на силата на тока. Именно този индикатор ще бъде пряко пропорционален на концентрацията на желаните йони в разтвора. Амперометричното титруване на разтворите е вариант на разглеждания полярографски метод.
Кулонометрията се основава на закона на Фарадей. Измерва се количеството електроенергия, изразходвана за процеса, от което след това се пристъпва към изчисляване на йони в разтвор.
Потенциометрия - базирана на измерване на електродните потенциали на участниците в процеса.

Всички разглеждани процеси са физикохимични методи за количествен анализ на веществата. С помощта на електрохимични методи за изследване смесите се разделят на съставни компоненти, определя се количеството мед, олово, никел и други метали.

Спектрален

Процесите са в основата електромагнитно излъчване. Има и класификация на използваните методи.

Пламъчна фотометрия. За да направите това, изпитваното вещество се напръсква в открит пламък. Много метални катиони дават цвят с определен цвят, така че идентифицирането им е възможно по този начин. Основно това са вещества като: алкални и алкалоземни метали, мед, галий, талий, индий, манган, олово и дори фосфор.
Абсорбционна спектроскопия. Включва два вида: спектрофотометрия и колориметрия. Основата е определянето на спектъра, погълнат от веществото. Действа както във видимата, така и в горещата (инфрачервена) част на лъчението.
Турбидиметрия.
Нефелометрия.
Луминесцентен анализ.
Рефрактометрия и полярометрия.

Очевидно всички разглеждани методи от тази група са методи за качествен анализ на вещество.

Емисионен анализ

Това причинява излъчване или поглъщане на електромагнитни вълни. По този показател може да се съди за качествения състав на веществото, тоест какви специфични елементи са включени в състава на изследователската проба.

Хроматографски

Физикохимичните изследвания често се провеждат в различни среди. В този случай, много удобно и ефективни методистават хроматографски. Те са разделени на следните видове.

Адсорбционна течност. В основата на различната способност на компонентите за адсорбция.
Газова хроматография. Също така въз основа на адсорбционния капацитет, само за газове и вещества в състояние на пара. Използва се при масово производство на съединения в сходни агрегатни състояния, когато продуктът излиза в смес, която трябва да се отдели.
Разпределителна хроматография.
Редокс.
Йонообмен.
хартия.
Тънък слой.
Утаечен.
Адсорбционно-комплексиране.

Термичен

Физическите и химичните изследвания включват също използването на методи, базирани на топлината на образуване или разпад на веществата. Такива методи също имат своя собствена класификация.

Термичен анализ.
Термогравиметрия.
Калориметрия.
Енталпометрия.
Дилатометрия.

Всички тези методи ви позволяват да определите количеството топлина, механичните свойства, енталпиите на веществата. Въз основа на тези показатели съставът на съединенията се определя количествено.

Методи на аналитичната химия

Този клон на химията има свои собствени характеристики, т.к основната задачапред анализатори - качественото определяне на състава на веществото, тяхното идентифициране и количествено отчитане. В тази връзка аналитичните методи за анализ се разделят на:

химически;
биологичен;
физични и химични.

Тъй като се интересуваме от последните, ще разгледаме кои от тях се използват за определяне на вещества.

Основните разновидности на физикохимичните методи в аналитичната химия

Спектроскопични - всички същите като тези, обсъдени по-горе.
Масспектрална - базирана на действието на електрически и магнитно полесвободни радикали, частици или йони. Лаборантът за физико-химичен анализ осигурява комбинирания ефект на посочените силови полета, като частиците се разделят на отделни йонни потоци според съотношението заряд и маса.
радиоактивни методи.
Електрохимични.
Биохимичен.
Термичен.

Какво ни позволяват тези методи на обработка да научим за веществата и молекулите? Първо, изотопният състав. И също: реакционни продукти, съдържанието на определени частици в особено чисти вещества, масите на желаните съединения и други полезни за научни кадринеща.

Така че методите аналитична химия- това са важни начини за получаване на информация за йони, частици, съединения, вещества и техния анализ.

Една от най-важните задачи на фармацевтичната химия е разработването и усъвършенстването на методи за оценка на качеството на лекарствата.

За установяване чистотата на лекарствените вещества се използват различни физични, физикохимични, химични методи за анализ или комбинация от тях.

GF предлага следните методи за контрол на качеството на лекарствата.

Физични и физико-химични методи. Те включват: определяне на температури на топене и втвърдяване, както и температурни граници на дестилация; определяне на плътност, показатели на пречупване (рефрактометрия), оптично въртене (поляриметрия); спектрофотометрия - ултравиолетова, инфрачервена; фотоколориметрия, емисионна и атомно-абсорбционна спектрометрия, флуориметрия, ядрено-магнитен резонанс спектроскопия, мас спектрометрия; хроматография - адсорбция, разпределение, йонообменна, газова, високоефективна течност; електрофореза (фронтална, зонална, капилярна); електрометрични методи (потенциометрично определяне на pH, потенциометрично титруване, амперометрично титруване, волтаметрия).

Освен това е възможно да се използват методи, които са алтернативни на фармакопейните методи, които понякога имат по-усъвършенствани аналитични характеристики (скорост, точност на анализа, автоматизация). В някои случаи фармацевтична компания закупува устройство, което се основава на метод, който все още не е включен във Фармакопеята (например методът на Раманова спектроскопия - оптичен дихроизъм). Понякога е препоръчително да се замени хроматографският метод със спектрофотометричен при определяне на автентичността или тестване за чистота. Фармакопейният метод за определяне на примеси от тежки метали чрез утаяването им под формата на сулфиди или тиоацетамиди има редица недостатъци. За определяне на примесите от тежки метали, много производители прилагат такива физикохимични методи за анализ като атомно-абсорбционна спектрометрия и индуктивно свързана плазмена атомно-емисионна спектрометрия.

Важна физическа константа, която характеризира автентичността и степента на чистота на лекарствата, е точката на топене. Чистото вещество има ясно изразена точка на топене, която се променя при наличие на примеси. За лекарствени вещества, съдържащи определено количество допустими примеси, GF регулира температурния диапазон на топене в рамките на 2 °C. Но в съответствие със закона на Раул (AT = iK3C, където AT е намаляване на температурата на кристализация; K3 е криоскопичната константа; C е концентрацията) при i = 1 (неелектролит), стойността на AG не може да бъде еднакво за всички вещества. Това е свързано не само със съдържанието на примеси, но и с естеството на самото лекарство, тоест със стойността на криоскопичната константа K3, която отразява моларното намаляване на точката на топене на лекарството. По този начин, при една и съща AT = 2 °C за камфор (K3 = 40) и фенол (K3 = 7,3), масовите доли на примесите не са равни и възлизат съответно на 0,76 и 2,5%.

За вещества, които се топят с разлагане, обикновено се посочва температурата, при която веществото се разлага и настъпва рязка промяна във външния му вид.

В някои частни статии на GF X се препоръчва да се определи температурата на втвърдяване или точката на кипене (според GF XI - „температурни граници на дестилация“) за редица течни лекарства. Точката на кипене трябва да бъде в рамките на интервала, даден в частната статия.

По-широк интервал показва наличието на примеси.

В много частни статии на GF X са дадени допустими стойности на плътност, по-рядко вискозитет, потвърждаващи автентичността и доброто качество на лекарствата.

Почти всички частни статии на SP X нормализират такъв показател за качеството на лекарствата като разтворимост в различни разтворители. Наличието на примеси в лекарството може да повлияе на неговата разтворимост, като го намали или увеличи, в зависимост от естеството на примеса.

Критериите за чистота са също цветът на лекарството и/или прозрачността на течните лекарствени форми.

Определен критерий за чистота на лекарствата могат да бъдат такива физически константи като коефициент на пречупване на светлинен лъч в разтвор на изпитваното вещество (рефрактометрия) и специфично въртене, дължащо се на способността на редица вещества или техните разтвори да въртят равнина на поляризация, когато плоска поляризирана светлина преминава през тях (поляриметрия). Методите за определяне на тези константи са свързани с оптичните методи за анализ и се използват също за установяване на автентичността и количествения анализ на лекарствата и техните дозирани форми.

Важен критерий за доброто качество на редица лекарства е тяхното водно съдържание. Промяната в този индикатор (особено по време на съхранение) може да промени концентрацията на активното вещество и следователно фармакологичната активност и да направи лекарството неподходящо за употреба.

Химически методи. Те включват: качествени тестове за автентичност, разтворимост, определяне на летливи вещества и вода, определяне на съдържанието на азот в органични съединения, титриметрични методи (киселинно-основно титруване, титруване в неводни разтворители, комплексометрия), нитриметрия, киселинно число, число на осапуняване , етерно число, йодно число и др.

биологични методи. Биологичните методи за контрол на качеството на лекарствата са много разнообразни. Сред тях са тестове за токсичност, стерилност, микробиологична чистота.

За извършване на физичен и химичен анализ на междинни продукти, лекарствени вещества и готови лекарствени форми, при проверка на тяхното качество за съответствие с изискванията на ФС, контролно-аналитичната лаборатория трябва да бъде оборудвана със следния минимален набор от оборудване и инструменти:

IR спектрофотометър (за определяне на автентичността);

спектрофотометър за спектрометрия във видимата и UV област (определяне на автентичност, количествено определяне, еднородност на дозиране, разтворимост);

оборудване за тънкослойна хроматография (TLC) (определяне на автентичността, свързани примеси);

хроматограф за високоефективна течна хроматография (HPLC) (удостоверяване, количествено определяне, определяне на свързани примеси, еднородност на дозиране, разтворимост);

газово-течен хроматограф (GLC) (съдържание на примеси, определяне на еднородността на дозиране);

поляриметър (определяне на автентичността, количествено определяне);

потенциометър (измерване на рН, количествено определяне);

атомно-абсорбционен спектрофотометър (елементарен анализ на тежки метали и неметали);

Титратор на К. Фишер (определяне на водното съдържание);

дериватограф (определяне на загуба на тегло при сушене).

Както знаете, фармакопейният анализ има за цел да установи автентичността, да определи чистотата и да определи количествено активното вещество или съставките на сложна дозирана форма. Въпреки факта, че всеки от тези етапи на фармакопейния анализ решава своята специфична задача, те не могат да се разглеждат изолирано. Така че изпълнението на реакцията за автентичност понякога дава отговор за наличието или отсъствието на определен примес. В препарата PAS-Na се провежда качествена реакция с разтвор на железен (III) хлорид (като производно на салициловата киселина, той образува виолетово-червен цвят). Но появата на утайка в този разтвор след три часа показва наличието на примес от 5-аминосалицилова киселина, която е фармакологично неактивна. Такива примери обаче са доста редки.

Определянето на някои константи - точка на топене, плътност, специфична скорост на абсорбция, ви позволява едновременно да направите заключение за автентичността и чистотата на дадено вещество. Тъй като методите за определяне на определени константи за различни препарати са идентични, ние ги изучаваме в общите методи на анализ. Познаването на теоретичните основи и способността за извършване на дефиницията ще бъдат необходими при последващия анализ на различни групи лекарства.

Фармакопейният анализ е неразделна част от фармацевтичния анализ и представлява набор от методи за изследване на лекарства и дозирани форми, посочени в Държавната фармакопея и други нормативни документи (FS, FSP, GOST) и използвани за определяне на автентичността, чистотата и количествения анализ.

При контрола на качеството на лекарствата се използват физични, физико-химични, химични и биологични методи за анализ. ND тестовете включват няколко основни етапа:

описание;

разтворимост;

автентичност;

физически константи (точка на топене, кипене или дестилация, показател на пречупване, специфично въртене, плътност, спектрални характеристики);

прозрачност и цвят на разтворите;

киселинност или алкалност, pH на разтвора;

определяне на примеси;

загуба на тегло при сушене;

сулфатна пепел;

количествено определяне.

В зависимост от естеството на лекарствения продукт, някои от тези тестове може или да липсват, или да бъдат включени други, като киселинна стойност, йодна стойност, стойност на осапуняване и др.

Частна монография за всяко лекарство започва с раздел "описание",който характеризира основно физическите свойства на материята:

агрегатно състояние (твърдо, течно, газообразно), ако е твърдо, тогава се определя степента на неговата дисперсия (финно-кристална, грубо-кристална), формата на кристалите (игловидна, цилиндрична)

цвят на веществото - важен показател за автентичност и чистота. Повечето лекарства са безцветни, тоест бели. Оцветяване визуално при определяне на агрегатното състояние. Малко количество от веществото се поставя на тънък слой върху паничка на Петри или часовниково стъкло и се гледа на бял фон. В SP X1 има статия „Определяне на степента на белота на прахообразните лекарства“. Определянето се извършва по инструментален метод на специални фотометри "Specol-10". Тя се основава на спектралната характеристика на светлината, отразена от пробата на лекарството. Така нареченият коефициент на отражение- съотношението на стойността на отразения светлинен поток към стойността на инцидента. Измерените коефициенти на отражение позволяват да се определи наличието или отсъствието на цвят или сивкав оттенък в веществата чрез изчисляване на степента на белота (α) и степента на яркост (β). Тъй като появата на нюанси или промяната в цвета по правило е резултат от химични процеси - окисление, редукция, тогава това Първи етапизследването на веществата ви позволява да правите заключения. Това методът е изключен от изданието SP X11.

Мирис определят рядко веднага след отваряне на опаковкатана разстояние 4-6 см. Без миризма след отваряне на опаковката незабавно по метода: 1-2 g от веществото се разпределят равномерно върху часовниково стъкло с диаметър 6-8 cm и след 2 минути миризмата се определя на разстояние 4-6 cm.

В секцията Описание може да има инструкции относно възможността за смяна на веществата по време на съхранение. Например,при приготвянето на калциев хлорид е посочено, че е много хигроскопичен и се размива във въздуха, а натриевият йодид - във въздуха се влага и се разлага с отделяне на йод, кристалохидрати, при изветряне или неспазване на условия на кристализация в производството, вече няма да имат желания външен вид или форма на кристали, нито по цвят.

По този начин изследването на външния вид на дадено вещество е първата, но много важна стъпка в анализа на веществата и е необходимо да можете да свържете промените във външния вид с възможни химични промени и да направите правилното заключение.

Разтворимост(GF XI, брой 1, стр. 175, GF XII, брой 1, стр. 92)

Разтворимостта е важен показател за качеството на лекарственото вещество. По правило в РД е даден определен списък с разтворители, който най-пълно характеризира това физическо свойство, така че в бъдеще да може да се използва за оценка на качеството на един или друг етап от изследването на това лекарствено вещество. По този начин, разтворимостта в киселини и основи е характерна за амфотерни съединения (цинков оксид, сулфонамиди), органични киселини и основи (глутаминова киселина, ацетилсалицилова киселина, кодеин). Промяната в разтворимостта показва наличието или появата по време на съхранение на по-малко разтворими примеси, което характеризира промяната в качеството му.

В SP XI разтворимост означава не физическа константа, а свойство, изразено с приблизителни данни и служещо като приблизителна характеристика на препаратите.

Заедно с точката на топене, разтворимостта на веществото при постоянна температура и налягане е една от опциите, според което автентичност и чистота (добро качество) на почти всички лекарства.

Препоръчително е да се използват разтворители с различна полярност (обикновено три); не се препоръчва използването на нискокипящи и запалими (диетилов етер) или много токсични (бензен, метиленхлорид) разтворители.

Фармакопея XI изд. прието два начина за изразяване на разтворимост :

На части (съотношение вещество и разтворител). Например за натриевия хлорид според FS разтворимостта във вода се изразява в съотношение 1:3, което означава, че не са необходими повече от 3 ml вода за разтваряне на 1 g лекарствено вещество.

В конвенционални термини(GF XI, стр.176). Например, за натриев салицилат в PS, разтворимостта се дава условно - „много лесно ще се разтворим във вода“. Това означава, че за разтваряне на 1 g вещество са необходими до 1 ml вода.

Фармакопея XII изд. само в условно (по отношение на 1 g)

Условните термини и техните значения са дадени в табл. 1. (GF XI, брой 1, стр. 176, GF XII, брой 1, стр. 92).

Условни условия на разтворимост

Условни условия	Съкращения	Количество разтворител (мл), необходими за разтваряне на 1гр вещества
Много лесно разтворим
Лесно разтворим		Повече от 1 до 10
Разтворим
слабо разтворим
Слабо разтворим		» 100 до 1000
Много слабо разтворим		» 1000 до 10 000
Практически неразтворим

Условният термин съответства на определен интервал от обеми на разтворителя (ml), в рамките на който един грам от лекарственото вещество трябва да бъде напълно разтворен.

Процесът на разтваряне се извършва в разтворители при температура 20°C. За да се спестят лекарственото вещество и разтворителя, масата на лекарството се претегля по такъв начин (с точност от 0,01 g), че за установяване на разтворимостта на водата се изразходват не повече от 100 ml и не повече от 10 -20 ml органични разтворители.

лекарствена субстанция (вещество) счита се за разтворим , ако частици от вещество не се откриват в разтвор, когато се наблюдават в пропусната светлина.

Методология . (1 начин).Претеглената маса на лекарството, предварително смляна на фин прах, се добавя към измерения обем на разтворителя, съответстващ на минималния му обем, разклаща се. След това, в съответствие с табл. 1, разтворителят се добавя постепенно до максималния му обем и непрекъснато се разклаща в продължение на 10 минути. След това време частиците от веществото не трябва да се откриват в разтвора с невъоръжено око. Например 1 g натриев бензоат се претегля, поставя се в епруветка с 1 ml вода, разклаща се и постепенно се добавят 9 ml вода, т.к. натриевият бензоат е лесно разтворим във вода (от 1 до 10 ml).

За бавно разтворимилекарства, които изискват повече от 10 минути за пълно разтваряне, Допуска се нагряване на водна баня до 30°C.Наблюдението се извършва след охлаждане на разтвора до 20°C и енергично разклащане в продължение на 1-2 минути. Например, кофеинът е бавно разтворим във вода (1:60), кодеинът е бавно и слабо разтворим във вода (100-1000), калциевият глюконат е бавно разтворим в 50 часа вода, калциевият лактат е бавно разтворим във вода, борна киселина е бавно разтворим в 7 часа глицерин.

2 начин. Разтворимостта, изразена в части, показва обема на разтворителя в ml, необходим за разтваряне на 1 g вещество.

Методология. (Метод 2) Масата на лекарствения продукт, претеглена на ръчна везна, се разтваря в обема на разтворителя, посочен от РД. В разтвора не трябва да се откриват частици от неразтворено вещество.

Разтворимостта на части е посочена във фармакопейни монографии за следните препарати: борна киселина(разтворим в 25 часа вода, 25 часа алкохол, 4 часа вряща вода); калиев йодид(разтворим в 0,75 часа вода, 12 часа алкохол и 2,5 часа глицерин); натриев бромид(разтворим в 1,5 часа вода, в 10 часа алкохол); калиев бромид(разтворим в 1,7 части вода и т.т. алкохол); калиев хлорид и натриев хлорид(r. в 3 часа вода).

В случай на тестване, например, натриев бромид, процедирайте по следния начин: претеглете 1 g натриев бромид на ръчна везна, добавете 1,5 ml вода и разклатете до пълното му разтваряне.

Обща фармакопейна статия" Разтворимост » SP XII изд.. Допълнено с описание на методи за определяне на разтворимостта на вещества с неизвестна и известна разтворимост.

Точка на топене (Т ° pl)

Точката на топене е постоянна характеристика чистотавещества и в същото време неговата автентичност. От физиката е известно, че точката на топене е температурата, при която твърдата фаза на веществото е в равновесие с стопилката. Чистото вещество има ясна точка на топене. Тъй като лекарствата могат да имат малко количество примеси, вече няма да виждаме толкова ясна картина. В този случай се определя интервалът, през който веществото се топи. Обикновено този интервал е в рамките на 2 ◦ C. По-дълъг интервал показва наличието на примеси в неприемливи граници.

Съгласно формулировката на GF X1 под точка на топеневещества разбират температурният интервал между началото на топенето (поява на първата капка течност) и края на топенето (пълен преход на веществото в течно състояние).

Ако веществото има неясно начало или край на топене, определяне на температура само в началото или края на топенето. Понякога едно вещество се топи с разлагане, в този случай се определя температура на разлагане, тоест температурата, при която внезапна промяна на съдържанието(например разпенване).

Методи определяне на точката на топене

Изборът на метод е диктуван две точки:

стабилността на веществото при нагряване и

способност да се смила на прах.

Според изданието GF X1 има 4 начина за определяне на T ° pl:

Метод 1 - за вещества, които могат да се стриват на прах, стабилни при нагряване

Метод 1а - за вещества, които могат да се стрият на прах, нетоплоустойчив

Методи 2 и 3 - за вещества, които не се стриват

Методи 1, 1а и 2 включват използването на 2 устройства:

PTP ( инструмент за определяне на Tm): познат ви от курса на органичната химия, ви позволява да определите Tm на веществата вътре от 20 ◦ С до 360 ◦ С

Устройство, състоящо се от колба с кръгло дъно с епруветка, запечатана в нея, в която е поставен термометър с прикрепен към него капиляр, съдържащ изходното вещество. Външната колба е пълна с ¾ от обема на охлаждащата течност:

вода (позволява ви да определите Tm до 80 ◦ C),

вазелиново масло или течни силикони, концентрирана сярна киселина (позволява ви да определите Tm до 260 ◦ C),

смес от сярна киселина и калиев сулфат в съотношение 7:3 (позволява ви да определите Tm над 260 ◦ C)

Техниката е обща, независимо от устройството.

Фино смляното сухо вещество се поставя в средно голям капиляр (6-8 см) и се въвежда в уреда при температура с 10 градуса по-ниска от очакваната. Чрез регулиране на скоростта на повишаване на температурата се фиксира температурният диапазон на изменение на веществото в капиляра. Едновременно с това се правят поне 2 определяния и се взема средноаритметичната стойност.

Tm се определя не само за чистите вещества, но и за техните производни– оксими, хидразони, основи и киселини, изолирани от техните соли.

За разлика от GF XI в GF XIIизд. температура на топене при капилярния метод означава не интервалът между началото и края на топенето, а крайна температура на топене , което е в съответствие с Европейската фармакопея.

Температурни граници на дестилация (T° кип.)

Стойността на GF се дефинира като интервал между началната и крайната точки на кипене при нормално налягане. (101,3 kPa - 760 mm Hg). Интервалът обикновено е 2°.

Под инициал T ° кипене разберете температурата, при която първите пет капки течност са били дестилирани в приемника.

Под финала- температурата, при която 95% от течността преминава в приемника.

По-дълъг интервал от посочения в съответния API показва наличието на примеси.

Устройството за определяне на CCI се състои от

термоустойчива колба с термометър, в който се поставя течност,

хладилник и

приемна колба (градуиран цилиндър).

CCI, наблюдавани в експеримента, водят до нормално наляганепо формулата:

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

Където: p - нормално барометрично налягане (760 mm Hg)

p 1 - барометрично налягане по време на експеримента

K - увеличение на Tbp на 1 mm налягане

По този начин, определяне на температурните граници на дестилация определят автентичност и чистота етер, етанол, хлороетил, халотан.

OFS GF XII " Определяне на температурни граници за дестилация » допълнено от определението точка на кипене а в частни FS препоръчва дефиниране втвърдяване или точка на кипене за течни лекарства.

Плътност(GF XI, брой 1, стр. 24)

Плътност е масата на единица обем на веществото. Изразено в g/cm 3 .

ρ = м/ V

Ако масата се измерва в g, а обемът е в cm 3, тогава плътността е масата на 1 cm 3 на веществото.

Плътността се определя с пикнометър (до 0,001). или хидрометър (точност на измерване до 0,01)

Вижте устройството на устройствата в изданието GF X1.

ДЪРЖАВНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ НА ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

„СИБИРСКИ ДЪРЖАВЕН МЕДИЦИНСКИ УНИВЕРСИТЕТ НА ФЕДЕРАЛНАТА АГЕНЦИЯ ЗА ЗДРАВЕ И СОЦИАЛНО РАЗВИТИЕ”

Е.А. Краснов, А.А. Блинникова

ФИЗИКО-ХИМИЧНИ МЕТОДИ ПРИ АНАЛИЗ НА ЛЕКАРСТВА

ИНСТРУКЦИЯ

УДК 543.544.1:615.074

BBK G472+ R282

Краснов Е.А., Блинникова А.А., Физико-химични методи в анализа на лекарства: Учебник. - Томск, 2011. - 168 с.

В учебника се разглеждат теоретичните основи, инструменталните и аналитичните възможности на широко използвани физични и химични методи във фармацевтичния анализ. Описани са примери за приложение на GLC, HPLC, спектрофотометрия, рефрактометрия, поляриметрия за удостоверяване, тест за чистота и количествено определяне на лекарството. Дават се въпроси за самообучение и тестови задачи по посочените методи.

Учебникът е предназначен за студенти, обучаващи се по специалност фармация (заочно обучение).

Таблица 8. Ил.35. Библиография 6 имена

Рецензенти:

Ръководител на катедра Фармацевтична химия с курс по токсикология

Химия ММА им. И.М.Сеченова, д.м.н.
Професор			Г. В. Раменская
Глава	отдел	фармацевтичен	Новосибирск
Държавен медицински университет, доктор по филология,
Професор			Е. А. Ивановская

BN5-98591-019-9 © E.A.Krasnov, A.A.Blinnikova, 2010


ВЪВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 РЕФРАКТОМЕТРИЯ
1.1. Теоретична основа
1.2. Рефрактометрично определяне на концентрирани разтвори
(концентрати от лечебни вещества)
1.3. Рефрактометрично определяне на лекарственото съдържание
вещества във водни разтвори
1.4. Конструкция и описание на лабораторен рефрактометър тип Abbe


Тестови задачи
Ситуационни задачи
Лабораторни работи
ГЛАВА 2. ПОЛАРИМЕТРИЯ
2.1. Теоретични основи на поляриметрията
Въпроси за самообучение
Тестови задачи
Практически задачи
ГЛАВА 3. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ НА ФОТОЕЛЕКТРО-
КОЛОРИМЕТРИЯ
3.1. Общи теоретични положения. Електронен абсорбционен спектър
и неговите характеристики
3.2. Основен закон за поглъщане на светлината
3.3. Причини за отклонение от закона за поглъщане на светлината
3.4. Приложение на спектроскопията в UV и видимите области
3.4.1. Тестване на идентичност на лекарствени вещества

3.4.2. Тест за чистота
3.4.3. Определяне на количественото съдържание на лекарствените вещества
3.5. Характеристики на анализа на лекарствени вещества във видимата област

3.6. Етапи на фотометрично определяне на лекарства при
разработване на методология за анализ
3.7. Оборудване във фотометрия
Въпроси за самообучение
Тестови задачи
Ситуационни задачи
Лабораторни работи
ГЛАВА 4. ГАЗОВА ХРОМАТОГРАФИЯ
4.1. Газо-течна хроматография
4.2. Хроматографски параметри
4.3. Качествен анализ
4.4. Количествен анализ
4.4.1. Метод на абсолютното дипломиране
4.4.2 Метод за вътрешна нормализиране
4.4.3. Вътрешен стандартен метод
4.5. Малко информация за хроматографските инструменти
Въпроси за самообучение
Тестови задачи
ГЛАВА 5. ТЕЧНА ХРОМАТОГРАФИЯ
ВИСОКОЕФЕКТИВНА ТЕЧНА ХРОМАТОГРАФИЯ
5.1. Принципът на анализ чрез HPLC, основните компоненти на хроматографа
и техните характеристики
5.2. Качествен и количествен анализ
5.3. Съвременни течни хроматографи
Въпроси за самообучение

Тестови задачи
ГЛАВА 6. ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ,
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧНО ТИТРиране
Въпроси за самообучение
Тестови задачи
ОТГОВОРИ НА ТЕСТОВЕ
ОТГОВОРИ НА СИТУАЦИОННИ ЗАДАЧИ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Списък на съкращенията

BC - Хартиена хроматография HPLC - Високоефективна течна хроматография GLC - Газова течна хроматография

GSO - проба за държавен стандарт GF - държавна фармакопея KX - колонна хроматография ND - регулаторен документ NZhD - неподвижна течна фаза NF - неподвижна фаза

NPC - нормална фазова хроматография RPCH - хроматография с обърната фаза PHF - подвижна газова фаза PT - потенциометрично титруване PF - подвижна фаза

RSO - работна стандартна проба TSWS - стандартна проба от веществото свидетел TLC - тънкослойна хроматография UV - ултравиолетова FS - монография

FSP - фармакопейна статия на предприятието

ВЪВЕДЕНИЕ

Разширяването на арсенала от лекарства (ПМ) е съпроводено с разработването на нови методи за техния анализ. Това се дължи на факта, че добивът и качеството на крайните продукти на химическото и фармацевтичното производство зависи не само от стриктното провеждане на процеса в съответствие с технологичните разпоредби, от качеството на суровината, но и от използването на надеждни методи за контрол стъпка по стъпка. Поради това въпросите за подобряване на контрола на качеството на лекарствата през последното десетилетие получиха значително внимание.

Както знаете, аналитичният контрол се извършва на всички етапи от производството, от входящия контрол на качеството на суровините до анализа на крайните продукти. Този контрол трябва да се извършва в пълно съответствие с действащата нормативна документация (Национална фармакопея, FSP). Регулаторен документсъдържа набор от официални методи за изследване на веществата и техните лекарствени форми, въз основа на резултатите от анализа на които се решава въпросът за възможността за тяхното приложение в медицинската практика. В същото време се установява доброто качество на лекарството, което се състои както в определянето на автентичността, така и в откриването на примеси и количественото съдържание на активното вещество.

Основните изисквания на фармакопейния анализ на лекарствата са висока чувствителност, специфичност, точност и бързина. Тези изисквания се покриват от физични и физико-химични методи за анализ, базирани на измервания на определени константи, присъщи на всяко вещество.

По принцип физикохимичните методи са разделени на три групи:

1) оптични методи, базирани на законите на взаимодействието на материята с електромагнитното излъчване;

2) хроматографски методи за разделяне и количествено определяне на смес от вещества въз основа на разликата в разпределението на компонентите между подвижната и неподвижната фаза;

3) електрохимични методи за анализ, които се основават на електрохимичните свойства на веществото.

Оптичните методи включват: рефрактометрия,

поляриметрия, спектрофотометрия, фотоколориметрия, фототурбидиметрия, флуориметрия. От изброените методи последните два не се разглеждат, поради ограниченото им приложение във фармацевтичната практика.

От методите на хроматографско разделяне се използват следните: хартиена хроматография, хроматография в тънък слой от сорбент (TLC), газо-течна хроматография (GLC), високоефективна течна хроматография (HPLC).

HPLC. Показана е тяхната изключителна гъвкавост, която прави възможно решаването на проблемите с разделянето на смеси от различни вещества - от най-простите до най-сложните органични съединения. Редица примери описват използването на тези методи за целите на фармакопейния анализ.

Електрохимичните методи включват: потенциометрия, кондуктометрия, полярография и др. В ръководството е отразена само потенциометрията - метод, базиран на измерване на разликата в равновесните потенциали при липса на ток между индикаторния електрод и референтния електрод, потопен в анализирания разтвор.

Като се има предвид, че помагалото е предназначено предимно за студенти от задочния отдел, са дадени въпроси за самообучение и тестови задачи по предложените физико-химични методи.

При изготвянето на това учебно ръководство беше включена само онази информация, познаването на която е необходимо за качествени и количествени анализи на вещества, лекарства и откриване на примеси в тях.

ГЛАВА 1 РЕФРАКТОМЕТРИЯ

Рефрактометрията се използва широко в различни области на химията. Прилага се във фармацевтиката, био химичен анализ, анализ на храни и др. Този метод е най-старият от оптичните методи за изследване, използвани в химията. Въз основа на стойностите на показателите на пречупване и плътността, Исак Нютон направи интересни заключения за състава на солите, етиловия алкохол и други вещества. В средата на ХVІІІ век Академик Йохан Ойлер от Санкт Петербург извърши серия от измервания на показателите на пречупване на редица течности.

Михаил Ломоносов работи по проектирането и усъвършенстването на един от първите рефрактометри от 1752 до 1762 г.

Важна роля в разпространението на рефрактометрията изиграват работата на немските професори Абе (1840-1905) и Пулфрих (1858-1927), които създават удобни конструкции на рефрактометри, които се използват широко днес.

Комбинацията от висока точност, техническа простота и достъпност допринесе за широкото използване на рефрактометрията като един от методите за анализ. Показателят на пречупване е една от малкото физически константи, които могат да бъдат измерени с много висока точност и малко време, с малко количество материал. Съществуващите рефрактометри позволяват да се определи коефициентът на пречупване с точност от порядъка на 10–4 -10–5, т.е. до 0,01% и дори до 0,001% от измерената стойност. Това изисква 0,05-0,5 g от веществото и цялата процедура на измерване се свежда до вземане на показания по скала и просто изчисление. Времето, необходимо за измерване и извършване на съответните изчисления, е само няколко минути. Съществено предимство на метода е възможността за автоматично регистриране на показателите на пречупване.

		1.1.ТЕОРЕТИЧНИ ОСНОВИ
При пресичане на интерфейса между две прозрачни хомогенни среди

в началото на 17 век. законът на пречупването. Според този закон съотношението
синусови ъгли на падане		и пречупване	равно на съотношението на скоростта
разпространение на светлината		и V2 в две съседни медии, има количество
константа:	n = sinα	Където n се нарича относителен индикатор (или

коефициент)	пречупване.
Индексът на пречупване зависи от редица фактори:
		∙ естеството на веществото;
		∙ концентрация на разтвора;
		∙ естеството на разтворителя;
		∙ температура;
		∙ дължина на вълната на светлината.

Ориз. 1. Пречупване на лъчите на границата

две прозрачни медии

При работа с разтвори на вещества първо се измерва коефициентът на пречупване на разтворителя, който се изважда от коефициента на пречупване на разтвора. Определянето се извършва при температура 200 С и дължината на вълната на линията D на натриевия спектър е 589,3 nm, а индексът на пречупване се обозначава с индекси -

ND 20 .

По-долу са дадени показателите на пречупване на най-често използваните разтворители: вода - 1,3330; метанол - 1,3286; етанол - 1,3613; ацетон -1,3591; хлороформ - 1,4456.

Ефектът на температурата при рефрактометрията се елиминира чрез термостатиране на призмични блокове с водни ризи. При температури 10

Въведение

1.2 Грешки във фармацевтичния анализ

1.3 Основни принципитестване за автентичност на лекарствени вещества

1.4 Източници и причини за лошо качество на лекарствените вещества

1.5 Общи изисквания за изпитвания за чистота

1.6 Методи за фармацевтичен анализ и тяхната класификация

Глава 2 Физически методианализ

2.1 Проверка на физичните свойства или измерване на физични константи на лекарствените вещества

2.2 Настройка на pH на средата

2.3 Определяне на бистротата и мътността на разтворите

2.4 Оценка на химичните константи

Глава 3. Химични методи за анализ

3.1 Характеристики на химичните методи за анализ

3.2 Гравиметричен (теглови) метод

3.3 Титриметрични (обемни) методи

3.4 Газометричен анализ

3.5 Количествен елементен анализ

Глава 4. Физични и химични методи за анализ

4.1 Характеристики на физикохимичните методи за анализ

4.2 Оптични методи

4.3 Методи за усвояване

4.4 Методи, базирани на излъчване на радиация

4.5 Методи, базирани на използването на магнитно поле

4.6 Електрохимични методи

4.7 Методи за разделяне

4.8 Топлинни методи за анализ

Глава 5

5.1 Биологичен контрол на качеството на лекарствата

5.2 Микробиологичен контрол на лекарствени продукти

Списък на използваната литература

Въведение

Фармацевтичният анализ е науката за химическа характеристикаи измерване на биологично активни вещества на всички етапи на производство: от контрола на суровините до оценката на качеството на полученото лекарствено вещество, изследване на неговата стабилност, установяване на срок на годност и стандартизиране на готовото доза от. Фармацевтичният анализ има свои специфични особености, които го отличават от другите видове анализи. Тези особености се крият във факта, че на анализ се подлагат вещества от различно химично естество: неорганични, органоелементни, радиоактивни, органични съединения от прости алифатни до сложни естествени биологично активни вещества. Диапазонът на концентрациите на аналитите е изключително широк. Обект на фармацевтичния анализ са не само отделни лекарствени вещества, но и смеси, съдържащи различен брой компоненти. Броят на лекарствата се увеличава всяка година. Това налага разработването на нови методи за анализ.

Методите за фармацевтичен анализ се нуждаят от системно усъвършенстване поради непрекъснатото повишаване на изискванията за качество на лекарствата, а изискванията както за степента на чистота на лекарствените вещества, така и за количественото съдържание нарастват. Поради това е необходимо широкото използване не само на химически, но и на по-чувствителни физични и химични методи за оценка на качеството на лекарствата.

Изискванията към фармацевтичния анализ са високи. Той трябва да бъде достатъчно специфичен и чувствителен, точен по отношение на стандартите, предвидени от GF XI, VFS, FS и други NTD, извършени за кратки периоди от време, като се използва минимален брой субекти лекарстваи реагенти.

Фармацевтичният анализ, в зависимост от задачите, включва различни форми на контрол на качеството на лекарствата: фармакопеен анализ, поетапен контрол на производството на лекарства, анализ на индивидуални лекарствени форми, експресен анализ в аптека, биофармацевтичен анализ.

Фармакопейният анализ е неразделна част от фармацевтичния анализ. Това е набор от методи за изследване на лекарства и дозирани форми, посочени в Държавната фармакопея или друга нормативна и техническа документация (VFS, FS). Въз основа на резултатите, получени по време на фармакопейния анализ, се прави заключение за съответствието на лекарствения продукт с изискванията на Глобалния фонд или друга нормативна и техническа документация. В случай на отклонение от тези изисквания, лекарството не е разрешено да се използва.

Заключението за качеството на лекарствения продукт може да се направи само въз основа на анализа на пробата (пробата). Процедурата за избора му е посочена или в частна статия, или в обща статия на Глобалния фонд XI (брой 2). Вземането на проби се извършва само от неповредени запечатани и опаковани в съответствие с изискванията на опаковъчните единици NTD. В същото време трябва стриктно да се спазват изискванията за предпазни мерки при работа с отровни и наркотични лекарства, както и за токсичност, запалимост, експлозивност, хигроскопичност и други свойства на лекарствата. За тестване за съответствие с изискванията на NTD се извършва многоетапно вземане на проби. Броят на стъпките се определя от вида на опаковката. На последния етап (след контрол от външен вид) вземете проба в количеството, необходимо за четири пълни физични и химични анализа (ако пробата се взема за контролиращи организации, тогава за шест такива анализа).

От опаковката "ангро" се вземат точкови проби, взети в равни количества от горния, средния и долния слой на всяка опаковъчна единица. След установяване на хомогенност всички тези проби се смесват. Свободните и вискозни лекарства се вземат с пробоотборник, изработен от инертен материал. Течните лекарствени продукти се смесват старателно преди вземане на проби. Ако това е трудно да се направи, тогава се вземат точкови проби от различни слоеве. Изборът на проби от готови лекарствени продукти се извършва в съответствие с изискванията на частни статии или инструкции за контрол, одобрени от Министерството на здравеопазването на Руската федерация.

Извършването на фармакопейен анализ ви позволява да установите автентичността на лекарството, неговата чистота, да определите количественото съдържание на фармакологично активното вещество или съставките, които съставляват дозираната форма. Въпреки че всеки от тези етапи има специфична цел, те не могат да се разглеждат изолирано. Те са взаимосвързани и се допълват взаимно. Например, точка на топене, разтворимост, pH на воден разтвор и др. са критерии както за автентичност, така и за чистота на лекарственото вещество.

Глава 1. Основни принципи на фармацевтичния анализ

1.1 Критерии за фармацевтичен анализ

На различни етапи на фармацевтичния анализ, в зависимост от поставените задачи, са важни критерии като селективност, чувствителност, точност, време, прекарано за анализа, и количеството на анализираното лекарство (дозирана форма).

Селективността на метода е много важна при анализиране на смеси от вещества, тъй като позволява да се получат истинските стойности на всеки от компонентите. Само селективните методи за анализ позволяват да се определи съдържанието на основния компонент в присъствието на продукти на разлагане и други примеси.

Изискванията за точност и чувствителност на фармацевтичния анализ зависят от обекта и целта на изследването. При тестване на степента на чистота на лекарството се използват методи, които са силно чувствителни, което ви позволява да зададете минималното съдържание на примеси.

При извършване на поетапен производствен контрол, както и при извършване на експресен анализ в аптека, важна роля играе факторът време, изразходван за анализа. За това се избират методи, които позволяват анализът да се извършва в най-кратки интервали от време и в същото време с достатъчна точност.

При количественото определяне на лекарствено вещество се използва метод, който се отличава със селективност и висока точност. Чувствителността на метода се пренебрегва, като се има предвид възможността за извършване на анализ с голяма проба от лекарството.

Мярка за чувствителността на дадена реакция е границата на откриване. Това означава най-ниското съдържание, при което чрез този метод може да се установи наличието на определения компонент с дадена доверителна вероятност. Терминът "граница на откриване" е въведен вместо такова понятие като "открит минимум", той също се използва вместо термина "чувствителност". Чувствителността на качествените реакции се влияе от фактори като обемите на разтворите на реагиращите компоненти , концентрации на реагентите, pH на средата, температура, продължителност на опита. Това трябва да се има предвид при разработването на методи за качествен фармацевтичен анализ. За да се установи чувствителността на реакциите, индексът на абсорбция (специфичен или моларен), установен чрез спектрофотометричния метод, е все по-често се използва. При химичния анализ чувствителността се задава от стойността на границата на откриване на дадена реакция. Физикохимичните методи се отличават с анализ с висока чувствителност. Най-високо чувствителни са радиохимичните и масспектралните методи, които позволяват определяне на 10 -8 - 10 -9% от аналита, полярографски и флуориметрични 10 -6 -10 -9%, чувствителността на спектрофотометричните методи е 10 -3 -10 -6%, потенциометричен 10 -2%.

Терминът "точност на анализа" включва едновременно две понятия: възпроизводимост и коректност на получените резултати. Възпроизводимостта характеризира разсейването на резултатите от анализа в сравнение със средната стойност. Коректността отразява разликата между действителното и намереното съдържание на веществото. Точността на анализа за всеки метод е различна и зависи от много фактори: калибрирането на измервателните уреди, точността на претеглянето или измерването, опита на анализатора и др. Точността на резултата от анализа не може да бъде по-висока от точността на най-малко точното измерване.