Физические методы анализа лекарственных средств. Физико-химических методы анализа лекарственный средств

Одна из наиболее важных задач фармацевтической химии - это разработка и совершенствование методов оценки качества лекарственных средств.

Для установления чистоты лекарственных веществ используют различные физические, физико-химические, химические методы анализа или их сочетание.

ГФ предлагает следующие методы контроля качества ЛС.

Физические и физико-химические методы. К ним относятся: определение температур плавления и затвердевания, а также температурных пределов перегонки; определение плотности, показателей преломления (рефрактометрия), оптического вращения (поляриметрия); спектрофотометрия - ультрафиолетовая, инфракрасная; фотоколориметрия, эмиссионная и атомно-абсорбционная спектрометрия, флуориметрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрия; хроматография - адсорбционная, распределительная, ионообменная, газовая, высокоэффективная жидкостная; электрофорез (фронтальный, зональный, капиллярный); электрометрические методы (потенциометрическое определение pH, потенциометрическое титрование, амперометрическое титрование, вольтамперометрия).

Кроме того, возможно применение методов, альтернативных фармакопейным, которые иногда имеют более совершенные аналитические характеристики (скорость, точность анализа, автоматизация). В некоторых случаях фармацевтическое предприятие приобретает прибор, в основе использования которого лежит метод, еще не включенный в Фармакопею (например, метод рама- новской спектроскопии - оптический дихроизм). Иногда целесообразно при определении подлинности или испытании на чистоту заменить хроматографическую методику на спектрофотометрическую. Фармакопейный метод определения примесей тяжелых металлов осаждением их в виде сульфидов или тио- ацетамидов обладает рядом недостатков. Для определения примесей тяжелых металлов многие производители внедряют такие физико-химические методы анализа, как атомно-абсорбционная спектрометрия и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой.

Важной физической константой, характеризующей подлинность и степень чистоты ЛС, является температура плавления. Чистое вещество имеет четкую температуру плавления, которая изменяется в присутствии примесей. Для лекарственных веществ, содержащих некоторое количество допустимых примесей, ГФ регламентирует интервал температуры плавления в пределах 2 °С. Но в соответствии с законом Рауля (АТ = iK3C, где АТ - понижение температуры кристаллизации; К3 - криоскопическая постоянная; С - концентрация) при і = 1 (неэлектролит) значение А Г не может быть одинаковым для всех веществ. Это связано не только с содержанием примесей, но и с природой самого ЛВ, т. е. с величиной криоскопической постоянной К3, отражающей молярное понижение температуры плавления ЛВ. Таким образом, при одинаковом АТ = = 2 °С для камфоры (К3 = 40) и фенола (К3 = 7,3) массовые доли примесей не равны и составляют соответственно 0,76 и 2,5 %.

Для веществ, которые плавятся с разложением, обычно указывается температура, при которой вещество разлагается и происходит резкое изменение его вида.

В некоторых частных статьях ГФ X рекомендуется определять температуру затвердевания или температуру кипения (по ГФ XI - «температурные пределы перегонки») для ряда жидких ЛС. Температура кипения должна укладываться в интервал, приведенный в частной статье.

Более широкий интервал свидетельствует о присутствии примесей.

Во многих частных статьях ГФ X приведены допустимые значения плотности, реже вязкости, подтверждающие подлинность и доброкачественность ЛС.

Практически все частные статьи ГФ X нормируют такой показатель качества ЛС, как растворимость в различных растворителях. Присутствие примесей в ЛВ может повлиять на его растворимость, снижая или повышая ее в зависимости от природы примеси.

Критериями чистоты являются также цвет ЛВ и/или прозрачность жидких лекарственных форм.

Определенным критерием чистоты ЛС могут служить такие физические константы, как показатель преломления луча света в растворе испытуемого вещества (рефрактометрия) и удельное вращение, обусловленное способностью ряда веществ или их растворов вращать плоскость поляризации при прохождении через них плоскополяризованного света (поляриметрия). Методы определения этих констант относятся к оптическим методам анализа и применяются также для установления подлинности и количественного анализа ЛС и их лекарственных форм.

Важным критерием доброкачественности целого ряда ЛС является содержание в них воды. Изменение этого показателя (особенно при хранении) может изменить концентрацию действующего вещества, а, следовательно, и фармакологическую активность и сделать ЛС не пригодным к применению.

Химические методы. К ним относятся: качественные реакции на подлинность, растворимость, определение летучих веществ и воды, определение содержания азота в органических соединениях, титриметрические методы (кислотно-основное титрование, титрование в неводных растворителях, комплек- сонометрия), нитритометрия, кислотное число, число омыления, эфирное число, йодное число и др.

Биологические методы. Биологические методы контроля качества ЛС весьма разнообразны. Среди них испытания на токсичность, стерильность, микробиологическую чистоту.

Для проведения физико-химического анализа полупродуктов, субстанций лекарственных средств и готовых лекарственных форм при проверке их качества на соответствие требованиям ФС контрольно-аналитическая лаборатория должна быть оснащена следующим минимальным набором оборудования и приборов:

ИК-спектрофотометр (для определения подлинности);

спектрофотометр для спектрометрии в видимой и УФ-области (определение подлинности, количественное определение, однородность дозирования, растворимость);

оборудование для тонкослойной хроматографии (ТСХ) (определение подлинности, родственных примесей);

хроматограф для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) (определение подлинности, количественное определение, определение родственных примесей, однородности дозирования, растворимости);

газожидкостной хроматограф (ГЖХ) (содержание примесей, определение однородности дозирования);

поляриметр (определение подлинности, количественное определение);

потенциометр (измерение pH, количественное определение);

атомно-абсорбционный спектрофотометр (элементный анализ тяжелых металлов и неметаллов);

титратор К. Фишера (определение содержания воды);

дериватограф (определение потери массы при высушивании).

Методы исследования лекарственных веществ подразделяются на:

1. физические,

2. химические,

3. физико-химические,

4. биологические.

Физические методы анализа предусматривают изучение физических свойств вещества, не прибегая к химическим реакциям. К ним относятся: определение растворимости, прозрачности или степени мутности, цветности; определение плотности (для жидких веществ), влажности, температуры плавления, затвердевания, кипения.

Химические методы исследования основаны на химических реакциях. К ним относятся: определение зольности, реакции среды (рН), характерных числовых показателей масел и жиров (кислотное число, йодное число, число омыления и т. д.). Для целей идентификации лекарственных веществ используют только такие реакции, которые сопровождаются наглядным внешним эффектом, например изменением окраски раствора, выделением газов, выпадением или растворением осадков и т. п. К химическим методам исследования относятся также весовые и объемные методы количественного анализа, принятые в аналитической химии (метод нейтрализации, осаждения, редокс-методы и др.). В последние годы в фармацевтический анализ вошли такие химические методы исследования, как титрование в неводных средах, комплексометрия. Качественный и количественный анализ органических лекарственных веществ, как правило, проводят по характеру функциональных групп в их молекулах.

С помощью физико-химических методов изучают физические явления, которые происходят в результате химических реакций. Например, в колориметрическом методе измеряют интенсивность окраски в зависимости от концентрации вещества, в кондуктометрическом анализе - измерение электропроводности растворов и т. д.

К физико-химическим методам относятся: оптические (рефрактометрия, поляриметрия, эмиссионный и флюоресцентный методы анализа, фотометрия, включающая фотоколориметрию и спектрофотометрию, нефелометрия, турбодиметрия), электро - химические (потенциометрический и полярографический методы), хроматографические методы.

Биологическое это исследование на животных (лягушках, голубей, кошек). Определяются в ЕД. Подвергаются: ЛРС, содержащие сердечные гликозиды, ЛС, содержащие гормоны, ферменты, витамины, антибиотики.

Оформление экстемпоральные ЛП, ВАЗ, ВАФ осуществляют согласно приказу МЗ РФ № 376 и методические указания о единым оформление.

Этикетки для оформления лекарств, приготовляемых индивидуально и в порядке внутриаптечной заготовки и фасовки, в зависимости от способа их применения, подразделяются на:

ü этикетки для лекарств внутреннего употребления с надписью "Внутреннее", "Внутреннее детское";

ü этикетки для лекарств наружного применения с надписью "Наружное";

ü этикетки на лекарства для парентерального введения с надписью "Для инъекций";

ü этикетки на глазные лекарства с надписью "Глазные капли", "Глазная мазь".

На всех этикетках для оформления лекарств, приготовленных индивидуально и в порядке внутриаптечной заготовки и фасовки, должны быть типографским способом отпечатаны предупредительные надписи, соответствующие каждой лекарственной форме:

ü для микстур - "хранить в прохладном и защищенном от света месте", "перед употреблением взбалтывать";

ü для мазей, глазных мазей и глазных капель - "хранить в прохладном и защищенном от света месте";

ü для капель внутреннего употребления - "хранить в защищенном от света месте";

ü для инъекций - "стерильно".

Все этикетки обязательно должны содержать предупредительную надпись "беречь от детей".

Лекарственная форма указывается от руки.

На всех этикетках для оформления лекарств, приготовляемых в порядке внутриаптечной заготовки и фасовки, должны быть следующие обозначения:

ü эмблема (чаша со змеей);

ü местонахождение аптечного учреждения (предприятия);

ü наименование аптечного учреждения (предприятия);

ü способ применения (внутреннее, наружное, для инъекций) или лекарственной формы (мазь, глазные капли, капли в нос и т.д.);

ü дата приготовления...;

ü годен до...;

ü серия...;

ü "беречь от детей".

Текст аптечных этикеток, предназначенных для оформления лекарств, приготовляемых индивидуально, а также способ применения должны быть напечатаны на русском или местном языке.

Текст аптечных этикеток, предназначенных для оформления лекарств, приготовляемых в порядке внутриаптечной заготовки и фасовки, а также их наименования и необходимые предупредительные надписи рекомендуется печатать типографским способом.

Предупредительные надписи, наклеиваемые на лекарства, имеют следующий текст и сигнальные цвета:

ü "перед употреблением взбалтывать" - на белом фоне зеленый шрифт;

ü "хранить в защищенном от света месте" - на синем фоне белый шрифт;

ü "хранить в прохладном месте" - на голубом фоне белый шрифт;

ü "детское" - на зеленом фоне белый шрифт;

ü "для новорожденных" - на зеленом фоне белый шрифт;

ü "обращаться с осторожностью" - на белом фоне красный шрифт;

ü "сердечное" - на оранжевом фоне белый шрифт;

ü "беречь от огня" - на красном фоне белый шрифт.

Особо ядовитые вещества (<...>, цианид и оксицианид ртути) оформляются одной предупредительной этикеткой черного цвета с обозначением белым шрифтом названия ядовитого лекарственного средства на русском (или местном) языке с изображением скрещенных костей и черепа и надписью "яд" и "обращаться осторожно" в соответствии с действующим приказом.

Оформление лекарств, приготовляемых в аптечных учреждениях (предприятиях) различных форм собственности, в соответствии с представленными Едиными правилами оформления лекарств способствует улучшению культуры лекарственного обеспечения населения, усилению контроля за сроками годности приготовленных лекарств и их ценой, привлечению к ним внимания с целью исключения возможных ошибок при их использовании.

Определение тарифов

В оплату включается:

1. Стоимость ЛС

2. Стоимость вспомогательных материалов

3. Стоимость посуды

4. Издержки

Утверждается тарифы приказом аптеки.

Исходными данными для определения издержек производства служат данные бухгалтерского учета и отчетности аптеки за истекший месяц.

Количество условных производственных единиц отражает полную трудоемкость работы по изготовлению одной единицы лекарственного средства и ИМН.

За одну производственную единицу условно принята работа, выполняемая в течении 10 мин.

За одну единицу изготовления стерильных и жидких лекарственных форм, мазей принимается лекарственное средство, полностью оформленное в соответствии с действующими документами и предназначенное для отпуска.

К стерильным лекарственным формам относятся растворы для инъекционного применения, инфузнные растворы, офтальмологические растворы для орошения, растворы и масла для новорожденных.

К ЖЛФ относятся растворы и капли для внутреннего употребления и наружного применения, масла, очищенная вода.

К мазям относятся пасты, линименты, пластыри жидкие, суспензии, эмульсии.

За одну единицу порошков и суппозиториев условно принята лекарственная форма с расфасовкой на 10 доз.

Похожая информация.

Широкое внедрение принципов медицины, основанной на доказательствах, в клиническую практику во многом обусловлено экономическим аспектом. От того, насколько убедительны научные данные о клинической и экономической эффективности методов диагностики, лечения и профилактики, зависит правильность распределения финансовых средств. В клинической практике конкретные решения следует принимать не столько на основании личного опыта или мнения экспертов, сколько исходя из строго доказанных научных данных. Следует обратить внимание не только на бесполезность, но и на отсутствие научно-обоснованных доказательств пользы применения различных методов лечения и профилактики. В настоящее время это положение приобретает особую актуальность, так как клинические исследования финансируются преимущественно производителями медицинских товаров и услуг.

Понятие «evidence-based medicine», или «медицина, основанная на доказательствах», было предложено канадскими учеными из университета Мак Мастера в Торонто в 1990 году. Доказательная медицина- это не новая наука, а скорее новый подход, направление или технология сбора, анализа, обобщения и интерпретации научной информации. Необходимость в медицине, основанной на доказательствах, возникла, прежде всего, в связи с увеличением объема научной информации, в частности в области клинической фармакологии. Ежегодно в клиническую практику внедряются все новые и новые лекарственные средства. Они активно изучаются в многочисленных клинических исследованиях, результаты которых нередко оказываются неоднозначными, а иногда и прямо противоположными. Чтобы использовать полученную информацию, ее необходимо не только тщательно проанализировать, но и обобщить.

Для рационального применения новых лекарственных средств, достижения их максимального терапевтического действия и предупреждения их нежелательных реакций необходимо уже на стадии испытаний получить всестороннюю характеристику препарата, данные обо всех его лечебных и возможных отрицательных свойствах. Одним из основных путей получения новых лекарственных средств является скрининг биологически активных веществ. Следует отметить, что такой путь поиска и создания новых препаратов очень трудоемок - в среднем один заслуживающий внимания препарат приходится на 5-10 тысяч исследованных соединений. Путем скрининга и случайных наблюдений в свое время были найдены ценные препараты, вошедшие в медицинскую практику. Однако случайность не может быть основным принципом отбора новых лекарственных средств. По мере развития науки стало совершенно очевидным, что создание лекарственных препаратов должно базироваться на выявлении биологически активных веществ, участвующих в процессах жизнедеятельности, изучении патофизиологических и патохимических процессов, лежащих в основе развития различных заболеваний, а также углубленном исследовании механизмов фармакологического действия. Достижения медико-биологических наук позволяют все шире проводить направленный синтез веществ с улучшенными свойствами и определенной фармакологической активностью.

Доклиническое изучение биологической активности веществ принято разделять на фармакологическое и токсикологическое. Такое разделение условно, поскольку указанные исследования взаимозависимы и строятся на одних и тех же принципах. Результаты изучения острой токсичности лекарственных соединений дают информацию для последующих фармакологических исследований, которые, в свою очередь, определяют интенсивность и продолжительность изучения хронической токсичности вещества.

Цель фармакологических исследований – определение терапевтической активности препарата, а также его влияния на основные анатомические и физиологические системы организма. В процессе изучения фармакодинамики вещества устанавливают не только его специфическую активность, но и возможные побочные реакции, связанные с фармакологическим эффектом. Действие исследуемого препарата на больной и здоровый организмы может различаться, поэтому фармакологические испытания должны проводиться на моделях соответствующих заболеваний или патологических состояний.

При токсикологических исследованиях устанавливают характер и выраженность возможного повреждающего действия препаратов на экспериментальных животных. В токсикологических исследованиях выделяют три этапа:

изучение острой токсичности вещества при однократном введении;

определение хронической токсичности соединения, которое включает в себя повторное применение препарата на протяжении 1 года, а иногда и более;

установление специфической токсичности препарата – онкогенности, мутагенности, эмбриотоксичности, включая тератогенное действие, сенсибилизирующих свойств, а также способности вызывать лекарственную зависимость.

Изучение повреждающего действия исследуемого препарата на организм экспериментальных животных позволяет определить, какие органы и ткани наиболее чувствительны к данному веществу и на что следует обратить особое внимание при клинических исследованиях.

Цель клинических исследований - оценка терапевтической или профилактической эффективности и переносимости нового фармакологического средства, установление наиболее рациональных доз и схем его применения, а также сравнительная характеристика с уже существующими лекарственными средствами. При оценке результатов клинических исследований следует учитывать следующие их характеристики: наличие контрольной группы, ясные критерии включения и исключения пациентов, включение пациентов в исследования до выбора лечения, случайный (слепой) выбор лечения, адекватный метод рандомизации, слепой контроль, слепая оценка результатов лечения, информация об осложнениях и побочных эффектах, информация о качестве жизни пациентов, информация о числе больных выбывших из исследования, адекватный статистический анализ с указанием названий использованных текстов и программ, статистическая сила, информация о размере выявленного эффекта.

Программы клинических исследований разных групп препаратов могут значительно различаться. Однако некоторые значительные положения должны быть всегда отражены. Четко следует сформулировать цели и задачи испытания; определить критерии отбора больных; указать метод распределения больных на основную и контрольную группы и число больных в каждой группе; метод установления эффективных доз препарата, длительность исследования; метод контроля (открытый, слепой, двойной и др.), препарат сравнения и плацебо, методы количественного анализа действия исследуемых препаратов (подлежащие регистрации показатели); методы статической обработки данных.

При оценке публикаций, посвященных методам лечения, следует помнить, что критерии исключения больных из исследования указываются достаточно часто, а критерии включения – реже. Если не ясно, на каких пациентах изучался препарат, то трудно оценить информативность полученных данных. Большая часть исследований проводиться в специализированных университетских больницах или научных центрах, где больные, конечно же, отличаются от больных в районных поликлиниках. Поэтому после первичных испытаний проводят все новые и новые исследования. Сначала – многоцентровые, когда благодаря привлечению разных больниц и амбулаторной особенности каждой из них сглаживаются. Затем – открытые. С каждым этапом уверенность в том, что результаты исследований будут применимы для любого стационара, увеличиваются.

Весьма важным и сложным является вопрос об установлении дозы и режима применения исследуемого препарата. Существуют только самые общие рекомендации, в основном сводящиеся к тому, что следует начинать с низкой дозы, которую постепенно увеличивают, пока не будет получен желаемый или побочный эффект. При разработке рациональных доз и схем применения исследуемого препарата, желательно установить широту его терапевтического действия, диапазон между минимальной и максимальной безопасной терапевтическими дозами. Длительность применения исследуемого препарата не должна превышать длительность токсикологических испытаний на животных.

В процессе клинических исследований новых лекарственных средств выделяют 4 взаимосвязанные фазы (этапы).

Фазу первых клинических испытаний называют “пристрелочной”, или “клинико-фармакологической”. Цель ее - установить переносимость исследуемого препарата и наличие у него терапевтического действия.

В фазу II клинические исследования проводят на 100-200 больных. Необходимое условие – наличие контрольной группы, существенно не отличающейся по составу и численности от основной группы. Больные опытной группы (основной) и контрольной, должны быть одинаковыми по полу, возрасту, исходному фоновому лечению (его желательно прекратить за 2-4 недели до начала исследования). Группы формируются случайным образом путем использования таблиц случайных чисел, в которых каждая цифра или каждая комбинация цифр имеет равную вероятность отбора. Рандомизация, или случайное распределение, - основной способ обеспечения сопоставимости групп сравнения.

В клинических исследованиях новые препараты стараются сравнивать с плацебо, что позволяет оценить реальную эффективность терапии, например, ее влияние на продолжительность жизни больных по сравнению с отсутствием лечения. Необходимость двойного слепого метода определяется тем, что если врачи знают, какое лечение получает больной (активный препарат или плацебо), то они могут непроизвольно выдать желаемое за действительное.

Необходимым условием проведения адекватных клинических исследований является рандомизация. Из рассмотрения нужно сразу исключать статьи об исследованиях, в которых распределение пациентов на группы сравнения было не неслучайным, или метод распределения был неудовлетворительным (например, делили пациентов по дням недели поступления в стационар) или вообще отсутствует информация о нем. Еще менее информативными являются исследования с историческим контролем (когда для сравнения используются полученные ранее данные или результаты исследований, проводившихся в других лечебных учреждениях). В международной литературе о рандомизации сообщается в 9/10 статей, посвященным проблемам фармакотерапии, но только в 1/3 статей уточняется метод рандомизации. Если качество рандомизации вызывает сомнение, то опытная и контрольная группы, вероятнее всего, не сравнимы, и необходимо искать другие источники информации.

Большое значение имеет клиническая значимость и статистическая достоверность результатов лечения. Результаты клинического испытания или популяционного исследования представляются в виде сведений о частоте исходов и статистической достоверности различий между группами пациентов. Не представляет ли автор статистически достоверные, но малые различия как клинически значимые? Статистически значимо то, что действительно существует с высокой вероятностью. Клинически значимо то, что своими размерами (например, величиной снижения смертности) убеждает врача в необходимости изменить свою практику в пользу нового метода лечения.

Методы, критерии оценки эффективности препарата, время измерения соответствующих показателей должны быть согласованы перед началом испытания. Критерии оценки бывают клиническими, лабораторными, морфологическими и инструментальными. Нередко об эффективности исследуемого препарата судят по уменьшению дозы других лекарственных средств. Для каждой группы препаратов существуют обязательные и дополнительные (факультативные) критерии.

Целью фазы III клинических испытаний является получение дополнительных сведений об эффективности и побочном действии фармакологического средства, уточняются особенности действия препарата и определяются относительно редко встречающиеся нежелательные реакции. Изучаются особенности препарата у больных с нарушением кровообращения, функции почек и печени, оценивается взаимодействие с другими средствами. Результаты лечения заносятся в индивидуальные регистрационные карты. В конце исследования полученные результаты суммируются, обрабатываются статистически и оформляются в виде отчета. Соответствующие показатели, полученные за один и тот же период времени в основной и контрольной группах, сопоставляются статически. Для каждого показателя вычисляется средняя разность за изучаемый промежуток времени (по сравнению с исходным уровнем до лечения) и оценивается достоверность отмечено динамики внутри каждой группы. Затем сравниваются средние разности величин конкретных показателей контрольной и опытной групп, для оценки различия в действии исследуемого средства и плацебо или препарата сравнения. Отчет о результатах клинических испытаний нового лекарственного средства оформляется в соответствии с требованиями Фармакологического комитета и представляется в комитет с конкретными рекомендациями. Рекомендация к клиническому применению считается обоснованной, если новый препарат:

Более эффективен, чем известные препараты аналогичного действия;

Обладает лучшей переносимостью, чем известные препараты (при одинаковой переносимости);

Эффективен в тех случаях, когда лечение известными препаратами безуспешно;

Более выгоден экономически, имеет простую методику лечения или более удобную лекарственную форму;

При комбинированной терапии повышает эффективность уже существующих лекарственных средств, не увеличивая их токсичности.

После разрешения применения нового препарата в ветеринарной практике и его внедрения начинается фаза IV исследований – действие лекарственного средства изучается в разнообразных ситуациях на практике.

Как известно, проведение фармакопейного анализа ставит своей целью установление подлинности, определение чистоты и количественную оценку действующего вещества или ингредиентов сложной ЛФ. Несмотря на то, что каждый из этих этапов фармакопейного анализа решает свою конкретную задачу, их нельзя рассматривать изолированно. Так выполнение реакции подлинности иногда дает ответ на наличие или отсутствие той или иной примеси. В препарате ПАС-Nа проведение качественной реакции с раствором хлорида железа (III) (как производное салициловой кислоты образует фиолетово-красное окрашивание). А вот появление через три часа осадка в этом растворе свидетельствует о наличии примеси 5-аминосалициловой кислоты, фармакологически не активной. Однако такие примеры довольно редки.

Определение же некоторых констант – температуры плавления, плотности, удельного показателя поглощения, позволяет одновременно сделать вывод и о подлинности и о чистоте данного вещества. Так как методики определения тех или иных констант для различных препаратов идентичны, мы изучаем их в общих методах анализа. Знание теоретических основ и умение провести определение потребуется вам в последующем анализе различных групп препаратов.

Фармакопейный анализ является составной частью фармацевтического анализа и представляет собой совокупность способов исследования лекарственных средств и лекарственных форм, изложенных в Государственной фармакопее и другой НД (ФС, ФСП, ГОСТ) и используемых для определения подлинности, чистоты и количественного анализа.

В контроле качества лекарственных средств используют физические, физико-химические, химические и биологические методы анализа. Испытания по НД включают несколько основных стадий:

описание;

растворимость;

подлинность;

физические константы (температура плавления, кипения или перегонки, показатель преломления, удельное вращение, плотность, спектральные характеристики);

прозрачность и цветность растворов;

кислотность или щёлочность, рН раствора;

определение примесей;

потеря в массе при высушивании;

сульфатная зола;

количественное определение.

В зависимости от природы лекарственного средства некоторые из этих испытаний могут либо отсутствовать, либо включены другие, например, кислотное число, йодное число, число омыления и др.

Частная фармакопейная статья на любой препарат начинается разделом «Описание», в котором в основном приводится характеристика физических свойств вещества:

агрегатного состояния (твердое вещество, жидкость, газ), если твердое вещество, то определяется степень его дисперсности (мелкокристаллический, крупнокристаллический), форма кристаллов (игольчатые, цилиндрические)

цвет вещества – важный показатель подлинности и чистоты. Большинство ЛС не имеют окраски, то есть являются белыми. Окраску визуально при определении агрегатного состояния. Небольшое количество вещества помещают тонким слоем на чашку Петри или часовое стекло и рассматривают на белом фоне. В ГФ Х1 имеется статья «Определение степени белизны порошкообразных ЛС». Определение проводится инструментальным методом на специальных фотометрах «Specol-10». Оно основано на спектральной характеристике света, отраженного от образца ЛВ. Измеряют так называемыйкоэффициент отражения – отношение величины отраженного светового потока к величине падающего. Измеренные коэффициенты отражения позволяют определить наличие или отсутствие у веществ цветового или сероватого оттенка путем расчета степени белизны (α) и степени яркости (β). Так как появление оттенков или изменение цвета является, как правило, следствием химических процессов – окисления, восстановления, то уже этот начальный этап исследования веществ позволяет сделать выводы. Этот метод исключен из ГФ Х11 издания.

Запах определяют редко сразу после вскрытия упаковки на расстоянии 4-6 см. Отсутствие запаха после вскрытия упаковки сразу по методике : 1-2 г вещества равномерно распределяют на часовом стекле диаметром 6-8 см и через 2 мин определяют запах на расстоянии 4-6 см.

В разделе «Описание» могут быть указания на возможность изменения веществ в процессе хранения . Например, в препарате кальция хлорид указано, что он очень гигроскопичен и расплывается на воздухе, а натрия йодид – на воздухе сыреет и разлагается с выделением йода, кристаллогидраты, в случае выветривания или несоблюдения условий кристаллизации в производстве, уже не будут иметь нужный внешний вид ни по форме кристаллов, ни по цвету.

Таким образом исследование внешнего вида вещества является первым, но очень важным этапом в анализе веществ и необходимо уметь связать изменения внешнего вида с возможными химическими изменениями и сделать правильный вывод.

Растворимость (ГФ XI, вып. 1, с. 175, ГФ XII, вып. 1, с. 92)

Растворимость является важным показателем качества лекарственного вещества. Как правило, в НД приводится некоторый перечень растворителей, наиболее полно характеризующий это физическое свойство с тем, чтобы в дальнейшем оно могло быть использовано для оценки качества на том или ином этапе исследования этого лекарственного вещества. Так, растворимость в кислотах и щелочах характерна для амфотерных соединений (цинка оксид, сульфаниламиды), для органических кислот и оснований (кислоты глютаминовая, ацетилсалициловая, кодеин). Изменение растворимости указывает на присутствие или появление при хранении менее растворимых примесей, что характеризует изменение его качества.

В ГФ XI под растворимостью подразумевают не физическую константу, а свойство, выраженное приблизительными данными и служащее для ориентировочной характеристики препаратов.

Наряду с температурой плавления растворимость вещества при постоянной температуре и давлении является одним из параметров , по которому устанавливают подлинность и чистоту (доброкачественность) практически всех лекарственных средств.

Рекомендуется использовать растворители разной полярности (обычно три); не рекомендуется использование легкокипящих и легковоспламеняющихся (диэтиловый эфир) или очень токсичных (бензол, метиленхлорид) растворителей.

Фармакопеей XI изд. приняты два способа выражения растворимости :

В частях (соотношение вещества и растворителя) . Например, для натрия хлорида по ФС растворимость в воде выражена в соотношении 1:3, это означает, что для растворения 1 г лекарственного вещества необходимо не более 3 мл воды.

В условных терминах (ГФ XI, с.176). Например, для натрия салицилата в ФС дана растворимость в условных терминах – «очень легко растворим в воде». Это означает, что для растворения 1 г вещества необходимо до 1 мл воды.

Фармакопеей XII изд.только в условных (в пересчете на 1 г)

Условные термины и их значения приведены в табл. 1. (ГФ XI, вып. 1, с. 176, ГФ XII, вып. 1, с. 92).

Условные термины растворимости

Условные термины	Сокращения	Количество растворителя (мл), необходимое для растворения 1г вещества
Очень легко растворим
Легко растворим		Более 1 до 10
Растворим
Умеренно растворим
Мало растворим		» 100 до 1000
Очень мало растворим		» 1000 до 10000
Практически не растворим

Условный термин соответствует определённому интервалу объёмов растворителя (мл), в пределах которого должно происходить полное растворение одного грамма лекарственного вещества.

Процесс растворения осуществляют в растворителях при температуре 20°С . С целью экономии лекарственного вещества и растворителя массу препарата отвешивают с таким расчётом (с точностью до 0,01 г), чтобы на установление растворимости воды расходовалось не более 100 мл, а органических растворителей - не более 10-20 мл.

Лекарственное вещество (субстанцию) считают растворимым , если в растворе при наблюдении в проходящем свете не обнаруживаются частицы вещества.

Методика . (1 способ). Отвешенную массу лекарственного средства, предварительно растёртого в тонкий порошок, вносят в отмеренный объём растворителя, соответствующий минимальному его объёму, встряхивают. Затем в соответствии с табл. 1 добавляют постепенно растворитель до максимального его объёма и непрерывно встряхивают в течение 10 мин. По истечений этого времени в растворе невооружённым глазом не должны обнаруживаться частицы вещества. Например, отвешивают 1 г натрия бензоата, помещают в пробирку с 1 мл воды, взбалтывают и постепенно приливают 9 мл воды, т.к. натрия бензоат легко растворим в воде (от 1 до 10 мл).

Для медленно растворимых лекарственных средств, требующих для полного растворения более 10 мин., допускается нагревание на водяной бане до 30°С. Наблюдение проводят после охлаждения раствора до 20°С и энергичного встряхивания в течение 1-2 мин. Например, кофеин медленно растворим в воде (1:60), кодеин медленно и мало растворим в воде (100-1000), кальция глюконат медленно растворим в 50 ч. воды, кальция лактат медленно растворим в воде, кислота борная медленно растворима в 7 ч. глицерина.

2 способ. Растворимость, выраженная в частях, показывает объём растворителя в мл, необходимого для растворения 1 г вещества.

Методика . (2 способ) Взвешенную на ручных весах массу лекарственного средства растворяют в указанном НД объёме растворителя. В растворе не должны обнаруживаться частицы не растворившегося вещества.

Растворимость в частях указывается в фармакопейных статьях для следующих препаратов: кислота борная (растворим в 25 ч. воды, в 25 ч. спирта, в 4 ч. кипящей воды);калия иодид (растворим в 0,75 ч. воды, в 12 ч. спирта и в 2,5 ч. глицерина);натрия бромид (растворим в 1,5 ч. воды, в 10 ч. спирта);калия бромид (растворим в 1,7 ч. воды и м.р. спирте);калия хлорид и натрия хлорид (р. в 3 ч. воды).

В случае испытания, например, натрия бромида поступают так: отвешивают на ручных весочках 1 г натрия бромида, добавляют 1,5 мл воды и взбалтывают до полного растворения.

Общая фармакопейная статья «Растворимость » ГФ XII изд.дополнена описанием методик определения растворимости веществ с неизвестной и известной растворимостью.

Температура плавления (Т °пл)

Температура плавления является константой, характеризующей чистоту вещества и одновременно его подлинность . Из физики известно, что температура плавления – это температура, при которой твердая фаза вещества находится в равновесии с расплавом. Чистое вещество имеет четкую температуру плавления. Поскольку ЛВ могут иметь незначительное количество примесей, такой четкой картины мы уже не увидим. В этом случае определяется интервал, при котором плавится вещество. Обычно этот интервал лежит в пределах 2 ◦ С. Более растянутый интервал свидетельствует о наличии примесей в недопустимых пределах.

Согласно формулировке ГФ Х1 под температурой плавления вещества понимают интервал температуры между началом плавления (появлением первой капли жидкости) и концом плавления (полным переходом вещества в жидкое состояние).

Если вещество имеет нечеткое начало или конец плавления , определяют температуру только начала или конца плавления . Иногда вещество плавится с разложением, в этом случае определяют температуру разложения , то есть температуру, при которой происходит резкое изменение вещества (например, вспенивание).

Методы определения температуры плавления

Выбор метода диктуется двумя моментами:

устойчивостью вещества при нагревании и

способностью растираться в порошок.

Согласно ГФ Х1 издания, существует 4 способа определения Т °пл:

Метод 1 – для веществ, способных растираться в порошок, устойчивых при нагревании

Метод 1а – для веществ, способных растираться в порошок, не устойчивых при нагревании

Методы 2 и 3 – для веществ, не растирающихся в порошок

Методы 1, 1а и 2 предполагают использование 2х приборов:

ПТП (прибор для определения Тпл ): знаком Вам с курса органической химии, позволяет определить Тпл веществ в пределах от 20 ◦ С до 360 ◦ С

Прибор, состоящий из круглодонной колбы с впаянной в нее пробиркой, в которую вставляется термометр с прикрепленным к нему капилляром, содержащим исходное вещество . Во внешнюю колбу залита на ¾ объема жидкость-теплоноситель:

вода (позволяет определить Тпл до 80 ◦ С),

вазелиновое масло или жидкие силиконы, концентрированная серная кислота (позволяет определить Тпл до 260 ◦ С),

смесь серной кислоты и сульфата калия в соотношении 7:3 (позволяет определить Тпл выше 260 ◦ С)

Методика общая независимо от прибора.

Тонко измельченное сухое вещество помещают в капилляр средних размеров (6-8 см) и вносят в прибор при температуре на 10 градусов ниже ожидаемой. Отрегулировав скорость подъема температуры, фиксируют температурный интервал изменений вещества в капилляре При этом проводят не менее 2х определений и берут среднее арифметическое.

Тпл определяют не только у чистых веществ, но и у их производных – оксимов, гидразонов, оснований и кислот, выделенных из их солей.

В отличие от ГФ XI в ГФ XII изд. температура плавления в капиллярном методе означает не интервал между началом и концом плавления, а температуру конца плавления , что согласуется с Европейской фармакопеей.

Температурные пределы перегонки (Т ° кип.)

ГФ величина определяется как интервал между начальной и конечной температурой кипения при нормальном давлении. (101,3 кПа – 760 мм рт.ст.). Интервал обычно составляет 2°.

Под начальной Т°кип. понимают температуру, при которой в приемник перегнались первые пять капель жидкости.

Под конечной – температуру, при которой в приемник перешло 95% жидкости.

Более растянутый интервал, чем указано в соответствующей ФС, свидетельствует о наличие примесей.

Прибор для определения ТПП состоит из

термостойкой колбы с термометром, в которую помещают жидкость,

холодильника и

приемной колбы (градуированного цилиндра).

ТПП, наблюдаемые в опыте, приводят к нормальному давлению по формуле:

Тиспр = Тнабл + К· (р – р 1)

Где: р – нормальное барометрическое давление (760 мм рт ст)

р 1 – барометрическое давление во время опыта

К – прирост Ткип на 1мм давления

Таким образом определяя температурные пределы перегонки определяют подлинность и чистоту эфира, этанола, хлорэтила, фторотана.

ОФС ГФ XII «Определение температурных пределов перегонки » дополнена определением точки кипения и в частных ФС рекомендует определять температуру затвердевания или кипения для жидких ЛВ.

Плотность (ГФ XI, вып. 1, с. 24)

Плотность – это масса единицы объема вещества. Выражается в г/см 3 .

ρ = m / V

Если массу измерить в гр, а объем в см 3 , то плотность – это масса 1 см 3 вещества.

Определение плотности проводят с помощью пикнометра (до 0,001). или ареометра (точность измерения до 0,01)

Устройство приборов смотрите в ГФ Х1 издании.

Унификация методов количественного определения лекарственных средств

Количественное определение – это заключительный этап фармацевтического анализа. Выбор оптимального метода количественного определения зависит от возможности оценить лекарственное средство по фармакологически активной части молекулы. Практически это сделать сложно, поэтому обычно количественное определение препарата проводят по одному его химическому свойству, связанному с наличием той или иной функциональной группы, атома, катиона или аниона, а в ряде случаев по количеству связанной с органическим основанием минеральной кислоты. Например: папаверина гидрохлорид можно количественно определить по связанной хлористоводородной кислоте, но это допускается только при экспресс-анализе в условиях аптеки.

Существует значительное различие в анализе субстанций лекарственных веществ и их лекарственных форм. Условия применения методов количественного анализа в лекарственных формах зависит от состава лекарственной смеси и физико-химических свойств всех, входящих в неё ингредиентов. При анализе многокомпонентных лекарственных смесей используют два подхода: количественное определение без предварительного разделения ингредиентов и с их разделением. При выборе способов количественного определения без разделения ингредиентов необходимо убедиться, что сопутствующие ингредиенты не влияют на результаты анализа.

Классификация методов количественного определения лекарственных веществ

Физические	Химические	Физико-химические	Биологические
1. Определение плотности. 2. Температуры кипения.	1. Гравиметрия. 2. Титриметрические методы: Осадительное титрование; Кислотно-основное; Окислительно – восстано-вительное титрование; Комплексонометрия; Нитритометрия. 3. Элементный анализ. 4. Газометрические методы.	1. Абсорбционные методы. 2. Оптические методы. 3. Методы, основанные на испускании излучения. 4. Методы, основанные на использовании магнитного поля. 5. Электрохимические 6. Методы разделения. 7. Термические методы.	1. Испытания на токсичность. 2. Испытания на пирогенность. 4. Микробиологическая чистота.

Физические методы

Эти методы используют для количественного определения, например , этилового спирта. ФС рекомендует устанавливать содержание спирта этилового по плотности, либо по температуре кипения водно-спиртовых растворов (в том числе настоек) по методикам ОФС ГФ.

Химические методы

1. Весовой метод (гравиметрия)

Метод основан на том, что из исследуемого вещества, взятого в виде точной навески на аналитических весах или в определенном объеме, отмеренном при помощи бюретки или пипетки, выделяют посредством химических реакций составную часть в виде осадка. Этот осадок отфильтровывают и взвешивают. Для расчета количественного содержания вещества в препарате используют формулу. Метод отличается высокой точностью, но трудоемок.

Гравиметрически количественно определяют соли хинина, которые под действием раствора щелочи образуют осадок основания хинина; алкалоиды, осажденные в виде пикратов; натриевые соли барбитуратов, которые при действии кислоты образуют осадки кислотных форм; некоторые витамины, образующие нерастворимые в воде продукты гидролиза.

2. Титриметрические (объемные) методы

Отличаются значительно меньшей трудоемкостью, чем гравиметрический метод, и достаточно высокой точностью.

Осадительное титрование

Метод основан на использовании реакций осаждения или образования малодиссоциированных соединений.

Аргентометрия

Метод основан на реакциях осаждения галогенидов раствором нитрата серебра.

KCI + AgNO 3 → AgCI ↓ + KNO 3 Э = М.м.

Прямое титрование: Метод Мора : среда нейтральная, индикатор - хромат калия, определяют Cl - и Br - . Метод Фаянса: среда уксуснокислая, индикатор - флуоресцеин (Cl -) и эозинат натрия (I - , Br -).

Обратное титрование (роданометрия, тиоцианометрия): Метод Фольгарда: среда азотнокислая, индикатор - железоаммониевые квасцы, титранты - AgNO 3 и NH 4 CNS, в точке эквивалентности появляется красное окрашивание. Косвенный метод Фольгарда: сначала после добавления 0,1 мл 0,1 М раствора NH 4 CNS появляется красное окрашивание от взаимодействия с индикатором, а затем титруют раствором AgNO 3 до обесцвечивания.

Аргентометрически определяют галогениды щелочных металлов, четвертичных аммониевых оснований, соли галогеноводородных кислот органических оснований, сульфамидов.

Например : сульфаниламиды образуют соли серебра в виде белого осадка.

Аргентометрический метод отличается высокой чувствительностью, правильностью и воспроизводимостью, прост в исполнении. Однако значительный расход дорогостоящего серебра настоятельно требует его замены.

Меркуриметрия

Метод основан на образовании слабодиссоциированных соединений ртути (II).

Точку эквивалентности устанавливают потенциометрически или с помощью индикаторов – дифенилкарбазида или дифенилкарбазона, которые образуют с избытком ионов ртути (II) окрашенные в красно-фиолетовый цвет соединения.

При анализе йодидов возможен безиндикаторный метод .

2KI + Hg(NO 3) 2 → HgI 2 ↓ + 2KNO 3 (красный осадок)

HgI 2 + 2 KI → K 2 HgI 4 (бесцветный)

K 2 HgI 4 + Hg(NO 3) 2 → 2HgI 2 ↓ + 2KNO 3 (красный осадок)

Э= 2 М.м. Титруют до устойчивой красной мути.

Кислотно-основное титрование (метод нейтрализации)

Это методы количественного определения лекарственных веществ, обладающих кислотными и основными свойствами в водной или неводной среде.

Растворимые в воде вещества, обладающие кислыми свойствами, титруют сильными основаниями (алкалиметрия), а вещества основного характера – растворами сильных кислот (ацидиметрия). Наиболее часто используют при титровании индикаторы: метиловый оранжевый, метиловый красный, бромтимоловый синий, фенолфталеин, тимолфталеин.

Ацидиметрия	Алкалиметрия
Водная среда
Прямое титрование Титруют хлористоводородной кислотой натриевые соли неорганических кислот. Например : NaHCO 3 + HCl → NaCl + CO 2 + H 2 O	Прямое титрование Титруют неорганические кислоты, вещества гетероциклической структуры, содержащие в молекуле группу –COOH. Например: HCl + NaOH → NaCl + H 2 O
Обратное титрование (сочетание с гидролизом) Лекарственные вещества, представляющие собой сложные эфиры или амиды предварительно гидролизуют раствором щелочи, избыток которого затем оттитровывают кислотой. + 2NaOH → СН 3 СООNa + Н 2 О NaOH + HCl → NaCl + H 2 O	Обратное титрование (сочетание с гидролизом) Гидролиз сложных эфиров или амидов обычно выполняют титрованным раствором кислоты, а избыток её оттитровывают щелочью (например, уротропин). Параллельно проводят контрольный опыт.
	Косвенное определение Алкалоиды теобромина и теофиллина осаждают ионами серебра, при этом выделяется эквивалентное количество азотной кислоты, которую оттитровывают щелочью. N-H + AgNO 3 → N-Ag ↓ + HNO 3 HNO 3 + NaOH → NaNO 3 + H 2 O
Титрование в смешанных растворителях
Иногда органическое основание извлекают хлороформом или эфиром, растворитель отгоняют и титруют основание ацидиметрическим методом. N − + HCI → N − . HCI	Смешанные растворители состоят из воды и органических растворителей. Их применяют, когда препарат плохо растворим в воде или водные растворы имеют слабовыраженные кислотные или щелочные свойства. Например : салициловая кислота растворяется в спирте и титруется водным раствором NaOH. Некоторые лекарственные вещества при растворении в смешанных растворителях изменяют кислотно-основные свойства. Например: борная кислота при растворении в смеси воды и глицерина усиливает кислотные свойства вследствие образования одноосновной диглицериноборной кислоты. Смешанные растворители (спирт + вода или ацетон + вода) используют для алкалиметрического титрования сульфаниламидов. Несмешивающиеся растворители (вода + хлороформ) используют при количественном определении солей органических оснований (например, алкалоиды, новокаин). Хлороформ извлекает из водной фазы органическое основание, выделяющееся при титровании щелочью. N − . HCI + NaOH → N − ↓ + NaCI + Н 2 О
	Оксимный метод Основан на нейтрализации эквивалентного количества хлористоводородной кислоты, выделившейся в результате взаимодействия гидроксиламина гидрохлорида с кетопроизводными (например, камфорой): С=O+NH 2 OH·HCl → C=N-OH↓ + HCl +H 2 O HCl + NaOH → NaCl + H 2 O
Титрование в среде неводных растворителей (неводное титрование)
	Обратное титрование (сочетание с этерификацией) Некоторые спирты и фенолы например, (глицерин, синэстрол) ацетилируют в неводной среде уксусным ангидридом. Затем избыток уксусного ангидрида, нагревая с водой, превращают в уксусную кислоту, которую титруют щелочью. 2R-OH + (CH 3 CO) 2 O → 2R- O - C -CH 3 + H 2 O (CH 3 CO) 2 O изб. + H 2 O → 2CH 3 COOH 2CH 3 COOH +2NaOH→ 2CH 3 COONa+2 Н 2 О Параллельно проводят контрольный опыт.
Органические основания и их соли (например : кофеин, фтивазид) проявляют слабые основные свойства, поэтому титрование выполняют, используя в качестве растворителя безводную уксусную кислоту или уксусный ангидрид. Титрант – раствор хлорной кислоты в безводной уксусной кислоте. Индикатор – кристаллический фиолетовый в безводной уксусной кислоте. Слабое органическое основание при рас- творении в безводной уксусной кислоте становится более сильным основанием: R 3 N + CH 3 COOH → R 3 N + − H + CH 3 COO - При приготовлении титранта образуются перхлорат-ион и ион ацетония: CH 3 COOH + HClO 4 → ClO 4 - + CH 3 COOH 2 + При титровании: CH 3 COO - + CH 3 COOH 2 + → 2 CH 3 COOH, а R 3 N + − H + ClO 4 - → [ R 3 N + − H ] ClO 4 - Галогениды четвертичных аммониевых оснований и соли галогеноводородных кислот нельзя точно оттитровать в неводной среде, так как галоген-ионы проявляют кислые свойства даже в среде безводной уксусной кислоты. Поэтому их титруют в присутствии (CH 3 COO) 2 Hg (можно взять смесь муравьиной кислоты с уксусным ангидридом 1:20), при этом галоген-ионы связываются в малодиссоциированные соединения. Примеры димедрол, дибазол, промедол, эфедрина гидрохлорид.	Органические вещества, проявляющие слабые кислые свойства (например: фенолы, барбитураты, сульфаниламиды) титруют, используя в качестве растворителя ДМФ. Титрант – раствор NaOH в CH 3 OH или раствор метилата натрия. Индикатор – тимоловый синий. R−OH + H−C−N−CH 3 → R−O - + H−C−N−CH 3 R−O - + CH 3 ONa → R−ONa + CH 3 O – CH 3 O - + H−C−N−CH 3 → CH 3 OH + H−C−N−CH 3 Недостатком неводного титрования является необходимость герметизированной титровальной установки. Работа ведется с весьма токсичными летучими растворителями.

Окислительно-восстановительное титрование

Методы основаны на использовании окислительных и восстановительных свойств анализируемых веществ и, соответственно, титрантов.

Перманганатометрия

Метод основан на использовании окислительных свойств титранта - перманганата калия в сильнокислой среде. При прямом титровании индикатором служит сам титрант, избыток которого придает раствору розовое окрашивание.

Этим методом титруют железо восстановленное, перекись водорода.

2 КМnО 4 + 5 Н 2 О 2 + 3 Н 2 SО 4 → 2 МnSО 4 + К 2 SО 4 + 8 Н 2 О + 5 О 2

При обратном титровании избыток титранта устанавливают йодометрически. Количественно определяют обратным титрованием натрия нитрит.

5 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 → 5 NaNO 3 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3 H 2 O

2 KMnO 4 + 10 KI + 8 H 2 SO 4 → 2 MnSO 4 + 5 I 2 + 6 K 2 SO 4 + 8 H 2 O

Индикатор – крахмал.

Йодометрия

Метод основан на использовании окислительных свойств свободного йода и восстановительных свойствах йодид-ионов: I 2 + 2ē ↔ 2I -

Этим методом определяют лекарственные вещества способные окислиться или восстанавливается, а также способные образовывать с йодом продукты замещения. Йодометрически можно определять избыток титранта в обратном перманганатометрическом, йодхлорметрическом, йодатометрическом, броматометрическом методах.

Прямое титрование йодом применяют для определения натрия тиосульфата.

2 Na 2 S 2 O 3 + I 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Индикатор – крахмал.

Обратное йодометрическое определение основано на окислении альдегидов йодом в щелочной среде: I 2 + 2 NaOH → NaOI + NaI + H 2 O

R-C-H + NaOI + NaOH → R-C-ONa +NaI+H 2­ O

Затем добавляют избыток серной кислоты, непрореагировавший гипойодид превращается в йод, который оттитровывают тиосульфатом натрия:

NaOI + NaI + Н 2 SО 4 → I 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Индикатором служит крахмал, образующий с йодом соединение, окрашенное в синий цвет.

В щелочной среде йодом окисляют фурациллин, окисление изониазида ведут в растворе гидрокарбоната натрия. В основе йодометрического определения метионина и анальгина лежит реакция окисления серы. Пенициллины окисляют йодом после кислотного гидролиза.

Для количественного определения используют также сочетание реакций замещения или осаждения с йодометрией. С помощью титрованного раствора йода получают йодопроизводные фенолов, первичных ароматических аминов, антипирина, а также осадки полийодидов алкалоидов состава ∙ HI ∙ I 4 . Полученные осадки отфильтровывают, а избыток йода в фильтрате титруют тиосульфатом натрия.

Восстановительные свойства калия йодида используют при титровании заместителя .

Лекарственное вещество, проявляющее свойство окислителя, выделяет эквивалентное количество свободного йода при взаимодействии с йодидом калия. Выделившийся свободный йод оттитровывают тиосульфатом натрия. Этим методом количественно определяют перекись водорода, калия перманганат, хлорную известь, хлорамин, пантоцид.

Н 2 О 2 + 2 КI + Н 2 SО 4 → I 2 + К 2 SО 4 + 2 Н 2 О

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Индикатор – крахмал.

Йодхлорметрия

Это метод аналогичный йодометрии. Но в качестве титранта используют раствор йодмонохлорида, который более устойчив. Йодхлорметрическим методом способом обратного титрования определяют фенолы и первичные ароматические амины. Анализируемое вещество осаждается в виде йодпроизводного, избыток титранта устанавливают йодометрически:

ICI + KI → I 2 + KCI

Йодатометрия

Этим методом количественно определяют, например, аскорбиновую кислоту. Лекарственное вещество окисляются титрованным раствором йодата калия. Избыток титранта устанавливают йодометрически, индикатор – крахмал.

КIO 3 + 5 КI + 6 HCI → 3 I 2 + 6 KCI + 3 H 2 O

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Броматометрия

В качестве титранта используют бромат калия, проявляющий в кислой среде окислительные свойства. Определение обычно ведут в присутствии бромида.

КBrO 3 + 5 КBr + 6 HCI → 3 Br 2 + 6 KCI + 3 H 2 O

Выделившийся свободный бром расходуется либо на окисление (гидразины и гидразиды), либо на бромирование (фенолы и первичные ароматические амины) лекарственного вещества. Индикаторами при прямом титровании служат красители – азосоединения: метиловый красный, метиловый оранжевый – которые окисляются и обесцвечиваются под действием избытка титранта в точке эквивалентности.

При обратной броматометрии конец титрования устанавливают йодометрически:

Br 2 + 2 KI → I 2 + 2 KBr

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Дихроматометрия

Метод основан на осаждении некоторых солей органических оснований титрованным раствором дихромата калия: 2 Cl - + K 2 Cr 2 O 7 → 2 Cr 2 O 7 + 2 KCl

Нерастворимые дихроматы оснований отфильтровывают, а избыток титранта определяют йодометрически: K 2 Cr 2 O 7 + 6 KI +7 H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 3 I 2 + 4 K 2 SO 4 + 7 H 2 O

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Определяют этим методом метиленовый синий и акрихин.

Цериметрия

Метод основан на использовании устойчивого титранта сульфата церия (IV), который в кислой среде восстанавливается до сульфата церия (III): Ce 4+ + ē → Ce 3+

Прямым титрованием определяют соединения железа (II):

2 FeSO 4 + 2 Ce(SO 4) 2 → Fe 2 (SO 4) 3 + Ce 2 (SO 4) 3

При этом используют индикаторы – дифениламин или о-фенантролин (фероин).

При обратном титровании избыток титранта определяют йодометрически:

2 Ce(SO 4) 2 + 2 KI → I 2 + Ce 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4

I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaI

Комплексонометрия

Метод основан на образовании прочных, растворимых в воде комплексов катионов металлов с титрованным раствором трилона Б – динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты. Взаимодействие происходит в стехиометрическом соотношении 1:1 независимо от заряда катиона:

CH 2 COONa CH 2 COONa

CH 2 − N CH 2 − N

CH 2 COOH CH 2 COO

CH 2 COOH + MgSO 4 → CH 2 COO Mg + Н 2 SO 4

CH 2 − N CH 2 − N

CH 2 COONa CH 2 COONa

CH 2 COONa CH 2 COO

CH 2 − N CH 2 − N

CH 2 COOH CH 2 COO

CH 2 COOH + Bi 2 (SO 4) 3 → CH 2 COO Bi + Н 2 SO 4 + Na 2 SO 4

CH 2 − N CH 2 − N

CH 2 COONa CH 2 COO - Э = М/2.

При комплексонометрическом титровании соблюдают определенный интервал значений pH, который достигается с помощью буферных растворов.

Применяемые индикаторы называются металлоиндикаторами: КХТС (кислотный хром темно-синий), КХЧС (кислотный хром черный специальный), пирокатехиновый фиолетовый, ксиленоловый оранжевый, кальконкарбоновая кислота, мурексид. Перед достижением точки эквивалентности свободные ионы металла, содержащиеся в титруемом растворе свяжутся с титрантом. Последние порции титранта разрушают комплекс иона металла с индикатором,при этом происходит образование комплекса металла с трилоном Б и высвобождение

свободных ионов индикатора, поэтому титруе­мый раствор приобретает окраску свободного индикатора.

При прямом титровании к анализируемому раствору солей кальция, магния, цинка, висмута добавляют необходимый объем буферного раствора для достижения нужного значения рН и указанное в частной статье количество металлоиндикатора. Затем титруют раствором трилона Б до тех пор, пока в эквивалентной точке не произойдет изменение окраски индикатора.

Обратное титрование применяют, если нет подходящего индикатора для прямого титрования, если реакция металла с трилоном Б идет медленно и если происходи гидролиз металла при образовании комплексоната.

При анализе солей ртути или свинца избыток трилона Б, не вступивший во взаимодействие с анализируемым катионом, оттитровывают, используя в качестве титрантов растворы солей цинка или магния. Титруют также в присутствии металлоиндикатора и при определенном значении рН среды.

Метод вытеснения (или титрование по заместителю) применяют когда нельзя подобрать соответствующий индикатор, например при анализе солей свинца. Сначала известную навеску соли магния оттитровывают трилоном Б в среде аммиачного буфера в присутствии металлоиндикатора. Затем, после изменения окраски титруемой жидкости, добавляют навеску анализируемой соли свинца. При этом ионы свинца, образуя более прочный комплекс с трилоном Б, вытесняет эквивалентное количество ионов магния. Далее проводят количественное определение содержания вытесненных ионов магния.

Нитритометрия

Метод основан на реакциях взаимодействия первичных и вторичных ароматических аминов с нитритом натрия в кислой среде, в присутствии катализатора бромида калия и при пониженной температуре.

Первичные ароматические амины (новокаин, сульфаниламиды) образуют с титрантом диазосоединения: Ar-NH 2 + NaNO 2 + HCl → Cl - + NaCl + 2H 2 O

Вторичные ароматические амины (дикаин) в тех же условиях образуют N-нитрозосединения: Ar-NH-R + NaNO 2 + HCl→ Ar- N – R + NaCl + H 2 O

Точку эквивалентности устанавливают с помощью внешних индикаторов (йодкрахмальная бумага), внутренних индикаторов (тропеолин 00, нейтральный красный) или потенциометрически.

3. Элементный анализ

Используют для количественного определения соединений, содержащих азот, галогены, серу, висмут и ртуть.

Метод Кьельдаля

Это фармакопейный метод определения азота в органических соединениях, содержащих аминный, амидный и гетероциклический азот. Он основан на сочетании минерализации органического вещества с последующим применением кислотно-основного титрования. Вначале осуществляют минерализацию образца, нагревая с концентрированной серной кислотой в колбе Кьельдаля. Затем полученный гидросульфат аммония обрабатывают щелочью и отгоняют выделившийся аммиак в приемник с борной кислотой. В результате образуется метаборат и тетраборат аммония, которые титруют 0,1 М HCl. Параллельно выполняют контрольный опыт для повышения точности анализа.

Для веществ, содержащих легко гидролизующуюся в щелочной среде амидную группу, используют косвенный метод Кьельдаля. Это упрощенный вариант в котором исключена стадия минерализации. Препарат разрушают щелочью в колбе Кьельдаля и отгоняют выделившийся аммиак (или диалкиламин) в приемник. Метод трудоемкий.

Метод сжигания в колбе с кислородом

Метод основан на разрушении органического вещества, содержащего галогены, серу, фосфор, сожжением в колбе, наполненной кислородом в поглощающей жидкости и последующем определении элементов, находящихся в растворе в виде ионов или молекул. Качественное и количественное определения выполняют различными химическими или физико-химическими методами. Преимущество метода в быстроте минерализации, в исключении потерь элемента в процессе минерализации, высокой чувствительности анализа.

Для анализа галогенсодержащих органических веществ применяют так же и другие методы минерализации (восстановительную, окислительную и др.).

Газометрический анализ

Определяют кислород и циклопропан. Метод применяется ограничено.

Физико-химические методы анализа

Эти методы отличаются экспрессностью, избирательностью, высокая чувствительностью, возможностью унификации и автоматизации, объективностью оценки качества препарата по фармакологически активной части молекулы. Физико-химические методы используют для испытаний подлинности, доброкачественности и количественного определения лекарственных веществ.

Оптические методы основаны на определении показателя преломления луча света в испытуемом растворе (рефрактометрия), измерении интерференции света (интерферомет-

рия), способности раствора вещества вращать плоскость поляризованного луча (поляриметрия). Методы отличаются минимальным расходом анализируемого вещества.

Абсорбционные методы основаны на свойствах веществ поглощать свет в различных областях спектра. Например, СПФ - в УФ-спектре, ФЭК - в видимой области спектра,

ИК-спектроскопия – в ИК-спектре.

К методам, основанным на испускании излучения , относятся фотометрия пламени (измеряют интенсивность излучения спектральных линий испытуемых элементов), флуориметрия (основана на способности веществ флуоресцировать в УФ-свете) и радиохимические методы (основаны на измерении β – или γ – излучения).

Методы, основанные на использовании магнитного поля, представляют собой ЯМР-и ПМР-спектроскопию, а также масс-спектрометрию.

К электрохимическим методам относятся потенциометрия, основанная на измерении равновесных потенциалов, возникающих на границе между испытуемым раствором и погруженным в него электродом; полярография, основанная на измерении силы тока, возникающего на микроэлектроде при электровосстановлении или электроокислении анализируемого вещества в растворе; кулонометрия, основанная на измерении количества электричества, затраченного на электрохимическое восстановление или окисление определяемых ионов.

К методам разделения относят хроматографию, основанную на разделении веществ за счет распределения их между подвижной и неподвижной фазами; электрофорез, основанный на способности заряженных частиц к перемещению в электрическом поле; экстракцию из твердого вещества или из раствора экстрагентом, не смешивающимся с исходной фазой и легко отделяющимся от нее и от экстрагируемого вещества.

Термические методы анализа основаны на точной регистрации равновесного состояния между кристаллической и жидкой фазами анализируемого вещества.

Биологические методы анализа

Биологическую оценку качества лекарственных препаратов (антибиотиков, сердечных гликозидов, гормонов) проводят по силе фармакологического эффекта или по токсичности. Проводят биологические испытания на животных, отдельных изолированных органах, отдельных группах клеток, а также определенных штаммов микроорганизмов. Активность препаратов выражают в ЕД (единицы действия). К биологическим испытаниям относят определение пирогенности на кроликах, токсичности на мышах, определение содержания гистаминоподобных веществ на кошках.

ОпределениеКурсовая работа >> Медицина, здоровье

... Методы контроля исходного сырья. D. Методы анализа промежуточных продуктов. Е. Методы анализа готового лекарственного средства ... Нифантьев, О.Е. Аббревиатуры, термины и определения в сфере обращения лекарственных средств : Словарь-справочник / О.Е. Нифантьев, ...