Лабораторно-практическое занятие № 4

Оценка качества лекарственных средств по показателю «чистота». Часть 2.

Цель: Изучить фармакопейные требования к оценке чистоты лекарственных средств.

В отличие от химического анализа вещества классифицируют по степени очистки как «чистые», «чистые для анализа», «химически чистые», «особо чистые», «хроматографически чистые». Фармацевтические субстанции должны соответствовать «фармакопейному качеству», т.е. показателям нормативной документации (НД).

В ФС для разных субстанций, как правило, используют следующие показатели чистоты ЛС: внешний вид, растворимость, температура плавления/кипения, рН раствора субстанции, удельный показатель светопоглощения, показатель преломления, удельное вращение, результаты хроматографирования в тонком слое сорбента и др. Несоответствие по одному из показателей, предусмотренных НД, указывает на ненормированное содержание примесей и недопустимость использования ЛС.

Температура плавления. Как известно, химически чистое вещество имеет строго определенную температуру плавления (плавится в точке). В соответствии с законом Рауля присутствие второго компонента (примеси) в системе понижает температуру плавления лекарственного вещества. Поскольку лекарственные вещества «фармакопейного качества» содержат допустимые примеси, то они плавятся не в «точке», а в интервале температур. Для большинства ЛВ интервал температуры плавления (затвердевания) составляет около 2°. Иногда температура плавления субстанций имеет допустимый интервал в 4^о. Это характерно, например, для бензодиазепинов, характеризующихся полиморфизмом.

Для субстанций, которые плавятся с разложением, обычно указывается температура начала разложения или резкого изменения вида.

Для жидких лекарственных веществ определяют температуру кипения (температурные пределы перегонки). Температура кипения должна соответствовать интервалу, приведенному в частной фармакопейной статье. Более широкий температурный интервал свидетельствует о превышении допустимого содержания примесей.

Во многих ФС приведены допустимые значения плотности, вязкости, дополнительно подтверждающие подлинность и чистоту ЛС.

Присутствие примесей в фармацевтической субстанции может повлиять на растворимость, снижая или повышая ее в зависимости от природы примеси. Фармакопеи нормируют такой показатель качества ЛС, как растворимость в различных растворителях.

Критерием чистоты ЛС могут служить такие физические константы, как показатель преломления света n в растворе испытуемого вещества (рефрактометрия), угол вращения плоскости поляризованного света α (поляриметрия), удельный коэффициент экстинкции Е_1см ^1% (спектроскопия) и др.

Показателем преломления (n)называют отношение скорости распространения света в вакууме к скорости распространения света в испытуемом веществе (абсолютный показатель преломления). На практике определяют так называемый относительный показатель преломления, т.е. отношение скорости распространения света в воздухе к скорости распространения света в испытуемой пробе. Показатель преломления зависит от температуры и длины волны света, при которой проводят определение. При повышении температуры величина показателя преломления уменьшается, при понижении - увеличивается. В растворах показатель преломления зависит также от концентрации вещества и природы растворителя.

В интервале концентраций, в котором соблюдается линейная зависимость между показателем преломления и концентрацией, содержание вещества можно вычислить по формуле:

где Х - концентрация раствора;

n - показатель преломления раствора;

n₀ − показатель преломления растворителя (для воды при Т=20^оС n =1,3330),

F − величина прироста показателя преломления (рефрактометрический фактор) при увеличении концентрации на 1%.

Значения рефрактометрического фактора устанавливают экспериментально. Их можно найти в справочных рефрактометрических таблицах.

В трехкомпонентных смесях содержание двух лекарственных веществ определяют титриметрическим методом, а содержание третьего компонента (с_х,%) устанавливают измерением показателя преломления n раствора многокомпонентной смеси. Расчет проводят по формуле:

где n - показатель преломления анализируемого раствора; n_o - показатель преломления растворителя при той же температуре; с₁ и с₂ - концентрации инградиентов смеси, установленные титриметрически, %; F₁ и F₂ – соответствующие им факторы; F_х – фактор показателя преломления компонента, содержание которого определяют рефрактометрически.

Приборы, применяемые для определения показателя преломления, называются рефрактометрами. Если определение проводится при температуре (20 ± 0,5)^оС и длине волны линии D спектра натрия (589,3 нм), показатель преломления обозначается индексом n²⁰_D.

Точность измерения показателя преломления должна быть не ниже ± 2х10^-4. Рефрактометры юстируют по эталонным жидкостям, прилагаемым к приборам, или дистиллированной воде, для которой n²⁰_D = 1,3330.

Для оценки чистоты оптически активной субстанции определяют экспериментально угол вращения плоскости поляризации монохроматического света α при прохождении через раствор оптически активного вещества. Величина α, измеряемая в угловых градусах, может быть положительной и отрицательной в зависимости от хиральной природы вещества. Угол вращения зависит от: длины волны λ излучения, от толщины l слоя (длины трубки), природы вещества и растворителя, концентрации и температуры. Для количественной характеристики используют величину удельного вращения [ a ]_D²⁰, которуюрассчитывают для поляриметрической трубки длиной в 1 дм и при содержании оптически активного вещества 1 г/мл. Если нет специальных указаний, определение удельного вращения проводят при температуре (20 ± 0,5)^оС и при длине волны линии D спектра натрия (589,3 нм).

Величину удельного вращения рассчитывают по одной из следующих формул.

Для растворов веществ:

где a- измеренный угол вращения в градусах; l - толщина слоя в дециметрах; с - концентрация раствора, выраженная в граммах вещества на 100 мл раствора.

Для жидких веществ, например, масел, растворителей, глицерина, расчетная формула имеет вид:

где p – плотность жидкого вещества в граммах на 1 мл.

Угол вращения измеряют на приборе, который называется поляриметр.

В фармацевтическом анализе для идентификации и оценки чистоты ЛС применяют методы спектрофотометрии. При этом проводят анализ как окрашенных, так и бесцветных соединений, по избирательному поглощению монохроматического излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Природа полос поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра связана с электронными переходами в поглощающих молекулах и ионах (электронные спектры); в инфракрасной области – с квантовыми переходами между колебательными уровнями энергии молекул (колебательные спектры).

Распространенная в настоящее время аппаратура позволяет измерять ультрафиолетовые спектры в области от 190 до 380 нм, видимые - от 380 до 780 нм, инфракрасные спектры - от 780 до 40000 нм (40 мкм).

В основе спектрофотометрических измерений и расчетов лежит основной закон светопоглощения Бугера–Ламберта–Бэра, отражающий зависимость поглощения света от концентрации исследуемого раствора:

А = E_1см^1%·с·l,

где А — абсорбция (поглощение, погашение, экстинкция), E_1см^1% — удельный коэффициент экстинкции, численно равный поглощению раствора с концентрацией с =1 г/100 мл при длине поглощающего слоя l =1 см), с — концентрация раствора, г/100 мл, l — толщина светопоглощающего слоя, см.

Для оценки чистоты используют также такие фармакопейные показатели, как цветность и прозрачность (мутность) жидких ЛС. Оценка этих показателей проводится путем визуального или инструментального сравнения их с эталонами цветности и мутности. Присутствие примесей может повлиять на каждый из этих показателей.

Окраску жидкостей определяют визуально путем сравнения с соответствующими эталонами.

Для приготовления эталонных растворов цветности используют три исходных раствора: 6% раствор хлорида кобальта (СоCl₂ х 6Н₂О); 6,3 % раствор сульфата меди(II) (СuSО₄ х 5Н₂О); 4,6 % раствор хлорида железа(III) (FеСl₃ х 6Н₂О). Смешивая исходные растворы железа хлорида, кобальта хлорида и меди сульфата с 1 % раствором хлороводородной кислоты в определенных соотношениях, указанных в ФС «Степень окраски жидкости», получают 5 стандартных растворов: В (коричневый), ВY (коричневато-желтый), Y (желтый), GY (зеленовато-желтый), R (красный). Эталоны готовят из пяти указнных растворов. Например, при разведении стандартного раствора В хлороводородной кислотой получают шкалу коричневых оттенков, состоящую из 9 эталонов: В1, В2,… В9.

Используя систему эталонов цветности можно определить окраску ЛС. Исследуемые жидкости и эталоны берут для сравнения в равных количествах. Сравнение степени (интенсивности) окраски жидкости с эталонами (В, BY, Y, GY, R)1-3 производят в пробирках одинакового стекла и диаметра при дневном отраженном свете, горизонтально (перпендикулярно оси пробирок) на матово-белом фоне (эталоны 1-3). Окраска исследуемого образца должна быть идентична эталону или только приближаться к отмеченной окраске, не превышая ее по интенсивности, но несколько отличаясь от нее по тону. Испытания проводят в одинаковых пробирках из бесцветного, прозрачного, нейтрального стекла с внутренним диаметром около 12 мм, используя равные объемы – 2,0 мл испытуемой жидкости и воды, или растворителя, или эталона сравнения, описанного в статье.

В случае использования эталонов В4-9, (BY, Y, GY, R)4-7 Испытания проводят в одинаковых пробирках из бесцветного, прозрачного, нейтрального стекла с внутренним диаметром от 15 до 25 мм, используя равные слои высотой 40 мм испытуемой жидкости и воды, или растворителя, или эталона сравнения, описанного в статье. Сравнивают окраску в дневном отраженном свете сверху вдоль вертикальной оси пробирок на матово-белом фоне.

В некоторых частных статьях для определения примесей органических веществ рекомендовано проводить оценку интенсивности окраски после добавлении к пробе концентрированной серной кислоты. В результате окисления примесей могут образоваться окрашенные продукты. Интенсивность полученной окраски не должна превышать интенсивность окраски соответству­ющего эталона цветности, номер которого указан в ФС.

Жидкость, которая должна быть бесцветной, рассматривают сверху через весь слой жидкости на матово - белом фоне. Бесцветными считаются жидкости, если их окраска не отличается от воды (в случае растворов – от соответствующего растворителя) или выдерживают сравнение с эталоном В9, т.е. должны быть окрашены не более интенсивно, чем эталон В9.

Прозрачность и степень мутности жидкостей определяют путем сравнения испытуемой жидкости с растворителем или эталонами визуально или инструментальным методом.

Испытание проводят в пробирках с притертой пробкой из прозрачного бесцветного стекла с внутренним диаметром около 15 мм. Для сравнения берут равные объемы эталона и испытуемой жидкости (5 или 10 мл). Испытание проводят при освещении электрической лампой матового стекла мощностью 40 Вт на черном фоне при вертикальном расположении пробирок через 5 мин после приготовления эталона (рис. 3).

Рисунок 3. Схема просмотра прозрачности и степени мутности жидкостей:

Дата добавления: 2014-12-26