Методы анализа лекарственных форм. Исследовательская работа "анализ лекарственных препаратов". Остаточные органические растворители

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, ...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РФ

Анализ сложных лекарственных форм

Ч. 1. Лекарственные формы аптечного производства

Учебное пособие

Для самостоятельной подготовки и руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии для студентов фармацевтических факультетов вузов очной и заочной формы обучения

УДК 615.07 (071) ББК Р 282 Е 732

Е.В. Ермилова, В.В. Дудко, Т.В. Кадырова Анализ сложных лекарственных форм Ч. 1. Лекарственные формы аптечного производства: Уч. пособие. – Томск: Изд. 20012 . – 169 с.

Пособие содержит методики анализа лекарственных форм аптечного производства. В нем рассмотрены терминологии, классификации лекарственных форм, приведены нормативные документы, контролирующие качество лекарственных средств аптечного производства, указаны особенности внутриаптечного экспресс-анализа; подробно излагаются основные этапы анализа лекарственных форм, при этом, особое внимание уделяется химическому контролю.

Основная часть пособия посвящена изложению материала по анализу лекарственных форм: жидких (микстуры, стерильные) и твердых (порошки), приведены многочисленные примеры.

В приложение вынесены выписки из приказов, рефрактометрические таблицы, информация по индикаторам, формы отчетных журналов.

Для студентов фармацевтических факультетов высших учебных заведений.

Табл. 21. Илл. 27. Библиогр.: 18 назв.

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

I. ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

1.1. Термины, применяемые в фармации. . . . . . . . . . . . . . . . ………. 5 1.1.1. Термины, характеризующие лекарственные средства.. ….5 1.1.2. Термины, характеризующие лекарственные формы. . . ….5 1.2. Классификация лекарственных форм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3. Нормативные документы и требования к качеству лекарственных средств аптечного производства. . . . . . . . . . . . . …...7 1.4. Особенности экспресс-анализа лекарственных средств аптечного производства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……………8

1.4.1. Особенности определения подлинности экспресс-методом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………..9

1.4.2. Особенности количественного экспресс-анализа. . . . . . . . …9

2.1. Органолептический и физический контроль. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.1. Органолептический контроль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.1.2. Физический контроль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.2.Химический контроль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 2.2.1.Испытания на подлинность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 2.2.2.. Количественный анализ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 14

2.2.2.1. Способы выражения концентраций. . . . . . . . . . . . . . . . .15 2.2.2.2. Методы титриметрического анализа. . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.2.3. Расчет массы (объема) лекарственной формы и объема титранта для анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2.4. Обработка результатов измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . .19 2.2.2.5. Оформление результатов анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

III. АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

Жидкие лекарственные формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3.1. Анализ микстур. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 3.2. Анализ стерильных лекарственных форм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

Твердые лекарственные формы

3.3. Порошки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

Вопросы контроля самоподготовки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Тестовый контроль. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

Ответы тестового контроля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

ПРИЛОЖЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131

Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168

Предисловие

Основой для написания учебного пособия явилась программа по фармацевтической химии для студентов фармацевтических вузов (факультетов)

М.: ГОУ ВУНМЦ, 2003 г.

Одной из составных частей фармацевтического анализа является анализ лекарственных средств аптечного и заводского производства, осуществляемый методами фармакопейного анализа, по требованиям различных указаний,

пособий, инструкций и т. п.

Учебное пособие посвящено методам исследования лекарственных форм

(микстуры, стерильные, порошки), изготавливаемых в аптеке, где используются все виды внутриаптечного контроля, но самым действенным является химический контроль, который дает возможность проверить соответствие изготовленной лекарственной формы рецептурной прописи, как по подлинности, так и по количественному содержанию. Приведенные методики определения подлинности и количественного содержания составлены таким образом, чтобы использовать оптимальные методы исследования, и на анализ затрачивалось минимальное количество лекарственного средства.

В основной части приведены многочисленные примеры использования рефрактометрии в количественном анализе лекарственных средств, так как этот метод широко используется в аптечной практике.

Предложенное учебное пособие способствует развитию у студентов химического аналитического мышления.

I. ВВЕДЕНИЕ В АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

1.1. Термины, применяемые в фармации

1.1.1. Термины, характеризующие лекарственные средства

Лекарственные средства – вещества, применяемые для профилактики,

диагностики, лечения болезни, предотвращения беременности, полученные из

биологических технологий.

Лекарственное вещество - лекарственное средство, представляющее собой индивидуальное химическое соединение или биологическое вещество.

Лекарственный препарат - лекарственное средство в виде определенной

лекарственной формы.

Лекарственная форма - придаваемое лекарственному средству или лекарственному растительному сырью удобное для применения состояние, при котором достигается необходимый лечебный эффект.

1.1.2. Термины, характеризующие лекарственные формы

Порошки твердая лекарственная форма для внутреннего и наружного применения, состоящая из одного или нескольких измельченных веществ и обладающая свойством сыпучести.

Таблетки – дозированная лекарственная форма, получаемая прессованием лекарственных или смеси лекарственных и вспомогательных веществ, предназначенная для внутреннего, наружного, сублингвального,

имплантационного или парентерального применения.

Капсулы – дозированная лекарственная форма, состоящая из лекарственного средства, заключенного в оболочку.

Мази мягкая лекарственная форма, предназначенная для нанесения на кожу, раны или слизистые оболочки и состоящая из лекарственного вещества и основы.

Пасты - мази с содержанием порошкообразных веществ свыше 20-25%.

Суппозитории дозированная лекарственная форма, твердая при комнатной температуре и расплавляющаяся при температуре тела.

Растворы жидкая лекарственная форма, полученная путем растворения одного или нескольких лекарственных веществ, предназначенных для инъекционного, внутреннего или наружного применения.

Капли жидкая лекарственная форма, предназначенная для внутреннего или наружного применения, дозируемая каплями.

Суспензии жидкая лекарственная форма, содержащая в качестве дисперсной фазы одно или несколько измельченных порошкообразных лекарственных веществ, распределенных в жидкой дисперсионной среде.

Эмульсии однородная по внешнему виду лекарственная форма,

состоящая из взаимно нерастворимых тонко диспергированных жидкостей,

предназначенная для внутреннего, наружного или парентерального применения.

Экстракты – концентрированные извлечения из лекарственного растительного сырья. Различают жидкие экстракты (Extracta fluida); густые экстракты (Extracta spissa) – вязкие массы с содержанием влаги не более 25%;

сухие экстракты (Extracta sicca) – сыпучие массы с содержанием влаги не более

Настои лекарственная форма, представляющая собой водное извлечение из лекарственного растительного сырья или водный раствор сухих или жидких экстрактов (концентратов).

Отвары настои, отличающиеся режимом экстракции.

Аэрозоли лекарственная форма, в которой лекарственные и вспомогательные вещества находятся под давлением газа-вытеснителя

(пропеллента) в аэрозольном баллоне, герметически закрытом клапаном.

1.2. Классификация лекарственных форм

Классификацию лекарственных форм проводят в зависимости от:

1.2.1. Агрегатного состояния Твердые: порошки, таблетки, драже, гранулы и др.

Жидкие : истинные и коллоидные растворы, капли, суспензии, эмульсии,

линименты, и др.

Мягкие : мази, суппозитории, пилюли, капсулы и др.

Газообразные : аэрозоли, газы.

1.2.2. Количества лекарственных веществ

Однокомпонентные

Многокомпонентные

1.2.3. Места изготовления

Заводского

Аптечного

1.2.4. Способа изготовления

Растворы для инъекций Микстуры Глазные капли Отвары Настои Аэрозоли Настои

Гомеопатические средства и т. д.

1.3. Нормативные документы и требования к качеству

лекарственных средств аптечного производства

Вся производственная деятельность аптеки должна быть направлена на обеспечение высококачественного изготовления лекарственных средств.

Одним из важнейших факторов, определяющих качество лекарственных средств, изготовляемых в аптеке, является организация внутриаптечного контроля.

Внутриаптечный контроль – это комплекс мероприятий, направленных на своевременное выявление и предупреждение ошибок, возникающих в процессе изготовления, оформления и отпуска лекарств.

Лекарства аптечного производства подвергаются нескольким видам контроля в зависимости от характера лекарственной формы.

Система внутриаптечного контроля качества лекарственных средств предусматривает проведение предупредительных мероприятий, приемочного, органолептического, письменного, опросного, физического, химического контроля и контроля при отпуске.

Согласно инструкции Министерства здравоохранения Российской Федерации «О контроле качества лекарственных средств, изготовляемых в аптеках» (Приказ № 214 от 16 июля 1997 г.), все лекарственные средства подвергаются внутриаптечному контролю: органолептическому, письменному и контролю при отпуске – обязательно, опросному и физическому – выборочно, а химическому – в соответствии с пунктом 8 данного приказа (смотри приложение).

1.4. Особенности экспресс-анализа лекарственных средств

аптечного производства

Необходимость внутриаптечного контроля обусловлена соответствующими высокими требованиями к качеству лекарственных средств, изготовляемых в аптеках.

Поскольку изготовление и отпуск лекарственных препаратов в аптеках ограничивается сжатыми сроками, оценку их качества осуществляют экспресс– методами.

Основные требования, предъявляемые к экспресс-анализу, расход минимальных количеств лекарственных средств при достаточной точности и чувствительности, простота и быстрота выполнения по возможности без разделения ингредиентов, возможность проведения анализа без изъятия приготовленного лекарственного препарата.

Если не удается выполнить анализ без разделения компонентов, то используют те же принципы разделения, что и при макро-анализе.

1.4.1. Особенности определения подлинности экспресс – методом

Основное отличие определения подлинности экспресс - методом от макро-анализа заключается в использовании малых количеств исследуемых смесей без их разделения.

Анализ выполняют капельным методом в микро-пробирках, фарфоровых чашках, на часовых стеклах, при этом расходуется от 0,001 до 0,01 г порошка или 1 5 капель исследуемой жидкости.

Для упрощения анализа достаточно проведение одной реакции для вещества, причем наиболее простой, например, для атропина сульфата достаточно подтвердить наличие сульфат-иона, для папаверина гидрохлорида – хлорид - иона классическими методами.

1.4.2. Особенности количественного экспресс-анализа

Количественный анализ может быть выполнен титриметрическими или физико-химическими методами.

Титриметрический экспресс-анализ отличается от макро - методов расходом меньших количеств анализируемых препаратов: 0,05 0,1 г порошка или 0,5 2 мл раствора, причем точную массу порошка можно отвешивать на ручных весах; для повышения точности можно использовать разбавленные растворы титрантов: 0,01 0,02 моль/л.

Навеску порошка или объем жидкой лекарственной формы берут с таким расчетом, чтобы на определение расходовалось 1 3 мл раствора титранта.

Из физико-химических методов в аптечной практике широко используется экономичный метод рефрактометрии при анализе концентратов,

полуфабрикатов и других лекарственных форм.

II. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

2.1. Органолептический и физический контроль

2.1.1. Органолептический контроль

Органолептический контроль заключается в проверке лекарственной формы по следующим показателям: внешний вид («Описание»), запах,

однородность, отсутствие механических примесей. На вкус проверяются выборочно, а лекарственные формы, приготовленные для детей – все.

Однородность порошков, гомеопатических тритураций, мазей, пилюль,

суппозиториев проверяется до разделения массы на дозы в соответствии с требованиями действующей Государственной фармакопеи. Проверка осуществляется выборочно у каждого фармацевта в течение рабочего дня с учетом видов лекарственных форм. Результаты органолептического контроля регистрируются в журнале.

2.1.2. Физический контроль

Физический контроль заключается в проверке общей массы или объема лекарственной формы, количества и массы отдельных доз (не менее трех доз),

входящих в данную лекарственную форму.

При этом проверяются:

Каждая серия фасовки или внутриаптечной заготовки в количестве не менее трех упаковок;

Лекарственные формы, изготовленные по индивидуальным рецептам (требованиям), выборочно в течение рабочего дня с учетом всех видов лекарственных форм, но не менее 3% от количества лекарственных форм, изготовленных за день;

Фармацевтический анализ (ФА). Он является основой фармацевтической химии и имеет свои особенности, отличающие его от других видов анализа. Они заключаются в том, что анализу подвергаются вещества различной химической природы: неорганические, элементоорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных БАВ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов.

Ежегодное пополнение арсенала лекарственных средств вызывает необходимость разработки новых способов их анализа. Способы фармацевтического анализа нуждаются в систематическом совершенствовании в связи с непрерывным повышением требований как к качеству лекарственных средств, так и к количественному содержанию в них БАВ. Вот почему к фармацевтическому анализу предъявляют высокие требования. Он должен быть достаточно специфичен и чувствителен, точен по отношению к нормативным требованиям Государственной фармакопеи X и XI и другой НТД (ФС, ГОСТ), выполняться в короткие промежутки времени с использованием минимальных количеств испытуемых препаратов и реактивов.

В зависимости от поставленных задач фармацевтический анализ включает различные формы контроля качества лекарственных средств: фармакопейный анализ; постадийный контроль производства лекарств; анализ лекарственных форм индивидуального изготовления; экспресс-анализ в условиях аптеки и биофармацевтический анализ. Составной его частью является фармакопейный анализ, который представляет собой совокупность способов исследований лекарственных препаратов и лекарственных форм, изложенных в Государственной фармакопее или другой НТД (ФС, ФСП, ГОСТ). На основании результатов, полученных при выполнении фармакопейного анализа, делается заключение о соответствии лекарственного средства требованиям Государственной фармакопеи или другой НТД. При отклонении от этих требований лекарство не допускается к применению.

Химический анализ растительного сырья. По технике выполнения и характеру получаемых результатов химические реакции делят на несколько групп: качественные, микрохимические и гистохимические, микросублимация.

Для установления подлинности лекарственного растительного сырья используют простейшие качественные реакции и хроматографические пробы на действующие и сопутствующие вещества. Методика изложена в соответствующей нормативной документации на исследуемый вид сырья в разделе «Качественные реакции».

Качественные реакции выполняют на сухом сырье с такими видами сырья: кора дуба, калины, крушины, корневища бадана, корневища и корни девясила, корни одуванчика, алтея, женьшеня, барбариса, цветки липы, семена льна, склероции спорыньи (всего для 12 видов сырья).

В основном качественные реакции проводят с извлечением (вытяжкой) из лекарственного растительного сырья.

Исходя из свойств биологически активных веществ, их извлекают из сырья водой, спиртом различной концентрации или органическим растворителем, реже с добавлением щелочи или кислоты.

Водное извлечение готовят из сырья, содержащего гликозиды, полисахариды, сапонины, фенологликозиды, антрагликозиды, дубильные вещества. Подкисленной водой извлекают из сырья алкалоиды в виде солей.

Большую группу биологически активных веществ (сердечные гликозиды, кумарины, лигнаны, флавоноиды) извлекают этиловым и метиловым спиртом различной концентрации.

Если реакция достаточно специфична и чувствительна, то ее проводят с неочищенным экстрактом из сырья.

К таким реакциям относятся:

общеалкалоидные осадочные реакции;

реакции с раствором хлорида алюминия на флавоноиды (трава зверобоя, горца птичьего, горца перечного и др.);

проба Синода на флавоноиды в цветках бессмертника;

реакция с раствором щелочи на антраценпроизводные (кора крушины, корни ревеня и др.);

реакция с раствором железоаммонийных квасцов на дубильные веществ (кора дуба, корневища змеевика, бадана и др.).

Часто проведению реакции мешают сопутствующие вещества (белки, амины, стерины, хлорофилл). В этом случае используют очищенное извлечение (например, из сырья, содержащего сердечные гликозиды, кумарины, алкалоиды, фенологликозиды, лигнаны).

Очищают извлечение осаждением сопутствующих веществ раствором ацетата свинца и сульфата натрия или используют прием смены растворителей либо метод распределительной хроматографии.

Микрохимические реакции проводят обычно одновременно с микроскопическим анализом, наблюдая результаты под микроскопом:

на эфирное и жирное масло с раствором Судан III;

на одревесневшие лигнифицированные элементы с раствором флороглюцина и 25%-ным раствором серной кислоты или концентрированной хлороводородной кислоты.

На кору дуба (порошок) проводят реакцию с железоаммонийными квасцами и результат реакции изучают под микроскопом.

Гистохимические реакции - это такие реакции, с помощью которых можно выявить те или иные соединения непосредственно в клетках или структурах, где они локализуются.

По Государственной фармакопее XI, гистохимические реакции проводят на слизь с раствором туши в корнях алтея и семенах льна.

Микросублимация - непосредственное выделение из сухого растительного материала веществ, которые легко возгоняются при нагревании. Полученный сублимат исследуют под микроскопом, затем проводят микрохимическую реакцию с соответствующим реактивом.

Методы определения подлинности лекарственного растительного сырья. Подлинность сырья определяется макроскопическим, микроскопическим, химическим и люминесцентным анализами.

Макроскопический анализ. Для его проведения следует знать морфологию растений. Изучают внешний вид сырья невооруженным глазом или с помощью лупы, измеряют размеры частиц с помощью миллиметровой линейки. При дневном освещении определяют цвет сырья с поверхности, на изломе и на разрезе. Запах устанавливают при растирании или разломе растений, а вкус - только у неядовитых растений. При изучении внешнего вида обращают внимание на морфологические признаки частей сырья.

Микроскопический анализ. Используют для определения подлинности измельченного лекарственного растительного сырья. Для этого нужно знать анатомическую структуру растений в целом и характерные для конкретного растения признаки, отличающие его от других растений.

Химический анализ. Предусматривает проведение качественных, микрохимических, гистохимических реакций и сублимации для определения в сырье действующих или сопутствующих веществ. Микрохимические реакции целесообразно проводить параллельно с микроскопическим анализом. Гистохимические реакции проводят для выявления конкретных соединений в местах их локализации в растении. Под сублимацией понимают получение из растительного сырья легко возгоняемых при нагревании веществ с последующей качественной реакцией с сублиматом.

Люминесцентный анализ. Это метод исследования различных объектов (в том числе и биологических), основанный на наблюдении их люминесценции. Люминесценция - свечение газа, жидкости или твердого тела, обусловленное не нагревом тела, а нетепловым возбуждением его атомов и молекул. Люминесцентный анализ проводят для определения в лекарственном сырье веществ, обладающих люминесценцией.

Контроль качества органотерапевтических препаратов. Для проверки соответствия качества желез требованиям стандарта от каждой партии отбирают 5 % ящиков или пакетов, но не менее пяти таких упаковок. Если в одном из вскрытых ящиков или пакетов железы не соответствуют требованиям соответствующего стандарта хотя бы по одному из показателей, то проверяют всю партию.

Для единичных видов сырья имеются объективные (лабораторные) методы оценки его качества.

Объективно качество поджелудочной железы, предназначенной для производства инсулина, согласно ГОСТу, определяют по показателям массовой доли жира и массовой доли инсулина с помощью соответствующих лабораторных методов.

Массовую долю жира определяют жиромером. Массовую долю инсулина проверяют по требованию потребителя иммунореактивным методом с помощью антисыворотки, иммуноглобулинов в гомогенизированной железе.

Качество слизистой оболочки (эпителия) языков крупного рогатого скота проверяют путем определения величины pH консервирующей среды с эпителием и ее бактериальной обсемененности. Сущность метода заключается в определении общего количества микробов в 1 мл консервирующей среды с эпителием.

Качество стекловидного тела глаз крупного рогатого скота, свиней, овец и коз замороженного определяют по количественному содержанию гиалуроновой кислоты (по глюкозамину) в стекловидном теле. Принцип метода основан на определении глюкоза-мина в продуктах гидролиза гиалуроновой кислоты, который является составной частью молекулы гиалуроновой кислоты и находится в прямой зависимости от содержания его в стекловидном теле.

Биологическую активность гипофизов определяют в единицах действия АКТГ, содержащегося в 1 мг кислого ацетонированного порошка (КАП), полученного из гипофизов.

Определение активности АКТГ основано на его способности вызывать редукцию лимфоидной ткани, в частности зобной железы крысят. За единицу действия препарата принимают ту ежедневную дозу препарата, которая при введении в течение пяти суток вызывает уменьшение массы железы на 50±5 %.

Качество паращитовидных желез определяют гистологическим методом. На срезах паращитовидных желез просматриваются скопления эпителиальных клеток с выраженной базофильной зернистостью. На срезах лимфатических желез просматривается ретикулярная ткань (в виде однородной массы), окруженная плотной соединительной оболочкой (капсулой), от которой внутрь отходят ясно видимые соединительные тяжи. Государственным стандартом предусмотрено, что в пробе из 40 желез может содержаться не более одного лимфатического узла.

Методы определения качества сухих биологических препаратов. Сухие биологические препараты имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными жидкими биопрепаратами благодаря лучшему качеству, меньшей массе, возросшему сроку хранения, удобству транспортирования.

Физические методы. 1.Метод определения вакуума. Сущность метода заключается в способности высокочастотного электрического тока при большом напряжении вызывать в газах свечение, характер которого изменяется в зависимости от степени разреженности воздуха в ампуле (флаконе).

Отбор проб. Отбор проб проводят в соответствии с правилами, установленными в государственных стандартах на сухие биологические препараты.

Аппаратура и оборудование. При проведении испытания используют: аппарат типа «Д’Арсеналь» или «Тесла», штатив для ампул, стол металлический.

Проведение испытания. Подготовка к испытанию:

перед испытанием проверяют внешний вид, плотность укупоривания флаконов, наличие трещин, запайку ампул.

Аппарат выдерживают в течение 10 мин после включения. Испытуемые ампулы устанавливают в штативе, затем к ним подводят электрод на расстояние 1 см. При определении вакуума с помощью аппарата «Тесла» один металлический электрод аппарата заземляют через металлический стол, на котором разложены ампулы, а другой подводят к проверяемым ампулам. Экспозиция не более 1 с.

Обработка результатов. Появление свечения внутри ампул с характерным потрескиванием указывает на наличие в них вакуума.

Степень разрежения воздуха в проверяемых ампулах определяют по характеру свечения газов в проверяемых ампулах в соответствии с нижеследующими данными.

Определение степени разрежения воздуха в проверяемых ампулах

2. Метод определения в л а ж н о с т и. Сущность метода заключается в определении уменьшения массы пробы препарата после ее высушивания в течение 1 ч при температуре 105 °С.

Отбор проб. Для испытания из разных мест упаковки отбирают необходимое количество ампул (флаконов) с учетом требований к массе проб (в соответствии со стандартом).

При отборе проб проверяют герметичность ампул. У флаконов с лиофилизированным препаратом проверяют стенку и дно на целостность, а также полноту прилегания закатанного колпачка и резиновой пробки. При наличии дефектов флакон заменяют другим. Каждую ампулу, запаянную под вакуумом, перед извлечением из нее препарата проверяют на герметичность.

Аппаратура, материалы и реактивы. При проведении испытания используют: весы лабораторные, шкаф сушильный лабораторный, термометры ртутные, эксикатор, бюксы стеклянные, вазелин технический, кальций хлористый безводный или гипс обезвоженный, или силикагель прокаленный.

Подготовка к испытанию. Сушильный шкаф проверяют максимальными термометрами на равномерность нагрева.

При высушивании проб в бюксах нижняя часть контрольного термометра должна находиться на уровне бюкс. Показания контрольного термометра являются определяющими для настройки температуры в шкафу.

Весы должны быть установлены на прочном столе без вибрации. Результаты всех взвешиваний регистрируют в граммах с точностью до четвертого десятичного знака.

Нижняя часть эксикатора должна быть заполнена обезвоженным хлористым кальцием или гипсом, или силикагелем. Пришлифованные края сосуда слегка смазывают техническим вазелином.

Для каждого анализа должны быть подготовлены три бюксы одинаковых диаметров и высоты.

Проведение испытания. Для определения влажности используют три ампулы, если в каждой из них масса пробы не менее 0,1 г. Если ампула содержит менее 0,1 г биологического препарата, то можно использовать две и более ампул.

Отобранную пробу, растолченную до порошкообразного состояния, помещают ровным слоем в предварительно взвешенную бюксу.

Бюксы устанавливают в сушильный шкаф на полку. Началом сушки следует считать время достижения температуры 105 °С по контрольному термометру. Продолжительность сушки 60 мин.

После окончания сушки бюксы быстро закрывают крышками и переносят в эксикатор для охлаждения до комнатной температуры, после чего бюксы взвешивают с точностью до четвертого знака и регистрируют по форме.

3. Метод определения количества кислорода. Отбор проб. Отбор проб проводят в соответствии с правилами, установленными в государственных стандартах на сухие биологические препараты.

Аппаратура, материалы и реактивы. При проведении испытания используют: хроматограф газовый марки ЛXM-8МД или других аналогичных марок с детектором по теплопроводимости и газохромографической колонкой диаметром 3 мм и длиной 1000 мм, печь муфельную с температурой нагрева до 1000 °С, измеритель расхода газа с бюреткой, секундомер, шприц медицинский вместимостью 1 см 3 , сетки проволочные тканые, лупу измерительную, эксикатор, ступку фарфоровую, линейку металлическую длиной 30 см, сита молекулярные - цеолит синтетический марки СаА, иглу медицинскую, трубку медицинскую резиновую внутренним диаметром 4,2 мм, длиной 10 м, бутыль вместимостью 3000 см 3 , пробку резиновую, масло силиконовое, гелий, азот газообразный, воду дистиллированную.

Подготовка к испытанию. Подготовка колонки. Синтетический цеолит измельчают в фарфоровой ступке, отсеивают на ситах, промывают дистиллированной водой, высушивают и прокаливают в муфельной печи при температуре 450...500 °С в течение 2 ч, затем охлаждают в эксикаторе на сетках до комнатной температуры.

Хроматографическую колонку устанавливают вертикально и засыпают синтетическим цеолитом. Колонку не досыпают на 1 см и закупоривают сеткой. Заполненную колонку устанавливают в термостате хроматографа и, не присоединяя к детектору, пропускают через нее поток гелия или азота в течение 3 ч при температуре 160... 180 °С. Затем колонку присоединяют к детектору и продолжают через нее пропускать гелий или азот, пока не прекратится дрейф нулевой линии при максимальной чувствительности детектора.

Подготовку хроматографа к работе и включение выполняют в соответствии с заводской инструкцией.

Подготовка флакона с препаратом к испытанию. Для отбора пробы из флакона с препаратом выравнивают давление газа во флаконе с атмосферным давлением.

Подготовка медицинского шприца. Предварительно устанавливают на штоке шприца металлическую трубку и проверяют шприц на герметичность. Проверенным и подготовленным к отбору газа медицинским шприцем с иглой прокалывают резиновую трубку, по которой выходит гелий из колонки сравнения хроматографа, и дважды медленно шприцем набирают и выпускают гелий. В третий раз, набрав гелий в шприц и расположив его иглой вниз, отбирают пробы газа из флакона с препаратом.

Проведение испытания. Из каждого флакона отбирают две пробы газа и последовательно одну за другой с интервалом 3...4 мин вводят в испаритель хроматографа. Пробу в испаритель вводят плавным нажатием пальца на шток. Через 110... 120 с после ввода пробы на хроматограмме самописец вычерчивает пик кислорода, а затем пик азота.

Обработка результатов. Рассчитывают площадь пиков кислорода и азота. Для этого на хроматографе измеряют высоту и ширину пиков кислорода и азота с помощью металлической линейки длиной 30 см, увеличительной лупы и остро заточенного карандаша. Высоту пиков измеряют от базовой линии до вершины пика, ширину пика - на половине его высоты. При измерениях берут расстояние от внутренней толщины линии пика до наружной.

Площадь пиков кислорода (SО 2 , мм 2) и азота (5N 2 , мм 2) вычисляют по формулам

SО 2 = h 1 *b 1 ; SN = h 2 *b 2 ,

где h 1 h 2 ~ высота пиков кислорода и азота, мм; b 1 , b 2 - ширина пиков кислорода и азота, мм.

Объемную долю кислорода (X, %) в каждой пробе газа вычисляют по формуле

X=SO 2 /(SO 2 +SN 2)

где SO 2 , SN 2 - площади пиков кислорода и азота, мм 2 .

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов определений в трех флаконах препарата.

Относительная приведенная погрешность метода при доверительной вероятности Р- 0,95 не должна превышать 10 %.

Бактериологический метод. Контроль стерильности. Сущность метода заключается в микробиологической оценке отсутствия роста бактерий и грибов в высевах препаратов на питательные среды.

Отбор проб. От каждой серии препаратов отбирают пробы в количестве 0,15 % флаконов, но не менее пяти для жидких и 10 ампул для сухих препаратов.

Подготовка к испытанию. Лабораторную посуду кипятят в течение 15 мин в дистиллированной воде, подкисленной раствором соляной кислоты, а затем промывают водопроводной водой и моют ершом в растворе, содержащем на 1000 см 3 дистиллированной воды 30 г стирального порошка и 50 см 3 водного аммиака. После этого посуду тщательно промывают сначала водопроводной водой, а затем три раза дистиллированной водой, высушивают и стерилизуют.

Перед стерилизацией посуду укладывают в металлические пеналы. Стерилизуют посуду в автоклаве при 0,15 МПа в течение 60 минут.

Готовые питательные среды, проверенные на ростовые свойства, разливают по 6...8 см 3 (для определения анаэробов по 10...12 см 3) в пробирки, по 50...60 см 3 во флаконы вместимостью 100 см 3 .

Пробы сухих биологических препаратов предварительно растворяют стерильным растворителем (изотонический раствор хлорида натрия, дистиллированная вода и т. д.).

Проведение испытания. 1. Проведение испытания на стерильность с использованием тиогликолевой среды.

Из каждого флакона препарата производят посев по 1 см 3 в три пробирки, содержащие тиогликолевую среду.

Две засеянные пробирки выдерживают в термостате в течение 14сут: одну -при температуре 21 °С, другую -при температуре 37 °С.

Третью пробирку выдерживают в течение 7 сут при температуре 37 °С и затем делают из нее пересевы по 0,5 см 3 по одной пробирке на скошенный казеиновый агар, казеиновый питательный бульон, среду Сабуро и по 1 см 3 на казеиновый питательный бульон под вазелиновым маслом с кусочками мяса или печени.

Пересевы на казеиновый агар, мясопептонный бульон выдерживают еще в течение 7 сут при температуре 37 °С, а пересев на среду Сабуро - при температуре 21 °С.

При испытании проб препаратов проводят контроль стерильности сред: три пробирки с каждой средой выдерживают в термостате в течение 14 сут при 37 °С, со средой Сабуро - при температуре 21 °С.

2. Проведение испытания на стерильность без тиогликолевой среды.

Из каждой пробы препарата производят посев на жидкую среду Сабуро, мясопептонный агар и мясопептонный бульон - по три пробирки; на среду Тароцци - по две пробирки и два флакона.

Для выявления аэробов высевают 0,5 см 3 посевного материала в одну пробирку и 1...2 см 3 в один флакон, а для выявления анаэробов - соответственно по 1 и 5 см 3 . Посевы помещают в термостат (при температуре 37 °С; для Сабуро - при температуре 21 °С) на 7 сут (15 сут для анаэробов). Затем делают пересев (кроме посевов на мясопептонном агаре). Пересевают на те же среды. Выдерживают 7 сут (15 сут для анаэробов). Проводят контроль стерильности.

Оценка результатов. Учитывают результаты первичного и повторного посевов путем макроскопического, а в случае роста микроорганизмов - микроскопического исследования всех посевов, учитывают через 14 сут после первичного посева на тиогликолевой среде и через 7 сут после первичного посева без тиогликолевой среды. Среду считают стерильной, если ни в одной из засеянных пробирок не наблюдается рост.

В случаях роста хотя бы в одной из засеянных пробирок контроль стерильности повторяют на том же количестве проб и проводят микроскопию выросших микробов. Мазки окрашивают по Граму, отмечая морфологию.

При отсутствии роста в повторном контроле препарат считают стерильным. При наличии роста хотя бы в одной из пробирок и идентичности микрофлоры при первичном и повторном посевах препарат считают нестерильным.

Если при первичном и повторном посевах выявлена различная микрофлора, а также выявлен рост лишь в отдельных пробирках, проводят посев образцов в третий раз.

При отсутствии роста препарат считают стерильным. При обнаружении роста хотя бы в одной пробирке независимо от характера микрофлоры препарат считают нестерильным.

Нормативные требования к качеству готовых лекарственных форм. Лекарственные формы изготовляют на заводах, фармацевтических фабриках (официальные лекарственные средства) и в аптеках (магистральные лекарственные средства). Контроль готовых лекарственных форм на фармацевтических предприятиях осуществляют в соответствии с требованиями НТД (Государственной фармакопеи, ФС, ФСП, ГОСТов). В соответствии с требованиями этих документов лекарственные формы должны подвергаться проверке (В. Д. Соколов, 2003).

Таблетки испытывают на распадаемость. Если нет других указаний в частной статье, то таблетки должны распадаться в течение 15 мин, а покрытые оболочкой не более 30 мин. Кишечнорастворимые таблетки не должны распадаться в течение 1 ч в растворе соляной кислоты, но должны распадаться в течение 1 ч в растворе натрия гидрокарбоната. Прочность таблеток на истирание должна быть не менее 75 %. Лекарственное средство, содержащееся в таблетке, должно растворяться в воде за 45 мин не менее чем на 75 %. Среднюю массу определяют взвешиванием 20 таблеток с точностью до 0,001 г. Допускаются отклонения от средней массы: ±7,5%-для таблеток массой 0,1...0,3 г и ±5%-для таблеток массой 0,5 г и более. В таблетках также контролируют содержание талька.

Гранулы - определяют размер с помощью ситового анализа. Диаметр ячейки должен быть 0,2...3 мм, а число более мелких и более крупных гранул не должно превышать 5 %. Испытание распадаемости гранул из навески 0,5 г такое же, как и у таблеток. Время распадаемости не должно превышать 15 мин. Определяют влагу. Для выявления содержания лекарственного вещества берут навеску не менее чем из 10 растертых гранул.

Капсулы - контролируют среднюю массу. Отклонение от нее каждой капсулы не должно превышать ±10 %. Подобно тому как это проводят с таблетками, контролируют распадаемость и растворимость, а также определяют однородность дозирования для капсул, содержащих 0,05 г и менее лекарственного вещества. Количественное определение лекарственных веществ выполняют по специальным методикам, используя для этих целей содержимое от 20 до 60 капсул.

Порошки - устанавливают отклонения в массе дозированных порошков. Они могут быть ±15% при массе порошка до 0,1 г; ±10 % - от 0,1 до 0,3 г; ±5 % - от 0,3 до 1; ±3 % - свыше 1 г.

Суппозитории - визуально определяют однородность на продольном разрезе. Среднюю массу устанавливают взвешиванием с точностью до 0,01 г, отклонения не должны превышать ± 5 %. Суппозитории, изготовленные на липофильных основаниях, контролируют по температуре плавления. Она не должна превышать

37 °С. Если эту температуру установить невозможно, то определяют время полной деформации, которое должно быть не более 15 мин. Суппозитории, изготовленные на гидрофильной основе, испытывают на растворимость (показатель «растворение»). Определяют время растворения при температуре (37±1) °С, которое не должно превышать 1 ч. Количественное определение лекарственных веществ проводят по специальным методикам.

Настойки - определяют содержание спирта или плотность. Содержание действующих веществ устанавливают с помощью специальных методик. Кроме того, определяют сухой остаток после выпаривания в бюксе 5 мл настойки досуха и высушивания его в течение 2 ч при температуре (102,5±2,5) °С. В таком же объеме настойки после сжигания и прокаливания ее смеси с 1 мл концентрированной серной кислоты определяют содержание тяжелых металлов.

Экстракты - как и в настойках, определяют плотность или содержание спирта, действующих веществ, тяжелых металлов. Устанавливают также сухую массу остатка, а в густых и сухих экстрактах - содержание влаги [высушиванием в сушильном шкафу при температуре (102,5±2,5) °С).

Аэрозоли - измеряют давление внутри баллона с помощью манометра при комнатной температуре (если пропеллентом служит сжатый газ). Проверяют упаковку на герметичность. В дозированных упаковках определяют среднюю массу препарата в одной дозе, отклонение в которой допускается не более +20 %. Устанавливают процент выхода содержимого путем удаления его из баллона с последующим взвешиванием. Количественное определение вещества проводят в соответствии с требованиями частных статей Государственной фармакопеи. Отклонения от изложенных количеств не должно превышать ±15 %.

Мази - общим испытанием является метод определения размера частиц лекарственного вещества в мазях. Используют микроскоп с окулярным микрометром МОВ-1.

Пластыри. Состав, показатели качества, методики испытаний бывают разные и изложены в нормативной документации на конкретную продукцию.

Капли глазные испытывают на стерильность и наличие механических включений.

Инъекционные лекарственные формы. Особого внимания требуют инъекционные лекарственные растворы, вводимые внутривенно в больших количествах. Используют такие характеристики, как внешний вид, в том числе окраска и прозрачность растворов, отсутствие механических примесей, апирогенность, стерильность, объем раствора, количество в нем действующего вещества, pH и изотоничность плазмы крови, упаковка, маркировка, объем наполнения ампул. Нормы допустимых отклонений указаны в Государственной фармакопее XI. Кроме того, определяют содержание вспомогательных веществ; для некоторых из них (фенол, крезол, сульфиты, хлорбутанол) предусмотрены допустимые количества (от 0,2 до 0,5 %). Требования к pH зависят от препарата, обычно его показатель может находиться в пределах от 3,0 до 8,0. На каждой ампуле (флаконе) указывают название лекарственного средства, его содержание (в процентах) или активность (в единицах действия, ЕД), объем или его массу, номер серии, срок годности. Проведение всех испытаний инъекционных лекарственных форм регламентировано НТД.

Анализ гомеопатических лекарственных средств весьма труден из-за высоких разведений лекарственных веществ. Если БАВ содержатся в настойках, эссенциях, мазях и других формах в разведениях до 2 С (С - сотенное) или 0,0001, то их анализ и стандартизация практически не отличаются от контроля качества лекарственных форм, используемых в аллопатической медицине. Лекарственные средства в разведении 2...3 С (10 -4 ...10 -6) анализируют после проведения специальных приемов концентрации с помощью упаривания, сжигания веществ с последующим определением одним из физико-химических методов, исходя из его разрешающей способности. При более чем 3 С разведении (10 -6) достаточно установить подлинность лекарственного средства, содержащегося в одной разовой или суточной дозе. При очень высоких разведениях (до 50 С или 10 -10 ...10 -100) контроль качества гомеопатических средств существующими методами выполнить невозможно. Для таких лекарств контроль качества осуществляют на стадии получения, строго контролируя технологический процесс. Качество контролируют при закладке ингредиентов и фиксируют в акте загрузки. Каждый ингредиент подвергают предварительному анализу. Во всех перечисленных случаях для анализа и стандартизации гомеопатических лекарственных средств используют хроматографические, фотометрические, флуоресцентные и другие методы.

Лекция №2
по курсу «Анализ и контроль
качества лекарственных средств»
1

Краткий план лекции

1. Классификация ЛВ. Общая характеристика
фармакопейного анализа ЛВ. Реактивы, используемые в
фармакопейном анализе.
2. Физико-химические свойства лекарственных веществ
(агрегатное состояние, внешний вид, окраска, кристалличность,
полиморфизм и методы его исследования. Растворимость.
Кислотно-основные свойства лекарственных веществ).
3. Физические константы лекарственных средств и методы
их определения.
4. Методы идентификации лекарственных средств
5. Примеси в лекарственных средствах, классификация,
методы идентификации и анализа. Понятие о стрессовых
испытаниях
6. Методы количественного анализа лекарственных
средств
2

Классификация ЛВ

1. Неорганические вещества (производные s-, p- и dэлементов).
2. Органические вещества
2.1. Алифатические соединения (алканы,
галогеналканы, спирты, альдегиды, простые эфиры,
углеводы, аминокислоты, карбоновые кислоты)
2.2. Ароматические соединения (фенолы,
ароматические карбоновые кислоты, ароматические
аминокислоты, фенилалкиламины,
сульфаниламиды);
2.3. Стероидные соединения, простагландины
3

Классификация ЛВ (продолжение)

2.3. Гетероциклические соединения
2.3.1. Соединения, содержащие один гетероатом
(производные фурана, бензофурана, пиридина,
хинолина, изохинолина и др.);
2.3.2. Соединения содержащие два и более
одинаковых гетероатома (производные пиразола,
имидазола, бензимидазола, пурина, птеридина и
др.).
2.3.3. Соединения содержащие два и более разных
гетероатомов (производные тиазола, бензотиазола,
оксазолидины и др.).
2.4. Элементорганические вещества.
3. Радиофармацевтические препараты.
4. Биотехнологические (высокомолекулярные)
лекарственные вещества
4

Фармацевтический анализ (анализ ЛВ и ЛС)

Фармацевтический анализ – это раздел науки о
химической характеристике и измерении БАВ на всех
этапах производства – от контроля сырья до оценки
качества полученного ЛВ, изучения его стабильности
(установления сроков годности) и стандартизации ЛФ и
ЛС.
Особенности:
1. Проводится анализ совершенно различных по
природе, структуре и свойствам веществ
2. Измеряемые концентрации (содержания) находятся в
диапазоне от 10-9 (1 ppb) до 100%.
3. Анализируются не только индивидуальные ЛВ, но и их
5
смеси.

Фармацевтический анализ (классификации)

В зависимости от поставленных задач:
1. Фармакопейный анализ
2. Постадийный контроль производства ЛВ и ЛС
3. Анализ индивидуальных ЛС
4. Аптечный экспресс-анализ
5. Биофармацевтический анализ
В зависимости от результата:
1. Качественный
2. Количественный
3. Полуколичественный (предельные испытания)
6

Критерии фармацевтического анализа

1. Избирательность (специфичность, селективность) –
способность однозначно оценивать определяемый
компонент выбранным методом независимо от других
присутствующих веществ (примесей, продуктов распада и
др.) в испытуемом образце в пределах заданного
диапазона применения.
2. Чувствительность
2.1. Предел обнаружения
2.2. Предел определения
3. Правильность – отражение разницы между истинным
содержанием определяемого компонента и
экспериментальным результатом анализа.
4. Воспроизводимость (прецизионность) –
характеристика «рассеивания» результатов возле
среднего значения определяемой величины.
5. Робастность – характеристика устойчивость методики
во времени.
Эти критерии устанавливаются в процессе валидации 7
методов (методик)

Фармакопейный анализ ЛВ (общая структура)

агрегатное состояние,
внешний вид,
окраска, кристалличность,
полиморфизм
Подлинность
Первая идентификация
(специфичный метод)
Вторая идентификация
(потверждение)
Определение
физических
констант,
ф/х свойств
Фармакопейный
анализ ЛВ
(общая структура)
температура плавления, температура
затвердевания, температура каплепадения,
температурные пределы перегонки
температура кипения,
плотность и вязкость жидкостей, удельное
вращение и показатель преломления
растворимость, pH
Определение
примесей
Количественное
определение
Показатели микробной чистоты,
стерильность, апирогенность, отсутствие вирусных тел
8

Химическое название

Используется номенклатура IUPAC
(International Union Pure Applied Chemistry) – Международный союз
чистой и прикладной химии)
(гораздо реже – тривиальные названия)
1) определяют тип номенклатуры (заместительная, радикальнофункциональная);
2) определяют тип характеристической группы, которую следует принять
за главную;
3) определяют родоначальную структуру (главную цепь, старшую
циклическую систему);
4) дают название исходной структуре и основным группам;
5) дают название префиксам;
6) проводят нумерацию;
7) объединяют частичные названия в общее полное название,
придерживаясь алфавитного порядка для всех определяемых префиксов.
Помимо названия указывают структурную химическую формулу
и брутто-формулу.
9

10. Пример оформления

2-(нафтален-1-илметил)-4,5-дигидро-1Н-имидазола
гидрохлорид
10

11. Пример построения химического названия органического ЛВ

Выбор нумерации: от атома азота,
ближайшего к старшему заместителю
(С=О-группе).
Установление родоначальной
структуры: 1,4-бензодиазепин;
Название с учетом заместителей: 2,3дигидро-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он;
Перечисление заместителей: по
алфавиту – 7-Cl-1-Me-5-Ph
Итого:
7-хлор-1-метил-5-фенил-2,3дигидро-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он
H3C
O
N
Cl
N
11

12. Пример построения химического названия органического ЛВ (2)

2-метил-3-гидрокси4,5-ди
(гидроксиметил)пиридин
HO
OH
4
3
5
2
HO
6
N
1
12

13. Описание ЛВ

1. Агрегатное состояние (жидкость, газ, твердое
вещество, кристалличность), цвет, запах, особые
свойства (гигроскопичность, легкая окисляемость на
воздухе и др.), размер частиц (для тв. веществ).
2. Полиморфизм – явление, характерное для
твердых веществ – способность вещества в твердом
состоянии существовать в различных
кристаллических формах при одном и том же
химическом составе.
При описании сольватов (гидратов) используется
термин «псевдополиморфизм» (изменчивость
состава сольвата или гидрата).
13

14. Описание ЛВ - полиморфизм

Полиморфные формы проявляют
одинаковые химические свойства
в растворах и расплавах, но в
твердом состоянии их физические
(плотность, Т плавл, сжимаемость)
и физико-химические свойства
(растворимость и как следствие
биодоступность) могут
существенно различаться.
Та из полиморфных форм,
которая имеет меньшее значение
свободной энтальпии, является
наиболее термодинамически
стабильной, а остальные формы
могут находиться в т.н.
«метастабильном» состоянии. 14

15. Полиморфизм (примеры)

Аллотропные формы углерода: a) лонсдейлит; б) алмаз;
в) графит; г) аморфный углерод; д) C60 (фуллерен);
е) графен; ж) однослойная нанотрубка
15

16. Полиморфизм (примеры)

Нимесулид (на формуле показаны торсионные вращения и
упаковка, соответствующая полиморфной форме I)
16

17. Полиморфизм (примеры)

Нимесулид (на формуле показаны суммарные торсионные
вращения и упаковка, соответствующая полиморфной форме II)
17

18. Полиморфизм (примеры)

Данные
рентгеновской
дифракции для
форм I и II
нимесулида
18

19. Полиморфизм (примеры)

Дифференциальная сканирующая калориметрия
(DSC) полиморфных форм нимесулида
19

20. Полиморфизм и биодоступность

Кинетика растворения двух полиморфных
форм нимесулида (37С, рН 7,5)
20

21. Методы исследования полиморфных форм

1. Рентгеновская дифракция (порошок и
кристаллы)
2. Дифференциальная сканирующая
калориметрия, микрокалориметрия
3. Термогравиметрия
4. Анализ поглощения влаги
5. ИК-Фурье-спектроскопия
6. Рамановская спектроскопия
7. Изучение растворимости (кинетики
растворения)
21

22. Размер частиц (порошки, пеллеты)

Для определения размера
частиц использую наборы
сит с квадратными
отверстиями,
изготовленные из инертных
материалов. Степень
измельчения указывается с
использованием номера
сита (размер стороны
отверстия в мкм).
Современные методы – методы
лазерного сканирования
22

23. Растворимость

Данные о растворимости вещества означают
приблизительную растворимость при температуре
20°С, если нет других указаний. Выражение
«растворим в стольких-то частях» следует понимать
как указание на число миллилитров растворителя
(представленное указанным числом частей), в
которых растворим 1 г твердого вещества.
Иногда для обозначения растворимости вещества
используются описательные термины (легко, плохо,
трудно и т.д.).
Классическое описание растворимости (справочники)
– 1 г вещества растворяется в Х г растворителя при
температуре Т.
23

24. Растворимость

24

25. Кислотно-основные свойства

Не приводятся в нормативных документах по
контролю качества ЛВ, но имеют решающее
значение при проведении испытаний,
растворимости в водных средах, выборе
методик и методов анализа, а также
всасыванию, распределению,
биодоступности ЛВ.
По кислотно-основным свойствам все
вещества делятся на неионогенные (не
кислота/не основание) и ионогенные –
кислоты (проявляющие в основном
кислотные свойства), основания, амфолиты.
25

26. Методы определения физических констант

1. Гравиметрия
2. Рефрактометрия
3. Поляриметрия
4. Вискозиметрия (капиллярная,
ротационная)
5. Термометрия
26

27. Относительная плотность (d20)

Относительная плотность d представляет собой отношение
массы определенного объема вещества к массе равного его
объема воды при температуре 20оС.
Относительную плотность d определяют с помощью
пикнометра, плотномера, гигростатических весов или ареометра
с точностью до десятичных знаков, обозначенных в частной
статье. Атмосферное давление при взвешивании не учитывают,
так как связанная с ним ошибка не превышает единицы в
третьем десятичном знаке.
Кроме того, обычно используют два других определения.
Относительная плотность вещества представляет собой
отношение массы определенного объема вещества при
температуре 20оС к массе равному ему объема воды при
температуре 4оС.
Плотность ρ20 - это отношение массы вещества к его объему
при температуре 20оС. Плотность выражают в килограммах на
кубический метр (1 кг/м3 = 10 –3 г/см3). Чаще всего измерение
плотности выражается в граммах на кубический сантиметр
27
(г/см3).

28. Относительная плотность

28

29.

29

30. Показатель преломления

30

31. Рефрактометры

31

32.

32

33. Оптическое вращение

33

34. Оптическое вращение

34

35.

35

36. Поляриметрия (оборудование)

36

37. Вязкость

Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел оказывать
сопротивление передвижению одной их части относительно
другой.
Текучие тела могут иметь ньютоновский тип течения.
Ньютоновскими жидкостями называют системы, вязкость которых
не зависит от напряжения сдвига и является постоянной
величиной в соответствии с законом Ньютона.
Для ньютоновских жидкостей различают динамическую,
кинематическую, относительную, удельную, приведенную и
характеристическую вязкости. Для неньютоновских жидкостей
характерна, главным образом, структурная вязкость.
Динамическая вязкость или коэффициент вязкости η – это
тангенциальная сила, приходящаяся на единицу поверхности,
которая также называется напряжением сдвига t , выраженная в
паскалях (Па), которую необходимо приложить для того, чтобы
переместить слой жидкости площадью 1 м2 со скоростью (v) 1
метр в секунду (м.с-1), находящийся на расстоянии (х) 1 метр
относительно другого слоя, параллельно площади скольжения.
37

38. Вязкость (капиллярный метод)

Методика. Испытуемую жидкость,
имеющую температуру 20оС, если в
частной статье не обозначена другая
температура, заливают в вискозиметр
через трубку (L) в таком количестве, чтобы
заполнить расширение (А), но при этом
уровень жидкости в расширении (В) должен
остаться ниже выхода к вентиляционной
трубке (М). Вискозиметр в вертикальном
положении погружают в водяную баню при
температуре (20+/-0,1)оС, если в частной
статье не указана другая температура,
удерживая его в этом положении не менее
30 минут для установления температурного
равновесия. Трубку (М) закрывают и
повышают уровень жидкости в трубке (N)
таким образом, чтобы она находилась
примерно на 8 мм выше метки (Е).
Удерживают жидкость на этом уровне,
закрыв трубку (N) и открыв трубку (М).
Затем открывают трубку (N) и измеряют
время, за которое уровень жидкости
снизится от метки (Е) до метки (F),
секундомером с точностью до одной пятой
секунды.
38

39. Температурные пределы перегонки

39

40. Температура плавления

1. Капиллярный метод определения температуры
плавления. Температура плавления, определенная
капиллярным методом, представляет собой температуру, при
которой последняя твердая частичка уплотненного столбика
вещества в капиллярной трубке переходит в жидкую фазу.
2. Открытый капиллярный метод - применяют для
веществ, имеющих аморфную структуру, не растирающихся в
порошок и плавящихся ниже температуры кипения воды,
таких как жиры, воск, парафин, вазелин, смолы.
3. Метод мгновенного плавления - применяют для твердых
веществ, легко превращаемых в порошок.
4. Температура каплепадения - температура, при которой в
условиях, приведенных ниже, первая капля расплавленного
испытуемого вещества падает из чашечки (жиры, воски,
масла).
5. Температура затвердевания – максимальная температура,
при которой происходит затвердевание переохлажденной жидкости.
40

41. Определение температуры плавления (инструментальное)

Видео процесса плавления
Цветное видео высокого разрешения позволяет изучать
вещества, которые плавятся с разложением или имеют
окраску. С помощью приборов можно также изучать явления
41
термохромизма.

42. Подлинность (методы)

1. Химические реакции подлинности:
А. Общие реакции на подлинность по
функциональным группам (первичные
ароматические амины, алкалоиды,
сложные эфиры и др.)
Б. Специфичные реакции на ионы
В. Специфичные реакции на
органические вещества
42

43. Примеры реакций идентификации по функциональным группам

Реакция на первичную ароматическую аминогруппу:
43

44. Примеры реакций идентификации по функциональным группам

Реакция на первичную аминогруппу
(нингидриновая реакция):
44

45. Специфические реакции на ионы

45

46. Специфические реакции на ионы

46

47. Специфические реакции на ионы

Специфические реакции на ионы
подразделяются:
1. Реакции осаждения
2. ОВ реакции
3. Реакции разложения
4. Реакции комплексообразования
47

48. Специфические реакции подлинности

48

49.

49

50.

50

51.

51

52.

52

53.

53

54.

54

55.

55

56.

56

57. Подлинность (методы)

2. Инструментальные методы
2.1. ИК-спектроскопия (ИК-Фурье)
2.2. Абсорционная спектрофотометрия
в УФ и/или видимой области спектра
2.3. Хроматографические методы (ТСХ,
ГХ, ЖХ)
2.4. Электрофорез, капиллярный
электрофорез (включая пептидное
картирование)
57

58. Подлинность (методы)

3. Физические методы (определение
физических констант):
3.1. Температура плавления, кипения,
температурные пределы перегонки.
3.2. Относительная плотность.
3.3. Показатель преломления.
3.4. Угол оптического вращения.
3.5. Определение вязкости.
58

59. Подлинность (доказательство)

Установление подлинности ЛВ проводится
как минимум 2 методами!
Первая идентификация – специфичный
инструментальный метод (как правило ИКспектрометрия) + дополнительныйметод
(например, хроматографический или
химический метод)
Вторая идентификация – подтверждение
подлинности (используются определение
физических констант, дополнительных
химических методов, абсорбционная
спектрофотометрия и др.).
59

60. Примеси (классификация)

1. Общие технологические примеси – попадающие в процессе
производства.
1.1. Реагентные примеси (SO42-,Cl-, сульфатная зола и др.)
1.2. Примеси от контакта с технологическим оборудованием (HM,
As, Pb, Cd, Fe и др.)
1.3. Остаточные органические растворители
1.4. Вода, влага
2. Специфические примеси – характерны для конкретного ЛВ и
включают:
2.1. Полупродукты синтеза и специфические реагенты
2.2. Побочные продукты синтеза
2.3. Сопутствующие примеси (химически родственные аналоги и
остаточные кол-ва пестицидов и супертоксикантов – для ЛВ
природного происхождения)
2.4. Стереоизомеры-примеси (примеси энантиомеров)
2.5. Продукты разложения и взаимодействия с технологическими
примесями, влагой, кислородом воздуха, органическими
растворителями и др.
3. Механические примеси
60

61. Примеси

1. Летучие (характеризуются потерей в массе при
высушивании).
2. Неорганические (устанавливаются при определении
сульфатной золы, тяжелых металлов и т.д.).
3. Родственные по структуре примеси (определяются
хроматографическими методами или электрофорезом).
Отдельно классифицируют токсичные
(оказывают влияние на фармакологический
эффект – т.е. являются недопустимыми) и
нетоксичные (указывают на степень очистки
ЛВ) примеси.
61

62. Потеря в массе при высушивании (метод гравиметрии)

Является суммарным неспецифичным показателем,
характеризующим наличие воды (влаги), остаточных 62
органических растворителей в ЛВ

63. Определение воды

1. Дистилляция (отгонка) – для жидкостей
2. Титриметрический метод (метод К.
Фишера, микрометод) – для твердых веществ
63

64. Физические и химические свойства, характеризующие чистоту

Прозрачность и степень мутности. Прозрачные растворы –
при освещении их электролампой на черном фоне не
наблюдается присутствие нерастворенных частиц. Степень
мутности устанавливают путем сравнения испытуемого
вещества с эталоном (или с растворителем).
Окраску жидкостей устанавливают путем сравнения
испытуемых растворов с равным объем одного из эталонов при
дневном освещении на матово-белом фоне.
Адсорбционная способность – устанавливается по
обесцвечиванию красителя (метиленовый синий) в растворе ЛВ
определенной концентрации.
Примеси окрашенных веществ (светопоглощающие примеси)
– для неокрашенных веществ определяется абсорбция
раствора ЛВ в воде или органическом растворителе в видимой
области спектра.
64

65. Определение золы

Метод гравиметрии
1. Общая зола (ЛРС, ряд органических
ЛВ) – сжигание навески (1.0000 г)
испытуемого образца в тигле при Т
около 500оС (30 мин), после
охлаждения определяют массу остатка.
2. Сульфатная зола - навеску
смачивают 1 мл Н2SO4 и далее
поступают как при определении общей
золы.
65

66. Определение «тяжелых» металлов

А. Стадия пробоподготовки:
1. Растворение в воде (для ЛВ, хорошо растворимых в воде) или
в смеси с органическими растворителями (ацетон, диоксан);
2. «Мокрая» минерализация (для органических веществ) –
2.1. сжигание ЛВ со смесью MgSO4 и H2SO4 (Т=800оС).
2.2. минерализация смесью H2SO4 и HNO3 (нагревание до
200оC).
2.3. минерализация с использованием СВЧ-нагревания
(тефлоновые сосуды, 2,5 ГГц).
3. «Сухая» минерализация – сплавление с MgO (Т=600оС).
Б. Качественный и/или полуколичественный анализ
(химическая реакция с сульфид-ионом):
1. Качественный – безэталонный (отсутствие окраски с
реагентом)
2. Полуколичественный анализ – сравнение окраски с эталоном,
содержащим предельное количество ионов свинца (эталона).
66
В. Количественный анализ – метод ААС или АЭС.

67. Остаточные органические растворители (классификация)

В основе классификации лежит потенциальная
опасность растворителей для организма человека и
окружающей среды.
Класс 1. Растворители, использования которых
следует избегать (канцерогенные вещества и
супертоксиканты окружающей среды – бензол, ТХУ,
1,2-дихлорэтан, 1,1-дихлорэтен, 1,1,1-трихлорэтан).
Класс 2. Растворители, использование которых
следует ограничивать (негенотоксичные
канцерогены, вещества с существенной
токсичностью) – ацетонитрил, гексан, диоксан,
ксилол, метанол, нитрометан, пиридин, хлороформ,
толуол, этилеггликоль и др.
67

68. Остаточные органические растворители (классификация, продолжение)

Класс 3. Малотоксичные растворители (с
низким потенциалом токсичности у человека,
не требуют установления предельных
содержаний – менее 5000 ppm (мкг/г) или
0,5%) – ацетон, бутанол-1, бутанол-2, гептан,
ДМСО, пентан, уксусная кислота, пропанол-1,
пропанол-2, этанол, ТГФ, пентан и др.
Класс 4. Растворители, для которых
отсутствуют необходимые данные о
токсичности (изооктан, петролейный эфир,
трифторуксусная кислота и др.).
68

69. Остаточные органические растворители

Метод газовой хроматографии (ГХскрининг)
А. Подготовка образца и раствора
сравнения
1. Растворение навески испытуемого образца
в воде (для ЛВ, растворимых в воде).
2. Растворение навески испытуемого образца
в диметилформамиде (ДМФА).
3. Растворение навески испытуемого образца
в 1,3-диметил-2-имидазолидиноне.
Поскольку большинство органических растворителей
«включены» в кристаллическую решетку (или в
структуру в виде сольватов) ЛВ, пробоподготовка
должна включать полное растворение образца с
«разрушением» решетки и возможных сольватов.
CH3
H
N
CH3
O
CH3
N
O
N
CH3
69

70. Остаточные органические растворители (анализ)

Б. Парофазовая пробоподготовка –
проводится для перевода ООР из раствора в
парогазовую фазу (нагревание в герметично
укупоренном сосуде).
В. Газохроматографический анализ парогазовой фазы (полуколичественный анализ с
разделением на капиллярной колонке средней
полярности).
70

71. Специфические примеси

1. Полупродукты синтеза и специфические реагенты
(включая катализаторы)
1.1. Неорганические вещества – катионы, анионы,
комплексные соединения
1.2. Органические вещества
1.3. Генетически-модифицированные микроорганизмы,
вирусы и др.
O
N
N
HN
N
N
N
CH3
Ирбесартан (примесь азид-иона)
71

72. Специфические примеси

Наибольшая группа примесей в органических ЛВ –
родственные по химической структуре химические
вещества (число их ограничено пока только
возможностями методов разделения и детекции). Чем
сложнее хим. структура – тем большее количество
примесей необходимо нормировать.
O
H3C
H3C
CH3
O
H
H
CH3
H
O
H
H3C
O
O
CH3
O
H
H
S
O
H
O
S
H
H
Br
O
H
CH3
O
CH3
H
O
S
H
O
O
H3C
CH3
CH3
Спиронолактон
H3C
O
H
H
O
CH3
H3C
O
CH3
H
H
H
O
O
H
H
H
H
O
72
O

73. Специфические примеси

OH
OH
O
Парацетамол
O2N
H3C
N
H
OH
HO
H2N
O
Побочные
продукты
синтеза
Cl
H3C
O
N
H
OH
O
H3C
H3C
N
H
Промежуточные
продукты
синтеза
N
H
Cl
OH
O
H3C
N
H
73

74. Специфические примеси

Сопутствующие примеси в ЛВ природного
происхождения:
А. химически родственные аналоги
(обладают биологической (фармакологической)
активностью, могут быть потенциально опасны
для организма)
Б. остаточные кол-ва пестицидов и
супертоксикантов (полихлордиоксины,
полихлорбифенилы), продукты
жизнедеятельности микроорганизмов
(афлатоксины) – безусловные токсические
вещества, жестко нормируемые на уровне ppm и
ppb (мкг/г или нг/г)
74

75. Сопутствующие примеси в ЛВ природного происхождения (пример)

OH
O
OH
OH
O
H
H
H
HO
H
OH
H
OH
cholic acid
H
HO
O
H
OH
ursodeoxycholic acid
H
Урсодезоксихолевая кислота
(выделяется из медвежьей желчи)
H
H
OH
OH
chenodeoxycholic acid
75

76. Специфические примеси

Продукты разложения и взаимодействия:
1. с технологическими примесями (тяжелыми металлами
(d-элементы являются катализаторами многих ОВреакций, в том числе с участием O2), ионами железа,
остатками реагентов с реакционоспособными
функциональными группами),
2. с влагой (возможны реакции гидролиза (сложные
эфиры, амиды, карбаматы и др.), поглощение влаги
всегда связано с уменьшением содержания активного
вещества),
3. с кислородом воздуха (кислородочувстивительные
вещества, например, полиненасыщенные жирные
кислоты, сильные восстановители),
4. с остаточными органическими растворителями (ряд
органических растворителей – этиленоксид, дихлорметан,
дихлорэтан, уксусная кислота и др. – достаточно
реакционоспособны и реагируют с ЛВ при хранении).
76

77. Стрессовые испытания -

Стрессовые испытания Испытания устойчивости ЛВ под
воздействием ряда факторов
(температура, реагенты, освещение) с
целью доказательства селективности
методов оценки примесей, изучения
образования и идентификации
примесей, дополнительного изучения
стабильности ЛВ при хранении.
77

78. Стрессовые испытания (условия)

1. Температура – последовательное
повышение температуры при хранении
образца ЛВ на 10оС (50, 60 и т.д.);
2. Влажность (повышение отн. влажности
воздуха при хранении образца ЛВ до 75% и
выше).
3. Реагенты – растворы кислот (1М HCl),
щелочей (1М или 0,1М NaOH), H2O2 (3-30%)
при нагревании.
4. Воздействие света (УФ-свет,
интенсивность - не менее 200 Вт.ч/м2)
78

79. Количественное определение

Методы анализа (классификация,
краткая характеристика, применение
для анализа ЛВ и ЛС, сравнительная
оценка) – это тема следующих как
минимум 3 лекций!
Благодарю за внимание!

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).