Ик спектроскопия лекарственных средств

Ик спектроскопия лекарственных средств

Обеспечение граждан страны качественными, безопасными и эффективными лекарственными средствами является важнейшей задачей государства. Организация работы, направленной на предотвращение поступления фальсифицированных и недоброкачественных лекарственных средств, и контроль за своевременным изъятием из обращения и уничтожением в случае их поступления, является одним из основных направлений совершенствования системы лекарственного обеспечения [1].

Основополагающим видом деятельности ГБУ РО «Центр по сертификации и контролю качества лекарственных средств» (далее «Центр») является работа по выявлению и предотвращению поступления в аптечные и медицинские организации недоброкачественных и фальсифицированных лекарственных средств (далее НФЛС), реализация которых запрещена Федеральным законом от 12.04.2010 г. № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств» (ст. 57) [2]. Проведение контрольных мероприятий в целях защиты прав потребителей позволяет выявить недоброкачественные, фальсифицированные, препараты с истекшим сроком годности, а также не зарегистрированные в Российской Федерации лекарственные средства.

За период с начала 2015 г. на испытание в ГБУ РО ЦСККЛС поступило 1024 лекарственных средства, из них забраковано 30 отечественных препаратов по показателям подлинность, описание, номинальный объем, механические включения, в том числе 20 лекарственных препаратов по показателю подлинность без применения метода ИК-спектроскопии и 2 импортных препарата.

Проведены испытания 44 фармацевтических субстанций в порядке сомнения (забракованных субстанций не выявлено).

В 15 случаях для определения подлинности препаратов использовался метод ИК-спектроскопии.

Одним из основных физико-химических методов подтверждения подлинности является спектроскопия, в частности, ИК-спектроскопия, часто применимая в фармакопейных статьях Российских предприятий для анализа субстанций. ИК-спектроскопия включена в перечень рекомендованных Государственной Фармакопеей XIII издания (ОФС 1.2.1.1.0002.15) Из 68 фармацевтических, включенных в ГФ XIII, в качестве испытаний на подлинность в 35 случаях используется спектроскопия и в 35 ИК-спектроскопия.

Государственная Фармакопея XIII издания предполагает использование приборов двух типов: инфракрасные спектрофотометры, снабженные оптической системой, выделяющей монохроматическое излучение в измеряемой области и спектрометры с Фурье-преобразованием, в которых используется полихроматическое излучение и рассчитывается спектр в заданной области частот путем Фурье-преобразования исходных данных.

В испытательной лаборатории «Центра» установлен прибор Фурье-спектрометр инфракрасный модификации ФСМ 1201, предназначенный для регистрации и исследования оптических спектров в инфракрасной области, а также для количественного анализа и контроля качества продукции химической и фармацевтической промышленности, в криминалистической и других видов экспертиз.

В состав Фурье-спектрометра входят оптический блок и система обработки данных.

Система обработки данных, реализованная на базе совместимого персонального компьютера, обеспечивает автоматическое измерение спектров, включая управление всеми системами спектрометра и оптимизацию режимов измерения, сохранение результатов измерения в базе данных, тестирование, математическую обработку спектральных данных, работу со спектральной базой данных, графическое представление спектров на дисплее и получение твердой копии результатов на принтере.

Технические возможности прибора позволяют выделить таблицу пиков спектра, поиск максимумов и минимумов в выбранном спектре.

Пробоподготовка проводится с помощью пресса гидравлического ручного для создания усилия величиной 0-10 Тс, необходимого для приготовления таблеток для оптических спектральных измерений в специальных пресс-формах.

1-3 мг вещества, предназначенного для испытания, растирают с 150-200 мг тщательно измельченного в агатовой ступке и высушенного при 105 °С в вакууме, в течение 12 ч. калия бромида. Обычно такого количества вполне достаточно для приготовления диска диаметром 13 мм и получения спектра подходящей интенсивности. Смесь тщательно перетирают, добиваясь необходимой однородности, и прессуют диск при давлении около 800 Мпа в вакууме (2-3 мм рт. Ст.) в течение 2-5 минут. При визуальном осмотре на диске не должно быть неоднородностей и трещин. Затем помещают диск с испытуемым веществом в специальную кювету и проводят испытания. Лабораторные испытания проводятся в рабочей области спектра от 4000 до 400 см–1, спектральном разрешении 1,0 см–1 в режиме пропускания, количество сканов 20.

В основном экспертизе подвергаются ЛС, находящиеся в обращении и поступающие в порядке сомнения ЛС вызывают сомнение в своей доброкачественности по несоответствию внешнего вида упаковки, маркировки или по упоминанию в письмах Росздравнадзора. Медицинские. Оптовые фармацевтические организации, аптечные организации и население обращаются с заявкой в «Центр» о проведении фармацевтической экспертизы. Из числа ЛС, поступивших в лабораторию за период 2015-2016 гг. с целью подтверждения подлинности препарата, для ряда ЛП используется методом ИК-спектроскопии. Информация о наиболее часто встречающиеся в обороте ЛП, представлена в таблицах.

Лекарственные средства и субстанции из аптечных организаций (табл. 1) могут поступать на анализ в рамках приемочного контроля, в соответствии с приказом Министерства здравоохранения Российской федерации № 751н от 21 апреля 2016 года «Об утверждении правил изготовления и отпуска лекарственных препаратов для медицинского применения аптечными организациями, индивидуальными предпринимателями, имеющими лицензию на фармацевтическую деятельность».

Оптовые организации, занимающиеся поставкой в производственные аптеки фармацевтических субстанций, которые не подвергаются декларированию, так же передают их на анализ в «Центр» (табл. 2). При этом в фармацевтический оборот они должны поступать с 2 протоколами испытаний: аккредитованной испытательной лаборатории и отдела контроля качества предприятия-изготовителя.

В ходе проведения федерального государственного надзора в сфере обращения лекарственных средств и при проведении мероприятий, предусмотренных статьей 38 Федерального закона от 27.12.2002 № 184 «О техническом регулировании» анализируются образцы лекарственных средств, качество которых не отвечает установленным требованиям и забракованных по информационным письмам Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения (Росздравнадзор).

Росздравнадзор предлагает субъектам обращения лекарственных средств провести проверку наличия указанных серий лекарственных средств (табл. 3), о результатах которой инфорировать территориальный орган Росздравнадзора. Причем результаты проверки могут быть как положительными так и отрицательными.

Лекарственные средства анализируются по обращению следственного отдела МВД Рязанской области (табл. 4) в связи со смертельными случаями при приеме лекарственных средств пациентами смерть, которых наступила внезапно.

Лекарственные средства могут поступать на анализ на испытание по всем показателям при обращении граждан при сомнении в их эффективности (табл. 5).

Информация о лекарственных средствах, поступивших для подтверждения подлинности от аптечных организаций

Источник

Использование спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств

Общие теоретические положения метода ИК-спектроскопии. Основные типы колебаний. Стадии инфракрасной спектроскопии. Применение ИК-спектроскопии в анализе лекарственных средств. Идентификация ранитидина гидрохлорида по ближнему инфракрасному спектру.

Рубрика	Медицина
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	20.02.2017
Размер файла	772,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. Характеристика метода спектрофотометрии в ИК-области

1.1 Общие теоретические положения метода ИК-спектроскопии

1.2 Стадии ИК-спектроскопии

1.3 Приборы для регистрации ИК-спектров

Глава 2. Применение спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств

2.1 Применение ИК-спектроскопии в анализе лекарственных средств

2.2 Идентификация ранитидина гидрохлорида по БИК-спектру

2.3 Идентификация лекарственных препаратов через блистер

Спектроскопические методы анализа основаны на избирательном поглощении электромагнитного излучения анализируемым веществом и служат для исследования строения, идентификации и количественного определения светопоглощающих соединений.

В зависимости от используемой аппаратуры в фармацевтическом анализе различают следующие методы анализа, основанные на поглощении электромагнитного излучения и испускании света:

— спектрофотометрия в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях;

— спектрофотометрия в инфракрасной (ИК) области;

— атомно-эмиссионная и атомно-абсорбционная спектроскопия (АЭС и ААС);

— спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

— при установлении структуры новых БАВ получаемых путем химического синтеза или выделяемых из природных объектов (животное или растительное сырье, продукты жизнедеятельности микроорганизмов); изучении строения метаболитов;

— при испытании на подлинность лекарственных веществ;

— контроле технологического процесса в промышленном производстве фармацевтических препаратов.

Целью работы является изучение использования спектрофотометрии в ИК- области для контроля качества лекарственных средств.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1) Представить общие теоретические положения метода ИК-спектроскопии.

2) Изучить стадии ИК-спектроскопии.

3) Охарактеризовать приборы для регистрации ИК-спектров.

4) Привести примеры применения спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ В ИК-ОБЛАСТИ

1.1 Общие теоретические положения метода ИК-спектроскопии

ИК-спектроскопия — метод исследования веществ, основанный на поглощении ИК-излучения, в результате чего происходит усиление колебательных и вращательных движений молекул. Энергия ИК-излучения недостаточна для осуществления электронных переходов; под действием ИК-излучения возможны только колебательные и вращательные переходы.

Эти спектры связаны с периодическим изменением относительного расположения атомных ядер, т.е. с колебательным движением молекулы или иона.

Атомы в молекулах никогда не находятся в состоянии покоя, а колеблются относительно каких-то средних положений, отчего расположение их относительно друг друга периодически изменяется. ИК- излучение усиливает эти колебания, при этом часть энергии излучения теряется.

Энергия, необходимая для возбуждения колебаний атомов в молекуле, соответствует энергии квантов света с длиной волны 1 — 15 мкм или волновым числом 400-4000 см -1 , т.е. электромагнитному излучению средней инфракрасной области [5].

ИК-область обычно рассматривают, начиная с красного края видимого спектра, примерно с 14000 см-1 , где глаз перестает воспринимать диспергированное излучение («инфра», значит «ниже красного»).

Области, примыкающие к ней, называются ближней инфракрасной и дальней инфракрасной. Слова ближний и дальний характеризуют близость к области видимого света. «Ближняя» расположена между 14000 и 3600 см-1. «Дальнюю» приближенно считают от 300 до 20 см-1.

Поглощение инфракрасного излучения вызывают колебания связанные с изменением либо длин связи, либо углов между связями. Это означает, что в зависимости от частоты поглощенного излучения начинает периодически растягиваться определенная связь или искажаться определенный угол между связями.

Таким образом, основными типами колебаний являются так называемые валентные и деформационные колебания.

Колебания, заключающиеся в изменении длины связи между связанными атомами и не сопровождающиеся отклонением от межъядерной оси, называются валентными, т.о. валентными колебаниями называются колебания ядер атомов вдоль линии связи, они обозначаются буквой н (н С=С, н С=О).

Валентные колебания располагаются в области больших частот 4000- 1400 см -1 , деформационные — в области низких -1 . В зависимости от природы колебания подразделяются на скелетные (800-1500 см -1 ) и колебания групп (>1500 см -1 ).

Колебательными спектрами обладают не все молекулы, а только те, у которых при колебании происходит изменение ее дипольного момента. Например, HCI, H2O, но не Cl2, N2, O2, и т.д.

Приближенной механической моделью валентных колебаний может служить система из двух шаров, связанных пружиной (шары изображают атомы, а пружина — химическую связь). При растяжении или сжатии пружины шары начнут колебаться вокруг положения равновесия, т.е. будет осуществляться гармоническое колебание, описываемое уравнением:

н- частота колебания;

F — силовая постоянная; характеризующая прочность связи, или силу, возвращающую шары в положение равновесия;

mr — приведенная масса атомов, вычисляемая по формулам:

m1 и m2 — массы атомов.

Валентные колебания могут быть симметричными (нs), если обе связи одновременно удлиняются или укорачиваются и пары атомов одновременно приближаются и отделяются.

Частота антисимметричного колебания всегда выше, чем симметричного.

Следующим типом колебаний являются деформационные, которые связаны с изменением валентного угла, образованного связями у общего атома, т.е. колебания, при которых атомы смещаются с межъядерной оси, они обозначаются буквой д [1].

Для возбуждения деформационных колебаний требуется меньшая энергия, чем в случае валентных колебаний и, следовательно, они имеют меньшую частоту. С увеличением числа атомов в молекуле число возможных колебаний быстро растет. В реальной молекуле колебания атомов тесно связаны друг с другом и взаимодействуют между собой.

Рассмотрим двухатомную молекулу. Ядра ее совершают малые колебания около положения равновесия. Этим колебаниям отвечает дискретный набор состояний и соответствующих им энергетических уровней. Чтобы колебание проявилось в инфракрасной области, необходимо изменение дипольного момента при колебании вдоль оси симметрии или перпендикулярно ей, т.е. любое изменение значения или направления диполя приводит к возникновению осциллирующего диполя, который может поглощать энергию, взаимодействуя с электрической компонентой инфракрасного излучения.

Для реально колеблющихся молекул картина движения очень сложная, каждый атом не движется точно по одному из путей, представленному на рисунке 1, их движение является суперпозицией всех возможных колебаний.

Рис. 1. Основные типы колебаний: а — валентное симметричное;

б — деформационное симметричное; в — валентное асимметричное.

Спектры молекул представляют собой сложный набор различных колебаний, каждое из которых проявляется в узком интервале частот [10].

Общее число линий (полос поглощения) в спектре, связанных с колебаниями атомов, определяется для нелинейной молекулы формулой 3N -6 основных колебаний и 3N — 5 для линейной молекулы, где N — число атомов в молекуле. Фактически число полос в спектре не всегда равно этому числу.

Оно может уменьшаться вследствие того, что часть полос не проявляется в ИК-спектре, что связано со степенью симметрии молекулы. Уменьшение числа полос происходит из-за того, что для достаточно симметричных молекул различные колебания могут иметь одинаковые частоты и в результате этого в спектре проявляется вместо 2-3 лишь одна полоса.

Интенсивность поглощения в ИК-спектроскопии обычно выражают как поглощение (А) или чаще как пропускание (Т) светового потока в процентах:

Полосы также оцениваются ориентировочно как сильные (с), средние (ср) и слабые (сл).

При изучении взаимодействия с ИК-излучением веществ различного химического строения (модельные соединения) было установлено, что многие атомные группы такие как -ОН, -NH2, -NO, >СО, а также определенные связи, такие как С-Н, С-С, С=С, С=О, характеризуются определенными частотами, мало отличающимися в различных соединениях. Такие частоты получили название характеристических или групповых частот [4].

1.2 Стадии ИК-спектроскопии

ИК-спектроскопия включает следующие стадии:

1. Подготовка исследуемого образца;

2. Регистрация (снятие) спектра с помощью прибора;

3. Интерпретация (анализ спектра, отнесение полос поглощения к определенным ФГ, связям, фрагментам структур);

4. Решение аналитической задачи.

Существуют различные способы подготовки исследуемого образца в ИК-спектрофотометрии:

1. Растворы веществ наиболее удобны для получения спектров, так как в этом случае отсутствуют межмолекулярные взаимодействия.

В связи с тем, что в ИК-области поглощает любое вещество, в качестве растворителей используют соединения простейшей структуры, спектры которых состоят из минимального числа полос, и наиболее часто — CCl4 и CS2. Для растворов применяют цилиндрические кюветы толщиной 0,1-1 мм с окнами из солевых пластин. Необходимый для заполнения кюветы объем раствора 0,1- 1,0 мл при концентрации 0,05-10%.

2. Тонкие пленки ( -1 воспроизводимость значений волновых чисел составляет обычно ±4—8 см -1 в области 4000 — 2000 см -1 и ±1—3 см -1 в области 2000—400 см -1 . Последнее может приводить к слиянию (неразрешению) полос поглощения, находящихся друг от друга на расстоянии нескольких см -1 .

Поэтому при интерпретации спектров важно чтобы все полосы большой, средней и малой интенсивности имели полное совпадение с соответствующими полосами стандартного спектра.

Исчезновение или появление полос очень малой интенсивности (1 -2 % по шкале пропускания), а также слияние полос, находящихся друг от друга на расстоянии менее 6—8 см-1, не свидетельствует о факте подделки.

При расшифровке спектров необходимо учитывать следующие моменты:

а) отсутствие характеристической полосы поглощения является более надежным доказательством отсутствия структурной группы, чем доказательство ее наличия на основании появления полосы поглощения;

б) не все полосы можно интерпретировать;

в) выводы, получаемые из спектров, часто остаются более или менее обоснованными предположениями; точным доказательством спектры становятся тогда, когда имеются надежные данные для сравнения и спектр идентифицируемого вещества во всех деталях совпадают со спектром проанализированного соединения [2].

Для структурного анализа часто рекомендуют следующую схему:

— определение класса соединения (для алифатических соединений частота валентных колебаний группы ?СН -1 , для ненасыщенных и ароматических соединений частота валентных колебаний группы >СН > 3000 см -1 );

— обнаружение функциональных групп (-ОН, -NH2, >NH, -СN,>С=O) целесообразно начинать с области высоких частот;

— установление типа заместителей в ароматических соединениях, положения и характера двойных связей, влияния стерических факторов.

1.3 Приборы для регистрации ИК-спектров

В основе получения ИК-спектра лежит облучение исследуемого образца ИК-светом с постепенно изменяющейся частотой с помощью прибора — ИК-спектрофотометра.

Схема ИК-спектрофотометра (рис. 3) сходна со схемой УФ-спектрофотометра, однако конструкция приборов более сложна. ИК- излучение является тепловым; его источником обычно служит керамический стержень (SiС- карборунд), раскаляемый проходящим электрическим током. С помощью системы зеркал световой поток разделяется на два одинаковых луча, один из которых пропускается через кювету с веществом, другой — через кювету сравнения. Прошедшие через кюветы излучение поступает в монохроматор, состоящий из вращающейся призмы, зеркала и щели, позволяющий выделять излучение со строго определенной частотой и плавно изменять эту частоту. Учитывая, что в ИК- области большинство веществ непрозрачно, призмы изготовляются из монокристаллов солей [9].

спектроскопия лекарственный средство инфракрасный

Рис. 3. Схема ИК-спектрофотометра

Интенсивности двух световых потоков (основного и луча сравнения), прошедших через монохроматор, автоматически вычитаются одна из другой. Электрический импульс, образующийся при попадании результирующего светового потока на детектор типа термопары, усиливается и регистрируется самопищущим потенциометром. Запись представляет собой ИК-спектр в виде зависимости поглощения или пропускания (в %) от частоты (в см -1 ) или длины волны (в мкм).

Для регистрации ИК-спектров используют ИК-спектрофотометры, которые по принципу устройства можно разделить на диспергирующие и недиспергирующие. Спектры веществ, полученные на недиспергирующих спектрофотометрах, не отличаются от спектров, полученных на диспергирующих ИК-спектрофотометрах, и характеризуют только данное вещество.

К диспергирующим приборам относятся сканирующие спектрометры, построенные на базе монохроматора. Схема (рис. 4) ИК-спектрофотометра во многом сходна со схемой спектрофотометра видимой и ультрафиолетовой области. Здесь также с помощью системы зеркал (М1 и М2) световой поток разделяется на два одинаковых луча, один из них пропускается через кювету с исследуемым веществом, другой — через кювету сравнению. Прошедшее через кюветы излучение поступает в монохроматор, состоящий из вращающейся призмы, зеркала и щели и позволяющий выделять излучение со строго определенной частотой, а также плавно менять частоту. Оба луча встречаются в зеркальном секторе М3. При вращении зеркала в монохроматор попеременно попадают либо отраженный опорный луч, либо прошедший через прорезь луч от образца. Возникающий за счет разности энергий лучей, попадающих на детектор, электрический импульс усиливается и регистрируется самопишущим потенциометром. ИК-спектр представляет собой зависимость поглощения или пропускания (%) от частоты (см- 1 ) [3].

Рис. 4. Оптическая схема двулучевого ИК-спектрофотометра.

В современных приборах призма заменяется дифракционной решеткой, позволяющей значительно увеличить разрешающую способность спектрофотометров.

К недиспергирующим приборам относят ИК-Фурье спектрофотометры, в которых вместо монохроматора применяются интерферометры.

Принципиальная блок-схема Фурье-спектрофотометра приведена на рисунке 5. Интерферометр содержит два взаимно перпендикулярных зеркала — неподвижное (1) и подвижное (2) и полупрозрачную светоделительную пластину (3), расположенную в месте пересечения падающих пучков излучения и пучков, отраженных от обоих зеркал. Интерферометр производит единственный тип сигнала, в котором «закодированы» все ИК частоты. Сигнал можно измерить очень быстро, за время порядка 1 с.

Рис. 5. Оптическая схема Фурье-спектрофотометра:

1 — неподвижное зеркало интерферометра; 2 — подвижное зеркало; 3 — светоделительная пластина; 4 — источник излучения; 5 — исследуемый образец; 6 — детектор излучения.

Поток инфракрасного излучения от источника 4, попадая на пластину 3, разделяется на два пучка. Один из них направляется на неподвижное зеркало 1, второй — на подвижное зеркало 2, которое может перемещаться с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном его фронтальной плоскости. Оба пучка, отразившись от зеркал, выходят через светоделитель из интерферометра в одном и том же направлении [8].

Далее излучение фокусируется на образце 5 и поступает на детектор излучения 6. Два пучка отличаются друг от друга оптической разностью хода, величина которой меняется в зависимости от положения подвижного зеркала. В результате интерференции пучков интенсивность результирующего потока периодически меняется (модулируется). Частота модуляции зависит от частоты падающего излучения v и смещения подвижного зеркала х. В результирующей интерферограмме выделяется так называемая точка нулевой разности хода, или точка белого света. В этой точке для всех частот наблюдается максимум; от нее ведут отсчет смещения подвижного зеркала. Для градуировки перемещений последнего часто используют интерферограмму монохроматического излучения от лазера (обычно на основе Не — Ne), введенного в Фурье-спектрофотометр.

Регистрируемая детектором интерферограмма, возникающая при перемещении зеркала, содержит информацию об изменении каждой частоты в спектре источника, которое вызвано поглощением образца.

Компьютер по заданной программе обрабатывает интерферограмму и преобразует ее в обычный ИК-спектр (Фурье-преобразование).

К достоинствам Фурье-спектрофотометров следует отнести прежде всего быстродействие — любая точка интерферограммы содержит информацию о всей исследуемой спектральной области. На детектор в каждый момент поступают сигналы, соответствующие всем частотам. За одно сканирование (за время t₁) регистрируется спектр с таким же отношением сигнал/шум, как и для дисперсионного спектрофотометра (но за время t₂ на несколько порядков большее, чем t₁), т.е. интерферограмма записывается в запоминающее устройство вычислительной машины в течение времени сканирования (?1 с), в то время как для записи спектра сканирующими ИК-спектрофотометрами требуется несколько минут. Это преимущество Фурье-спектрофотометра называется выигрышем Фелжетта.

Другое важное преимущество Фурье-спектрофотометра — выигрыш Жакино, или геометрический фактор, определяется отсутствием в нем щелей (задерживающих в дисперсионных спектрофотометрах до 99,9% излучения), что дает значительный выигрыш в светосиле (

в 100-200 раз) [11].

По сравнению со сканирующими ИК- спектрофотометрами ИК-Фурье спектрофотометры обладают большей разделяющей способностью, определяющейся длиной хода зеркала и емкостью памяти вычислительной системы. Вследствие того, что интерферометр модулирует каждую частоту излучения различным образом, отсутствует влияние рассеянного излучения, это обеспечивает высокую точность измерений даже высокой оптической плотности.

Любое излучение, исходящее из образца, не модулируется и не детектируется, так что в спектре отсутствуют ложные сигналы.

Использование ЭВМ позволяет кроме вычисления спектра автоматизировать многие операции, многократно суммировать интерферограммы с целью улучшения отношения сигнал/шум, осуществлять управление и контроль за работой самого прибора [13].

Быстрое развитие и широкое применение ИК-Фурье спектроскопии обусловлены перечисленными выше преимуществами ИК-Фурье-спектрометров по сравнению с дисперсионными приборами.

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ В ИК-ОБЛАСТИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

2.1 Применение ИК-спектроскопии в анализе лекарственных средств

— при установлении структуры новых БАВ получаемых путем химического синтеза или выделяемых из природных объектов (животное или растительное сырье, продукты жизнедеятельности микроорганизмов); изучении строения метаболитов;

— при испытании на подлинность лекарственных веществ; определении доброкачественности лекарственных соединений;

— контроле технологического процесса в промышленном производстве фармпрепаратов (полнота протекания).

ИК-спектроскопия в фармацевтическом анализе наиболее широко применяется с целью определения подлинности. Это объясняется большой специфичностью колебательного спектра.

Идентификация лекарственного вещества может быть проведена путем сопоставления ИК-спектра исследуемого вещества с аналогичным спектром его стандартного образца или с рисунком стандартного спектра, приведенного в фармакопейной статье.

На практике при интерпретации спектров определяют положение полос поглощения и их интенсивность (сильная, средняя, слабая). Сопоставление ИК-спектров рекомендуется начинать с анализа характеристических полос, которые обычно хорошо проявляются на спектрах, и лишь при их совпадении сопоставляют низкочастотную область. Совпадение спектральной кривой исследуемого вещества с рисунком стандартного спектра свидетельствует об идентичности двух веществ. Отсутствие в спектре исследуемого вещества полос, наблюдаемых в спектре стандартного образца, однозначно указывает на то, что эти вещества различны.

Присутствие в спектре исследуемого вещества большего числа полос, по сравнению со спектром стандарта, может быть объяснено как загрязнением исследуемого вещества, так и различием обоих веществ.

Таким образом, ИК-спектр испытуемого образца должен иметь полное совпадение полос поглощения с полосами поглощения стандартного спектра по положению и относительной интенсивности [12].

В фармацевтическом анализе для целей количественного определения метод ИК-спектроскопии не нашел широкого применения из-за трудностей, не позволяющих добиться сопоставимой точности. К ним относятся необходимость измерения в очень узкой кювете, длину которой трудно воспроизвести; высокая вероятность перекрывания полос поглощения; небольшая ширина полосы поглощения в максимуме, что приводит к отклонениям от основного закона светопоглощения.

2.2 Идентификация ранитидина гидрохлорида по БИК-спектру

Изучена возможность использования метода БИК-спектроскопии для идентификации субстанций и лекарственных препаратов ряда отечественных и зарубежных производителей.

Основным отличием БИК-спектроскопии от ИК-спектроскопии средней области является то, что спектры между собой нельзя сравнивать визуально. В целом на БИК-спектре наблюдается недостаточное количество полос, а интенсивность многих полос низкая (особенно вторых и третьих обертонов), поэтому требуется проводить математическую обработку спектров.

На рис. 6 представлены БИК-спектры субстанции ранитидина гидрохлорида, а также 11 таблеток различных производителей, содержащих данное вещество, полученные с использованием интегрирующей сферы.

Рис. 6. БИК-спектры субстанции ранитидина гидрохлорида (1), а также 11 таблеток различных производителей (2), содержащих данное вещество, полученные с использованием интегрирующей сферы [7].

При помощи IDENT-анализа была предпринята попытка определить, можно ли математическим способом по БИК-спектру препарата из электронной библиотеки состоящей только из БИК-спектров различных субстанций, найти субстанции, которые входят в анализируемый препарат.

В результате проведенного IDENT-анализа было определено, что в таблетках ранитидина 150 мг содержится именно субстанция ранитидина гидрохлорида (рис. 7), однако при анализе таблеток Квамател с дозировкой фамотидина 40 мг это сделать не удалось (рис. 8).

Рис. 7. Результат IDENT-анализа БИК-спектра таблеток ранитидин 150 мг, (Россия), при использовании библиотеки, состоящей из БИК-спектров различных субстанций.

Рис. 8. Результат IDENT-анализа БИК-спектра таблеток Квамамг Gedeon Richter Plc. (Венгрия), при использовании библиотеки, состоящей из БИК-спектров различных субстанций.

Таким образом, было установлено, что при высоком содержании действующего вещества (не менее 40 %) в препарате возможно установление подлинности препарата по БИК-спектру субстанции.

2.3 Идентификация лекарственных препаратов через блистер

Для установления возможности идентификации лекарственных препаратов методом БИК-спектроскопии через блистер, дополнительно были созданы две библиотеки БИК-спектров № 7 и № 8:

№7 — БИК-спектры капсул, полученные с использованием оптоволоконного датчика («пистолета») непосредственно через блистер,

№8 — БИК-спектры таблеток, полученные с использованием оптоволоконного датчика («пистолета») непосредственно через блистер.

В процессе анализа БИК-спектры препаратов, полученные через блистер, сравнивали с БИК-спектрами, полученными с поверхности таблеток или капсул без блистера. На рис. 9 представлено такое сравнение спектров для капсул рифампицина [1].

Рис. 9. БИК-спектры капсул рифампицин 150 мг, (Россия), полученные с использованием «пистолета».

На рис. 10 представлен положительный результат IDENT-анализа БИК-спектра капсул рифампицин 150 мг, (Россия) полученного с использованием «пистолета» непосредственно через блистер при использовании электронной библиотеки, полученной через блистер.

Рис. 10. Результат IDENT-анализа БИК-спектра капсул рифампицин 150 мг, (Россия), полученного с использованием «пистолета» непосредственно через блистер при использовании электронной библиотеки, полученной через блистер.

Однако при анализе того же БИК-спектра, но при использовании электронной библиотеки БИК-спектров, полученной с поверхности капсул без блистера, были получены отрицательные результаты (рис. 11). В целом отрицательные результаты были получены для 25 препаратов из 59 [6].

Рис. 11. Результат IDENT-анализа БИК-спектра капсул рифампицин 150 мг, (Россия), полученного с использованием «пистолета» непосредственно через блистер, при использовании электронной библиотеки, полученной с поверхности капсул без блистера.

Таким образом, в четвертой части исследования было установлено, что метод БИК-спектроскопии можно использовать для идентификации лекарственных препаратов непосредственно через блистер, при условии, что библиотека спектров сравнения тоже получена через блистер. Дополнительно было установлено, что перекрестно использовать различные библиотеки БИК-спектров, полученные либо с поверхности таблеток и капсул, либо непосредственно через блистер, для анализа БИК-спектров одних и тех же препаратов, не рекомендуется.

1) ИК-спектроскопия — метод исследования веществ, основанный на поглощении ИК-излучения, в результате чего происходит усиление колебательных и вращательных движений молекул. Атомы в молекулах никогда не находятся в состоянии покоя, а колеблются относительно каких-то средних положений, отчего расположение их относительно друг друга периодически изменяется. ИК- излучение усиливает эти колебания, при этом часть энергии излучения теряется.

2) ИК-спектроскопия включает следующие стадии: подготовка исследуемого образца; регистрация (снятие) спектра с помощью прибора; интерпретация (анализ спектра, отнесение полос поглощения к определенным ФГ, связям, фрагментам структур); решение аналитической задачи.

3) В основе получения ИК-спектра лежит облучение исследуемого образца ИК-светом с постепенно изменяющейся частотой с помощью прибора — ИК-спектрофотометра. Для регистрации ИК-спектров используют ИК-спектрофотометры, которые по принципу устройства можно разделить на диспергирующие и недиспергирующие.

4) Приведены примеры применения спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств. ИК-спектроскопия в фармацевтическом анализе наиболее широко применяется с целью определения подлинности. Показано, что при высоком содержании (не менее 40 %) действующего вещества в препарате возможно установление подлинности препарата по спектру субстанции. Однако в общем случае для идентификации препаратов следует использовать электронную библиотеку, составленную на основе БИК-спектров соответствующих препаратов.

Показано, что метод БИК-спектроскопии может быть использован для идентификации производителя субстанции или препарата. При этом следует проводить параллельный анализ испытуемого средства конкретной серии и известного средства той же серии.

1. Арзамасцев А.П. Метод ближней ИК-спектроскопии в системе контроля качества лекарственных средств (обзор) / Арзамасцев А.П., Садчикова Н.П., Титова А.В. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. — 2010. — №1. — С. 63-67.

2. Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия / В.Г. Беликов. М.: МЕДэкспрес-информ, 2007. — 624 с.

3. Глубоков, Ю.М. Аналитическая химия / Ю.М. Глубоков, В.А. Головачева, Ю.А. Ефимова; Под ред. А.А. Ищенко. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 320 c.

4. Долбнев Д. В. Метод ближней инфракрасной спектроскопии как перспективное направление в оценке качества лекарственных средств / Долбнев Д. В., Дорофеев В. Л., Арзамасцев А. П. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии.- 2012.- №4.- С. 7-9.

5. Долбнев Д. В. Применение метода ближней инфракрасной спектроскопии для идентификации лекарственных средств / Долбнев Д. В., Дорофеев В. Л., Арзамасцев А. П. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии.- 2008.- №6.- С. 27-30.

6. Долбнев Д. В. Сравнительна оценка качества препаратов методом ближней инфракрасной спектроскопии / Долбнев Д. В., Дорофеев В. Л., Арзамасцев А. П. // Тез. докл. XII Российский нац. конгр. «Человек и лекарство».- М., 18-22 апр. 2010.- С. 780.

7. Елизарова Т. Е. Оценка возможности применения метода ИК-спектрометрии для контроля качества лекарственных препаратов / Т. Е. Елизарова, М.А. Морозова, Т. В. Плетенева // Химия — № 5 — 2011 — 28-29 с.

8. Краснов Е.А. Физико-химические методы в анализе лекарственных средств: Учебное пособие./ Краснов Е.А., Блинникова А.А. — Томск, 2010. — 167 с.

9. Лазарян Д.С. Спектрофотометрические методы в анализе биологически активных веществ растительного и синтетического происхождения / Д.С. Лазарян, А.Ю. Айрапетова, Л.Б. Губанова, Х.Н. Гюльбякова. — Пятигорск: ПМФИ — филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ, 2015. — 132 с.

10. Титова А.В. Применение ближней инфракрасной спектрометрии в фармацевтическом анализе / Титова А.В.// ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пи­рогова. — №6. — 2014. — 23-27 с.

11. Фиалков Я. А. Методы исследования лекарственных веществ. / Фиалков Я.А. — М.: Медицина, 2009. — 362 с.

12. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Количественный анализ. Физико-химические методы анализа / Ю.Я. Харитонов, Д.Н. Джабаров, В.Ю. Григорьева. — 2012. — 368 с.

13. Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа / Юинг Г. Пер. с англ. — М.: Мир, 2006. — 348 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Выявление фальсифицированных лекарственных средств современными аналитическими методами. Общая характеристика группы спазмолитиков. Определение фальсификатов дротаверина гидрохлорида. Комплексное применение тонкослойной хроматографии, ИК-спектроскопии.

курсовая работа [463,0 K], добавлен 28.01.2016

Проблема фальсификации лекарственных средств. Классификация фальсифицированных лекарств. Распространение контрафактной продукции в Украине. Трамадол и его свойства. Исследование лекарственного препарата методами БИК-спектроскопии и УФ-спектрофотометрии.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.11.2011

Структура и функции контрольно-разрешительной системы. Проведение доклинических и клинических исследований. Регистрация и экспертиза лекарственных средств. Система контроля качества изготовления лекарственных средств. Валидация и внедрение правил GMP.

реферат [88,2 K], добавлен 19.09.2010

Помещение и условия хранения фармацевтической продукции. Особенности контроля качества лекарственных средств, правила Good Storage Practice. Обеспечение качества лекарственных препаратов и средств в аптечных организациях, их выборочный контроль.

реферат [33,6 K], добавлен 16.09.2010

Система контроля качества лекарственных средств в Российской Федерации. Обзор приборной базы, применяемой при фармацевтическом анализе. Атомно-эмиссионная и атомно-абсорбционная спектрометрия, а также анализ вторичного рынка аналитической аппаратуры.

дипломная работа [81,6 K], добавлен 17.06.2013

Источник