Анализ чистоты лекарственных средств в фармацевтической химии
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
АНАЛИЗ ЧИСТОТЫ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
Анализ чистоты лекарственных средств является неотъемлемой и важной частью контроля их качества, поскольку наличие примесных соединений может не только снизить фармакологический эффект (например, появление 4-эпитетрацикли нов в тетрациклине) или оказать противоположное действие (примесь иона-антагониста по фармакологическому действию), но и сделать препарат более токсичным (наличие примеси броматов в калия бромиде) или опасным для здоровья (примесь минеральных кислот в кислоте борной, примесь растворимых солей бария в бария сульфате для рентгеноскопии).
Основным принципом в требованиях к чистоте лекарственных средств является отсутствие или ограниченное содержание тех примесей, которые могут отрицательно влиять на их физические, химические и фармакологические свойства.
Примеси в ЛС в зависимости от характера и свойств могут влиять на фармакологическое действие или не оказывают специфического действия, а их присутствие указывает на степень очистки вещества (например, примеси хлоридов, сульфатов). Однако для такого рода примесей необходимо устанавливать предельное их содержание.
Нормирование содержания примесей предусмотрено в частных статьях ГФ в разделе «Испытания на чистоту». Уровень требований к качеству лекарственных средств зависит не только от технологического процесса их получения, но и от способа применения лекарственной формы. Например, к лекарственным веществам, используемым в инъекционных растворах, предъявляются дополнительные требования в отношении качества.
Источники примесей в лекарственных веществах — это технологический процесс получения (качество исходного сырья, растворители, аппаратура, полупродукты синтеза), окружающая среда, упаковка. Примеси появляются в ПС и при их хранении (йод действием О2, СО2, влаги, света и других факторов).
В частной статье на каждое ЛС приведен перечень показателей, по которым устанавливается его чистота. Несоответствие лекарственного вещества хотя бы одному из предусмотренных ЯД показателей указывает на изменение его качества, наличие или появление примесей в процессе хранения,
В медицине применяется только лекарственное средство, отвечающее всем требованиям ГФ,
В ГФ имеется общая статья «Испытания на чистоту и допустимые пределы примесей», в которой приведены унифицированные методики для определения примесей хлорид-ионов, сульфат-ионов, ионов аммония, кальция, железа, цинка, тяжелых металлов, мышьяка. Приготовление эталонных растворов на примесные соединения проводится по методикам частных ФС (например, определение количества примеси салициловой кислоты в кислоте ацетилсалициловой).
ГФ использует 2 метода определения предела содержания примесей: безэталонный и эталонный.
1. Безэталонный метод
В случаях, когда в частной ФС на лекарственное вещество указано, что примесного вещества или иона «не должно быть», проводится испытание на это примесное вещество или ион; положительным результатом будет их отсутствие в лекарственном веществе. Так, в лекарственном веществе натрия хлорид должны отсутствовать ионы калия (антагонисты по фармакологическому действию); реакция с виннокаменной кислотой должна быть отрицательной. В воде очищенной не должно быть примесей ионов Сl – , Ca 2+ реакция на эти ионы должна быть отрицательной.
Причем отрицательная реакция на определяемый примесный ион или вещество может означать, что чувствительность реакции недостаточна для определения данной примеси, т.е. говорить о полном отсутствии данной примеси нельзя. То же можно сказать и о других методах анализа, используемых для определения примесей.
2. Эталонный метод
Если предел содержания примесей дан в числовом выражении (например, в процентах), то используется эталонный метод. Так, содержание примеси хлоридов в препарате «Меди сульфат» по требованию частной ФС должно быть не более 0,005%.
Для определения допустимого предела содержания примесей в ЛС проводят их количественную оценку с помощью соответствующих эталонных растворов — на цветность, мутность, примесные вещества и ионы.
Эталонные растворы содержат определенное количество примесного иона или примесного вещества. Сравнение проводят колориметрическим (определение окраски) или нефелометрическим (определение мутности) методом.
Эталонные растворы готовят из соответствующих веществ взятием навески с точностью до 0,001 г. Готовят растворы А (для длительного хранения) и из них — рабочие растворы Б и В путем разведения до нужной концентрации.
Относительная ошибка эталонного метода определения предела содержания примеси составляет ± 10%. Эталонный метод более точен, чем безэталонный, поэтому часто используется для нормирования содержания токсичных примесей (например, примеси мышьяка, тяжелых металлов и др.).
Допустимое количество примесей в лекарственном веществе может быть определено также путем титрования (например, количество HI в 10% спиртовом растворе йода определяют титрованием NаОН), хроматографическим методом (например, посторонние стероиды в преднизолоне), колориметрическим, спектрофотометрическим и другими методами.
Для определения примесей химическими реакциями используются специфические и высокочувствительные реакции. Специфическими являются реакции, позволяющие обнаружить одни вещества в присутствии других.
Специфичность реакции во многом зависит от выбора оптимальных условий (создание необходимой реакции среды и др.). Чувствительность реакции характеризуется наименьшим количеством исследуемого вещества, которое может быть определено с помощью соответствующих реактивов в определенных условиях.
При испытании на чистоту должны соблюдаться требования ГФ, изложенные в общих замечаниях:
- Вода и реактивы должны быть свободны от ионов, на которые проводится испытание.
- Пробирки, в которых проводятся наблюдения, должны быть бесцветными и одинакового диаметра, чтобы столб жидкости был одинаковым в обеих пробирках.
- Добавление реактивов к испытуемому и эталонному растворам должно проводиться одновременно и в одинаковых количествах.
- В случаях, когда в соответствующей статье ГФ указано, что в данной концентрации раствора не должно обнаруживаться той или иной примеси, поступают следующим образом: к испытуемому раствору прибавляют применяемые для каждой реакции, приведенные в статье реактивы, кроме основного, открывающего данную примесь. Раствор делят на 2 равные части и к одной из них прибавляют основной реактив. Оба раствора сравнивают. Между ними не должно быть различий,
- Окраску сравнивают при дневном отраженном свете на матово-белом фоне. Степень мутности определяют, сравнивая пробирки в проходящем свете на темном фоне.
Для проведения испытания на определение нормированного предела содержания примеси готовят раствор препарата (концентрация указан;> в соответствующей частной статье). Затем готовят эталонный раствор примесного иона или вещества гой концентрации, которая соответствует требованию ГФ к содержанию данном примеси в препарате.
Для установления содержания примеси проводят цветную реакцию или реакцию осаждения на испытуемую примесь как в анализируемом препарате, так и в эталонном растворе. Сравнивают интенсивность окраски или степень мутности в обеих пробирках. Например, содержание ионов железа определяют с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде, которая с ионами Fе 3+ и Fе 2+ образует феррилсульфосалицилатные комплексы, окрашенные в зависимости от концентрации примеси в желтый или коричнево-красный цвет:
Сравнивают окраску, полученную в анализируемом растворе, с таковой в эталонном растворе, который содержит определенную, известную концентрацию ионов железа. Если окраска в испытуемом растворе интенсивнее, чем в эталонном, значит, количество ионов железа превышает допустимый предел.
При определении примесей в частных статьях ГФ указана навеска препарата, которую нельзя уменьшать (в меньшем количестве вещества искомую примесь можно не обнаружить). В некоторых случаях берут довольно большие навески препаратов и после приготовления растворов из них проводят испытания на ряд примесей. Так, после растворения 16,0 г натрия хлорида в 160 мл воды проводят в отдельных частях этого объема испытания на: «Прозрачность и цветность», «Кислотность или щелочность», «Кальций», «Магний», «Барий», «Железо», «Тяжелые металлы».
Например, для натрия гидрокарбоната в частной статье в разделе «Прозрачность и цветность» указана, что раствор 0,5 г препарата в 10 мл воды должен быть бесцветным и по мутности не превышать эталон № 4.
Для определения бесцветности полученного раствора берут 2 одинаковые пробирки бесцветного стекла; в одну помещают 5 мл полученного раствора, в другую — 5 мл воды очищенной. Рассматривают сверху обе жидкости на матово-белом фоне через весь слой. Если нет различий, раствор считается бесцветным.
Для определения менее растворимых примесей в натрия гидрокарбонате (нерастворимые карбонаты некоторых металлов) оставшиеся 5 мл раствора наливают в пробирку, в такую же пробирку наливают 5 мл эталона мутности № 4. Сравнивают растворы при освещении электрической лампой матового стекла мощностью 40 Вт на черном фоне при вертикальном расположении пробирок. Если муть в испытуемом растворе выше, чем в эталонном, значит, количество менее растворимых примесей в натрия гидрокарбонате превышает допустимый предел.
На примере натрия гидрокарбоната видно, как ужесточаются требования к качеству ЛС, используемых для инъекций. Для натрия гидрокарбоната, из которого готовят растворы для инъекций, также проводят дополнительное испытание. Его 5% раствор должен быть прозрачным я бесцветным.
Примесные соединения и ионы в ЛС могут находиться вследствие недостаточной очистки при получении ЛС или появиться в процессе хранения под влиянием факторов окружающей среды (влаги, света, воздействия кислорода или диоксида углерода воздуха, тары и др.).
Для установления чистоты лекарственных веществ используют физические, химические и физико-химические методы анализа (см. разделы «Характеристика внешнего вида», «Растворимость»)
Определение прозрачности и степени мутности жидкостей
Определение окраски жидкостей
При оценке качества ряда Л С предусмотрено определение прозрачности, бесцветности, степени мутности или окраски их растворов. Прозрачным считается раствор, в котором не наблюдается присутствия нерастворённых частиц, кроме единичных волокон. Раствор сравнивают с растворителем, взятым для приготовления данной жидкости, на черном фоне. Бесцветными считаются жидкости, не отличающиеся по цвету от воды, а при испытании иных растворов — от взятого растворителя. Испытание проводят, сравнивая жидкости при дневном отраженном свете на матово-белом фоне.
Если необходимо определить количество менее растворимых, чем лекарственное вещество, примесей или количество окрашенных примесей, растворы сравнивают с эталонами мутности и цветности. Приготовление эталонных растворов описано в общих ФС: «Определение прозрачности и степени мутности жидкостей» и «Определение окраски жидкостей». При определении степени окраски или мутности жидкости берут в равных объемах (не менее 5 мл). Пробирки, в которых проводится определение, должны быть одинакового диаметра, а их стекло — одинаковой окраски.
Освоение методик анализа чистоты ЛС студентами осуществляется на примере воды очищенной.
Вода очищенная. Agua purificara
Вода очищенная получается методом дистилляции, обратным осмосом, ионным обменом и другими методами. Это наиболее часто используемый растворитель для лекарственных веществ. На воде очищенной готовят микстуры, жидкости для наружного применения. На воде для инъекций готовят инъекционные растворы, глазные капли.
Вода очищенная должна соответствовать определенным требованиям в отношении чистоты. Это должна быть бесцветная, прозрачная жидкость без запаха и вкуса, с pH в пределах 5-7. Определение, в соответствии с требованиями ГФ, должно проводиться потенциометрическим методом,
В воде очищенной определяют сухой остаток посте выпаривания 100 мл. После высушивания при 100-105 °С до постоянного веса остаток не должен превышать 0,001%.
В воде очищенной не должно быть восстанавливающих веществ (остатки микроорганизмов). Это определение проводят путем кипячения 100 мл воды, 1 мл 0,01 н. раствора КМgО4 и 2 мл разведенной Н2SО4 в течение 10 мин. Розовая окраска раствора должна сохраниться, а в случае присутствия восстанавливающих веществ, она исчезнет:
Вода легко поглощает СО2. В воде очищенной этого примесного вещества не должно быть. Обнаруживают его по помутнению в присутствии известковой воды [Са(ОН)2]. Определение ведут в течение 1 ч в закрытом сосуде, заполненном доверху равными объёмами испытуемой воды и воды известковой. Помутнение указывает на наличие СО2, в воде очищенной:
В воде очищенной должны отсутствовать нитраты и нитриты, которые определяют по посинению раствора дифениламина (химизм см. стр, 14,15).
Раствор дифениламина готовят на концентрированной Н2SО4.
В воде очищенной допускается содержание примесного иона аммония в пределах не более 0,00002%. Для опенки регламентированного количества аммиака в воде необходимо использовать эталонный раствор, содержащий 0,00002% аммиака. В испытуемой воде и в эталонном растворе проводят реакцию с реактивом Несслера (раствор К2НgI4 в КОН). Окраска в испытуемой воде не должна быть интенсивнее, чем в эталонном растворе:
В воде очищенной должны отсутствовать хлориды, сульфаты, ионы кальция и тяжелых металлов. Хлорид-ионы открывают по реакции с раствором AgNO3 в присутствии HNO3 (химизм — см. с. 18).
Не должно быть помутнения или опалесценции. Азотная кислота делает реакцию специфичной, т.к. осадки AgNO3 с другими ионами (за исключением Br – и I – -ионов) в HNO3 растворяются.
Сульфаты обнаруживают по реакции с раствором BaCl2 в присутствии НС1, в которой растворяются осадки иона бария с другими ионами, например SO3 2- , СО3 2- (химизм — см, с. 14, 18). Не должно быть помутнения.
Ионы кальция обнаруживают по реакции с раствором оксалата аммония в присутствии аммиачного буфера, создающего оптимальные условия для реакции, pH 6,0 – 7,5 (химизм – см. с. 18). Не должно быть помутнения.
Ионы тяжелых металлов обнаруживают по реакции с раствором натрия сульфида в среде кислоты уксусной. Данная реакция позволяет выявить ионы тяжелых металлов, дающие с 8 2 ‘-ионами темные осадки. Поскольку концентрация ионов крайне мала, наличие примесей ионов тяжелых металлов характеризуется появлением бурого окрашивания:
Микробиологическая чистота должна соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде не более 100 микроорганизмов в 1 мл при отсутствии бактерий семейств Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureiss, Pseudomonas aeruginosa. Испытания проводят в соответствии с ФС «Испытание на микробиологическую чистоту».
Хранится вода очищенная в закрытых емкостях, изготовленных из материалов, не изменяющих свойства воды и защищающих ее от инородных частиц и микробиологических загрязнений.
Вода для инъекций — Aqua pro injectionibus
Вода для инъекций должна отвечать требованиям, предъявляемым к воде очищенной. Кроме того, она должна быть апирогенной, не содержать антимикробных веществ и других добавок. Определение пирогенности проводят в соответствии с ФС «Испытание на пирогенность».
Для определения пирогенности инъекционных препаратов (и в том числе воды для инъекций) в настоящее время наряду с испытаниями на кроликах используют ЛАЛ-реактив. В ФС «Бактериальные эндотоксины» описаны требования к ЛАЛ-реактиву, процедура анализа, расчет предельного содержания бактериальных эндотоксинов.
ЛАЛ-тест основан на способности лизата амебоцитов (клеток крови) мечехвоста Limuius polyphemus (Лизат Амебоцитов Лиму- люс — ЛАЛ-реактив) специфически реагировать с эндотоксинами бактерий (липополисахаридами). Этот тест может быть использован в медицине для ранней диагностики заболеваний, вызванных грамотрицательными бактериями. Реакция между эндотоксинами и лизатом дает помутнение реакционной смеси и увеличение ее вязкости вплоть до образования плотного геля. Такой результат является доказательством присутствия эндотоксинов. Анализ называется гель-тромб-тестом и используется для определения соответствия реального содержания бактериальных эндотоксинов предельному их содержанию, указанному в частной статье ГФ (качественный анализ), а также для определения содержания бактериальных эндотоксинов в испытуемом препарате (количественный анализ).
Основным методом проведения анализа на соответствие показателю «Бактериальные эндотоксины» является качественный анализ (при отсутствии других указаний). Этот метод является также арбитражным.
ЛАЛ-реактив представляет собой лиофилизированный препарат. Вода для ЛАЛ-теста должна соответствовать требованиям, предъявляемым к воде для инъекций и не содержать бактериальные эндотоксины в количествах, определяемых используемым ЛАЛ-реактивом в данном тесте.
Используют воду для инъекций свежеприготовленную или хранящуюся не более 24 ч при температуре 5-10 0 С или 80-95 0 С в закрытых ёмкостях, изготовленных из материалов, не изменяющих свойства воды, защищающих воду от попадания механических включений и микробиологического загрязнения.
Преимущество данного теста перед испытанием на кроликах заключается в его высокой чувствительности. Кроме того, определение не требует много времени — результат может быть получен через 30—60 мин.
Источник