Химические методы в фармацевтическом анализе

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Химические методы в фармацевтическом анализе



Оглавление

Введение

Глава 1. Основные принципы фармацевтического анализа

1.1 Критерии фармацевтического анализа

1.2 Ошибки, возможные при проведении фармацевтического анализа

1.3 Общие принципы испытаний подлинности лекарственных веществ

1.4 Источники и причины недоброкачественности лекарственных веществ

1.5 Общие требования к испытаниям на чистоту

1.6 Методы фармацевтического анализа и их классификация

Глава 2. Государственная система контроля качества, эффективности, безопасности лекарственных средств

Глава 3. Проблема фальсификации лекарственных средств и пути её решения

Глава 4. Химические методы анализа ЛС

4.1 Особенности химических методов анализа

4.2 Гравиметрический (весовой) метод

4.3 Титриметрические (объемные) методы

4.4 Газометрический анализ

4.5 Количественный элементный анализ

Глава 5. Физико-химические константы ЛС

5.1 Проверка физических свойств или измерение физических констант лекарственных веществ

5.2 Установление рН среды

5.3 Определение прозрачности и мутности растворов

5.4 Оценка химических констант

Глава 6. Практическая часть

6.1 Анализ мази глицериновой (Unguentum glycerini)

6.2 Анализ кислоты хлористоводородной (Acidum hydrochloricum)

6.3 Анализ раствора магния сульфат (Solutionis Magnii sulfatis 10%)

6.4 Анализ сложного порошка (Ascorbinici 0,1%; Nicotinici 0,5%; Glucosi 0,25%)

Заключение

Список использованных источников и литературы



Введение

Фармацевтический анализ -- это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного лекарственного вещества, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации готовой лекарственной формы. Фармацевтический анализ имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов анализа. Эти особенности заключаются в том, что анализу подвергают вещества различной химической природы: неорганические, элементорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных биологически активных веществ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. Количество лекарственных средств с каждым годом увеличивается. Это вызывает необходимость разработки новых способов анализа (Арзамасцев, 2004).

Актуальность работы. Фармацевтические препараты и лекарственные формы получаются в результате сложных процессов переработки, которые приводят к созданию веществ с индивидуальными характерными свойствами, позволяющие использовать их в медицине (Сенов,1978).

Эти препараты и лекарственные формы должны точно соответствовать требованиям здравоохранения как по эффективности и безопасности действия, так и по доброкачественности и количественному содержанию. Они призваны прежде всего предупреждать заболевания человека (профилактика), помогать ему бороться с недугами (Плетенёва, 2014).

Работающим в области фармацевтической химии необходимо поддерживать постоянную связь с производством, аптекой, лабораторией, заводом, так как от технологического процесса производства и способов очистки фармацевтических препаратов во многом зависит их качество, а в свою очередь результаты научных исследований в области рационализации производства и новых усовершенствований должны тотчас же внедряться в производство. Всё это в итоге приводит к улучшению обеспечения лекарствами населения, т.е. к выполнению нашей основной задачи (Аксёнова, 2005, ФЗ №61, 2010; Приказ МЗ РФ №214.1997).

Целью данной работы является изучение химических методов, которые используются в фармацевтическом анализе.

Задачи: фармацевтический фальсификация лекарство химический

Охарактеризовать основные принципы фармацевтического анализа.

Познакомиться с государственной системой контроля качества, эффективности, безопасности ЛС.

Ознакомиться с проблемой фальсификации ЛС и пути её решения

Рассмотреть химические методы анализа ЛС применяемые в фармацевтическом анализе.

Измерить физические и оценить химические константы на примере некоторых ЛС.

Методы и объекты исследования. Объектами исследования являются лекарственные формы - мази, растворы, порошки. В качестве примеров были избраны следующие лекарственные препараты: мазь глицериновая; кислота хлороводородная; раствор магния сульфат, сложный порошок (Ascorbinici 0,1%; Nicotinici 0,5%; Glucosi 0,25%)

Методы. При измерении физических констант и оценке химических применяли качественные реакции на ионы: хлора (Cl-), магния (Mg2- ), сульфат (SO42-) ион спиртовую группу, бензольное кольцо. Количественное определение проводили объемными методами титрования принятыми в ГФ (ГФ X, 1968; ГФ XI, 1998; ГФ XII, 2008).

Практическая значимость. Материалы данного дипломного проекта могут быть использованы при организации контроля качества ЛФ при работе фармацевта в аптеках и студентами фармацевтических специальностей.

Глава 1. Основные принципы фармацевтического анализа

1.1 Критерии фармацевтического анализа

На различных этапах фармацевтического анализа в зависимости от поставленных задач имеют значение такие критерии, как избирательность, чувствительность, точность, время, затраченное на выполнение анализа, израсходованное количество анализируемого препарата (лекарственной формы) (Арзамасцев, 1971, 2004).

Избирательность метода очень важна при проведении анализа смесей веществ, поскольку дает возможность получать истинные значения каждого из компонентов. Только избирательные методики анализа позволяют определять содержание основного компонента в присутствии продуктов разложения и других примесей.

Требования к точности и чувствительности фармацевтического анализа зависят от объекта и цели исследования. При испытании степени чистоты препарата используют методики, отличающиеся высокой чувствительностью, позволяющие устанавливать минимальное содержание примесей.

При выполнении постадийного контроля производства, а также при проведении экспресс-анализа в условиях аптеки важную роль имеет фактор времени, которое затрачивается на выполнение анализа. Для этого выбирают методы, позволяющие провести анализ в наиболее короткие промежутки времени и вместе с тем с достаточной точностью.

При количественном определении лекарственного вещества используют метод, отличающийся избирательностью и высокой точностью. Чувствительностью метода пренебрегают, учитывая возможность выполнения анализа с большой навеской препарата (Логинова, 2003).

Мерой чувствительности реакции является предел обнаружения. Он означает наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие определяемого компонента с заданной доверительной вероятностью. Термин ''предел обнаружения" введен вместо такого понятия, как "открываемый минимум", им пользуются также взамен термина "чувствительность". На чувствительность качественных реакций оказывают влияние такие факторы, как объемы растворов реагирующих компонентов, концентрации реактивов, рН среды, температура, продолжительность опыта. Это следует учитывать при разработке методик качественного фармацевтического анализа. Для установления чувствительности реакций все шире используют показатель поглощения (удельный или молярный), устанавливаемый спектрофотометрическим методом. В химическом анализе чувствительность устанавливают по величине предела обнаружения данной реакции. Высокой чувствительностью отличаются физико-химические методы анализа. Наиболее высокочувствительны радиохимические и масс-спектральный методы, позволяющие определять 10-8--10-9% анализируемого вещества, полярографические и флуориметрические 10-6--10-9%; чувствительность спектрофотометрических методов Ю-3--10-6%, потенциометрических 10-2% (Глущенко, 2004)

Термин "точность анализа" включает одновременно два понятия: воспроизводимость и правильность полученных результатов. Воспроизводимость характеризует рассеяние результатов анализа по сравнению со средним значением. Правильность отражает разность между действительным и найденным содержанием вещества. Точность анализа у каждого метода различна и зависит от многих факторов: калибровки измерительных приборов, точности отвешивания или отмеривания, опытности аналитика и т.д. Точность результата анализа не может быть выше, чем точность наименее точного измерения (Арзамасцев, 2004)

Так, при вычислении результатов титриметрических определений наименее точная цифра -- количество миллилитров титранта, израсходованного на титрование. В современных бюретках в зависимости от класса их точности максимальная ошибка отмеривания около ±0,02 мл. Ошибка от натекания тоже равна ±0,02 мл. Если при указанной общей ошибке отмеривания и натекания ±0,04 мл на титрование расходуется 20 мл титранта, то относительная ошибка составит 0,2%. При уменьшении навески и количества миллилитров титранта точность соответственно уменьшается. Таким образом, титриметрическое определение можно выполнять с относительной погрешностью ±(0,2--0,3)% (Приказ МЗ РФ № 305 от 16.10.1997).

Точность титриметрических определений можно повысить, если пользоваться микробюретками, применение которых значительно уменьшает ошибки от неточного отмеривания, натекания и влияния температуры. Погрешность допускается также при взятии навески.

Отвешивание навески при выполнении анализа лекарственного вещества осуществляют с точностью до ±0,2 мг. При взятии обычной для фармакопейного анализа навески 0,5 г препарата и точности взвешивания ±0,2 мг относительная ошибка будет равна 0,4%. При анализе лекарственных форм, выполнении экспресс-анализа такая точность при отвешивании не требуется, поэтому навеску берут с точностью ±(0,001--0,01) г, т.е. с предельной относительной ошибкой 0,1--1%. Это можно отнести и к точности отвешивания навески для колориметрического анализа, точность результатов которого ±5% (Аксёнова, 2005).

1.2 Ошибки, возможные при проведении фармацевтического анализа

При выполнении количественного определения любым химическим или физико-химическим методом могут быть допущены три группы ошибок: грубые (промахи), систематические (определенные) и случайные (неопределенные).

Грубые ошибки являются результатом просчета наблюдателя при выполнении какой-либо из операций определения или неправильно выполненных расчетов. Результаты с грубыми ошибками отбрасываются как недоброкачественные (Аксёнова, 2005).

Систематические ошибки отражают правильность результатов анализа. Они искажают результаты измерений обычно в одну сторону (положительную или отрицательную) на некоторое постоянное значение. Причиной систематических ошибок в анализе могут быть, например, гигроскопичность препарата при отвешивании его навески; несовершенство измерительных и физико-химических приборов; опытность аналитика и т.д. Систематические ошибки можно частично устранить внесением поправок, калибровкой прибора и т.д. Однако всегда необходимо добиваться того, чтобы систематическая ошибка была соизмерима с ошибкой прибора и не превышала случайной ошибки.

Случайные ошибки отражают воспроизводимость результатов анализа. Они вызываются неконтролируемыми переменными. Среднее арифметическое случайных ошибок стремится к нулю при постановке большого числа опытов в одних и тех же условиях. Поэтому для расчетов необходимо использовать не результаты единичных измерений, а среднее из нескольких параллельных определений (Логинова, 2003).

Правильность результатов определений выражают абсолютной ошибкой и относительной ошибкой.

Абсолютная ошибка представляет собой разность между полученным результатом и истинным значением. Эта ошибка выражается в тех же единицах, что и определяемая величина (граммах, миллилитрах, процентах).

Относительная ошибка определения равна отношению абсолютной ошибки к истинному значению определяемой величины. Выражают относительную ошибку обычно в процентах (умножая полученную величину на 100). Относительные ошибки определений физико-химическими методами включают как точность выполнения подготовительных операций (взвешивание, отмеривание, растворение), так и точность выполнения измерений на приборе (инструментальная ошибка) (Арзамасцев, 1971).

Значения относительных ошибок находятся в зависимости от того, каким методом выполняют анализ и что представляет собой анализируемый объект -- индивидуальное вещество или многокомпонентную смесь. Индивидуальные вещества можно определять при анализе спек- трофотометрическим методом в УФ- и видимой областях с относительной погрешностью ±(2--3)%, ИК-спектрофотометрией ±(5--12)%, газо- жидкостцой хроматографией ±(3--3,5)%; полярографией ±(2--3)%; потенциометрией ±(0,3--1)% (Беликов, 1993).

При анализе многокомпонентных смесей относительная погрешность определения этими методами возрастает примерно в два раза. Сочетание хроматографии с другими методами, в частности использование хроматооптических и хроматоэлектрохимических методов, позволяет выполнять анализ многокомпонентных смесей с относительной погрешностью ±(3--7)%.

Точность биологических методов намного ниже, чем химических и физико-химических. Относительная ошибка биологических определений достигает 20--30 и даже 50%. Для повышения точности в ГФ XI введен статистический анализ результатов биологических испытаний (Сенов,1978).

Относительная ошибка определения может быть уменьшена за счет увеличения числа параллельных измерений. Однако эти возможности имеют определенный предел. Уменьшать случайную ошибку измерений, увеличивая число опытов, целесообразно до тех пор, пока она станет меньше систематической. Обычно в фармацевтическом анализе выполняют 3--6 параллельных измерений. При статистической обработке результатов определений с целью получения достоверных результатов выполняют не менее семи параллельных измерений (Плетенёва, 2014).

1.3 Общие принципы испытаний подлинности лекарственных веществ

Испытание на подлинность -- это подтверждение идентичности анализируемого лекарственного вещества (лекарственной формы), осуществляемое на основе требований Фармакопеи или другой нормативно-технической документации (НТД). Испытания выполняют физическими, химическими и физико-химическими методами. Непременным условием объективного испытания подлинности лекарственного вещества является идентификация тех ионов и функциональных групп, входящих в структуру молекул, которые обусловливают фармакологическую активность. С помощью физических и химических констант (удельного вращения, рН среды, показателя преломления, УФ- и ИК-спектра) подтверждают и другие свойства молекул, оказывающие влияние на фармакологический эффект. Применяемые в фармацевтическом анализе химические реакции сопровождаются образованием окрашенных соединений, выделением газообразных или нерастворимых в воде соединений. Последние можно идентифицировать по температуре плавления (Аксёнова, 2005).

1.4 Источники и причины недоброкачественности лекарственных веществ

Основные источники технологических и специфических примесей -- аппаратура, исходное сырье, растворители и другие вещества, которые используют при получении лекарственных средств. Материал, из которого изготовлена аппаратура (металл, стекло), может служить источником примесей тяжелых металлов и мышьяка. При плохой очистке в препаратах могут содержаться примеси растворителей, волокна тканей или фильтровальной бумаги, песок, асбест и т.д., а также остатки кислот или щелочей.

На качество синтезируемых лекарственных веществ могут оказывать влияние различные факторы (Глущенко, 2004).

Технологические факторы -- первая группа факторов, оказывающих влияние в процессе синтеза лекарственного вещества. Степень чистоты исходных веществ, температурный режим, давление, рН среды, растворители, применяемые в процессе синтеза и для очистки, режим и температура сушки, колеблющаяся даже в небольших пределах, -- все эти факторы могут привести к появлению примесей, которые накапливаются от одной к другой стадии. При этом могут происходить образование продуктов побочных реакций или продуктов распада, процессы взаимодействия исходных и промежуточных продуктов синтеза с образованием таких веществ, от которых трудно затем отделить конечный продукт. В процессе синтеза возможно также образование различных таутомерных форм как в растворах, так и в кристаллическом состоянии. Так, например, многие органические соединения могут существовать в амидной, имидной и других таутомерных формах. Причем нередко в зависимости от условий получения, очистки и хранения лекарственное вещество может представлять собой смесь двух таутомеров или других изомеров, в том числе оптических, различающихся по фармакологической активности (Халецкий, 1966).

Вторая группа факторов -- образование различных кристаллических модификаций, или полиморфизм. Около 65% лекарственных веществ, относящихся к числу барбитуратов, стероидов, антибиотиков, алкалоидов и др., образуют по 1--5 и более различных модификаций. Остальные дают при кристаллизации стабильные полиморфные и псевдополиморфные модификации. Они различаются не только по физико-химическим свойствам (температуре плавления, плотности, растворимости) и фармакологическому действию, но имеют различную величину свободной поверхностной энергии, а следовательно, неодинаковую устойчивость к действию кислорода воздуха, света, влаги. Это вызвано изменениями энергетических уровней молекул, что оказывает влияние на спектральные, термические свойства, растворимость и абсорбцию лекарственных веществ. Образование полиморфных модификаций зависит от условий кристаллизации, используемого при этом растворителя, температуры. Превращение одной полиморфной формы в другую происходит при хранении, сушке, измельчении (Беликов, 1993).

В лекарственных веществах, получаемых из растительного и животного сырья, основными примесями являются сопутствующие природные соединения (алкалоиды, ферменты, белки, гормоны и др.). Многие из них очень сходны по химическому строению и физико-химическим свойствам с основным продуктом экстракции. Поэтому очистка его представляет большую сложность( Логинова, 2003).

Большое влияние на загрязнение примесями одних лекарственных препаратов другими может оказать запыленность производственных помещений химико-фармацевтических предприятий. В рабочей зоне этих помещений при условии получения одного или нескольких препаратов (лекарственных форм) все они могут содержаться в виде аэрозолей в воздухе. При этом происходит так называемое "перекрестное загрязнение".

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1976 г. были разработаны специальные правила организации производства и контроля качества лекарственных средств, которые предусматривают условия предотвращения "перекрестного загрязнения"( Приказ МЗ РФ № 214 от 16.07.1997).

Важное значение для качества лекарств имеют не только технологический процесс, но и условия хранения. На доброкачественность препаратов оказывает влияние излишняя влажность, которая может привести к гидролизу. В результате гидролиза образуются основные соли, продукты омыления и другие вещества с иным характером фармакологического действия. При хранении препаратов-кристаллогидратов (натрия арсенат, меди сульфат и др.) необходимо, наоборот, соблюдать условия, исключающие потерю кристаллизационной воды.

При хранении и транспортировке препаратов необходимо учитывать воздействие света и кислорода воздуха. Под влиянием этих факторов может происходить разложение, например, таких веществ, как хлорная известь, серебра нитрат, иодиды, бромиды и т.д. Большое значение имеет качество тары, используемой для хранения лекарственных препаратов, а также материал, из которого она изготовлена. Последний тоже может быть источником примесей (Плетенёва,2014).

Таким образом, примеси, содержащиеся в лекарственных веществах, можно разделить на две группы: примеси технологические, т.е. внесенные исходным сырьем или образовавшиеся в процессе производства, и примеси, приобретенные в процессе хранения или транспортировки, под воздействием различных факторов (теплоты, света, кислорода воздуха и т.д.).

Содержание тех и других примесей должно строго контролироваться, чтобы исключить присутствие токсичных соединений или наличие индифферентных веществ в лекарственных средствах в таких количествах, которые мешают их использованию для конкретных целей. Иными словами, лекарственное вещество должно иметь достаточную степень чистоты, а следовательно, отвечать требованиям определенной спецификации.

Лекарственное вещество является чистым, если дальнейшая очистка не меняет его фармакологической активности, химической стабильности, физических свойств и биологической доступности (Глущенко, 2003).

В последние годы в связи с ухудшением экологической обстановки на наличие примесей тяжелых металлов испытывают и лекарственное растительное сырье. Важность проведения таких испытаний вызвана тем, что при проведении исследований 60 различных образцов растительного сырья установлено содержание в них 14 металлов, в том числе таких токсичных, как свинец, кадмий, никель, олово, сурьма и даже таллий. Их содержание в большинстве случаев значительно превышает установленные ПДК для овощей и фруктов (Плетенёва, 20)14.

Фармакопейный тест на определение примесей тяжелых металлов -- один из широко применяемых во всех национальных фармакопеях мира, которые рекомендуют его для исследования не только индивидуальных лекарственных веществ, но и масел, экстрактов, ряда инъекционных лекарственных форм. По мнению Комитета экспертов ВОЗ, такие испытания следует проводить в отношении лекарственных средств, имеющих разовые дозы не менее 0,5 г.(Аксёнова,2005).

1.5 Общие требования к испытаниям на чистоту

Оценка степени чистоты лекарственного препарата -- один из важных этапов фармацевтического анализа. Все лекарственные препараты независимо от способа получения испытывают на чистоту. При этом устанавливают содержание примесей. Их можно разделить на две группы: примеси, оказывающие влияние на фармакологическое действие лекарственного препарата, и примеси, указывающие на степень очистки вещества. Последние не влияют на фармакологический эффект,, но присутствие их в больших количествах снижает концентрацию и соответственно уменьшает активность препарата. Поэтому фармакопеи устанавливают определенные пределы этих примесей в лекарственных препаратах.

Таким образом, основной критерий доброкачественности лекарственного препарата -- наличие допустимых пределов физиологически неактивных примесей и отсутствие токсичных примесей. Понятие отсутствие условно и связано с чувствительностью способа испытания (Аксёнова, 2003).

Общие требования, которые предъявляются к испытаниям на чистоту, -- чувствительность, специфичность и воспроизводимость используемой реакции, а также пригодность ее применения для установления допустимых пределов содержания примесей.

Для испытаний чистоты избирают реакции с такой чувствительностью, которая позволяет определить допустимые пределы примесей в данном лекарственном препарате. Эти пределы устанавливают предварительной биологической проверкой с учетом возможного токсического воздействия примеси (ГФ XII, 2008).

Определить максимальное содержание примесей в испытуемом препарате можно двумя путями (эталонным и безэталонным). Один из них основан на сравнении с эталонным раствором (стандартом). При этом в одинаковых условиях наблюдают окраску или помутнение, возникающие под действием какого-либо реактива. Второй путь -- установление предела содержания примесей по отсутствию положительной реакции. При этом используют химические реакции, чувствительность которых ниже, чем предел обнаружения допустимых примесей.

Для ускорения выполнения испытаний на чистоту, их унификации и достижения одинаковой точности анализа в отечественных фармакопеях использована система эталонов. Эталон представляет собой образец, содержащий определенное количество открываемой примеси. Установление наличия примесей производят колориметрическим или нефелометрическим методом, сравнивания результаты реакций в растворе эталона и в растворе препарата после добавления одинаковых количеств соответствующих реактивов. Достигаемая при этом точность вполне достаточна, чтобы установить, больше или меньше, чем допустимо, содержится примесей в испытуемом препарате (ГФ XII, 2008).

При выполнении испытаний на чистоту необходимо строго соблюдать общие указания, предусмотренные фармакопеями. Вода и используемые реактивы не должны содержать ионов, наличие которых устанавливают; одинакового диаметра и бесцветными должны быть пробирки; навески должны отвешиваться с точностью до 0,001 г; реактивы следует добавлять одновременно и в одинаковых количествах как к эталонному, так и к испытуемому раствору; образующуюся опалесценцию наблюдают в проходящем свете на темном фоне, а окраску -- в отраженном свете на белом фоне. Если устанавливают отсутствие примеси, то к испытуемому раствору прибавляют все реактивы, кроме основного; затем полученный раствор делят на две равные части и к одной из них прибавляют основной реактив. При сравнении не должно быть заметных различий между обеими частями раствора.

Следует иметь в виду, что последовательность и скорость прибавления реактива влияют на результаты испытаний на чистоту. Иногда необходимо также соблюдать интервал времени, в течение которого следует вести наблюдение за результатом реакции (ГФ XII, 2008).

Источником примесей при производстве готовых лекарственных форм могут служить плохо очищенные наполнители, растворители и другие вспомогательные вещества. Поэтому степень чистоты этих веществ должна подвергаться тщательному контролю перед использованием их в производстве.

1.6 Методы фармацевтического анализа и их классификация

В фармацевтическом анализе используются разнообразные методы исследования: физические, физико-химические, химические, биологические. Применение физических и физико-химических методов требует соответствующих приборов и инструментов, поэтому данные методы называют также приборными, или инструментальными.

Использование физических методов основано на измерении физических констант, например, прозрачности или степени мутности, цветности, влажности, температуры плавления, затвердевания и кипения и др.

С помощью физико-химических методов измеряют физические константы анализируемой системы, которые изменяются в результате химических реакций. К этой группе методов относятся оптические, электрохимические, хроматографические (Халецкий, 1966).

Химические методы анализа основаны на выполнении химических реакций.

Биологический контроль лекарственных веществ осуществляют на животных, отдельных изолированных органах, группах клеток, на определенных штаммах микроорганизмов. Устанавливают силу фармакологического эффекта или токсичность.

Методики, используемые в фармацевтическом анализе, должны быть чувствительными, специфическими, избирательными, быстрыми и пригодными для экспресс-анализа в условиях аптеки.

В заключение по первой главе данной работы можно отметить следующее: основными критериями фармацевтического анализа являются - избирательность, чувствительность, точность, время, затраченное на выполнение анализа, израсходованное количество анализируемого препарата (лекарственной формы); при выполнении количественного определения любым химическим или физико-химическим методом могут быть допущены три группы ошибок: грубые (промахи), систематические (определенные) и случайные (неопределенные); непременным условием объективного испытания подлинности лекарственного вещества является идентификация тех ионов и функциональных групп, входящих в структуру молекул, которые обусловливают фармакологическую активность; основные источники технологических и специфических примесей -- аппаратура, исходное сырье, растворители и другие вещества, которые используют при получении лекарственных средств; оценка степени чистоты лекарственного препарата -- один из важных этапов фармацевтического анализа; в фармацевтическом анализе используются разнообразные методы исследования: физические, физико-химические, химические, биологические. Применение физических и физико-химических методов требует соответствующих приборов и инструментов, поэтому данные методы называют также приборными, или инструментальными.



Глава 2. Государственная система контроля качества, эффективности, безопасности лекарственных средств

Для обеспечения безопасности и эффективности ЛС проходят государственный контроль, который осуществляется в соответствии с Федеральным законом «О лекарственных средствах» № 86-ФЗ.

ЛС относятся к видам продукции, несущим потенциальную опасность. Это объясняется тем, что некачественные или фальсифицированные лекарства могут принести вред здоровью. Согласно постановлению Правительства РФ от 29.04.2002 г. № 287 ЛС были отнесены к продукции, подлежащей обязательной сертификации.

С 1 января 2007 г. согласно постановлению Правительства РФ N9 72 от 10.02.2004 г. по обязательной сертификации ЛС подтверждение их соответствия нормативным требованиям было изменено с сертификата соответствия на декларацию соответствия .

Сертификацию ЛС производят органы (центры) по сертификации, аккредитованные в Системе сертификации ЛС на основании протоколов испытаний, выданных аккредитованными испытательными лабораториями. Обязательной сертификации подлежат ЛС:

выпускаемые предприятиями-производителями ЛС на территории РФ: ввозимые на территорию РФ в порядке, установленном действующим законодательство м.

При сертификации ЛС применяют схемы сертификации: испытание партии (серии) ЛС: сертификация производства или системы качества.

При сертификации ЛС изучают информацию о продукции, НД, регламентирующих показатели и методы испытаний; проводят идентификацию продукции, в том числе проверяют происхождение, соответствие продукции сопроводительной и НД. принадлежность к данной партии (Плетенёва, 2014).

Сертификат действителен при поставке, продаже партии продукции в течение срока годности ЛС. установленного НД.

Сертификация импортируемых ЛC осуществляется по тем же правилам и схемам, что и сертификация отечественной продукции, на соответствие требованиям НД. утвержденным федеральным органом исполнительной власти в сфере здравоохранения.

При обязательной сертификации. ПС определены следующие участники процесса: заявители (производители или дистрибьюторы). орган по сертификации, испытательная лаборатория. Информация о недоброкачественно произведенной или поставляемой продукции передается в органы федеральной исполнительной власти (Росздравнадзор). Недоброкачественная продукция подлежит уничтожению или, при ввозе из-за рубежа, -- обратному экспорту производителю (Береговых,2001).

В период действия Системы сертификации ЛC возникала необходимость частичного сокращения объема испытаний ЛC в процессе их сертификации. Это в основном касалось предприятий, зарекомендовавших себя надежными поставщиками продукции стабильно высокого качества. Сокращение объема проводимых испытаний (контролируемых показателей НД) ЛС, выпускаемых отечественными предприятиями- производителями и зарубежными фирмами - производителями, которые не имели претензий к качеству выпускаемой продукции, допускалось по согласованию с Росздравнадзором.

Сокращенный объем испытаний (по числу нормативных показателей) проводили в отношении 70--80% всей продукции, обращаемой на фармацевтическом рынке.

В отличие от процедуры обязательной сертификации с формой подтверждения сертификатом соответствия, при которой соответствие продукции и услуг подтверждалось третьей стороной -- органом по сертификации, декларация о соответствии принимается исключительно первой стороной, т.е. производителем, продавцом. Декларация о соответствии, зарегистрированная в органе по сертификации, имеет такую же юридическую силу, что и сертификат соответствия (Мешковский, 1999).

Декларация соответствия широко используется в странах Европейского союза при подтверждении соответствия продукции Европейским директивам. Применяемый в ЕС при оценке соответствия модульный подход предусматривает обязательное принятие изготовителем декларации о соответствии независимо от того, использует ли изготовитель собственные доказательства или доказательства третьей стороны (уполномоченного органа). Таким образом, ответственность за качество и безопасность такой продукции возлагается исключительно на поставщика этой продукции.

Введенная с 1 января 2007 г. в РФ процедура декларирования соответствия для ЛС включает обязательное условие -- подтверждение (доказательство) третьей стороной. В данном случае третьей стороной выступает аккредитованная в установленном порядке испытательная лаборатория (Тюкавкина, 2008).

Декларированию соответствия подлежат все ЛС. за исключением ЛС аптечного производства. ЛС. предназначенных для клинических испытаний или проведения регистрации в установленном порядке.

Обязательная сертификация JIC за время ее существования в обеих формах подтверждения соответствия позволила значительно усилить контроль над обращением ЛС. Ее проведение до момента выпуска ЛС на рынок преградило путь многим недоброкачественным ЛС (Тюкавкина, 2008).

По второй главе можно заключить следующее для обеспечения безопасности и эффективности ЛС проходят государственный контроль качества, эффективности.



Глава 3. Проблема фальсификации лекарственных средств и пути её решения

Проблема подделки ЛС (контрафактных (фальсифицированных) лекарственных препаратов) имеет давнюю историю. Уже в середине XIX в. были описаны случаи, когда производители лекарственных препаратов уменьшали содержание или полностью заменяли дорогостоящий компонент растительного или животного происхождения, не отличающийся внешне и менее дорогой. Например, в зарубежные лимонное и бергамотовое масла добавляли скипидар; вместо рыбьего жира в продажу поступали суррогаты, полученные настаиванием на минеральном или кунжутном масле отходов рыбного производства, а мятные капли вместо фармакопейной прописи готовили из настойки крапивы, смешивая ее с эфирным маслом перечной мяты (Тюкавкина, 2008).

По определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), «фальсифицированным (контрафактным) I1C является продукт, преднамеренно и противоправно снабженный этикеткой, неверно указывающей подлинность препарата или изготовителя». В большинстве случаев эти ЛC неэквивалентны оригинальным препаратам по критериям эффективности и безопасности. Первые данные о фактах фальсификации ЛС поступили в ВОЗ S в 1982 г. В РФ первый случай фальсификации ЛС (реополиглюкина) был зафиксирован в 1997 г. Однако в последующие годы число фальсифицированных ЛС на российском фармацевтическом рынке резко возросло. Так, за период с 1997 по октябрь 2001 г. задокументировано 218 случаев фальсификации лекарств (Аксёнова,2005).

Согласно ВОЗ, основными причинами существования контрафактной продукции являются:

недостаточная эффективность законодательной базы и отсутствие национального органа по регламентации ЛС или недостаточность его полномочий, финансовых и кадровых ресурсов;

неадекватность мер наказания за нарушение законодательства в сфере обращения ЛС;

чрезмерная сложность системы продвижения ЛС на фармацевтическом рынке, наличие большого числа посредников;

неоправданно высокие цены на ЛС;

неэффективное сотрудничество между национальным органом регламентации ЛС. таможенной службой, правоохранительными и судебными органами;

возможность совершенствования нелегального производства лекарств (доступность современного оборудования, в том числе полиграфического) (Плетенёва,2014).

Анализ сообщений о фальсифицированных (контрафактных) продуктах, проведенный ВОЗ, показал, что около 60% фальсификатов вообще не содержит действующего вещества, 19% содержит действующие вещества в количествах, не соответствующих стандартам, в 16% случаев в них находятся действующие вещества, которые не соответствуют указанным на маркировке.

Кроме активных ингредиентов подделывают лекарственные формы, инструкции по применению препаратов, названия производителей, номера серий, даты срока годности и документацию по контролю качества.

В России самым распространенным видом лекарственною фальсификата является так называемая копия, т.е. подделка, содержащая истинное действующее вещество в нужном количестве и имеющая такую -же упаковку, как и оригинальное ЛС. В 67% случаев подделывают проверенные временем отечественные и популярные зарубежные препараты, выпускаемые авторитетными фармацевтическими компаниями. Однако встречаются фальсификаты, имитирующие и не столь распространенные препараты не самых известных производителей. Фальсификация распространяется как на оригинальные, так и на воспроизведенные ЛС (дженерики). По фармакотерапевтическим группам наиболее часто подделывают: антибактериальные средства -- 47%; гормональные средства -- 11; средства, влияющие на тканевый обмен, -- 7; противогрибковые -- 7; средства, влияющие на ЖКТ, -- 7; анальгетики -- 7; прочие средства -- 14%. Расхождение по показателям качества фальсифицированных JIC: «описание и маркировка» -- 52%, .-«подлинность» -- 40, «количественное содержание» -- 6, другие показатели -- 2% (Мешковский.2000).

Случаи подделок регистрируют контрольно-аналитические лаборатории, центры сертификации JIC, а также сами производители оригинальных препаратов.

Часто выбор препаратов для подделки объясняется их широким применением или высокой стоимостью. Например, в России к часто подделываемым препаратам относят спазмолитики, антибиотики, гастроэнтерологические средства, антигистаминные средства Подделка антибактериальных препаратов опасна не только для конкретного больного, но и общества в целом, поскольку помимо неэффективности фальсифицированные антимикробные средства являются фактором риска возникновения резистентности (Плетенёва, 2014).

Серьезную угрозу здоровью населения представляют фальсифицированные противотуберкулезные средства. Их применение не только приводит к летальным исходам вследствие неэффективности лечения, но и способствует возникновению и распространению мультирезистентных форм туберкулеза, плохо поддающихся лечению.

В настоящее время создают национальные и международные сети для определения фальсифицированной фармацевтической продукции и борьбы с ней. В их задачи входит:

обмен информацией по препаратам ненадлежащего качества;

обучение инспекторов на национальном или региональном уровне:

тестирование образцов продукции, уже поступившей на рынок;

создание региональных контрольных лабораторий:

создание системы оповещений о фальсифицированных препаратах (Мешковский, 1999).

В Европе 15 фармацевтических компаний входят в состав Института фармацевтической безопасности. В институте проводится ежедневный анализ сведений, поступающих из сотен электронных баз, публикаций в медицинской, юридической и коммерческой периодике, что позволяет отслеживать продукцию, производимую компаниями-участницами, и предупреждать аптеки о проблемных препаратах. В связи с ростом производства и продаж биологически активных добавок (БАД) как отечественного, так и зарубежного производства актуальным вопросом стала оценка степени эффективности и безопасности их применения. В соответствии с СанПиН 2.3.2.1290- 03 «Гигиенические требования к организации производства и оборота БАД к пище», БАД могут использоваться: в качестве дополнительного источника пищевых и биологически активных веществ, для оптимизации обмена (белкового, жирового, углеводного и др.). для нормализации или улучшения функционального состояния органов и систем организма человека, для снижения риска развития заболеваний, для нормализации микрофлоры ЖКТ. в качестве энтеросорбентов. Как следует из определения, БАД не должны оказывать терапевтического эффекта. Степень их эффективности исследуют в Клинике лечебного питания ГУ НИИ РАМН и по окончании составляют протоколы оценки эффективности БАД. В то же время контроль качества ВАЛ, идентичный контролю ЛС. не осуществляют. В связи с этим к применению БАД следует относиться с большой осторожностью (Беликов, 2007).

Для выявления контрафактных ЛС могут быть использованы следующие методы анализ:

переносной рефрактометр:

элекгромагнитная маркировка между пластиковым слоем и фольгой в блистерной упаковке или в крышке флакона:

невидимые чернила, голограммы с маркировкой лекарства:

нанесение скрытых знаков (маркеров) на продукцию.

- простые тесты для выявления фальсифицированных препаратов; - переносные мини-лаборатории, рассчитанные на проведение 3 тыс. цветных реакций на подлинность лекарств и 1тыс. тестов хроматографии в тонком слое сорбента;

- ИК-спектрометрия в ближнем диапазоне (БИК-метод). Он позволяет обнаружить различия не только между продукцией отдельных производителей, но даже между отдельными сериями препаратов одного производителя. При создании библиотек спектров метод может быть использован для выявления контрафактной продукции без вскрытия упаковки, что позволяет применять его для контроля качества в условиях аптечных складов и аптек;

- экспресс-определение - портативные приборы, в основе действия которых лежит интерференция лазерного света (Арзамасцев, 2005).

Таким образом по третьей главе можно заключить, что, проблема фальсификации ЛС -- одна из наиболее актуальных проблем здравоохранения во всем мире.



Глава 4. Химические методы анализа ЛС

4.1 Особенности химических методов анализа

Химические методы используются для установления подлинности лекарственных веществ, испытаний их на чистоту и количественного определения.

Для целей идентификации используют реакции, которые сопровождаются внешним эффектом, например изменением окраски раствора, выделением газообразных продуктов, выпадением или растворением осадков. Установление подлинности неорганических лекарственных веществ заключается в обнаружении с помощью химических реакций катионов и анионов, входящих в состав молекул. Химические реакции, применяемые для идентификации органических лекарственных веществ, основаны на использовании функционального анализа (Логинова, 2003).

Чистота лекарственных веществ устанавливается помощью чувствительных и специфичных реакций, пригодных для определения допустимых пределов содержания примесей.

Химические методы оказались самыми надежными и эффективными, они дают возможность выполнить анализ быстро и с высокой достоверностью. В случае сомнения в результатах анализа последнее слово остается за химическими методами.

Количественные методы химического анализа подразделяют на гравиметрический, титриметрический, газометрический анализ и количественный элементный анализ (Аксёнова, 2005).

4.2 Гравиметрический (весовой) метод

Гравиметрический метод основан на взвешивании осажденного вещества в виде малорастворимого соединения или отгонки органических растворителей после извлечения лекарственного вещества. Метод точен, но длителен, так как предусматривает такие операции, как фильтрование, промывание, высушивание (или прокаливание) до постоянной массы.

Из неорганических лекарственных веществ гравиметрическим методом можно определять сульфаты, переводя их в нерастворимые соли бария, и силикаты, предварительно прокаливая до диоксида кремния.

Рекомендуемые ГФ методики гравиметрического анализа препаратов солей хинина основаны на осаждении основания этого алкалоида под действием раствора гидроксида натрия. Аналогично определяют бигумаль. Препараты бензилпенициллина осаждают в виде N-этилпиперидиновой соли бензилпенициллина; прогестерон -- в виде гидра- зона. Возможно применение гравиметрии для определения алкалоидов (взвешиванием свободных от примесей оснований или пикратов, пикролонатов, кремневольфраматов, тетрафенилборатов), а также для определения некоторых витаминов, которые осаждают в виде нерастворимых в воде продуктов гидролиза (викасол, рутин) или в виде кремневольфрамата (тиамина бромид). Известны также гравиметрические методики, основанные на осаждении из натриевых солей кислотных форм барбитуратов (Логинова, 2003).

4.3 Титриметрические (объемные) методы

Наибольшее применение получил титриметрический метод. Название происходит от слова "титр" (фр.) -- концентрация. Основная операция метода--титрование, заключающаяся в постепенном приливании к раствору анализируемого вещества титрованного раствора до точки эквивалентности. По измеренному объему титрованного раствора рассчитывают количественное содержание вещества (Аксёнова, 2005).

Титриметрический метод анализа получил широкое распространение потому, что он позволяет использовать разнообразные химические реакции и определять вещества, учитывая их свойства и строение. Он выполняется быстро, с большой степенью точности, не нуждается в сложном оснащении и может использоваться как в лабораториях, так и в аптеках.

Для количественного определения лекарственного вещества титриметрическим методом необходимы титрованный (стандартный) раствор, набор простой лабораторной посуды (бюретки, пипетки, мерные колбы, колбы для титрования) и средств фиксации точки эквивалентности (конечной точки титрования). Последнюю фиксируют как с помощью индикаторов, так и с помощью физико- химических методов, измеряя приборами физическую константу системы (потенциометрическое, амперометрическое титрование и др. способы). Однако не всякая химическая реакция может быть применима для процесса титрования. К реакциям, используемым в титриметрическом методе, предъявляются следующие требования:

1.Возможность фиксировать точку эквивалентности (конечную точку титрования).

2.Количественное протекание реакции, т. е. в реакцию должно вступить 100 % анализируемого вещества. Для этого необходимо строго соблюдать определенные условия титрования.

3.Реакция должна протекать быстро.

4.Не допускаются побочные реакции (Кольтгоф, 1950).

В зависимости от типа реакции, положенной в основу титрования, различают; кислотно-основное титрование; осадительное титрование, комплексиметрическое титрование, комплексонометрическое титрование; окислительно-восстановительное титрование.

Кислотно-основное титрование осуществляется в воде и в неводных средах. Данный метод используется в 40 процентах методик, применяющихся для анализа лекарственных веществ. Им определяют концентрацию кислот, оснований, солей. В основе титрования лежит реакция взаимодействия протонов с гидроксид-ионами: НзО+ + ОН- = 2Н2О. Титрованными (стандартными растворами являются растворы сильных кислот и сильных оснований. В процессе титрования изменяется рН системы. В зависимости от свойств определяемого вещества точка эквивалентности при титровании в воде может соответствовать различным величинам рН: Очевидно важно подобрать индикатор таким образом, чтобы величина рН в точке эквивалентности находилась в интервале перехода окраски выбранного индикатора (Кольтгоф, 1950).

В качестве индикаторов служат красители, изменяющие окраску в широком интервале рН от 1,2 до 10,5. Наиболее часто используются индикаторы: метиловый оранжевый (3,1--4,4); метиловый красный (4,8--6,0); фенолфталеин (8,2--10,0); тимол-фталеин (9,4--10,6).

Пример подбора индикатора. Подобрать индикатор для определения концентрации бензойной кислоты С6Н5СООН.

Решение. В процессе титрования бензойной кислоты (рН = 4,20) раствором гидроксида натрия образуется соль бензоат натрия

С6Н5СООН +NаОН = С6Н5СООNа+Н20

Бензоат натрия в воде подвергается процессам диссоциации и гидролиза:

С6Н5СООNа -= С6Н5СОО - + Nа+;

С6Н5СОО - + Н20 = С6Н5СООН + ОН-.

В растворе накапливается определенное количество ОН-, их концентрация превысит концентрацию протонов, и поэтому величина рН будет более 7. Это подтверждается приведенными ниже расчетами по формуле рН для растворов солей слабых кислот и сильных оснований: рН = 7 + Ѕ*рКа + Ѕ*lgСсоли, где рКа = 4,20 (табличная величина), а С соли определяют, ориентируясь на концентрацию титрованного раствора. Если титруют 0,1 М раствором гидроксида натрия, то С соли = 0,1 моль/л. В этом случае lgС = lg0,1 и lgС = -1; Ѕ*0,1 = -0,5. Подставив значения рКа и Ѕ*lgС в рН = 7 + Ѕ*4,20-- 0,5=8,6, найдем значение рН в точке эквивалентности. Эта величина находится в интервале рН для фенолфталеина (8,2 -- 10,0), следовательно, бензойную кислоту нужно титровать с индикатором фенолфталеином (Кольтгоф, 1950).

Значительное количество лекарственных веществ проявляет способность отщеплять или присоединять протоны и согласно современным теориям являться кислотами или основаниями. Мерой кислотности вещества служит величина показателя кислотности рКа = -1gКа, где Ка-- константа ионизации. Чем меньше величина рКа, тем сильнее кислота, тем легче отщепляются протоны. Аналогично рКв -- показатель основности вещества. Чем меньше величина рКв, тем сильнее основание, тем активнее вещество присоединяет протоны. Значения рКа и рКв для одного и того же вещества в разных растворителях различны, и этот фактор используют для выбора условий титрования (Кольтгоф, 1950).

ГФ XI приводит значения рКа для ряда лекарственных веществ в различных растворителях. Зная величину рКа, можно решить вопрос о возможности и условиях титрования вещества. Например, для соляной кислоты в воде рКа=0,8; для уксусной кислоты рКа=4,75; для ацетилсалициловой кислоты рКа=3,50. Эти кислоты можно титровать в воде раствором гидроксида натрия. Если величина рКа больше восьми единиц рН, то водная среда не подходит. Например, для титрования барбитала (рКа=7,47), фенола (рКа=9,89), борной кислоты (рКа=9,24) требуются особые условия. Барбитал титруют в среде диметилформамида бензольно-метанольным раствором гидроксида натрия. Борную кислоту превращают добавлением глицерина в диглицеринборную кислоту, которая является более сильной кислотой (ГФ XI, 1998).

Свои основные свойства в водных и спиртовых средах проявляют лекарственные вещества, присоединяющие протон. Это--амидопирин (рКв=9,2), гексаметилентетрамин (рКв=9,1), алкалоиды, например кодеин (рКв=6,0),. поэтому их можно титровать раствором сильной кислоты.

В водной среде кислотами титруют натриевые соли слабых кислот, так как в их растворе вследствие гидролиза образуется щелочная среда. Соли алкалоидов, в водных растворах которых возникает кислая среда вследствие гидролиза, титруют раствором гидроксида натрия. В процессе титрования солей образуются кислоты или основания, присутствие их оказывает существенное влияние на рН раствора, поэтому их удаляют путем экстрагирования растворителями, не смешивающимися с водой. Например, салицилат натрия, бензоат натрия титруют в присутствии эфира. А соли алкалоидов в присутствии спиртово-хлороформной смеси (1:1). Для алкалиметрического определения аминокислот используется метод формольного титрования (титрование по Серенсену). Наличие аминогруппы, способной присоединять протоны, и карбоксильной группы, отдающей протоны, приводит к тому, что в водных растворах аминокислоты существуют в виде диполярных ионов +NH3-R-СОО-, поэтому полностью оттитровать такие вещества раствором гидроксида натрия не удается. Во избежание этого в раствор перед титрованием добавляют нейтрализованный формалин. Образуется ТЧ-метиленовое производное и устраняется влияние аминогруппы.

...