Использование спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

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

Заключение

Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

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);

- флуориметрия;

- спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

ИК-спектрофотометрия используется:

- 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;

- количественном анализе;

- 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 < 1400 см^-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.

Подготовка проб

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 (< 0,01 мм) жидкого вещества, помещенные между солевыми пластинами, удерживаемыми капиллярными силами.

3. Пасты, приготовляемые тщательным растиранием твердого образца с вазелиновым маслом и помещаемые в виде тонкого слоя между солевыми пластинами. Само вазелиновое масло поглощает в области 2900 и 1400 см-1 Методика получения пасты с вазелиновым маслом более проста и экспрессна.

4. Твердые вещества в виде тонкого порошка 0,5-1 г тщательно перемешанные с порошком бромида калия ?100 мг и затем спрессованные в специальном устройстве под давлением в тонкую пластину.

Важным условием получения ИК-спектров является отсутствие влаги в анализируемом образце. Испытуемое вещество или препарат тщательно измельчают в агатовой ступке. Обычную ступку нельзя использовать, поскольку в ней имеются поры, в которых содержится вода. Затем полученный порошок необходимо поместить в среду, хорошо пропускающую ИК-излучение.

Если анализируется лекарственная субстанция, для анализа берут испытуемую навеску массой около 15 мг (0,015 г).

При анализе таблеток содержание действующего вещества в пробе должно быть около 5 мг (0,005 г). Остальная часть - это вспомогательные вещества. При таком соотношении на спектре прослеживаются полосы лекарственного вещества, а полосы вспомогательных веществ либо отсутствуют, либо немногочисленны и имеют небольшую интенсивность [6].

Небольшое количество полученной пасты помещают стеклянной палочкой между двумя стеклами из калия бромида, которые, в свою очередь, зажимают в специальном устройстве (кювете). Кювету помещают в измерительный отсек прибора и получают ИК-спектр.

Для получения надежных результатов рекомендуется измерять фоновый спектр (спектр воздуха) непосредственно перед каждым измерением. Это, во-первых, связано с колебаниями влажности, во-вторых, с изменением газового состава в измерительном отсеке (двухатомные молекулы N2, О2 не имеют ИК-спектров, однако СО2 поглощает ИК-изучение) и, в третьих, с постепенным «прогревом» прибора после его включения.

Интерпретация спектров

Инфракрасный спектр испытуемого образца должен иметь полное совпадение полос поглощения с полосами поглощения прилагаемого спектра сравнения по положению и относительным интенсивностям.

Поэтому в случае ИК-спектроскопии (особенно при получении спектров таблеток, где имеется побочное действие вспомогательных веществ) добиться полного (100%) совпадения полос даже для подлинного (нефальсифицированного) препарата не всегда удается. Некоторые очень слабые полосы могут исчезать, а иногда появляться в виде артефактных полос поглощения очень небольшой интенсивности. При разрешении 1 см^-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 < 3000 см^-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

ИК-спектроскопия используется:

- 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;

- количественном анализе;

- 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.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

...