Флуориметрия в фармацевтическом анализе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра фармацевтической химии

Контрольная работа

По дисциплине: «Инструментальные методы контроля качества лекарственных средств»

На тему: «Флуориметрия в фармацевтическом анализе»

Выполнил магистрант: 2 курса 1 группы

Сергеев Р.С.

Проверил: доцент Платонова Н.А.

Рязань, 2021 г

Содержание

Введение

1. Приборы для проведения флуориметрического анализа

2. Измерение флуоресценции

3. Применение флуориметрии в фармацевтическом анализе

Введение

Флуориметрия -высокочувствительный фармакопейный метод, который применяется для качественного и количественного анализа.

Многие неорганические и органические соединения при поглощении ультрафиолетовых (УФ) лучей испускают свет -флуоресцируют, что обусловлено молекулярной структурой самих веществ или продуктов их взаимодействия с определенными реактивами. На этом свойстве основаны флуоресцентные реакции, которые обладают высокой чувствительностью. УФ -лучи с длиной волны 365 -366 нм вызывают наиболее интенсивную флуоресценцию веществ, что позволяет наблюдать ее визуально. На интенсивность и характер свечения веществ влияют: химическое строение их молекул, концентрацияв растворе, природа растворителя, температура и др.

Наличие в молекуле вещества сопряженных связей, карбоксильной, карбонильной, амидо-, нитрозо-, нитрогрупп и некоторых других указывает на возможность проявления его флуоресцирующих свойств.

Флуориметриметрический метод применяется в контроле качества фолиевой кислоты, риванола, хинина гидрохлорида, ПАСК-Na, хлортетрациклина гидрохлорида, резерпина, тиамина гидрохлорида и гидробромида, рибофлавина, многих металлов (например, катиона магния в биологической жидкости) и др. Флуориметрию используют при количественном определении очень малых количеств вещества в анализируемом растворе. Предел обнаружения до 10-12-10-15г/л. Погрешность определения 2-5%, может быть до 10%. С флуориметрическим методом могут конкурировать лишь более селективные методы анализа -эмиссионная спектроскопия или масс-спектроскопия.

1. Приборы для проведения флуориметрического анализа

Для проведения флуориметрического анализа используют приборы двух типов: фильтрационный флуориметр и спектрофлуориметр.

Фильтрационный флуориметр состоит из источника излучения, первичного фильтра длин волн, камеры для образца, вторичного фильтра длин волн и системы детектирования флуоресценции. Как правило, детектор помещен под углом 90о к возбуждающему световому потоку. Геометрия прямого угла предусматривает детектирование только произведенного флуоресцентного сигнала. Однако детектор все-таки получает часть возбуждающего излучения в результате рассеивающих свойств самого раствора, а также из-за присутствия в растворе твердых частиц. Для устранения этого остаточного рассеяния используются спектральные фильтры. Первичный фильтр отбирает коротковолновое излучение, способное к возбуждению испытуемых образцов, вторичный фильтр пропускает флуоресценцию в длинноволновой области, но блокирует рассеянное возбуждение.

Детекторы флуориметров преобразуют оптический сигнал в электрический с помощью фотоумножителей разных типов. Каждый тип детектора имеет специальные характеристики: спектральная область максимальной чувствительности, степень усиления, соотношение сигнал/шум.

Спектрофлуориметры отличаются от фильтрационных флуориметров тем, что вместо спектральных фильтров в них используются монохроматоры типа призмы или решетки. Эти приборы более предпочтительны для аналитических целей. В спектрофлуориметрах монохроматоры снабжены щелями. Чем уже щель, тем выше разрешение и спектральная чистота, но меньше чувствительность. Выбор размера щели определяется разделением между длинами волн возбуждающего и испускаемого излучения и необходимым уровнем чувствительности.

В качестве источников возбуждающего излучения в флуориметрах используют: флуоресценция ртутный лампа излучение

ртутные лампы низкого давления, предоставляющие большое количество длин волн возбуждения, но не являющиеся источником излучения равномерного спектра;

ксеноновые газоразрядные лампы, обеспечивающие высокоинтенсивное почти равномерное излучение в широком диапазоне спектра (300 - 800 нм) и достаточно интенсивное в коротковолновой области вплоть до 200 нм;

лазеры, излучающие свет высокой интенсивности в очень узком интервале длин волн (не более 0,01 нм) и позволяющие благодаря этому не использовать монохроматоры или первичные светофильтры;

светодиоды и светодиодные матрицы, излучающие свет в определённых диапазонах длин волн.

Для размещения анализируемых проб в флуориметрах используют, как правило, прямоугольные кварцевые кюветы, отполированные со всех 4 вертикальных сторон, иногда - цилиндрические кюветы или пробирки. Обычно объем испытуемых образцов составляет 2 - 3 мл, но к некоторым приборам прилагаются кюветы вместимостью от 100 до 300 мкл или капиллярные держатели для еще меньшего объема.

2. Измерение флуоресценции

Флуоресценцию определяют в растворах с концентрацией от 10-5 М и менее, в диапазоне, для которого наблюдается прямая зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации. При более высоких концентрациях всё более значительная часть поступающего света абсорбируется образцом вблизи поверхности кюветы, и линейная зависимость величины сигнала от концентрации определяемого вещества нарушается.

Все замеры интенсивности флуоресценции должны быть скорректированы с растворителем.

Интенсивность флуоресценции зависит от:

температуры,

растворителя,

величины рН испытуемого раствора,

присутствия в растворе посторонних частиц,

концентрации кислорода в испытуемом растворе,

постороннего освещения.

Эффективность флуоресценции обратно пропорциональна температуре. Для некоторых веществ эффективность флуоресценции может снижаться на 1 -- 2 % при повышении температуры на 1 оС. В таких случаях требуется термостатирование образцов.

Интенсивность и спектральное распределение флуоресценции зависит от растворителя. Многие соединения, флуоресцирующие в органических растворителях, фактически не флуоресцируют в воде.

Перед измерением флуоресценции из испытуемого раствора фильтрованием или центрифугированием должны быть удалены твёрдые частицы, так как они могут поглощать некоторую долю возбуждающей энергии, дезактивировать возбужденные молекулы или завышать измеряемую величину из-за многократных отражений в кювете с образцом.

Интенсивность флуоресценции обратно пропорциональна концентрации кислорода, являющегося сильным гасителем флуоресценции. По степени тушения флуоресценции можно определять концентрацию кислорода в окружающей среде. Для удаления кислорода через испытуемый образец пропускают азот или гелий.

Большинство флуоресцирующих веществ чувствительно к свету. Во время облучения во флуориметре они могут подвергаться фоторазложению с образованием других флуоресцирующих продуктов. Такие эффекты обнаруживаются при наблюдении за откликом детектора во времени и могут быть снижены путём приглушения света с помощью светофильтров или экранов.

3. Применение флуориметрии в фармацевтическом анализе

Идентификация

Спектры флуоресценции специфичны для определяемых веществ. Поэтому флуоресценция может быть применена для их идентификации.

Количественный анализ

При количественных определениях интенсивность флуоресценции раствора испытуемого образца сравнивают с интенсивностью флуоресценции раствора стандартного образца флуоресцирующего вещества известной концентрации, измеренной в идентичных условиях на одном и том же приборе.

Методика

Растворяют испытуемый образец в растворителе или в смеси растворителей, указанных в нормативной документации. Переносят раствор в кювету или пробирку флуориметра и облучают возбуждающим светом при длине волны, указанной в нормативной документации.

Измеряют интенсивность испускаемого света под углом 90о к возбуждающему свету после прохождения через светофильтр или монохроматор, пропускающий преимущественно испускаемый диапазон длин волн.

Последовательность выполнения анализа.

Вначале в прибор помещают растворитель или смесь растворителей, используемых для растворения вещества, и устанавливают регистрирующее устройство на нулевое значение. Затем вводят раствор стандартного образца и устанавливают чувствительность прибора таким образом, чтобы отклик показаний был не менее 50. Если для регулировки чувствительности требуется изменение ширины щели, должны быть повторены обнуление прибора на растворитель и измерение интенсивности флуоресценции стандартного образца. После этого вводят растворы испытуемых образцов неизвестной концентрации и регистрируют показания прибора. В случае линейной зависимости интенсивности испускаемого света от концентрации вещества рассчитывают последнюю в испытуемом растворе (C) по формуле:

где

C0 - концентрация вещества в стандартном растворе;

I - интенсивность света, испускаемого испытуемым раствором;

I0 - интенсивность света, испускаемого стандартным раствором.

Если интенсивность флуоресценции не прямо пропорциональна концентрации раствора, измерение может быть произведено с использованием калибровочной кривой.

В некоторых случаях измерение флуоресценции испытуемого образца может быть выполнено относительно независимого стандарта (например, флуоресцентного стекла или раствора другого флуоресцентного вещества). В качестве стандартов могут быть использованы: раствор известной концентрации хинина в 0,05 М растворе серной кислоты или раствор флуоресцеина в 0,1 М растворе натрия гидроксида. В таких случаях концентрацию испытуемого образца следует определять с использованием предварительно полученной в тех же условиях калибровочной кривой.

Размещено на Allbest.ru