Общие фармакопейные методы определения примесей, посторонних веществ в ЛП. Общие и специфические примеси. Эталонные растворы Одной из важнейших составляющих частей фармацевтического анализа лекарственных средств является оценка степени чистоты. Особые требования к чистоте ЛС связаны с применением их в медицине. Это является и существенным отличием анализа ЛВ от анализа других химических соединений. Идеальным было бы получение ЛВ в состоянии, близком к стандарту абсолютной чистоты. Однако применение сложных методов очистки привело бы к неоправданному росту стоимости ЛВ. В практической разработке ФС при установлении требований к чистоте принимаются во внимание следующие соображения: примеси должны быть удалены из лекарственных веществ до концентрации, при которых отсутствуют нежелательные явления в виде возрастания токсичности, возникновения побочного действия, изменения биофармацевтических, физических и химических свойств. Поэтому для некоторых примесей устанавливаются предельно допустимые концентрации (ПДК), учитывая разовый, суточный и курсовой приемы ЛВ. Таким образом, примеси в ЛП могут присутствовать, но мы должны знать какие это примеси, сколько их, и на основе разностороннего анализа последствий их воздействия на организм делать выводы. Примеси, которые могут быть в ЛВ, носят не случайный характер, их источники вполне закономерны. Источники примесей Технологические: 1. аппаратура, используемая при получении ЛВ. Например, материал из которого изготовлено оборудование (металл, стекло), может служить источником примесей тяжёлых металлов (железо, медь, свинец иногда цинк, мышьяк). 2. исходное сырье получения ЛВ (примесью может быть как само исходное сырье, так и примеси этого сырья). 3. промежуточные продукты синтеза, если ЛВ получают синтетическим способом в несколько стадий. 4. остатки растворителей и вспомогательного материала. Приобретенные (в процессе хранения и транспортировки): 5. несоблюдение условий хранения, установленных ФС для каждого препарата 6. тара хранения и условия транспортировки ЛВ (материал, из которого сделана тара, может быть источником загрязнения). Учитывая возможность приобретения примесей, все лекарственные препараты в зависимости от свойств делятся на группы, требующие защиты от определенных факторов внешней среды: 1. от света - светочувствительные (бромиды, йодиды, перекись водорода; нитрат серебра - очень чувствителен): такие препараты хранятся в темном месте и/или в склянках оранжевого стекла 2Н2О2→2Н2О + О2 2. от действия влаги воздуха: гигроскопичные вещества (поглощающие влагу – кальция хлорид, калия ацетат): хранят в хорошо укупоренной таре, в сухом месте сложные эфиры (атропина сульфат, ацетилсалициловая кислота – под действием влаги гидролизуются): хранят в хорошо укупоренной таре, в сухом месте COOH COOH HOH O C CH3 + CH3COOH OH уксусная (запах) O от сухого воздуха кристаллогидраты меди, магния и цинка сульфаты, кальция глюконат и лактат, кодеин и кодеина фосфат, кофеин и др. способны терять кристаллизационную воду – выветриваться, что может привести к передозировке: хранят в хорошо укупоренной таре (MgSO4·7H2O, CuSO4·5H2O). 3. от газов воздуха (например, от углекислого газа, кислорода): хранят в хорошо укупоренной таре ZnO + CO2 → ZnCO3 MgO + CO2→MgCO3 4. требующие особого температурного режима хранения: биопрепараты хранятся только в холодильнике, раствор формальдегида нельзя хранить при температуре ниже 9◦С (образуется параформ). Анализ технологического процесса и процесса хранения с учетом физико-химических свойств лекарственного вещества позволяет для каждого прогнозировать возможные примеси и учесть это в фармакопейной статье. Классификация примесей В зависимости от характера и свойств примесей, встречающихся в лекарственных препаратах их подразделяют: 1. оказывающие влияние на фармакологический эффект – специфические, то есть имеющие собственное токсическое действие, или искажающие действие основного вещества: - ионы-антагонисты по фармакологическому действию, - исходные вещества и промежуточные продукты синтеза препаратов, параллельно экстрагируемые вещества - сопутствующие вещества, имеющие близкие свойства и структуру, но отличные по фармакологическому действию, - вещества, образующиеся в результате длительного или неправильного хранения (продукты его разложения, если вещество лабильно) и т.д.. 2. не влияющие на фармакологический эффект – указывающие на общую степень очистки, не имеющие специфического действия, но присутствие их в больших количествах снижает концентрацию и соответственно уменьшает активность препарата - общие примеси: хлориды, сульфаты, соединения кальция, цинка, железа, тяжёлых металлов, мышьяка, соли аммония. В зависимости от назначения препарата и его фармакологического действия, а также токсичности, фармакопея предъявляет различные требования к чистоте препаратов. Все примеси могут быть допустимыми и недопустимыми. Испытание на недопустимые примеси проводится обязательно, результат должен быть однозначно отрицательным. В большинстве препаратов НД регламентирует определённый максимально допустимый предел примесей в % (предельно допустимую концентрацию ПДК), при котором они не влияют на физиологическое действие препарата. Для установления используются химические, степени чистоты лекарственных средств физические методы, физико-химические (УФ- спектрофотометрия, фотоколориметрия, хроматографические в различных вариантах и др.). Методы испытаний на чистоту должны быть: чувствительными (д.б. ниже предела открываемого минимума) специфическими (обнаружение примеси в присутствии других веществ) воспроизводимыми (неизменное повторение результата). Определение специфических примесей Методы обнаружения специфических примесей: 1. специфичные химические реакции, основанные на избирательном взаимодействии примеси с каким-либо реактивом. Причем иногда необходимо использовать предварительную экстракцию подходящими растворителями примеси от основного вещества. Например, если основное вещество не растворимо в воде, а примесь растворима, делают водную экстракцию. Фильтрат испытывают на примеси. 2. Ориентировочная оценка чистоты, основанная на определении физических констант (температура плавления, температурные пределы перегонки, удельное вращение, удельный показатель поглощения растворов, растворимость и др.), которые позволяют идентифицировать лекарственные средства и оценивать их чистоту. В НД приведены интервалы значений этих констант, в пределах которых сохраняется достаточная степень чистоты лекарственного средства. 3. физико-химическими методами (фотометрическими чаще), хроматографическими (ТСХ, ЖХ, ВЭЖХ ) и др. методами. Способы определения допустимого содержания специфических примесей: - гравиметрически отгонкой растворителя и взвешиванием остатка (при экстракции органическим растворителем), например, примесь кофеина в теобромине; -титриметрически, например, примесь норсульфазола во фталазоле определяется нитритометрически; - В некоторых случаях используют эталонный метод обнаружения примеси. Эталонный раствор в этом случае содержит предельно допустимое количество специфической примеси. -физическими, физико-химическими (фотометрическими чаще) и хроматографическими (ТСХ, ЖХ, ВЭЖХ и др.) методами. Например, примесь кислоты салициловой свободной в кислоте ацетилсалициловой определяют фотоэлектроколориметрически, примесь гиосциамина в атропина сульфате устанавливают поляриметрически, адренохрома в адреналина гидротартрате определяют спектрофотометрически в УФ-области; содержание примесей в фурацилине - хроматографически. Наиболее эффективным является обнаружение примесей одним из хроматографических методов – бумажной, ТСХ, ВЭЖХ и т.д. Разделение вещества, определение соответствующих характеристик позволяет сделать быстрый и надежный вывод. Особенно важны эти методы при анализе веществ сложнейшей структуры, имеющих незначительные различия в структуре, например сердечные гликозиды, гормональные препараты. Определение общих примесей (ионов) При проведении испытаний на общие примеси используют химические реакции и систему эталонных растворов. Благодаря эталонным растворам ускоряется исследование и увеличивается точность (относительная ошибка метода ± 10 %). ГФ использует 2 основных способа определения содержания примесей: эталонный (если установлена ФС ПДК, например, в препарате «Меди сульфат» хлоридов должно быть не более 0,005%) и безэталонный (если примеси не должно быть). Эталон – это образец, содержащий определенное, точно известное количество открываемой примеси, которое является пределом ее содержания, применяющийся для определения присутствия примесей в ЛП и приблизительной оценки их количества. Для приготовления эталонных растворов используется система поэтапного (двойного, тройного) разведения. Сравнение результатов испытания в анализируемом веществе и эталоне проводится либо: нефелометрически (сравнивается степень мутности), либо колориметрически (сравнивается степень окраски). Для достижения максимальной точности при работе с эталоном необходимо знать общие правила, порядок выполнения которых описывается в ГФ ХI вып.1 статья «Испытания на чистоту и допустимые пределы примесей», (ГФ ХII вып.1): 2. вода и реактивы должны быть свободны от ионов, на которые проводится реакция 3. пробирки для анализа должны быть бесцветны и одинакового диаметра, чтобы столб жидкости был одинаковым в обеих пробирках. 4. навески для приготовления эталонных растворов отвешивают с точностью до 0,001 из соответствуюших ФС исходных веществ (чаще ОФС) и на веска должна быть не менее 0,05г. 5. Готовят растворы А (исходные) более высокой концентрации (для длительного хранения) и затем из них разбавлением растворы Б (первое разведение) и В (второе разведение). Эталоны Б и В готовят непосредственно перед применением – это рабочие растворы. Концентрации открываемых ионов в эталонах достаточно малы, поэтому сначала в большинстве случаев готовят раствор А, т.к. навеска для приготовления этого раствора такова, что ее можно взвесить с необходимой точностью и этот раствор хранится продолжительное время. 6. реактивы к растворам (исследуемому и эталонному) добавляют одновременно и в одинаковых количествах. 7. проведение наблюдения результатов: степень мутности (нефелометрически) проводят в проходящем свете на темном фоне; окраску (колорометрически) – при дневном отраженном свете на белом фоне 8. безэталонный способ определения примесей используется для тех, которые «не должны быть» обнаружены в препарате по частной ФС. Методика: к 10 мл исследуемого раствора лекарственного вещества прибавляют все реактивы, кроме основного, открывающего данную примесь. Затем раствор разливают на 2 пробирки, в одну прибавляют реактив и сравнивают растворы в обеих пробирках. Если различия между пробирками нет, то говорят, что примесь отсутствует в пределах чувствительности данной реакции. Чувствительность реакции должна быть ниже предела обнаружения примеси. Очень важно знать оптимальные условия проведения реакций (рН среды и т.д.), так как соблюдение их значительно повышает все вышеперечисленные требования. Какие же общие примеси и какими реакциями обнаруживаются эталонным методом? Какое вещество является исходным, при каких условиях проводят реакцию и какой может быть эффект в эталоне и исследуемом растворе препарата? Что является основным реактивом? Общие примеси: хлориды, сульфаты, ионы аммония, кальция, железа (II и III), цинка, соли тяжелых металлов, мышьяк. Реакции обнаружения примесей Вещество, из которого изготавливается эталонный раствор, называется исходным веществом. При выборе исходного вещества учитывается возможность точного дозирования (отвешивания) и устойчивости при хранении. В некоторых случаях исходное вещество одно, а при растворении получают другое. Основной реактив – тот, с помощью которого непосредственно определяется примесь. Для увеличения чувствительности используют определенную среду. При этом, чаще всего, эффекты в эталонном растворе и исследуемом образце будут несколько отличаться и могут отличаться от эффекта той же реакции при определении подлинности препаратов содержащих тот же ион. Реакция обнаружения примеси хлорид-ионов NaCl + AgNO3 HNO3 AgCl + NaNO3 Исходное вещество – натрия хлорид; основной реактив – раствор нитрата серебра; среда – разведенная азотная кислота. При этом в эталоне наблюдают хорошо заметную муть, а в исследуемом растворе в зависимости от концентрации – белый творожистый осадок, белую муть или опалесценцию, которые не исчезают от добавления азотной кислоты и легко исчезают от добавления раствора аммиака. AgCl + 2NH4OH [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O Реакция обнаружения примеси сульфат-ионов K2SO4 + BaCl2 HCl 2KCl + BaSO4↓ Исходное вещество – сульфат калия; основной реактив – раствор хлорида бария; среда – разведенная хлороводородная кислота. В эталоне наблюдают заметную муть, в исследуемом растворе – белый осадок или муть, не исчезающий при добавлении соляной кислоты. Реакции обнаружения ионов аммония 1. NH4Cl + 2K2[HgI4] + 2KOH→[NH2(HgI)2]I↓ + 5KI + KCl + 2H2O Исходное вещество – хлорид аммония; основной реактив – реактив Несслера (щелочной раствор терайодмеркурата калия). В эталоне – ясное желтое окрашивание, в исследуемом растворе – желтое окрашивание или желто-бурый осадок. Данный способ определения примеси примерно в 10 раз чувствительнее следующего. 2. NH4Cl + NaOH→NH3 ↑ + NaCl + H2O Исходное вещество – хлорид аммония; основной реактив – раствор гидроксида натрия. Выделяющийся газообразный аммиак обнаруживается по запаху, посинению красной лакмусовой бумажки. Реакция обнаружения ионов кальция CaCO3 + 2HCl CaCl2 + (NH4)2C2O4 CaCl2 + H2O + CO2 NH OH, NH Cl 4 4 CaC2O4↓ + 2NH4Cl O O C CaCI2 + C C ONH 4 C ONH 4 O O O O белый Ca + 2NH4Cl При выборе исходного вещества учитывают точность отвешивания и постоянство веса при хранении. Хлорид кальция очень гигроскопичен и расплывается на воздухе, поэтому он не может быть использован в качестве исходного вещества. Исходное вещество – карбонат кальция, при приготовлении эталонного раствора навеску предварительно растворяют разведенной хлороводородной кислоте получая хлорид кальция; основной реактив – раствор оксалата аммония. В эталоне при добавлении основного реагента наблюдают хорошо заметную муть. В исследуемом растворе – белую муть или белый кристаллический осадок, которые не исчезают от добавления уксусной кислоты, но легко исчезает при добавлении минеральных кислот. Реакции обнаружения ионов железа (II и III) Исходное вещество – железо-аммонийные квасцы 3+ NH4Fe(SO4)2·12H2O (Fe ). Среда – раствор аммиака. Основной реактив – сульфосалициловая кислота: O C OH HO 3S OH В эталоне наблюдают ясное желтое окрашивание, в исследуемом растворе – коричнево-красное или желтое окрашивание. При добавлении основного реактива образуются 3+ феррилсульфосалицилатные комплексы следующего состава: + Fe O O C O C 2+ O - + Fe O O S O 4 O O 2 - + 3+ O NH4 - - NH4 Fe O S 6 - O 3 1 1 Реакции обнаружения ионов цинка ZnO + 2HNO3 Zn(NO3)2 + H2O HCl Zn(NO3)2 + K4[Fe(CN)6] K2Zn3[Fe(CN)6]2 ↓ + 2KNO3 Исходное вещество – оксид цинка, при приготовлении эталонного раствора навеску предварительно растворяют в азотной кислоте, получая нитрат цинка. Реактив – ферроцианид калия. Среда – разведенная хлороводородная кислота. В эталоне наблюдается хорошо заметная муть; в исследуемом растворе – белый осадок или муть, не растворимые в разведенных минеральных кислотах. Реакции обнаружения солей тяжелых металлов В связи с ухудшением экологической обстановки испытанию на соли тяжелых металлов уделяется особое внимание. Особенно важно оно для ЛРС. Определение основано на реакции ионов тяжелых металлов с сульфидом натрия. Известно, что при этом образуется черный осадок или бурое окрашивание. Открываемые примеси - соли свинца, олова, сурьмы, кадмия, никеля, таллия и др. Исходное вещество - ацетат свинца Pb(CH3COO)2·3H2O. Основной реактив – раствор сульфида натрия. Среда – уксуснокислая. Pb(CH3COO)2 + Na2S CH3COOH PbS↓ + 2CH3COOH В эталоне – заметное буроватое окрашивание, в исследуемом растворе – черный осадок или бурое окрашивание. Реакции обнаружения мышьяка Источником этой примеси может быть аппаратура, исходное сырье, растворители, используемые при производстве ЛП. В ГФ Х1 описано 2 метода определения этой примеси. Метод 1. Реакция Зангера-Блека применяется, если в статье нет специальных указаний. Метод основан на восстановлении соединений мышьяка водородом в момент выделения (металлическим цинком в среде разведенной хлористоводородной кислоты или серной) до мышьяковистого водорода (арсина). Арсин проходя через бумажку, обработанную с дихлоридом ртути (II) с образует соединения окрашенные в зависимости от концентрации арсина в оранжевый или жёлтый цвет, а после обработки этой бумажки раствором калия йодида - в буровато-коричневый. Применение калия йодида позволяет повысить чувствительность реакции. Исходное вещество – мышьяка (III) оксид As2О3, навеску предварительно растворяют в 0,1 М растворе натрия гидроксида и нейтрализуют 0,05 М раствором серной кислоты. Основной реактив – дихлорид ртути, дополнительный реактив – калия йодид. Навеску ЛВ предварительно обрабатывают: неорганические – хлористоводородной кислотой разведенной или неорганические пергидролем. As2O3 + 6Zn + 12HCl 2AsH3 ↑ + 6ZnCl2 + 3H2O арсин 2HCl ZnCl2 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + 2H As2O3 + 6H2 → 2AsH3↑ + 3H2O AsH3 + HgCl2 AsH2(HgCl) + HCl AsH3 + 2HgCl2 AsH(HgCl)2 + 2HCl AsH3 + 3HgCl2 As(HgCl)3 +3HCl AsH3 + As(HgCl)3 As2Hg3 ↓+ 3HCl HgCl2 + 2KJ → HgJ2↓ + 2KCl HgCl2 + 2KJ → K2HgJ4 Метод 1 не применяется в случае присутствия наряду с мышьяком селена, теллура и в соединениях содержащих сурьму, висмут, ртуть, серебро, сульфиды и сульфиты. В этом случае в статье ГФ дается указание об использовании метода 2. 1. Метод 2. Реакция Буго-Тиле. Метод основан на восстановлении соединений мышьяка с фосфорноватистой кислотой в присутствии хлористоводородной кислоты при нагревании до металлического мышьяка. В зависимости от концентрации в исследуемом растворе – бурый осадок или бурое окрашивание. В эталоне – бурое окрашивание. Фосфорноватистая кислота получается при взаимодействии основного реактива – гипофосфита натрия и хлористоводородной кислоты разведенной: NaH2PO2 + HCl H3PO2 + NaCl As2O3 + 3H3PO2 2As↓ + H3PO3 As2O5 + 5H3PO2 2As↓+ 5H3PO3 Перечисленные испытания на примеси являются общими для большинства препаратов и дают лишь косвенную оценку степени очистки вещества. Таким образом, можно сделать вывод, что существуют 2 группы примесей, отношение к которым определяется степенью их опасности для здоровья человека. Это влияющие на фармакологический эффект (их не должно быть в препарате) и не влияющие, свидетельствующие о степени очистки. Отношение к этим примесям разное. Для обнаружения используются эталонный и безэталонный методы. Эталонный – это использование эталонов и определенных реакций (высокочувствительных, специфичных, воспроизводимых). Используя этот метод, необходимо соблюдать определенные правила работы с эталонами. В безэталонном методе – используется только реакция. Этот метод позволяет сделать вывод, присутствует или нет примесь в пределах чувствительности данной реакции. Определение окраски жидкостей, прозрачности и степени мутности растворов лекарственных средств Процессы дестабилизации, происходящие при хранении, отражаются на изменении физических и химических свойств веществ. О наличии таких изменений может свидетельствовать изменение окраски или появление какого-либо оттенка у порошка или приготовленного из него раствора. Например, лекарственные средства, содержащие фенольный гидроксил легко окисляются кислородом воздуха (фенол, резорцин, апоморфин, адреналин гидрохлорид, норадреналина гидротартрат и др.), поэтому растворы этих препаратов могут иметь окраску. Возможно также изменение растворимости. Например, под действием диоксида углерода растворимость барбитала-натрия и салицилата натрия уменьшается вследствие образования малорастворимых в воде диэтилбарбитуровой и салициловой кислот, поэтому водные растворы будут мутными, что не допускается НД. Следовательно такие показатели, как наличие или отсутствие окраски, прозрачности или мутности могут косвенно свидетельствовать о недоброкачественности ЛВ. Определение окраски жидкости (ГФ XI, вып. 1, с. 194) В тех случаях, когда необходимо определить допустимый предел окрашенных примесей проводят сравнение с эталонами цветности и по интенсивности окраски судят о качестве лекарственного средства. Окраску жидкостей определяют визуально (ГФ ХI) путем сравнения с соответствующими эталонами. Испытуемые жидкости и эталоны берут для сравнения в равных количествах. Сравнение проводят по общим правилам сравнения окраски: 1. пробирки должны быть одинакового стекла и диаметра (для равенства уровней одинакового объема в столбах жидкостей). 2. наблюдение проводят при дневном отраженном свете на матовобелом фоне визуально путем сравнения с соответствующими эталонами. 3. Бесцветными считаются жидкости, которые по цвету не отличаются от воды, а в случае растворов – от соответствующего растворителя. Бесцветный раствор рассматривают жидкости на матово-белом фоне. сверху через весь слой Для эталонов цветности вначале готовят 1) исходные растворы: Раствор А (хлорида кобальта) CoCl2*6H2O – розовый Раствор Б (дихромата калия) K2Cr2O7 - желто-оранжевый Раствор В (сульфата меди) CuSO4*5H2O – синий Раствора Г (хлорида железа) FeCl3*6H2O – желто-бурый Исходные вещества соответствующие: кобальта хлорида, калия дихромата, меди (II) сульфата, железа (Ш) хлорида. Смешением исходных растворов с раствором серной кислоты (0,1 моль/л) получают 4 основных раствора. Эталоны цветности для сравнения приготавливают из основных растворов путем разбавления их раствором серной кислоты (0,1 моль/л). Получают по 7 эталонов в каждой из четырех шкал оттенков (а, б, в, г).: коричневых, желтых, розовых, зеленых. Например: в частной ФС могут быть указания по цветности раствора – не более эталона 7б (самый слабый розовый оттенок). В качестве растворителя для приготовления основных растворов и эталонов используют 0,1 моль/л раствор серной кислоты. Сроки годности исходных и основных растворов - 1 год, эталонов 1-4 - 4 дня; эталоны 5-7 применяют свежеприготовленными. в ГФ XII изд. эталоны цветности унифицированы с эталонами Европейской фармакопеи (англ. алфавит) и в качестве растворителя для приготовления основных растворов и эталонов используют 1% раствор хлороводородной кислоты. Определение прозрачности и степени мутности растворов лекарственных веществ (ГФ Х1, Т. 1, С. 196) Прозрачность и степень мутности определяют путем сравнения исследуемого раствора с растворителем (если жидкость должна быть прозрачной) или эталоном (если определяют степень мутности). Жидкость считают прозрачной, если при ее рассмотрении невооруженным глазом не наблюдается присутствие нерастворенных частиц, кроме единичных волокон. Сравнение проводят с растворителем, взятым для приготовления раствора. Сравнение проводят по общим правилам сравнения прозрачности и степени мутности: 1. для сравнения берут равные объёмы испытуемой жидкости и эталонного раствора (5 или 10 мл). 2. пробирки должны быть с притёртыми пробками одинакового стекла и диаметра 3. наблюдение проводят при освещении электрической лампой матового стекла мощностью 40 Вт на черном фоне при вертикальном расположении пробирок (смотрят сбоку). Эталонами по ГФ служат взвеси в воде из исходных веществ гидразина сульфата и гексаметилентетрамина (метенамина). Вначале готовят прозрачные рабочие растворы (1% раствор гидразина сульфата и 10% раствор ГМТА). Смешением равных количеств (25мл : 25мл) рабочих растворов получают через сутки мутный исходный эталон, срок годности которого 2 месяца в склянках с притёртыми пробками. Разведением исходного эталона готовят основной эталон (15 мл исходного эталона помещают в мерную колбу ёмкостью 1 литр и доводят водой до метки). Эталонные растворы (I, II, III, IV) готовят из основного эталона разведением водой очищенной. Это система тройного разбавления. Рис. 2. Схема наблюдения прозрачности и степени мутности жидкостей. 1 - источник света; 2 - экран; 3 — зона контроля; 4 — глаз. Для определения степени окраски, прозрачности и степени мутности жидкостей в ГФ XII изд. : 1) предусмотрена возможность использования инструментальных методов (ФЭК, турбидиметрия). 2) Определение прозрачности допускает сравнение с самым слабым эталоном. Таким образом, определение степени цветности и степени мутности, как косвенный показатель доброкачественности, осуществляется через систему эталонов, применение которой требует знания определенных правил и умения работы с ними. Определение летучих веществ и воды Летучие вещества могут попасть в ЛП либо вследствие недостаточной очистки от растворителей и промежуточных продуктов в процессе получения, либо в результате накопления продуктов разложения. Вода в лекарственных веществах может содержаться в виде капиллярной, абсорбционно-связанной, химически связанной (гидратной и кристаллогидратной) или свободной. ГФ XI, вып. 1, с. 177 «Определение воды», описывает три метода определения летучих веществ и воды. 1. метод высушивания (применим как для определения воды, так и летучих веществ): по разности в весе вещества до и после высушивания. Первое взвешивание через 2 часа, затем каждый час. Высушивание проводят до постоянного веса в открытом бюксе. Условия указываются в частных ФС. 2. метод дистилляции (перегонки) - (применим только для определения воды): вещество помещается в специальный прибор, к нему добавляют толуол или ксилол (жидкости, не смешивающиеся с водой, и, одновременно, легче ее), проводят отгонку. В градуированном приемнике собирается вода, сверху которой находится органический растворитель (это препятствует испарению воды). Когда объем воды перестает увеличиваться, отгонку прекращают и отмечают объем отогнанной воды. 3. метод титрования реактивом Фишера: это химический метод акваметрии, дает возможность быстро и точно определить любые количества воды в органических и неорганических веществах (как гигроскопической, так и кристаллизационной), в летучих веществах – достоинства метода. Прибор для определения представляет собой замкнутую систему, изолированную от внешней среды – недостаток метода: бюретка, сосуд для подачи реактива, колба для титрования. Реактив Фишера – это раствор диоксида серы, йода и пиридина в метаноле: SO2 + I2 + N + CH3OH Метод основан на свойстве йода взаимодействовать с диоксидом серы только в присутствии воды в две стадии. Продукты реакции (H 2S04 и HJ) связывается пиридином, что количественно сдвигает равновесие вправо. H2O + SO2 + I2 + 3C5H5N 2C5H5N · HI + C5H5NSO3 C5H5NSO3 + CH3OH C5H5N HSO4CH3 Конец титрования определяется либо визуально по переходу окраски раствора (из желтого в красно-коричневый), либо электрометрически «до полного прекращения тока». Ограничение: нельзя применять метод для определения воды в веществах, реагирующих с компонентами реактива Фишера (аскорбиновая кислота, альдегиды, кетоны и тд). ГФ XII, вып. 2 ОФС "Определение воды" описывает три метода определения воды: 1. Метод К. Фишера (полумикрометод) 2. Микроопределение воды (кулонометрический метод) При кулонометрическом титровании необходимый для реакции К. Фишера йод образуется при анодном окислении йодид-иона: 2J− − 2e → J2 Образующийся йод реагирует с присутствующей водой и диоксидом серы в присутствии основания. Йод потребляется до тех пор, пока в среде присутствует вода. Избыток йода указывает на достижение конечной точки титрования. Количество оттитрованной воды пропорционально количеству электричества, пропущенному через ячейку. 1 моль йода соответствует 1 молю воды, а количество электричества 10,71 Кл соответствует 1 мг воды. Вследствие малого тока титрования кулонометрическое определение применяется для количественного определения микроколичеств воды: от 10 мкг до 10 мг. 3. Определение воды методом дистилляции Метод высушивания вынесен в отдельную ОФС и в частных ФС обозначен как показатель "Потеря в массе при высушивании" Предмет и содержание фармхимии. Основные проблемы и пути их решения. Терминология. Классификация. Комплекс специальных знаний провизора формируется путем изучения ряда предметов, являющихся содержанием специальности фармация (от греч. pharmakeia – применение лекарств) – это комплекс наук и практических знаний, включающий в себя вопросы изыскания, получения, изучения, хранения, изготовления и отпуска лекарственных средств. Ведущее место в этом комплексе наук принадлежит фармацевтической химии. Фармацевтическая химия изучает: вопросы получения ЛС их физические и химические свойства методы анализа ЛС с целью оценки их качества установление связи и закономерности между химическим строением и фармакологическим действием 5. изменения, происходящие при хранении, с целью установления оптимальных условий хранения Для решения этих задач провизору необходимы глубокие знания в области физики, математики, общетеоретических химических и медикобиологических дисциплин. 1. 2. 3. 4. Фарм химия – прикладная наука, занимая центральное место среди других специальных дисциплин, является связующим звеном между ними. Тесная связь с фарм технологией определяется тем, что, во-первых, провизор-аналитик осуществляет контроль качества ЛС, изготовленных в аптеке или на фарм предприятии, а, во-вторых, сотрудничество этих двух областей фармации позволяет решать вопросы обеспечения стабильности ЛС и выявление возможных химических несовместимостей в сложных лекарственных смесях. Для фармакогнозии знание фармхимии ЛС необходимо для изучения химического состава лекарственных растений, характеристики качества ЛРС и изыскания путей создания из него новых ЛС. Исследование взаимосвязи химической структуры и фармакологического действия и создание новых ЛС на основе изучения этих закономерностей объединяет фарм химию с фармакологией. Токсикологическая химия и фарм химия используют в решении своих задач целый ряд общих методов анализа. Объектом изучения фарм химии является ЛС. Рассмотрим, какой же смысл вложен в этот термин и какие еще термины используются в фарм химии. В фарм химии используются общие и специфические термины. Специфические термины аналогичны тем, которыми вы пользовались в аналитической, неорганической и органической химии и др. То есть при проведении количественного определения, используя тот или иной метод, мы называем его также, как и в аналитической химии. Характеризуя метод, пользуемся теми же понятиями – «обратное титрование», «контрольное титрование», «точка эквивалентности», «индикатор» и тд. Общие фармацевтические термины и их определения содержатся в терминологическом словаре (ЛС, ЛФ, ЛП). Огромный арсенал ЛС, используемых в медицине, естественно, должен классифицироваться. Существуют различные типы классификации. Основные – фармакологическая и химическая: 1. Фармакологическая (по Машковскому): ЛС делятся на группы в зависимости от механизма их действия на отдельные органы и системы организма (седативные, антидепрессанты, антиаритмические средства и тд). Достоинство – удобство для применения в практической медицине. Недостаток – в группе с одинаковой фармакологической направленностью оказываются вещества с разной химической структурой. Пример – аналептические средства, представители – камфора (терпен), кордиамин (производное пиридина), лобелин (алкалоид). 2. Химическая: классификация происходит с точки зрения общности химического строения ЛС. Это является основным недостатком классификации. Так, в группе производный пиридина оказываются противотуберкулезные средства (изониазид, фтивазид), витаминные (пиридоксина г/хл, никотиновая кислота), стимуляторы ЦНС (кордиамин). Однако эта классификация удобна для исследования взаимосвязи химической структуры и фармакологического действия, она позволяет унифицировать методы анализа веществ одной группы. В соответствии с решаемыми задачами выбирается тот или иной тип, либо используется смешанная классификация, где допускаются отклонения. Фармхимия использует химическую классификацию. Согласно данной классификации все ЛС делятся на неорганические (составляют несколько процентов от общего числа препаратов) и органические. Неорганические препараты мы будем изучать в соответствии с положением элементов в периодической системе элементов Менделеева. Органические ЛС циклические. Последние гетероциклическими. подразделяются же бывают на алифатические карбоциклическими и и Фармацевтический анализ. Его содержание и особенности. Фармакопейный анализ Фармацевтический анализ – это комплекс приемов и методов, позволяющих провести оценку качества ЛС. Это один из важнейших разделов фармхимии, а проведение его является основным содержанием работы провизора-аналитика. В зависимости от поставленных задач при проведении фармацевтического анализа осуществляются различные виды деятельности: 1. Фармакопейный анализ – это анализ ЛС и изготовленных из них лекарственных форм по фармакопейной статье (ФС, ФПС, ВФС). Итогом является вывод о возможности или невозможности использования в медицине исследуемого объекта. 2. Постадийный контроль производства ЛС: от контроля исходного сырья до контроля качества полученного ЛС, анализ по технологическому регламенту, спецификации. 3. Анализ лекарственных форм индивидуального изготовления – это внутриаптечный контроль качества лекарственных форм, приготовленных по индивидуальным рецептам (экспресс-анализ). Анализ проводят по ГФ, инструкциям и методическим рекомендациям. 4. Биофармацевтический анализ – это анализ ЛС в биологических жидкостях (кровь, моча, ткани и т.д.). Анализ проводят по экспериментальным методикам. Фармакопейный анализ При проведении фармакопейного анализа прежде всего необходимо удостовериться в подлинности вещества, то есть тем или иным способом или комплексом испытаний доказать, что это именно то вещество. ТО есть отвечаем на вопрос – что? Убедившись в подлинности, необходимо проверить его доброкачественность, то есть ответить на вопрос – не содержит ли вещество примесей, снижающих его фармакологический эффект или, более того, токсичных. Здесь указаны также константы – температура плавления, удельный показатель поглощения, удельное вращение и тд., свидетельствующие о чистоте и подлинности. Выполнив этот этап работы, необходимо провести определение количественного содержания действующего вещества в ЛП. Только после получения удовлетворительного ответа на эти три вопроса (что? какое? сколько?) можно сделать вывод о пригодности к употреблению ЛС. Для проведения этих исследований применяются физические, химические, физико-химические и биологические методы анализа, описанные в ГФ Х1 издания выпуск 1 «Общие методы анализа». В частных статьях использовать для решения задач ФА можно только описанные в ГФ методы. Следовательно, фармакопейный анализ – это комплекс официальных (то есть разрешенных фармакопеей) методов исследования ЛС и ЛФ, используемых: для подтверждения подлинности ЛП проверки отсутствия или предельного содержания примесей количественного определения действующего вещества. Статьи и положения ГФ носят законодательный характер. Законодательный характер фармакопеи определяет контрольные функции фарм анализа. Если полученные при проведении исследования результаты позволяют сделать вывод о том, что ЛП удовлетворяет (или соответствует) требованиям ГФ, следовательно, это делает возможным применение ЛП в медицинской практике. Выражение «фармакопейный препарат» обычно является синонимом понятия «пригодный для медицинского применения». Таковы задачи фармацевтического анализа вообще и фармакопейного в частности, а его содержание, то есть перечень приемов и методов, используемых для выполнения этих задач, имеет свои особенности: 1. набор методов должен делать возможным анализ веществ самой различной природы в самых различных концентрациях 2. должен делать возможным анализ как чистых компонентов (индивидуальных веществ), так и сложных многокомпонентных лекарственных смесей 3. арсенал ЛС постоянно пополняется новыми препаратами, поэтому постоянно совершенствуется и набор методов анализа 4. к постоянному развитию и применению более точных и чувствительных методов анализа обязывает и то, что объект исследования провизора-аналитика это ЛВ, от качества которого зависят жизни и здоровье человека. Отсюда и высокие требования к методам, разрешенным для анализа ЛС (то есть фармакопейным): специфичность, чувствительность, точность, экономичность (малый расход исследуемого вещества, реагентов и времени) Таким образом, фарм анализ – это постоянно совершенствующийся комплекс физических, химических и биологических методов анализа, описанных в ГФ, обеспечивающий решение задач по контролю качества как индивидуальных ЛС, так и сложных ЛФ с содержанием в них самых различных концентраций этих веществ и отвечающих высоким требованиям с учетом особой ответственности провизора перед обществом за жизнь и здоровье человека.
