Анализ двухкомпонентных лекарственных форм с применением титриметрических и инструментальных методов анализа

В ходе выполненной работы можем сделать общие выводы.
К качеству лекарственных средств предъявляются высокие требования, поскольку они призваны гарантировать эффективность и безопасность препарата, следовательно, и здоровье каждого отдельного пациента.
Важной составляющей обеспечения качества лекарственных с редств является фармацевтический анализ - совокупность методов, позволяющих оценить параметры качества биологически активных веществ на всех этапах производства лекарств.
Среди методов фармацевтического анализа можно выделить химические, физические и физи ко-химические.
В последнее время особенно возросло значение инструментальных методов анализа, что связано с научно-техническим прогрессом.
Количественный анализ компонентов проводят преимущественно методами титрометрии.
Больши ...

План



Введение
Глава 1. Принципы фармацевтического анализа лекарственных форм
1.1. Общая классификация лекарственных форм
1.2. Анализ готовых лекарственных форм
1.3. Общая характеристика и классификация методов фармацевтического анализа
1.4. Особенности анализа многокомпонентных лекарственных форм
Выводы к первой главе


Глава 2. Методы анализа двухкомпонентных лекарственных форм
2.1 Особенности химических методов анализа
2.1.1. Особенности титриметрических методов анализа
Выводы ко второй главе


Глава 3. Методы анализа двухкомпонентных лекарственных форм
3.1 Условия качественного анализа двухкомпонентных лекарственных форм
3.2 Количественный титриметрический анализ
3.2.1 Титриметрический анализ без разделения компонентов смеси
3.2.2 Титриметрический анализ бикомпонентных лекарственныхформ после разделения ингредиентов

Выводы к третьей главе


Заключение

Список использованной литературы

Фармацевтический анализ - основа фармацевтической химии. Как отдельная отрасль химии она имеет собственные особенности, которые отличают его от прочих видов анализа. Характерная особенность заключаются в том, что анализу подвергаются вещества разл ичной химической природы: неорганические, органические, радиоактивные, органические соединения простой до сложной природы.
Объектами фармацевтического анализа являются как индивидуальные лекарственные вещества, так и смеси, содержащие различное число комп онентов.
Способы фарманализа нуждаются в совершенствовании. Это связано с повышением требований к качеству лекарственных средств и к количественному содержанию в них биологически-активных веществ. Именно по этой причине к фармацевтическому анализу предъявл яют высокие требования. Он должен быть специфичен, чувствителен, соответствовать нормативным требованиям Государственной фармакопеи X и XI и другой НТД (ФС, ГОСТ), выполняться в кротчайшие сроки, с минимальным количеством испытуемых препаратов и реактивов.
Фармацевтический анализ предусматривает разные формы контроля качества лекарственных средств: биофармацевтический анализ; постадийный контроль производства; анализ лекарственных форм индивидуального изготовления; экспресс-анализ в условиях аптеки, фармако пейный анализ.
На результатах фармакопейного анализа делается заключение о соответствии лекарственного средства требованиям Государственной фармакопеи или другой НТД. При отклонении от требований лекарство не допускается к применению.
Именно на основании таких требований необходимо использование не только химических, но и более чувствительных физико-химических методов оценки качества лекарств.
Выполнение фармакопейного анализа позволяет установить подлинность лекарственного средства, чистоту, определить ко личество активного вещества или ингредиентов. Каждый этап анализа имеет конкретную цель, на основании этого их нельзя сматривать отдельно. Они дополняют друг друга и тесно взаимосвязаны. Например, температура плавления, растворимость, рН среды водного раст вора являются критериями подлинности и чистоты лекарственного вещества.
Таким образом, целью данной работы является исследование методов фармацевтического анализа, а именно титриметрических и инструментальных.
Объектом исследования были определены двухкомп онентные лекарственные препараты.
Предметом исследования стали методы титриметрического и инструментального анализа.
Для достижения поставленной цели необходимо решение поставленных задач: теоретическое изучение вопросов фармацевтического анализа, выяснит ь особенности анализа двухкомпонентных лекарственных препаратов, определить условия проведения титриметрического и инструментального методов анализа двух- и более компонентных препаратов.

В результате теоретического анализа методов фармацевтического анализа различных форм лекарственных препаратов можем сказать, что анализ двухкомпонентных лекарственных форм можно производить путем применения инструментальных и титриметрических методов. Обязательным условием применения таких методов является учитывание физических, химических, биологических свойств лекарственных веществ.
Глава 2. Методы анализа двухкомпонентных лекарственных форм
2.1 Особенности химических методов анализа
Как уже упоминалось, методы химического анализа используются для определения подлинности лекарственного вещества, исследования их на чистоту и количественное определение.
Для идентификации применяют реакции, сопровождающиеся внешними эффектами, такими как изменение окраски, выделение газа, выпадение или растворение осадка. Определение неорганических лекарственных веществ происходит с помощью характерных химических реакций на катионы и анионы, входящие в состав молекул. Химические реакции идентификации лекарственных веществ органического происхождения, проводятся на основе функционального анализа [4].
Чистота лекарственных веществ определяется с применением чувствительных и специфичных реакций для определения допустимых концентраций содержания примесей.
Как свидетельствует практика, химические методы показали себя как надежные и эффективные. Они дают возможность провести анализ с высокой достоверностью и за короткое время. В случае некорректных результатов анализа их перепроверяют с помощью химических методов.
Методы химического анализа включают в себя и количественные, среди них выделяю гравиметрический, титриметрический, газометрический и количественный элементный анализ.
2.1.1. Особенности титриметрических методов анализа
В большинстве случаев титриметрические методы применяют количественной оценки лекарственного вещества в лекарственной форме.
Возможность применения методов титриметрического анализа определяется некоторыми факторами [2]:
- способом установления точки эквивалентности; дозировкой лекарственного вещества в лекарственной форме. Дело в том, что низкая чувствительность метода требует большой навески вещества.
- влияние вспомогательных веществ (наполнителей, консервантов, растворителей, стабилизаторов).
Эти ограничения стали причиной того, что для количественного определения лекарственного вещества в лекарственной форме применяют иной метод определения.
Таким образом, титриметрические методы не рекомендуется применять из-за низкой их чувствительности.
Например, для получения точных результатов (при условии расхода 20 мл 0,1 М раствора титранта), необходимо взять для анализа большое количество лекарственной формы: примерно 500 мл раствора платифиллина гидротартрата для инъекций 0,2%; 670 мл раствора атропина сульфата для инъекций 0,1%; 1500 мл раствора скополамина гидробромида для инъекций 0,05%; 40 таблеток резерпина (по 0,1 мг) [5].
Для таких анализов лекарственных форм титриметрические методы заменяют чувствительными физико-химическими методами.
Фотометрические методы (спектрофотометрия, фотоколориметрия) применяют для определения именно малых доз лекарственного вещества в лекарственной форме [1]. Такие методики применяют преимущественно для анализа лекарственных форм, содержащих такие группы биологически активных веществ, как антибиотики, гормоны, витамины.
Экстракционно-фотометрические методы применяют для анализа лекарственных форм с содержанием лекарственных веществ, относящихся к органическим основаниям. При этом реактивами выступают пикриновая кислота, тропеолииовые и другие красители, которые образуют окрашенные комплексы с последующим извлечением их с помощью органических растворителей (хлороформ) и, таким образом, определяют оптическую плотность полученной вытяжки.
Для количественного определения содержания алкалоидов используют турбидиметрию. Это метод количественного анализа, основанный на измерении интенсивности света, поглощаемого суспензией твердого вещества (источник и приемник излучения находятся при этом на одной линии). Метод эффективен для исследования кордиамина и глюкозы в растворах, а также лекарственных форм, изготовленных в условиях аптеки. Параллельно может быть применена рефрактометрия [5].
Биологические методы исследования применяют для количественного определения в лекарственной форме сердечных гликозидов.
Микробиологические методы анализа применяют для определения активности антибиотиков.
Выводы ко второй главе
Изучение титриметрических методов испытаний компонентов лекарственных веществ в двухкомпонентных лекарственных формах показало, что применение методов имеет ряд характерных особенностей, которые связаны со свойствами отдельных компонентов.
Так, при проведении количественных анализов компоненты лекарственной формы могут влиять друг на друга, вступать в реакции между собой и растворителями, образовывать новые соединения и комплексные соли. Это требует скрупулезного подбора методов фарманализа, поскольку очень важно определить правильно и точно содержание лекарственного вещества в препарате.
Глава 3. Методы анализа двухкомпонентных лекарственных форм
3.1 Условия качественного анализа двухкомпонентных лекарственных форм
Трудность идентификации двухкомпонентных лекарственных форм состоит в том, что один компонент может мешать обнаружению другого, а также реактив может реагировать одновременно с двумя компонентами. Такое явление происходит в случае отсутствия характерных реакций для каждого из компонентов. Случается, что некоторые компоненты могут способствовать открытию других.
Таким образом, при анализе двухкомпонентных лекарственных форм возможны варианты идентификации лекарственного вещества при совместном присутствии [2,5].
1. Для идентификации веществ выбраны характерные реакции, применение которых не мешает обнаружению одного компонента в присутствии другого.
2. Подобран реактив, который реагирует последовательно с каждым компонентом. Например, раствор формальдегида в концентрированной серной кислоте при обнаружении кодеина в смеси с кислотой ацетилсалициловой, вначале образует сине-фиолетовое (кодеин), а затем красное окрашивание (кислота ацетилсалициловая).
3. Химический реактив вступает в реакцию с обоими компонентами, но продукты реакции легко разделяются. Примером может быть анализ смеси натрия бензоата и натрия салицилата. При взаимодействии с раствором сульфата меди в присутствии хлороформа, хлороформный слой приобретает голубой цвет (бензоат-ион), водный - зеленый (салицилат-ион).
4. Один компонент лекарственной формы дает цветную реакцию в присутствии реактива на другой. Так, с помощью реакции азосочетания, обнаруживают первичные ароматические амины. Если в смеси находится резорцин необходимость добавления р-нафтола отпадает.
5. Вначале при введении реактива обнаруживают один компонент, а потом последовательно открывают следующий. Примером такого анализа может быть обнаружение бензокаина в смеси натрия гидрокарбоната и метамизолом-натрия, при этом происходит реакция образования азокрасителя. После добавления хлороводородной кислоты выделяются пузырьки газа (гидрокарбонат-ион), при следующем добавлении раствора нитрита натрия появляется быстроисчезающее сине-фиолетовое окрашивание (метамизол-натрий) и, наконец, от добавления щелочного раствора р-нафтола смесь приобретает красный цвет (бензокаин).
6. Невозможно определить один из компонентов в присутствии другого без предварительного их разделения. Для разделения компонентов смеси применяют воду, растворы кислот или щелочей, органические растворители (этанол, эфир, хлороформ). После чего, в новых экстрактах идентифицируют каждый из компонентов.
7. Для идентификации и разделения компонентов твердых лекарственных форм применяют разные виды хроматографии. Например, в ТСХ-анализе используют пластины «Силуфол УФ-254». На пластины наносят раствор или хлороформный экстракт из лекарственной формы и раствор стандартного образца. В результате хроматографии пятна на хроматограмме проявляют с помощью цветных реакций или УФ-света. Такие методики применимы в анализе мазей и аэрозолей.
8. Анализ жидких двухкомпонентных лекарственных форм усложняется присутствием в них галеновых препаратов. Настои и отвары часто мешают обнаружить другие ингредиенты. Поэтому первым этапом идентификации должна быть экстракция или разделение компонентов с помощью бумажной, тонкослойной или другой хроматографии.
3.2 Количественный титриметрический анализ
Для количественного анализа применяют титриметрические методы. Их применение основано на особенностях химических и физических свойств компонентов, входящих в состав лекарственных форм. Также титриметрический метод сложен тем, чем больше сходств в свойствах компонентов, тем труднее с осуществить определение каждого из них.
Во время анализа лекарственных форм, содержащих два и более ингредиента, не часто удается выбрать общий метод, который позволит определить все компоненты. Таким образом, используют комплекс нескольких методов, основанных на особенностях химических и физических свойств компонентов (растворимость, кислотно-основные, окислительно-восстановительные свойства, возможность взаимодействия с различными титрантами и реактивами).
Химический количественный анализ лекарственных веществ двухкомпонентных смесей возможен без разделения компонентов смеси или после предварительного разделения смеси на компоненты [2].
3.2.1 Титриметрический анализ без разделения компонентов смеси
Титриметрический анализ лекарственных смесей, содержащих два и более компонента, можно проводить без их разделения.
Сначала определяют условия, которые позволят определить компоненты, чтобы они не мешали определению других.
Для этого применяют титриметрический метод. Как мы уже указывали, принцип его основан на отличии свойств веществ, входящих в состав смеси (кислотно-основные свойства, комплексообразования, растворимость) [4].
Зачастую применяют методы, которые базируются на одновременном титровании двух компонентов. После чего определяют количество одного из компонентов с использованием методов, основанных на свойствах, характерных для данного вещества. Затем рассчитывают разность между количеством миллилитров титрантов, использованных на каждое титрование.
Например, в смеси солей органических оснований (гидрохлоридов, гидробромидов, гидройодидов) и галогенидов (хлориды натрия, калия) вначале титруют сумму гидрогалогенидов и галогенидов (индикатор бромфеноловый синий) аргентометрически, потом определяют связанную кислоту с помощью метода нейтрализации (индикатор фенолфталеин) [3]. По разности устанавливают содержание галогенида.
В другом случае при отсутствии в смеси других окисляющихся компонентов один из них можно определить окислительно-восстановительным методом. Так в смесях определяют производные фенолов (резорцин) с помощью броматометрического метода. Если в смеси присутствует легкоокисляющееся вещество, то вначале фенол выделяют с помощью эфира.
При отсутствии окисляющихся компонентов первичные ароматические амины определяют избирательно методом нитритометрии. С помощью данного метода можно определить нитропроизводные, после предварительного их гидрирования (левомицетин), а после гидролиза - ацетиламинопроизводные (парацетамол).
Если один из компонентов смеси является соль цинка, кальция, ртути, магния или других тяжелых металлов применяют комплексонометрию. При этом определенное комплексонометрически количество соли вычитают из суммы компонентов, предварительно оттитрованной смеси солей с одинаковыми анионами.
Кислотно-основное титрование лекарственных форм с двумя компонентами основано на отличии констант диссоциации компонентов. Поэтому этот метод используют при анализах смесей компонентов с кислотно-основными свойствами [1].
Дифференцированное титрование кислотных смесей, оснований и их солей будет результативным, когда константы диссоциации компонентов смеси отличаются не меньше чем в 1000 раз.
Ступенчатое кислотно-основное титрование основано на последовательном определении компонентов в одной пробе с применением разных индикаторов. Данный метод будет эффективным при определении компонентов лекарственной формы, в состав которой входят карболовые кислоты в сочетании с барбитуратами или органическими основаниями, аминокислоты с аскорбиновой и никотиновой кислотами [2].
В присутствии одного лекарственного вещества, проявляющего кислотные или основные свойства, титрование проводят алкалиметрическим или ацидиметрическим методом. Подбор индикатора происходит на основании значения константы диссоциации. Так, для титрования хлороводородной кислоты используют метиловый красный, аминокапроновой - фенолфталеин, глутаминовой - бромтимоловый синий.
Варьирование индикаторов происходит при следующих обстоятельствах [3,5].
1. Испытуемая смесь состоит из двух компонентов, которые отличаются по основности - применяют разные индикаторы и проводят последовательное титрование первого, затем второго ингредиента. При титровании компонентов с разными константами диссоциации сначала титруют сильные, затем - слабые кислоты (основания). Также использую отличия рН растворов для определения смесей кислот или оснований.
2. Если один из компонентов является кислотой, а другой - солью или основанием, то вначале в одной навеске титруют кислоту, а затем - образовавшиеся соль или основание. После чего рассчитывают разность количеств растворов потраченных на титрование кислоты и щелочи.
3. При анализе смеси лекарственных веществ, один из компонентов которой нерастворим или малорастворим в воде, применяют смешанные или несмешивающиеся растворители (воду и спирт). Выбор необходимых индикаторов и растворителей, производят путем последовательного титрования двух лекарственных веществ имеющих различные константы диссоциации, проявляющие кислотные или основные свойства.
4. Метод неводного титрования позволяет количественно определять компоненты без разделения двухкомпонентных лекарственных форм. С этой целью используют два основных способа. Суть первого заключается в титровании каждого компонента в растворителе, где проявляется его кислотное или основное свойство. Такой способ дает возможность определять смеси кислоты и соли, основания и соли, кислоты и основания. Суть второго способа основана на дифференцированном титровании обоих лекарственных веществ в одном растворителе, с разными константами ионизации. Так титруют смесь нескольких оснований и смесь оснований с солями. В среде ледяной уксусной кислоты титрованием можно последовательно определять смесь сильного и слабого органического основания без разделения.
5. Последовательное титрование одной навески лекарственной формы вначале в водной, а затем в неводной среде. Применяется если в составе бинарной лекарственной формы находятся слабые основания (пуриновые алкалоиды) и алкалоиды с сильными основными свойствами. Если лекарственная форма содержит пуриновые алкалоиды и слабокислые вещества (барбитураты), то после предварительного извлечения эфиром для определения последних применяют алкалиметрический метод. Для определения пуриновых алкалоидов в такой навеске применяют метод неводного титрования в неводной среде.
3.2.2 Титриметрический анализ бикомпонентных лекарственных форм после разделения ингредиентов
Разделение двухкомпонентных смесей методом экстракции основано на отличии растворимости ингредиентов в воде и органических растворителях, а также на отличии кислотно-основных свойств. По этому принципу лекарственные вещества подразделяют на группы.
Большинство неорганических веществ в органических растворителях не растворяются. Так, например, оксиды металлов растворимы в кислотах, но нерастворимы в воде. Хорошо растворимы в воде соли неорганических кислот и щелочных, щелочноземельных, тяжелых металлов (за исключением сульфатов кальция и бария) [2].
Органические кислоты алифатического ряда, аминокислоты, оксикислоты, в большинстве случаев растворимы в воде. Ароматические кислоты практически нерастворимы в воде (бензойная, салициловая, ацетилсалициловая), но растворяются в органических растворителях.
Растворяются в воде и не растворяются в органических растворителях (хлороформ, эфир) соли органических кислот (лимонной, молочной, бензойной, салициловой, уксусной), натриевые соли барбитуратов, сульфаниламидов.
Органические основания хорошо растворяются органическими растворителями, но в воде практически нерастворимы. Органические основания и алкалоиды хорошо растворимы в кислотах, при этом образуют соли.
Соли органических оснований нерастворимы в эфире и хлороформе, но хорошо растворимы в воде и этаноле. Некоторые из солей органических оснований (кокаина гидрохлорид, папаверина гидрохлорид) хорошо растворимы как в воде, так и в хлороформе [5].
Фенолы растворяются в щелочах, образуя феноляты (феноксиды). Одноатомные и двухатомные простые фенолы легко растворяются в воде. Фенолы сложной химической структуры в воде нерастворимы. Некоторые азотсодержащие соединения (сульфаниламиды, алкилуреиды сульфокислот, циклические уреиды) растворяются в щелочах и образуют натриевые соли.