Національний фармацевтичний університетКафедра фармацевтичної хімії

Тема лекції: ”Фізичні та фізико-хімічні методи, що використовують при стандартизації лікарських засобів. Особливості стандартизації лікарських

препаратів”.

РЕФРАКТОМЕТРІЯ

sinsin1

VVn

3

Рефрактометрія

2.2.6. ПОКАЗНИК ЗАЛОМЛЕННЯ (ІНДЕКС РЕФРАКЦІЇ)

CFnn 0

,0

FnnC

де С – концентрація розчину, %;n  – показник заломлення розчину;no – показник заломлення розчинника в таких самих

умовах;F – фактор, що дорівнює величині приросту показника

заломлення при збільшенні концентрації на 1%.

Рефрактометрія

Определение показателя преломления применяется для установления подлинности и чистоты вещества. Метод рефрактометрии применяют также для определения концентрации вещества в растворе, которую можно вычислить по формуле:

Fпп

Х 0 , где:

Х – концентрация раствора; n – показатель преломления раствора; n0 – показатель преломления растворителя при той же температуре; F – фактор, равный величине прироста показателя преломления при

увеличении концентрации на 1 % (устанавливается экспериментально).

1. Розрахуйте концентрацію розчину кальцію хлориду, якщо показник заломлення розчину – 1,3445, показник заломлення розчинника – 1,3330.

Концентрація кальцію хлориду, %

Фактор показника заломлення

1 0,00120 2 0,00120 3 0,00120 4 0,00117 5 0,00116 6 0,00116 7 0,00116 8 0,00115 9 0,00115

10 0,00115

Fnn%Х 0

Рассчитываем приблизительную концен-трацию с использованием фактора показа-теля преломления F для 1%-ного раствора:

%58,900120,0

3330,13445,1F

nn%Х%1

0

Для найденной концентрации ≈10% фактор показателя преломления составляет 0,00115. Делаем пересчет точной концентрации раствора:

%0,1000115,0

3330,13445,1F

nn%Х%10

0

%07,1000142.0

3332,13475,1(%)(%) 0

XF

nnX

гмлгXF

млnnгX 1007,010000142.0

13332,13475,1)(100

1)( 0

2. Рассчитайте содержание глюкозы (в %, в г) в растворе для инъекций, если показатель преломления раствора равен 1,3475; показатель преломления растворителя – 1,3332; фактор показателя преломления – 0,00142.

3. Розрахуйте концентрацію розчину натрію хлориду (у г/мл), якщо показник заломлення розчину – 1,3415, показник заломлення розчинника – 1,3330, фактор показника заломлення – 0,00170.

Розчину натрію хлориду 5% – 1000 мл

г5010000170,0

1000)3330,13415,1(100F

V)nn(Хг .пр/п0

n = no + n1 + n2 + … + ni

n = no + C1F1 + C2F2 + … + CiFi

,)...(

1

2201 F

FCFCnnC ii

де n – показник заломлення розчину суміші речовин;no – показник заломлення розчинника в таких самих

умовах;С2 та Сi – відомі концентрації речовин, %;F1, F2, Fi – відповідні фактори.

4. Розрахуйте кількісний вміст глюкози у двокомпонентній лікарській формі (у г/мл), якщо: показник заломлення розчину – 1,3487; показник заломлення води – 1,3330; вміст кислоти аскорбінової в 100мл лікарської форми 0,9; фактор показника заломлення 1% розчину кислоти аскорбінової 0,00160; фактор показника заломлення безв. глюкози 0,00142.

Розчину глюкози 10% – 100 мл Кислоти аскорбінової 1,0

г04,1010000142,0

100)00160,09,03330,13487,1(100F

V)FСnn(Хг

.глюк

.пр/п

тик.аскорб.заломл.показн

тик.аскорб0

гF

VFCnnKIгрX

KI

прописипоCaClCaCl 97,310000130,0

20000133,002,33331,13397,1100

)( 220

%987,100130,0

00133,002,33331,13397,1)(% 220

KI

CaClCaCl

F

FCnnKIX

5. Рассчитайте содержание калия йодида (в %, в г) в микстуреКальция хлорида 3,0

Калия йодида 2,0Воды дистиллированной 200,0

если показатель преломления раствора равен 1,3397; показатель преломления растворителя 1,3331; концентрация кальция хлорида в этой микстуре, определенная комплексонометрическим титрованием, составляет 3,02%; фактор показателя преломления для 3% раствора кальция хлорида – 0,00133; фактор показателя преломления раствора калия йодида – 0,00130.

Поляриметрія

20][ D20

l

Для рідких індивідуальних речовин

Для речовин у розчині

cl

100020][ D

де:с – концентрація розчину, г/л

20][1000

Dlc

20][100

DlС

Ідентифікація 1. Розрахуйте питоме оптичне обертання кислоти глутамінової, якщо кут обертання, визначений за методикою ДФУ становить + 6,1о, довжина поляриметричної трубки – 1,9995 дм, вміст води – 0,5%. Питоме оптичне обертання (2.2.7). Від +30.5° до +32.5°, у перерахунку на суху речовину. Визначення проводять, використовуючи розчин S. (ДФУ) Розчин S. 5.00 г субстанції при слабкому нагріванні розчиняють у 1М розчині кислоти хлористоводневої і доводять об'єм розчину тією самою кислотою до 50.0мл.

%100,501000,5

V100m%С

нур

66,30)5,0100(9995,110

1001001,6)%100(l%C

100100][вологи

20D

Кількісне визначення. 2. Рассчитать концентрацию раствора оптически активного вещества (в %), если угол вращения равен + 4,81º; длина кюветы 0,995 дм; удельное оптическое вращение + 52º. 3. Розрахуйте концентрацію (у %; у г/мл) глюкози в лікарській формі, якщо: кут обертання розчину складає +5,32о, питоме обертання +52,5о, довжина поляриметричної трубки 0,9995 дм.

Розчину глюкози 10% – 200 мл

l%C100][ 20

D

%14,10

9995,05,5210032,5

l][100%C 20D

або

г28,209995,05,5220032,5

l][V

Хг 20D

.пр/п

%25,9529995,081,4100

l100c 20

D

15

Фотометричні методи аналізу – група

методів, які ґрунтуються на вибірковому

поглинанні, розсіюванні чи флуоресценції

електромагнітного випромінювання сполукою, що

аналізується (або її розчином), і служать для

дослідження будови, ідентифікації та кількісного

визначення лікарських речовин.

kb

0

10JJ kb

JJlg 0

де – інтенсивність випромінювання, що падає на речовину; – інтенсивність випромінювання, що пройшло крізь речовину; – товщина шару речовини в сантиметрах; – показник поглинання – величина обернено пропорційна тій

товщині шару, проходячи крізь яку потік випромінювання ослаблюється в 10 разів.

Спектрофотометрія в ультрафіолетовій та видимій області

Е=h=hc/де: Е – енергія (в ергах);

h – стала Планка (6,6210-27 ергс); – довжина хвилі, см; – частота (в герцах).

0IIT

Ck 0I

100IT

де С – концентрація розчину; - показник поглинання розчину, концентрація якого дорівнює 1

10.м.МA %1

см1

bCIIlg 0 bCA

Крива залежності поглинання від довжини хвилі або хвильового числа називається спектром поглинання речовини і є її специфічною характеристикою.

Спектрофотометрія Ідентифікація. 1. Зробіть висновок про відповідність вимогам ДФУ за пунктом В розділу «ідентифікація» субстанції дифенгідраміну гідрохлориду, використовуючи УФ-спектр поглинання. (ДФУ) B. 50мг субстанції розчиняють у 96% спирті Р і доводять об'єм розчину тим самим розчинником до 100.0мл. Ультрафіолетовий спектр поглинання (2.2.25) одержаного розчину в області від 230нм до 350нм повинен мати три максимуми: за довжин хвиль 253нм, 258нм і 264нм. Відношення оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 258нм до оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 253нм має бути від 1.1 до 1.3. Відношення оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 258нм до оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 264нм має бути від 1.2 до 1.4.

610,0А253 720,0А258 560,0А264

)3,11,1(180,1610,0720,0

АА

253

258 )4,12,1(286,1560,0720,0

АА

264

258

2. Зробіть висновок про відповідність субстанції піридоксину гідрохлориду вимогам монографії ДФУ, використовуючи УФ-спектр поглинання в 0,1М розчині кислоти хлористоводневої. (ДФУ) А. 1.0мл розчину S, приготованого, як зазначено в розділі "Випробування на чистоту", доводять 0.1М розчином кислоти хлористоводневої до об'єму 50.0мл (розчин (а)). 1.0мл розчину (а) доводять 0.1М розчином кислоти хлористоводневої до об'єму 100.0мл. Ультрафіолетовий спектр поглинання (2.2.25) одержаного розчину в області від 250нм до 350нм повинен мати максимум за довжини хвилі від 288нм до 296нм. Питомий показник поглинання в максимумі має бути від 425 до 445. Розчин S. 2.50г субстанції розчиняють у воді, вільній від вуглецю діоксиду, Р і доводять об'єм розчину тим самим розчинником до 50.0мл.

b%САА %1

см1

2,5 г – 50,0мл Х г – 1 мл Х = 0,05г

0,05 г – 50,0мл Х г – 1 мл Х = 0,001г доводимо розчинником до 100мл => 0,001% раствор

430,0А 4301001,0

430,0b%С

АА %1см1

Випробування на чистотуАдреналіну тартрат (ДФУ 1.1, С.283). Випробування на чистоту. Визначення домішки адреналону – 50,0 мг субстанції розчиняють у 0,01 М розчині кислоти хлористоводневої і доводять об’єм розчину тією самою кислотою до 25,0 мл. Оптична густина одержаного розчину, виміряна за довжини хвилі 310 нм, не має перевищувати 0,10

OH

OH

NH

CH3

OHH

OH

OH

NH

CH3

O

адреналін адреналон

Цефотаксим натрію (ДФУ 1.2, С.580) Випробування на чистоту. Визначення питомого показника поглинання – від 360 до 390 у перерахунку на безводну речовину. Визначення проводять у максимумі за довжини хвилі 235 нм. 20 мг субстанції розчиняють у воді Р і доводять тим самим розчинником до 100,0 мл. 10 мл одержаного розчину доводять водою Р до 100,0 мл

УФ-спектр поглинання 0,002% водного розчину натрію цефотаксиму

Диметилсульфоксид (ДФУ 1.2, 425). Випробування на чистоту. Визначення оптичної густини – Крізь субстанцію пропускають струмінь азоту Р протягом 15 хв. Оптична густина субстанції, виміряна за дожини хвилі 275 нм має бути не більше 0,30, оптична густина субстанції, виміряна за дожин хвиль 285 нм та 295 нм має бути не більше 0,20. Як компенсаційний розчин використовують воду Р. Ультрафіолетовий спектр поглинання субстанції в області від 270 нм до 350 нм не повинен мати максимуму

SCH3 CH3

O

Рибофлавін (ДФУ 1.1, С. 445). Випробування на чистоту. Визначення оптичної густини – розчин, приготований для випробування “Кількісне визначення”, розбавляють рівним об’ємом води Р. Ультрафіолетовий спектр поглинання одержаного розчину має чотири максимуми поглинання за довжини хвиль 223 нм, 267 нм, 373 нм і 444 нм. Відношення оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 373 нм до оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 267 нм має бути від 0,31 до 0,33, відношення оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 444 нм до оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 267 нм має бути від 0,36 до 0,39

УФ-спектр поглинання 0,0026% водного розчину рибофлавіну

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

А

С, 1∙10-5 г/мл

Градуювальний графік залежності оптичної густини від концентрації розчинів диклофенаку диетиламіну у воді очищеній

NH

Cl

ClCOO-

(H5C2)2NH2

+

САА см %1

1

стст СС

AA

ст

ст

АСАС

де А і Аст – оптичні густини досліджуваного та стандартного розчинів

відповідно;Сст – концентрація стандартного розчину.

100АBСАС

ст

ст

де В – вміст речовини, що аналізується, у даному зразку ФСЗ у відсотках.

100АKBСАС

ст

ст

де К – коефіцієнт перерахунку; солі.м.М

основи.м.МK

.

Кількісне визначення. 3. Розрахуйте оптичну густину розчину при визначенні рибофлавіну в субстанції методом спектрофотометрії згідно монографії ДФУ, якщо вміст рибофлавіну в субстанції – 99,2%, втрата в масі при висушувані – 1,0%. (ДФУ) 65.0мг субстанції поміщають у мірну колбу коричневого скла місткістю 500мл і суспендують у 5мл води Р. Коли субстанція цілком змочена, додають 5мл розчину натрію гідроксиду розведеного Р і перемішують до повного розчинення. Потім додають 100мл води Р, 2.5мл кислоти оцтової льодяної Р і доводять об'єм розчину водою Р до 500.0мл. 20.0мл одержаного розчину поміщають у мірну колбу коричневого скла місткістю 200мл, додають 3.5мл розчину 14г/л натрію ацетату Р і доводять об'єм розчину водою Р до 200.0мл. Оптичну густину (2.2.25) одержаного розчину вимірюють за довжини хвилі 444нм. Вміст рибофлавіну обчислюють, використовуючи питомий показник поглинання, що дорівнює 328.

)%100(VmA100VVА%Х

вологип%1см1

2мк1мк

419,01000,2000,500

)1100(0,200650,03282,99100VV

)%100(VmA%ХА2мк1мк

вологип%1см1

4. Розрахуйте кількісний вміст нітрофуралу (фурациліну) при визначенні методом спектрофотометрії згідно методики ДФУ, якщо оптична густина досліджуваного розчину субстанції – 0,365, оптична густина стандартного розчину – 0,352, маса наважки субстанції – 0,0612г, втрата в масі при висушуванні – 0,5%. (ДФУ) 60.0 мг субстанції розчиняють у 20мл диметилформаміду і доводять об'єм розчину водою до 500.0мл. 5.0мл одержаного розчину доводять водою до об'єму 100.0мл. Аналогічно готують розчин порівняння із використанням 60.0 мг ФСЗ нітрофуралу.

%17,102)5,0100(0,1000,5000,50612,0352,0

1001000,50600,00,1000,500365,0)%100(VVVmA

100100VmVVА%Хвологи2ФСЗмк1ФСЗмкп

ФСЗпФСЗ2мк1мк

після скорочення

%17,102)5,0100(0612,0352,0

1001000600,0365,0)%100(mA

100100mА%Хвологи

ФСЗ

Аналіз лікарських форм 5. Розрахуйте вміст преднізолону в таблетках при визначення методом спектрофотометрії, якщо наважка препарату – 0,0680г, оптична густина розчину – 0,556, середня маса таблетки – 0,2510г, питомий показник поглинання – 415, коефіцієнт розведення – 1. (ДФ Х) 0,06-0,07г (точная навеска) порошка растертых таблеток помещают в небольшой стакан, прибавляют 10мл метанола и растворяют при легком нагревании на водяной бане и помешивании стеклянной палочкой в течение 10мин. По охлаждении декантируют раствор через стеклянный фильтр №3 в мерную колбу емкостью 100.0мл с притертой пробкой. Объем раствора доводят метанолом до метки и хорошо перемешивают. Измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 242нм в кювете с толщиной слоя 1см. Контрольный раствор – метанол.

г00494,01000680,04152510,00,100556,0

100mAmVА

Хг.нав

%1см1

.табл.сер1мк

Після скорочення

г00494,00680,0415

2510,01556,0mAmКА

100mAmVА

Хг.нав

%1см1

.табл.сер.розв

.нав%1см1

.табл.сер1мк

6. Розрахуйте кількісний вміст кислоти ацетилсаліцилової в таблетках при визначенні спектрофотометричним методом згідно монографії ДФУ, якщо середня маса таблетки – 0,467г, оптична густина досліджуваного розчину – 0,528, оптична густина розчину порівняння – 0,530, маса наважки порошку таблеток – 0,1437г. (ДФУ) Абсорбційна спектрофотометрія (2.2.25, метод стандарту). Випробуваний розчин. До точної наважки порошку таблеток, еквівалентної 0,1г кислоти ацетилсаліцилової, додають 20мл 96% спирту. Збовтують протягом 5хв, доводять об’єм розчину 96% спиртом до 50.0мл, перемішують і фільтрують. До 2.0мл одержаного розчину додають 1мл 0.1М розчину кислоти хлористоводневої і доводять 96% спиртом до об’єму 50.0мл. Розчин порівняння. 0.100г ФСЗ кислоти ацетилсаліцилової розчиняють у 96% спирті, доводять об’єм розчину 96% спиртом до 50.0мл. До 2.0мл одержаного розчину додають 1мл 0.1М розчину кислоти хлористоводневої і доводять 96% спиртом до об’єму 50.0мл. Компенсаційний розчин. 96% спирт. Оптичну густину випробовуваного розчину і розчину порівняння вимірюють за довжини хвилі 275нм відносно компенсаційного розчину. Розраховують вміст кислоти ацетилсаліцилової в одній таблетці, у міліграмах, у перерахунку на середню масу таблетки, виходячи із заявленого вмісту ФСЗ кислоти ацетилсаліцилової.

мг76,3230,500,500,21437,0530,0

1000467,00,21000,00,500,50528,0VVVmA

1000mVmVVАХмг

2ФСЗмк1ФСЗмкпФСЗ

.табл.серФСЗпФСЗ2мк1мк.досл

мг76,3231437,0530,0

1000467,01000,0528,0mA

1000mmАVVVmA

1000mVmVVАХмг .табл.серФСЗ

2ФСЗмк1ФСЗмкпФСЗ

.табл.серФСЗпФСЗ2мк1мк.досл

Дякую за увагу!