Спектрофотометрический метод анализа

Широкое применение УФ-спектрофотометрии  позволяет значительно упростить  методику анализа многих сложных лекарств, уменьшить стоимость анализа и увеличить пропускную способность контрольно-аналитических лабораторий.

Лекарственные смеси, которые  анализируют методом УФ-спектрофотометрии, можно разделить на несколько  групп:

   *  Лекарственные смеси, в которых наряду с препаратами, поглощающими УФ-свет,содержатся вещества, не поглощающие свет в максимуме поглощения первых.

   *  Лекарственные смеси, состоящие из двух компонентов, каждый из которых поглощает УФ-свет в одной и той же области спектра.

   *  Лекарственные смеси, состоящие из двух компонентов, причем в максимуме поглощения одного препарата поглощают УФ-свет оба компонента, а в максимуме поглощения другого препарата поглощает свет только одно вещество.

   *  Бинарные смеси, оба компонента которых поглощают УФ-свет в области одних итех же длин волн, однако при каких-либо двух длинах волн наблюдается значительная разница в интенсивности поглощения определяемых веществ.

   *  Многокомпонентные лекарственные смеси.

 3.1 Анализ лекарственных смесей

Анализ лекарственных  смесей, в которых содержатся вещества поглощающие УФ-свет. наряду с препаратами, не поглощающими УФ-свет в максимумах поглощения первых.

В таких смесях количественное определение светопоглощающих веществ  осуществляют спектрофотометрически без предварительного отделения от препаратов, не поглощающих УФ-свет.

Количественное определение  ряда солей алкалоидов и азотистых  оснований проводят в присутствии  цинка сульфата, борной кислоты, гексаметилентетрамина, барбитуратов, натрия бромида, кальция глюконата и других веществ, не поглощающих УФ-свет в максимумах поглощения определяемого препарата.

Методика анализа заключается  в растворении определенного  количества вещества исследуемой смеси  в точном объеме воды или другого  растворителя и определении оптической плотности полученного раствора в максимуме поглощения анализируемого вещества.

Измерив оптическую плотность  анализируемого вещества, рассчитывают содержание определяемого препарата  в граммах по формуле:

X = D×Y×B/Е1см1% ×100×a

где    D - оптическая плотность приготовленного раствора

Е1см1% - удельный показатель поглощения

Y - разведение

а - навеска

В - общая масса или  объем лекарственной формы

Для повышения точности анализа необходимо готовить разведения с таким расчетом, чтобы оптическая плотность полученного раствора находилась в пределах 0,2-0,7. Зная величину удельного показателя поглощения определяемого компонента, можно приблизительно рассчитать соответствующее разведение по приведенным ниже формулам:

Для порошковых лекарственных форм:     Y = Е1см1% ××100 / D

Для жидких лекарственных  форм: Y1 = Е1см1% ××100 / D ×В

где     Y и Y1 - объем  воды или другого растворителя, в  котором необходимо растворить навеску  одного порошка по прописи или 1 мл жидкой лекарственной формы

D - желаемая оптическая плотность раствора

а - количество определяемого  компонента в 1 г порошке или в 1 мл жидкой лекарственной формы

В - общий объем или  масса жидкой лекарственной формы

Например, анализируется  капли состава:

Дикаина  0,03

Цинка сульфата  0,03

Раствора борной кислоты 2 %         10,0

Для количественного  определения дикаина необходимо приготовить раствор, оптическая плотность  которого будет равна приблизительно 0,4.

Е1см1%  дикаина = 722,5. Объем  воды Y1, в котором необходимо развести 1 мл капель, рассчитывают следующим образом:

Yl=722,5×l00×0,03/0,4×10 = 542

1 мл капель помещают  в мерную колбу емкостью 500 мл  и доводят водой до метки.  Оптическая плотность (D) приготовленного  раствора в максимуме поглощения  дикаина (310 нм) оказалось равной - 0,451.

Количество дикаина  в каплях (X) рассчитывают по формуле:

Х = 0,451×500×10/722,5×100×1 = 0,031 г

Анализируются порошки  состава: Кофеина         0,05

Барбамила     0,2

Для спектрофотометрического  определения кофеина необходимо растворить порошок в определенном объеме (V) так, чтобы оптическая плотность полученного раствора была приблизительно равна 0,5.

Е1см1%   кофеина = 491,0

V = 491×100×0,05/0,5 = 4910

Следовательно, навеску, равную массе одного порошка (около 0,25 г) следует растворить в 4910 мл воды или, соответственно, уменьшив количество порошка до 0,025г. Растворить в воде в мерной колбе емкостью 500 мл и довести водой до метки.

Допустим, навеску части  порошка растворили в мерной колбе  емкостью 500 мл (навеска = 0,0248 г). Оптическая плотность приготовленного раствора в максимуме поглощения кофеина = 273 нм равна 0,495.

Количество кофеина  в одном порошке (X) рассчитывают по формуле:

X = 0.495×500×0,25/491×100×0,0248 = 0,0508 г

В ряде лекарственных  смесей светопоглощающие препараты  можно определить спектрофотометрически в присутствии остальных ингредиентов смеси после предварительной обработки кислотой или щелочью и др.

Так, соли алкалоидов - кодеина  фосфат, этилморфина гидрохлорид, можно  определять спектрофотометрически  после обработки навески соляной кислотой.

Кодеина фосфат 0,015. Этилморфина гидрохлорида 0,005.

Натрия гидрокарбоната 0,3. Натрия гидрокарбоната 0,25.

Точную навеску, равную приблизительно половине порошка, переносят  в мерную колбу емкостью 100 мл, растворяют в 15-20 мл 0,1н раствора соляной кислоты, доводят водой до метки, перемешивают и определяют оптическую плотность в максимуме поглощения каждого препарата: кодеина-фосфата и этилморфина гидрохлорида при 285 нм Е= 37,01 и 42,24 соответствия.

Количественное определение  фурациллина в некоторых лекарственных смесях проводят после растворения в 50% растворе серной кислоты.

Фурациллина 0,001.Спирта эт. 70% 15,0

Методика анализа: 3-5 мл смеси испаряют на водяной бане досуха. Остаток растворяют при нагревании в 50% растворе серной кислоты в течение 5-7 мин, защищая от действия света, после чего количественно переносят в мерную колбу на 50 или доводят той же кислотой до метки Оптическую плотность полученного раствора определяют при 227 нм. /Е = 499,7/

          Анализ лекарственных смесей, состоящих из двух и более компонентов, каждый из которых поглощает УФ-свет в одной и той же области спектра.

Анализ таких смесей в предварительном разделении компонентов  смеси с помощью различных  растворителей и последующим  раздельном спектрофотометрическом определении каждого ингредиента в максимуме поглощения.

Ниже приводится методика анализа ряда лекарственных смесей с теобромином:

Теобромина   0,25 теобромина 0,1

Папаверина гидрохлорида   0,02 кофеина 0,05

Теобромина 0,25

          Дибазола 0,02

Точную навеску лекарственной смеси (0.15 г) помещают в делительную воронку, содержащую 2 мл 1н раствора едкого натра. Тщательно перемешивают и экстрагируют хлороформом 4-5раз по 10 мл.

Хлороформный раствор  промывают 2 мл 0,1н раствором едкого натра, которые приливают к щелочному раствору теобромина. Далее в водно-щелочном растворе определяют теобромин, а в хлороформном - дибазол, кофеин, папаверин гидрохлорид.

 Методика анализа лекарственных смесей по прописи:

 Новокаина    0,1

Анестезина 0,2

Основано на предварительном разделении ингредиентов эфиром. Количественное определение анестезина и новокаина в лекарственной смеси по прописи:

Анестезина, Новокаина по 1,0; Ментола 2,5 Спирта 70% до 100,0

Основано на разделении хлороформом. Ментол определению не мешает, т.к. он не поглощает УФ-свет.

Анализ лекарственных  смесей с использованием метода изолированной  абсорбции

Метод изолированной  абсорбции может быть применен для  анализа лекарственных смесей, состоящих  из двух компонентов, в том случае, когда в максимуме поглощении одного препарата поглощают УФ-свет оба компонента, а в максимуме поглощения другого - поглощает только одно вещество.

В аналитической практике значительные трудности представляет анализ так называемых полиалкалоидных, поливитаминных смесей и других .Используя спектрофотометрию, часто удается проанализировать такие смеси методом изолированной адсорбции. Этот метод заключается в том же, что определяет оптические анализируемого раствора лекарственной смеси при двух длинах волн, являющихся максимумами поглощения каждого компонента. Содержание вещества, максимум поглощения которого находится при длине волны, при которой второе вещество не поглощает, рассчитывают по формуле 1.

Для того чтобы рассчитать количество второго компонента, в  максимуме поглощения которого поглощает частично и первое вещество, необходимо предварительно определить удельный показатель поглощения первого компонента при длине волны, являющейся максимум поглощения второго вещества. Содержание второго компонента смеси в процентах X или в граммах X рассчитывают по формуле:

X = (Д-Д×Е/Е)/Е×а /  X = Д×Е×у×В /Е×1/Е×а×100

где Д - оптическая плотность  раствора в максимуме поглощения первого компонента

Д - оптическая плотность  раствора в максимуме поглощения второго компонента, являющегося  суммой светопоглощения обоих веществ

Е - удельный показатель поглощения первого компонента в  его максимуме поглощения

Е - удельный показатель поглощения второго компонента в  его максимуме поглощения. Е - удельный показатель поглощения первого в максимуме поглощении второго компонента а – навеска, у - разведение

 В - масса порошка  или объем жидкости лекарственной  формы по прописи.

Например, анализируемая  смесь дибазола и папаверина гидрохлорида при длине волны 310 нм, являющийся одним из максимумов поглощения папаверина гидрохлорида, дибазол не поглощает УФ-лучей, а в максимуме поглощения дибазола (276 нм) поглощает и папаверина гидрохлорид.

Для количественного  определения дибазола и папаверина гидрохлорида готовят раствор лекарственной  смеси в 0,01н растворе соляной  кислоты и определяют оптическую плотность этого раствора при 276 и 310 нм. По оптической плотности при 310 нм рассчитывают содержание папаверина гидрохлорида:

Х = Д×У×В/Е×100×а Х = Д×У×В/211,1×100×а

Содержание дибазола (X) рассчитывают по формуле:

 Х=(Д-Д×Е/Е)×4×В/Е×100×а        

X=(Д-Д×148,4/211,1)×У×В/448,6×100,0×а

где Д - оптическая плотность  смеси при длине волны 276 нм

211,1 и 148,4 - удельный  показатель поглощения папаверина  гидрохлорида при длинах волн 310 и 276 нм соответственно

448,6 - удельный показатель поглощения дибазола при длине волны 276 нм.

3.2 Лекарственные смеси с витаминами

Анализ лекарственных  смесей с рибофлавином и никотиновой  кислотой основан на том, что в  максимуме поглощения никотиновой  кислоты (262 нм) поглощает УФ-свет также  как рибофлавин, а при длине волны 370 нм поглощает только рибофлавин.

1. Рибофлавина 0,001 2. Рибофлавина 0,001

Калия йодида 0.25 Никотиновой кислоты 0,1 

Никотиновой кислоты 0,05 Глюкозы 0,3

Воды очищенной 10,0

5 мл лекарственной  смеси 1 помещают в мерную колбу на 50 мл и доводят водой до метки (раствор А): навеску около 0.2 г лекарственной смеси 2 растворяют в мерной колбе на 50 мл в 30 мл кипящей воды и после охлаждения доводят водой до метки (раствор А1).

Для анализа рибофлавина (Е - 269,9) определяют оптическую плотность растворов А и А1 при 370 нм, расчет ведут по формуле 1.

Для определения никотиновой  кислоты 2 мл раствора А и А1 разводят водой до 50 мл и определяют оптическую плотность полученных растворов  при длине волны 262 нм.

Содержание никотиновой  кислоты (Е =309,7) рассчитывают по формуле 2 с учетом величины удельного показателя поглощения рибофлавина при 262 нм (Е=757,0).

Рибофлавина 0,001

Тиамина бромида 0,05

Раствора борной кислоты 2% 10,0

5 мл лекарственной  смеси переносят в мерную колбу  на 50 мл, доводят водой до метки (раствор А) и определяют оптическую плотность при 370 нм. Содержание рибофлавина рассчитывают по формуле 1.

Для определения тиамина  бромида 2 мл раствора А переносят  в мерную колбу на 50 мл, доводят  до метки и измеряют оптическую плотность полученного раствора при 234 нм (максимум поглощения тиамина, в котором поглощает рибофлавин).

Количество тиамина  бромида (Е = 282,5) рассчитывают по формуле 2, учитывая светопоглощение рибофлавина  при длине волны 234 нм (Е = 476,0).