Краткие теоретические основы метода Спектрофотометрия в инфракрасной области 2.1. Применение ИК-спектроскопии для идентификации веществ 2.2. Применение ИК-спектроскопии в количественном анализе С пособы подготовки образцов для ИК-спектроскопии 3.1. Прессование ксероформа в таблетку с калия бромидом 3.2. Подготовка образца ксероформа в суспензии с вазелиновым маслом
1. Краткие теоретические основы метода
Спектроскопические методы анализа основаны на избирательном поглощении электромагнитного излучения анализируемым веществом и служат для исследования строения, идентификации и количественного определения светопоглощающих соединений.
Спектрофотометрия в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях Спектрофотометрия в инфракрасной (ИК) области Атомно-эмиссионная и атомно-абсорбционная спектроскопия (АЭС и ААС) Флуориметрия Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Ряд длин волн, для которых проводятся измерения методами абсорбционной спектрофотометрии, охватывает спектральную область от коротких длин волн в УФ-области до ИК-области. Для удобства отнесений этот спектральный ряд делится на следующие диапазоны длин волн: УФ (от 190 до 380 нм); видимый (от 380 до 780 нм); - ИК (от 0,78 до 400 мкм).
2. Спектрофотометрия в инфракрасной области спектра
ИК-спектрофотометрия – метод исследования веществ, основанный на поглощении ИК-излучения, в результате чего происходит усиление колебательных и вращательных движений молекул. Инфракрасные (ИК) спектры (колебательные спектры) возникают вследствие поглощения электромагнитной энергии при колебаниях ядер атомов в молекулах или ионах, которые сопровождаются изменением дипольных моментов, и представляют собой график зависимости процента пропускания от длины волны (λ, мкм) или частоты колебаний ИК-излучения. Поскольку частота колебаний в ИК-спектрах имеет большие числовые значения, обычно используют не частоты ( ν ), а волновые числа ( ), которые измеряются в см -1. Волновое число ( ) связано с длиной волны (λ, в мкм) соотношением:
Под ИК-областью подразумевают электромагнитное излучение в области длин волн от 0,780 до 400 мкм. Ближняя ИК-область: от 780 до 2500 нм (от 0,780 до 2,5 мкм). Средняя ИК-область: от 2,5 до 25 мкм (от 4000 до 400 см -1 ). Дальняя ИК-область: от 25 до 400 мкм. Наиболее часто используется средняя ИК-область.
Лекарственные средства в основном идентифицируются путем сопоставления спектра исследуемого вещества со спектром стандартного образца, полученном на том же приборе и при тех же условиях, что и спектр исследуемого вещества. Сопоставление ИК-спектров рекомендуется начинать с анализа характеристических полос, которые обычно хорошо проявляются на спектрах, и лишь при их совпадении сопоставляют низкочастотную область. Для низкочастотного интервала 1350-400 см -1 характерен специфический набор полос, который называют областью «отпечатков пальцев».
Для подтверждения соответствия лекарственного средства своему наименованию используют несколько подходов: Сравнение ИК-спектра анализируемого вещества с ИК-спектром стандартного образца, снятых в одинаковых условиях Рисунки спектров должны совпадать по числу полос поглощения, их частоте и форме контура. Полное совпадение полос поглощения в ИК-спектрах свидетельствует об идентичности вещества. Сравнение ИК-спектра анализируемого вещества со спектром приведенным в фармакопейной статье Метод используется, если стандартный образец анализируемого вещества отсутствует. Возможность снятия ИК-спектра определенного участка наиболее характерного фрагмента структуры вещества Используется для лекарственных средств близких по структуре.
Количественный анализ по спектрам поглощения основан на применение закона Бугера-Ламберта-Бера. Существенной характеристикой веществ является интенсивность полос поглощения, которая может быть охарактеризована в спектрах величиной интегральной интенсивности поглощения (А), равной площади огибаемой кривой поглощения.
Подготовка исследуемого образца Регистрация (снятие) спектра с помощью прибора Интерпретация (анализ спектра, отнесение полос поглощения к определенным функциональным группам, связям, фрагментам структур).
Спектрофотометрию в ИК-области можно использовать для исследования твердых тел, газов и жидкостей. Процедура отличается способом подготовки образца.
3. С пособы подготовки образцов для ИК-спектроскопии
Существуют три способа подготовки веществ к снятию спектра: Для жидких веществ Готовят тонкую полимерную пленку веществ: для этого растворяют образцы в легколетучих растворителях, и раствор наносят пипеткой на пластинки из NaCl или KBr, растворитель испаряется в вакууме, пластинку с тонким покрытием помещают в спектрофотометр и снимают спектр. 2. Для растворов Раствор исследуемого образца в концентрации от 0,5 до 1,5% помещают в кювету с толщиной слоя 0,1-1 мм и снимают спектр относительно чистого растворителя.
3. Для твердых веществ а) Вещество растирают в агатовой ступке с иммерсионной жидкостью (вазелиновое или парафиновое масло), т.е. готовят пасту, и помещают между двумя пластинами натрия хлорида или калия бромида и прессуют (частицы вещества не должны быть более 2 мкм). В канал сравнения помещают пластинки с иммерсионной жидкостью. б) Вещество запрессовывают в таблетку с калия бромидом. Таблетка должна быть прозрачной, а растирание и таблетирование должно производится в отсутствии влаги воздуха.
Взвешивают навеску калия бромида
Переносят навеску калия бромида в агатовую ступку
Взвешивают навеску ксероформа на аналитических весах
Переносят навеску ксероформа в агатовую ступку
Навеску ксероформа тщательно перемешивают с порошком калия бромида
Полученную смесь насыпают в рамное кольцо около 3 мг
Прессуют таблетку в специальной пресс-форме Таблетка представляет собой прозрачную пластинку диаметром от 3 до 30 мм, толщиной от 0,1 до 1 мм
Рамное кольцо с полученной таблеткой помещают в держатель рамного кольца
Держатель рамного кольца вместе с таблеткой помещают в кюветное отделение ИК-спектрофотометра В канал сравнения помещают держатель рамного кольца без таблетки
3.2. Подготовка образца ксероформа в суспензии с вазелиновым маслом
Взвешивают навеску ксероформа на аналитических весах
Переносят навеску ксероформа в агатовую ступку
Добавляют 1 каплю вазелинового масла
Тщательно растирают до получения однородной кремообразной пасты
Полученную пасту помещают в виде тонкого слоя между пластинками калия бромида
Пластинки калия бромида с пастой помещают в разборную кювету
Разборную кювету вместе с пластинками калия бромида с пастой помещают в кюветное отделение ИК-спектрофотометра В канал сравнения помещают разборную кювету вместе с пластинками калия бромида
Снимают ИК-спектр на ИК-спектрофотометре
1500 1250 1430 1750 1630 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 1000 3443 см -1 % 60 40 20 80 10
Рисунки спектров совпадают по числу полос поглощения, их частоте и форме контура. Полное совпадение полос поглощения в ИК-спектрах свидетельствует об идентичности вещества. Заключение: субстанция ксероформа соответствует требованиям ФСП по показателю «Подлинность».
Беликов, В.Г. Фармацевтическая химия / 4-е изд., перераб. и доп. – М., МЕДпрессинформ ", 2008. – 613 с. Государственная фармакопея Российской Федерации [Текст]. – 12-е изд. – М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2007. – Ч. 1. – 696 с. Практическое руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии для студентов III курса / Т.И. Ярыгина, О.Л. Визгунова, В.А. Дубовик и др. / под ред. Л.М. Коркодиновой – Пермь, 20 11. – 102 с. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии: учеб. пособие / Э.Н. Аксенова, О.П. Андрианова, А.П. Арзамасцев и др. / под. ред. А.П. Арзамасцева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М., Медицина, 2001. – 384 с. : ил.1.
Хамидуллина Назиля Наилевна, студентка 55 группы ГБОУ ВПО ПГФА Саттарова Ольга Евгеньевна, доцент кафедры фармацевтической химии факультета очного обучения ГБОУ ВПО ПГФА, кандидат фармацевтических наук, директор Центра дистанционных образовательных технологий Люст Елена Николаевна, кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры токсикологической химии Консультант: Ярыгина Татьяна Ивановна, профессор кафедры фармацевтической химии факультета очного обучения ГБОУ ВПО ПГФА, доктор фармацевтических наук
