Лекция №2
по курсу «Анализ и контроль
качества лекарственных средств»
1

Краткий план лекции

1. Классификация ЛВ. Общая характеристика
фармакопейного анализа ЛВ. Реактивы, используемые в
фармакопейном анализе.
2. Физико-химические свойства лекарственных веществ
(агрегатное состояние, внешний вид, окраска, кристалличность,
полиморфизм и методы его исследования. Растворимость.
Кислотно-основные свойства лекарственных веществ).
3. Физические константы лекарственных средств и методы
их определения.
4. Методы идентификации лекарственных средств
5. Примеси в лекарственных средствах, классификация,
методы идентификации и анализа. Понятие о стрессовых
испытаниях
6. Методы количественного анализа лекарственных
средств
2

Классификация ЛВ

1. Неорганические вещества (производные s-, p- и dэлементов).
2. Органические вещества
2.1. Алифатические соединения (алканы,
галогеналканы, спирты, альдегиды, простые эфиры,
углеводы, аминокислоты, карбоновые кислоты)
2.2. Ароматические соединения (фенолы,
ароматические карбоновые кислоты, ароматические
аминокислоты, фенилалкиламины,
сульфаниламиды);
2.3. Стероидные соединения, простагландины
3

Классификация ЛВ (продолжение)

2.3. Гетероциклические соединения
2.3.1. Соединения, содержащие один гетероатом
(производные фурана, бензофурана, пиридина,
хинолина, изохинолина и др.);
2.3.2. Соединения содержащие два и более
одинаковых гетероатома (производные пиразола,
имидазола, бензимидазола, пурина, птеридина и
др.).
2.3.3. Соединения содержащие два и более разных
гетероатомов (производные тиазола, бензотиазола,
оксазолидины и др.).
2.4. Элементорганические вещества.
3. Радиофармацевтические препараты.
4. Биотехнологические (высокомолекулярные)
лекарственные вещества
4

Фармацевтический анализ (анализ ЛВ и ЛС)

Фармацевтический анализ – это раздел науки о
химической характеристике и измерении БАВ на всех
этапах производства – от контроля сырья до оценки
качества полученного ЛВ, изучения его стабильности
(установления сроков годности) и стандартизации ЛФ и
ЛС.
Особенности:
1. Проводится анализ совершенно различных по
природе, структуре и свойствам веществ
2. Измеряемые концентрации (содержания) находятся в
диапазоне от 10-9 (1 ppb) до 100%.
3. Анализируются не только индивидуальные ЛВ, но и их
5
смеси.

Фармацевтический анализ (классификации)

В зависимости от поставленных задач:
1. Фармакопейный анализ
2. Постадийный контроль производства ЛВ и ЛС
3. Анализ индивидуальных ЛС
4. Аптечный экспресс-анализ
5. Биофармацевтический анализ
В зависимости от результата:
1. Качественный
2. Количественный
3. Полуколичественный (предельные испытания)
6

Критерии фармацевтического анализа

1. Избирательность (специфичность, селективность) –
способность однозначно оценивать определяемый
компонент выбранным методом независимо от других
присутствующих веществ (примесей, продуктов распада и
др.) в испытуемом образце в пределах заданного
диапазона применения.
2. Чувствительность
2.1. Предел обнаружения
2.2. Предел определения
3. Правильность – отражение разницы между истинным
содержанием определяемого компонента и
экспериментальным результатом анализа.
4. Воспроизводимость (прецизионность) –
характеристика «рассеивания» результатов возле
среднего значения определяемой величины.
5. Робастность – характеристика устойчивость методики
во времени.
Эти критерии устанавливаются в процессе валидации 7
методов (методик)

Фармакопейный анализ ЛВ (общая структура)

агрегатное состояние,
внешний вид,
окраска, кристалличность,
полиморфизм
Подлинность
Первая идентификация
(специфичный метод)
Вторая идентификация
(потверждение)
Определение
физических
констант,
ф/х свойств
Фармакопейный
анализ ЛВ
(общая структура)
температура плавления, температура
затвердевания, температура каплепадения,
температурные пределы перегонки
температура кипения,
плотность и вязкость жидкостей, удельное
вращение и показатель преломления
растворимость, pH
Определение
примесей
Количественное
определение
Показатели микробной чистоты,
стерильность, апирогенность, отсутствие вирусных тел
8

Химическое название

Используется номенклатура IUPAC
(International Union Pure Applied Chemistry) – Международный союз
чистой и прикладной химии)
(гораздо реже – тривиальные названия)
1) определяют тип номенклатуры (заместительная, радикальнофункциональная);
2) определяют тип характеристической группы, которую следует принять
за главную;
3) определяют родоначальную структуру (главную цепь, старшую
циклическую систему);
4) дают название исходной структуре и основным группам;
5) дают название префиксам;
6) проводят нумерацию;
7) объединяют частичные названия в общее полное название,
придерживаясь алфавитного порядка для всех определяемых префиксов.
Помимо названия указывают структурную химическую формулу
и брутто-формулу.
9

10. Пример оформления

2-(нафтален-1-илметил)-4,5-дигидро-1Н-имидазола
гидрохлорид
10

11. Пример построения химического названия органического ЛВ

Выбор нумерации: от атома азота,
ближайшего к старшему заместителю
(С=О-группе).
Установление родоначальной
структуры: 1,4-бензодиазепин;
Название с учетом заместителей: 2,3дигидро-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он;
Перечисление заместителей: по
алфавиту – 7-Cl-1-Me-5-Ph
Итого:
7-хлор-1-метил-5-фенил-2,3дигидро-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он
H3C
O
N
Cl
N
11

12. Пример построения химического названия органического ЛВ (2)

2-метил-3-гидрокси4,5-ди
(гидроксиметил)пиридин
HO
OH
4
3
5
2
HO
6
N
1
12

13. Описание ЛВ

1. Агрегатное состояние (жидкость, газ, твердое
вещество, кристалличность), цвет, запах, особые
свойства (гигроскопичность, легкая окисляемость на
воздухе и др.), размер частиц (для тв. веществ).
2. Полиморфизм – явление, характерное для
твердых веществ – способность вещества в твердом
состоянии существовать в различных
кристаллических формах при одном и том же
химическом составе.
При описании сольватов (гидратов) используется
термин «псевдополиморфизм» (изменчивость
состава сольвата или гидрата).
13

14. Описание ЛВ - полиморфизм

Полиморфные формы проявляют
одинаковые химические свойства
в растворах и расплавах, но в
твердом состоянии их физические
(плотность, Т плавл, сжимаемость)
и физико-химические свойства
(растворимость и как следствие
биодоступность) могут
существенно различаться.
Та из полиморфных форм,
которая имеет меньшее значение
свободной энтальпии, является
наиболее термодинамически
стабильной, а остальные формы
могут находиться в т.н.
«метастабильном» состоянии. 14

15. Полиморфизм (примеры)

Аллотропные формы углерода: a) лонсдейлит; б) алмаз;
в) графит; г) аморфный углерод; д) C60 (фуллерен);
е) графен; ж) однослойная нанотрубка
15

16. Полиморфизм (примеры)

Нимесулид (на формуле показаны торсионные вращения и
упаковка, соответствующая полиморфной форме I)
16

17. Полиморфизм (примеры)

Нимесулид (на формуле показаны суммарные торсионные
вращения и упаковка, соответствующая полиморфной форме II)
17

18. Полиморфизм (примеры)

Данные
рентгеновской
дифракции для
форм I и II
нимесулида
18

19. Полиморфизм (примеры)

Дифференциальная сканирующая калориметрия
(DSC) полиморфных форм нимесулида
19

20. Полиморфизм и биодоступность

Кинетика растворения двух полиморфных
форм нимесулида (37С, рН 7,5)
20

21. Методы исследования полиморфных форм

1. Рентгеновская дифракция (порошок и
кристаллы)
2. Дифференциальная сканирующая
калориметрия, микрокалориметрия
3. Термогравиметрия
4. Анализ поглощения влаги
5. ИК-Фурье-спектроскопия
6. Рамановская спектроскопия
7. Изучение растворимости (кинетики
растворения)
21

22. Размер частиц (порошки, пеллеты)

Для определения размера
частиц использую наборы
сит с квадратными
отверстиями,
изготовленные из инертных
материалов. Степень
измельчения указывается с
использованием номера
сита (размер стороны
отверстия в мкм).
Современные методы – методы
лазерного сканирования
22

23. Растворимость

Данные о растворимости вещества означают
приблизительную растворимость при температуре
20°С, если нет других указаний. Выражение
«растворим в стольких-то частях» следует понимать
как указание на число миллилитров растворителя
(представленное указанным числом частей), в
которых растворим 1 г твердого вещества.
Иногда для обозначения растворимости вещества
используются описательные термины (легко, плохо,
трудно и т.д.).
Классическое описание растворимости (справочники)
– 1 г вещества растворяется в Х г растворителя при
температуре Т.
23

24. Растворимость

25. Кислотно-основные свойства

Не приводятся в нормативных документах по
контролю качества ЛВ, но имеют решающее
значение при проведении испытаний,
растворимости в водных средах, выборе
методик и методов анализа, а также
всасыванию, распределению,
биодоступности ЛВ.
По кислотно-основным свойствам все
вещества делятся на неионогенные (не
кислота/не основание) и ионогенные –
кислоты (проявляющие в основном
кислотные свойства), основания, амфолиты.
25

26. Методы определения физических констант

1. Гравиметрия
2. Рефрактометрия
3. Поляриметрия
4. Вискозиметрия (капиллярная,
ротационная)
5. Термометрия
26

27. Относительная плотность (d20)

Относительная плотность d представляет собой отношение
массы определенного объема вещества к массе равного его
объема воды при температуре 20оС.
Относительную плотность d определяют с помощью
пикнометра, плотномера, гигростатических весов или ареометра
с точностью до десятичных знаков, обозначенных в частной
статье. Атмосферное давление при взвешивании не учитывают,
так как связанная с ним ошибка не превышает единицы в
третьем десятичном знаке.
Кроме того, обычно используют два других определения.
Относительная плотность вещества представляет собой
отношение массы определенного объема вещества при
температуре 20оС к массе равному ему объема воды при
температуре 4оС.
Плотность ρ20 - это отношение массы вещества к его объему
при температуре 20оС. Плотность выражают в килограммах на
кубический метр (1 кг/м3 = 10 –3 г/см3). Чаще всего измерение
плотности выражается в граммах на кубический сантиметр
27
(г/см3).

28. Относительная плотность

29. 30. Показатель преломления

31. Рефрактометры

32. 33. Оптическое вращение

34. Оптическое вращение

35. 36. Поляриметрия (оборудование)

37. Вязкость

Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел оказывать
сопротивление передвижению одной их части относительно
другой.
Текучие тела могут иметь ньютоновский тип течения.
Ньютоновскими жидкостями называют системы, вязкость которых
не зависит от напряжения сдвига и является постоянной
величиной в соответствии с законом Ньютона.
Для ньютоновских жидкостей различают динамическую,
кинематическую, относительную, удельную, приведенную и
характеристическую вязкости. Для неньютоновских жидкостей
характерна, главным образом, структурная вязкость.
Динамическая вязкость или коэффициент вязкости η – это
тангенциальная сила, приходящаяся на единицу поверхности,
которая также называется напряжением сдвига t , выраженная в
паскалях (Па), которую необходимо приложить для того, чтобы
переместить слой жидкости площадью 1 м2 со скоростью (v) 1
метр в секунду (м.с-1), находящийся на расстоянии (х) 1 метр
относительно другого слоя, параллельно площади скольжения.
37

38. Вязкость (капиллярный метод)

Методика. Испытуемую жидкость,
имеющую температуру 20оС, если в
частной статье не обозначена другая
температура, заливают в вискозиметр
через трубку (L) в таком количестве, чтобы
заполнить расширение (А), но при этом
уровень жидкости в расширении (В) должен
остаться ниже выхода к вентиляционной
трубке (М). Вискозиметр в вертикальном
положении погружают в водяную баню при
температуре (20+/-0,1)оС, если в частной
статье не указана другая температура,
удерживая его в этом положении не менее
30 минут для установления температурного
равновесия. Трубку (М) закрывают и
повышают уровень жидкости в трубке (N)
таким образом, чтобы она находилась
примерно на 8 мм выше метки (Е).
Удерживают жидкость на этом уровне,
закрыв трубку (N) и открыв трубку (М).
Затем открывают трубку (N) и измеряют
время, за которое уровень жидкости
снизится от метки (Е) до метки (F),
секундомером с точностью до одной пятой
секунды.
38

39. Температурные пределы перегонки

40. Температура плавления

1. Капиллярный метод определения температуры
плавления. Температура плавления, определенная
капиллярным методом, представляет собой температуру, при
которой последняя твердая частичка уплотненного столбика
вещества в капиллярной трубке переходит в жидкую фазу.
2. Открытый капиллярный метод - применяют для
веществ, имеющих аморфную структуру, не растирающихся в
порошок и плавящихся ниже температуры кипения воды,
таких как жиры, воск, парафин, вазелин, смолы.
3. Метод мгновенного плавления - применяют для твердых
веществ, легко превращаемых в порошок.
4. Температура каплепадения - температура, при которой в
условиях, приведенных ниже, первая капля расплавленного
испытуемого вещества падает из чашечки (жиры, воски,
масла).
5. Температура затвердевания – максимальная температура,
при которой происходит затвердевание переохлажденной жидкости.
40

41. Определение температуры плавления (инструментальное)

Видео процесса плавления
Цветное видео высокого разрешения позволяет изучать
вещества, которые плавятся с разложением или имеют
окраску. С помощью приборов можно также изучать явления
41
термохромизма.

42. Подлинность (методы)

1. Химические реакции подлинности:
А. Общие реакции на подлинность по
функциональным группам (первичные
ароматические амины, алкалоиды,
сложные эфиры и др.)
Б. Специфичные реакции на ионы
В. Специфичные реакции на
органические вещества
42

43. Примеры реакций идентификации по функциональным группам

Реакция на первичную ароматическую аминогруппу:
43

44. Примеры реакций идентификации по функциональным группам

Реакция на первичную аминогруппу
(нингидриновая реакция):
44

45. Специфические реакции на ионы

46. Специфические реакции на ионы

47. Специфические реакции на ионы

Специфические реакции на ионы
подразделяются:
1. Реакции осаждения
2. ОВ реакции
3. Реакции разложения
4. Реакции комплексообразования
47

48. Специфические реакции подлинности

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55.

56. 57. Подлинность (методы)

2. Инструментальные методы
2.1. ИК-спектроскопия (ИК-Фурье)
2.2. Абсорционная спектрофотометрия
в УФ и/или видимой области спектра
2.3. Хроматографические методы (ТСХ,
ГХ, ЖХ)
2.4. Электрофорез, капиллярный
электрофорез (включая пептидное
картирование)
57

58. Подлинность (методы)

3. Физические методы (определение
физических констант):
3.1. Температура плавления, кипения,
температурные пределы перегонки.
3.2. Относительная плотность.
3.3. Показатель преломления.
3.4. Угол оптического вращения.
3.5. Определение вязкости.
58

59. Подлинность (доказательство)

Установление подлинности ЛВ проводится
как минимум 2 методами!
Первая идентификация – специфичный
инструментальный метод (как правило ИКспектрометрия) + дополнительныйметод
(например, хроматографический или
химический метод)
Вторая идентификация – подтверждение
подлинности (используются определение
физических констант, дополнительных
химических методов, абсорбционная
спектрофотометрия и др.).
59

60. Примеси (классификация)

1. Общие технологические примеси – попадающие в процессе
производства.
1.1. Реагентные примеси (SO42-,Cl-, сульфатная зола и др.)
1.2. Примеси от контакта с технологическим оборудованием (HM,
As, Pb, Cd, Fe и др.)
1.3. Остаточные органические растворители
1.4. Вода, влага
2. Специфические примеси – характерны для конкретного ЛВ и
включают:
2.1. Полупродукты синтеза и специфические реагенты
2.2. Побочные продукты синтеза
2.3. Сопутствующие примеси (химически родственные аналоги и
остаточные кол-ва пестицидов и супертоксикантов – для ЛВ
природного происхождения)
2.4. Стереоизомеры-примеси (примеси энантиомеров)
2.5. Продукты разложения и взаимодействия с технологическими
примесями, влагой, кислородом воздуха, органическими
растворителями и др.
3. Механические примеси
60

61. Примеси

1. Летучие (характеризуются потерей в массе при
высушивании).
2. Неорганические (устанавливаются при определении
сульфатной золы, тяжелых металлов и т.д.).
3. Родственные по структуре примеси (определяются
хроматографическими методами или электрофорезом).
Отдельно классифицируют токсичные
(оказывают влияние на фармакологический
эффект – т.е. являются недопустимыми) и
нетоксичные (указывают на степень очистки
ЛВ) примеси.
61

62. Потеря в массе при высушивании (метод гравиметрии)

Является суммарным неспецифичным показателем,
характеризующим наличие воды (влаги), остаточных 62
органических растворителей в ЛВ

63. Определение воды

1. Дистилляция (отгонка) – для жидкостей
2. Титриметрический метод (метод К.
Фишера, микрометод) – для твердых веществ
63

64. Физические и химические свойства, характеризующие чистоту

Прозрачность и степень мутности. Прозрачные растворы –
при освещении их электролампой на черном фоне не
наблюдается присутствие нерастворенных частиц. Степень
мутности устанавливают путем сравнения испытуемого
вещества с эталоном (или с растворителем).
Окраску жидкостей устанавливают путем сравнения
испытуемых растворов с равным объем одного из эталонов при
дневном освещении на матово-белом фоне.
Адсорбционная способность – устанавливается по
обесцвечиванию красителя (метиленовый синий) в растворе ЛВ
определенной концентрации.
Примеси окрашенных веществ (светопоглощающие примеси)
– для неокрашенных веществ определяется абсорбция
раствора ЛВ в воде или органическом растворителе в видимой
области спектра.
64

65. Определение золы

Метод гравиметрии
1. Общая зола (ЛРС, ряд органических
ЛВ) – сжигание навески (1.0000 г)
испытуемого образца в тигле при Т
около 500оС (30 мин), после
охлаждения определяют массу остатка.
2. Сульфатная зола - навеску
смачивают 1 мл Н2SO4 и далее
поступают как при определении общей
золы.
65

66. Определение «тяжелых» металлов

А. Стадия пробоподготовки:
1. Растворение в воде (для ЛВ, хорошо растворимых в воде) или
в смеси с органическими растворителями (ацетон, диоксан);
2. «Мокрая» минерализация (для органических веществ) –
2.1. сжигание ЛВ со смесью MgSO4 и H2SO4 (Т=800оС).
2.2. минерализация смесью H2SO4 и HNO3 (нагревание до
200оC).
2.3. минерализация с использованием СВЧ-нагревания
(тефлоновые сосуды, 2,5 ГГц).
3. «Сухая» минерализация – сплавление с MgO (Т=600оС).
Б. Качественный и/или полуколичественный анализ
(химическая реакция с сульфид-ионом):
1. Качественный – безэталонный (отсутствие окраски с
реагентом)
2. Полуколичественный анализ – сравнение окраски с эталоном,
содержащим предельное количество ионов свинца (эталона).
66
В. Количественный анализ – метод ААС или АЭС.

67. Остаточные органические растворители (классификация)

В основе классификации лежит потенциальная
опасность растворителей для организма человека и
окружающей среды.
Класс 1. Растворители, использования которых
следует избегать (канцерогенные вещества и
супертоксиканты окружающей среды – бензол, ТХУ,
1,2-дихлорэтан, 1,1-дихлорэтен, 1,1,1-трихлорэтан).
Класс 2. Растворители, использование которых
следует ограничивать (негенотоксичные
канцерогены, вещества с существенной
токсичностью) – ацетонитрил, гексан, диоксан,
ксилол, метанол, нитрометан, пиридин, хлороформ,
толуол, этилеггликоль и др.
67

68. Остаточные органические растворители (классификация, продолжение)

Класс 3. Малотоксичные растворители (с
низким потенциалом токсичности у человека,
не требуют установления предельных
содержаний – менее 5000 ppm (мкг/г) или
0,5%) – ацетон, бутанол-1, бутанол-2, гептан,
ДМСО, пентан, уксусная кислота, пропанол-1,
пропанол-2, этанол, ТГФ, пентан и др.
Класс 4. Растворители, для которых
отсутствуют необходимые данные о
токсичности (изооктан, петролейный эфир,
трифторуксусная кислота и др.).
68

69. Остаточные органические растворители

Метод газовой хроматографии (ГХскрининг)
А. Подготовка образца и раствора
сравнения
1. Растворение навески испытуемого образца
в воде (для ЛВ, растворимых в воде).
2. Растворение навески испытуемого образца
в диметилформамиде (ДМФА).
3. Растворение навески испытуемого образца
в 1,3-диметил-2-имидазолидиноне.
Поскольку большинство органических растворителей
«включены» в кристаллическую решетку (или в
структуру в виде сольватов) ЛВ, пробоподготовка
должна включать полное растворение образца с
«разрушением» решетки и возможных сольватов.
CH3
H
N
CH3
O
CH3
N
O
N
CH3
69

70. Остаточные органические растворители (анализ)

Б. Парофазовая пробоподготовка –
проводится для перевода ООР из раствора в
парогазовую фазу (нагревание в герметично
укупоренном сосуде).
В. Газохроматографический анализ парогазовой фазы (полуколичественный анализ с
разделением на капиллярной колонке средней
полярности).
70

71. Специфические примеси

1. Полупродукты синтеза и специфические реагенты
(включая катализаторы)
1.1. Неорганические вещества – катионы, анионы,
комплексные соединения
1.2. Органические вещества
1.3. Генетически-модифицированные микроорганизмы,
вирусы и др.
O
N
N
HN
N
N
N
CH3
Ирбесартан (примесь азид-иона)
71

72. Специфические примеси

Наибольшая группа примесей в органических ЛВ –
родственные по химической структуре химические
вещества (число их ограничено пока только
возможностями методов разделения и детекции). Чем
сложнее хим. структура – тем большее количество
примесей необходимо нормировать.
O
H3C
H3C
CH3
O
H
H
CH3
H
O
H
H3C
O
O
CH3
O
H
H
S
O
H
O
S
H
H
Br
O
H
CH3
O
CH3
H
O
S
H
O
O
H3C
CH3
CH3
Спиронолактон
H3C
O
H
H
O
CH3
H3C
O
CH3
H
H
H
O
O
H
H
H
H
O
72
O

73. Специфические примеси

OH
OH
O
Парацетамол
O2N
H3C
N
H
OH
HO
H2N
O
Побочные
продукты
синтеза
Cl
H3C
O
N
H
OH
O
H3C
H3C
N
H
Промежуточные
продукты
синтеза
N
H
Cl
OH
O
H3C
N
H
73

74. Специфические примеси

Сопутствующие примеси в ЛВ природного
происхождения:
А. химически родственные аналоги
(обладают биологической (фармакологической)
активностью, могут быть потенциально опасны
для организма)
Б. остаточные кол-ва пестицидов и
супертоксикантов (полихлордиоксины,
полихлорбифенилы), продукты
жизнедеятельности микроорганизмов
(афлатоксины) – безусловные токсические
вещества, жестко нормируемые на уровне ppm и
ppb (мкг/г или нг/г)
74

75. Сопутствующие примеси в ЛВ природного происхождения (пример)

OH
O
OH
OH
O
H
H
H
HO
H
OH
H
OH
cholic acid
H
HO
O
H
OH
ursodeoxycholic acid
H
Урсодезоксихолевая кислота
(выделяется из медвежьей желчи)
H
H
OH
OH
chenodeoxycholic acid
75

76. Специфические примеси

Продукты разложения и взаимодействия:
1. с технологическими примесями (тяжелыми металлами
(d-элементы являются катализаторами многих ОВреакций, в том числе с участием O2), ионами железа,
остатками реагентов с реакционоспособными
функциональными группами),
2. с влагой (возможны реакции гидролиза (сложные
эфиры, амиды, карбаматы и др.), поглощение влаги
всегда связано с уменьшением содержания активного
вещества),
3. с кислородом воздуха (кислородочувстивительные
вещества, например, полиненасыщенные жирные
кислоты, сильные восстановители),
4. с остаточными органическими растворителями (ряд
органических растворителей – этиленоксид, дихлорметан,
дихлорэтан, уксусная кислота и др. – достаточно
реакционоспособны и реагируют с ЛВ при хранении).
76

77. Стрессовые испытания -

Стрессовые испытания Испытания устойчивости ЛВ под
воздействием ряда факторов
(температура, реагенты, освещение) с
целью доказательства селективности
методов оценки примесей, изучения
образования и идентификации
примесей, дополнительного изучения
стабильности ЛВ при хранении.
77

78. Стрессовые испытания (условия)

1. Температура – последовательное
повышение температуры при хранении
образца ЛВ на 10оС (50, 60 и т.д.);
2. Влажность (повышение отн. влажности
воздуха при хранении образца ЛВ до 75% и
выше).
3. Реагенты – растворы кислот (1М HCl),
щелочей (1М или 0,1М NaOH), H2O2 (3-30%)
при нагревании.
4. Воздействие света (УФ-свет,
интенсивность - не менее 200 Вт.ч/м2)
78

79. Количественное определение

Методы анализа (классификация,
краткая характеристика, применение
для анализа ЛВ и ЛС, сравнительная
оценка) – это тема следующих как
минимум 3 лекций!
Благодарю за внимание!

Вступление

1.2 Ошибки, возможные при проведении фармацевтического анализа

1.3 Общие принципы испытаний подлинности лекарственных веществ

1.4 Источники и причины недоброкачественности лекарственных веществ

1.5 Общие требования к испытаниям на чистоту

1.6 Методы фармацевтического анализа и их классификация

Глава 2. Физические методы анализа

2.1 Проверка физических свойств или измерение физических констант лекарственных веществ

2.2 Установление рН среды

2.3 Определение прозрачности и мутности растворов

2.4 Оценка химических констант

Глава 3. Химические методы анализа

3.1 Особенности химических методов анализа

3.2 Гравиметрический (весовой) метод

3.3 Титриметрические (объемные) методы

3.4 Газометрический анализ

3.5 Количественный элементный анализ

Глава 4. Физико-химические методы анализа

4.1 Особенности физико-химических методов анализа

4.2 Оптические методы

4.3 Абсорбционные методы

4.4 Методы, основанные на испускании излучения

4.5 Методы, основанные на использовании магнитного поля

4.6 Электрохимические методы

4.7 Методы разделения

4.8 Термические методы анализа

Глава 5. Биологические методы анализа1

5.1 Биологический контроль качества лекарственных средств

5.2 Микробиологический контроль лекарственных средств

Список использованной литературы

Вступление

Фармацевтический анализ - это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного лекарственного вещества, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации готовой лекарственной формы. Фармацевтический анализ имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов анализа. Эти особенности заключаются в том, что анализу подвергают вещества различной химйческой природы: неорганические, элементорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных биологически активных веществ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. Количество лекарственных средств с каждым годом увеличивается. Это вызывает необходимость разработки новых способов анализа.

Способы фармацевтического анализа нуждаются в систематическом совершенствовании в связи с непрерывным повышением требований к качеству лекарственных средств, причем растут требования как к степени чистоты лекарственных веществ, так и к количественному содержанию. Поэтому необходимо широкое использование не только химических, но и более чувствительных физико-химических методов для оценки качества лекарств.

К фармацевтическому анализу предъявляют высокие требования. Он должен быть достаточно специфичен и чувствителен, точен по отношению к нормативам, обусловленным ГФ XI, ВФС, ФС и другой НТД, выполняться в короткие промежутки времени с использованием минимальных количеств испытуемых лекарственных препаратов и реактивов.

Фармацевтический анализ в зависимости от поставленных задач включает различные формы контроля качества лекарств: фармакопейный анализ, постадийный контроль производства лекарственных средств, анализ лекарственных форм индивидуального изготовления, экспресс-анализ в условиях аптеки и биофармацевтический анализ.

Составной частью фармацевтического анализа является фармакопейный анализ. Он представляет собой совокупность способов исследования лекарственных препаратов и лекарственных форм, изложенных в Государственной фармакопее или другой нормативно-технической документации (ВФС, ФС). На основании результатов, полученных при выполнении фармакопейного анализа, делается заключение о соответствии лекарственного средства требованиям ГФ или другой нормативно-технической документации. При отклонении от этих требований лекарство к применению не допускают.

Заключение о качестве лекарственного средства можно сделать только на основании анализа пробы (выборки). Порядок ее отбора указан либо в частной статье, либо в общей статье ГФ XI (вып. 2). Отбор пробы производят только из неповрежденных укупоренных и упакованных в соответствии с требованиями НТД упаковочных единиц. При этом должны строго соблюдаться требования к мерам предосторожности работы с ядовитыми и наркотическими лекарственными средствами, а также к токсичности, огнеопасности, взрывоопасности, гигроскопичности и другим свойствам лекарств. Для испытания на соответствие требованиям НТД проводят многоступенчатый отбор проб. Число ступеней определяется видом упаковки. На последней ступени (после контроля по внешнему виду) берут пробу в количестве, необходимом для четырех полных физико-химических анализов (если проба отбирается для контролирующих организаций, то на шесть таких анализов).

Из расфасовки "ангро" берут точечные пробы, взятые в равных количествах из верхнего, среднего и нижнего слоев каждой упаковочной единицы. После установления однородности все эти пробы смешивают. Сыпучие и вязкие лекарственные средства отбирают пробоотборником, изготовленным из инертного материала. Жидкие лекарственные средства перед отбором проб тщательно перемешивают. Если это делать затруднительно, то отбирают точечные пробы из разных слоев. Отбор выборок готовых лекарственных средств осуществляют в соответствии с требованиями частных статей или инструкций по контролю, утвержденных МЗ РФ.

Выполнение фармакопейного анализа позволяет установить подлинность лекарственного средства, его чистоту, определить количественное содержание фармакологически активного вещества или ингредиентов, входящих в состав лекарственной формы. Несмотря на то, что каждый из этих этапов имеет свою конкретную цель, их нельзя сматривать изолированно. Они взаимосвязаны и взаимно дополняют друг друга. Так, например, температура плавления, растворимость, рН среды водного раствора и т.д. являются критериями как подлинности, так и чистоты лекарственного вещества.

Глава 1. Основные принципы фармацевтического анализа

1.1 Критерии фармацевтического анализа

На различных этапах фармацевтического анализа в зависимости от поставленных задач имеют значение такие критерии, как избирательность, чувствительность, точность, время, затраченное на выполнение анализа, израсходованное количество анализируемого препарата (лекарственной формы).

Избирательность метода очень важна при проведении анализа смесей веществ, поскольку дает возможность получать истинные значения каждого из компонентов. Только избирательные методики анализа позволяют определять содержание основного компонента в присутствии продуктов разложения и других примесей.

Требования к точности и чувствительности фармацевтического анализа зависят от объекта и цели исследования. При испытании степени чистоты препарата используют методики, отличающиеся высокой чувствительностью, позволяющие устанавливать минимальное содержание примесей.

При выполнении постадийного контроля производства, а также при проведении экспресс-анализа в условиях аптеки важную роль имеет фактор времени, которое затрачивается на выполнение анализа. Для этого выбирают методы, позволяющие провести анализ в наиболее короткие промежутки времени и вместе с тем с достаточной точностью.

При количественном определении лекарственного вещества используют метод, отличающийся избирательностью и высокой точностью. Чувствительностью метода пренебрегают, учитывая возможность выполнения анализа с большой навеской препарата.

Мерой чувствительности реакции является предел обнаружения. Он означает наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие определяемого компонента с заданной доверительной вероятностью. Термин ""предел обнаружения" введен вместо такого понятия, как "открываемый минимум", им пользуются также взамен термина "чувствительность". На чувствительность качественных реакций оказывают влияние такие факторы, как объемы растворов реагирующих компонентов, концентрации реактивов, рН среды, температура, продолжительность опыта. Это следует учитывать при разработке методик качественного фармацевтического анализа. Для установления чувствительности реакций все шире используют показатель поглощения (удельный или молярный), устанавливаемый спектрофотометрическим методом. В химическом анализе чувствительность устанавливают по величине предела обнаружения данной реакции. Высокой чувствительностью отличаются физико-химические методы анализа. Наиболее высокочувствительны радиохимические и масс-спектральный методы, позволяющие определять 10 -8 -10 -9 % анализируемого вещества, полярографические и флуориметрические 10 -6 -10 -9 %; чувствительность спектрофотометрических методов Ю -3 -10 -6 %, потенциометрических 10 -2 %.

Термин "точность анализа" включает одновременно два понятия: воспроизводимость и правильность полученных результатов. Воспроизводимость характеризует рассеяние результатов анализа по сравнению со средним значением. Правильность отражает разность между действительным и найденным содержанием вещества. Точность анализа у каждого метода различна и зависит от многих факторов: калибровки измерительных приборов, точности отвешивания или отмеривания, опытности аналитика и т.д. Точность результата анализа не может быть выше, чем точность наименее точного измерения.

УДК 615.015:615.07:53

АНАЛИЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ПРИ ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЯХ

Дмитрий Владимирович Рейхарт1, Виктор Владимирович Чистяков2

Кафедра организации и управления в сфере обращения лекарственных средств (зав. - чл.-корр. РАМН, проф. Р.У. Хабриев) Московской государственной медицинской академии им. И.М. Сеченова,

2 Центр по химии лекарственных средств - ВНИХФИ (ген. директор - К.В. Шилин), г. Москва

Проведен обзор чувствительных и специфичных аналитических методов, применяемых при изучении фармакокинетики лекарственных препаратов. Показаны достоинства и ограничения применения имму-ноферментного анализа, метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентной и масс-спектрометрической детекцией. Применение того или иного метода при оценке фармакокинетики лекарственных препаратов в каждом конкретном случае определяется структурой исследуемого соединения и оснащенностью лаборатории.

Ключевые слова: жидкостная хроматография, флюоресцентная и масс-спектрометрическая детекция, иммуноферментный анализ, фармакокинетика.

Изучение фармакокинетики основано главным образом на оценке концентрации в организме пациента лекарственного вещества (ЛВ) в определенные моменты времени после приема препарата. Объектом исследования служат кровь (цельная, сыворотка, плазма), моча, слюна, кал, желчь, амниотическая жидкость и др. Наиболее доступны и чаще исследуются образцы крови и мочи.

Измерение концентрации ЛВ можно разделить на два этапа: 1 - выделение конкретного лекарственного вещества из биологического объекта, концентрирование исследуемого соединения, отделение его от основных эндогенных компонентов; 2 - разделение смеси соединений, идентификация ЛВ и количественный анализ.

Изучение концентрации препарата в крови дает информацию о продолжительности циркуляции лекарства в организме, биодоступности препарата, влиянии концентрации на фармакологический эффект, терапевтической и летальной дозах, динамике образования активных или токсичных метаболитов.

Изучение концентрации препарата в моче позволяет оценить скорость элиминации ЛВ и функцию почек. Концентрация метаболитов в моче - косвенный показатель активности метаболизирующих ферментов.

Исследование биологического материала включает измерение массы (объема) пробы, высвобождение препарата (метаболитов) из 532

клеток пробы, отделение целых клеток (например, при анализе крови) или частей клеток (при анализе гомогенатов тканей), добавление внутреннего стандарта, отделение белков, очистку пробы (центрифугирование, фильтрация), процедуры экстракции, реэкстракции, концентрирования и превращения исследуемых веществ в удобные для анализа производные, основные процедуры обработки проб крови и мочи соответственно (рис. 1).

«Идеальный» аналитический метод измерения концентрации ЛВ должен обладать высокой чувствительностью, специфичностью и воспроизводимостью, возможностью работы с малыми объемами, простотой подготовки материала, дешевизной и легкостью обслуживания оборудования, надежностью и возможностью автоматизации, простотой работы персонала и универсальностью (возможность анализа различных классов ЛВ).

Для получения достоверных данных необходимо делать поправку на стабильность действующего вещества и/или продукта (продуктов), а также степень его биотрансформации в анализируемых биологических средах .

Валидация метода должна проводиться c учетом его предполагаемого применения, при калибровке следует учитывать диапазон концентраций исследуемого образца. Категорически не рекомендуется применять два или более метода анализа проб в одном и том же материале со сходным диапазоном калибровочных значений.

Существует большое число методов определения концентрации ЛВ в биологических жидкостях: xроматографические, микробиологические, спектрофотометрические, полярографические, иммунологические (радиоим-мунные, иммуноэнзимные), радиоизотопные и другие методы.

Критическими параметрами метода являются чувствительность, скорость, точность, возможность работы с малым объемом биоматериала и стоимость.

В табл. 1 сравниваются аналитические методы анализа ЛВ .

Наиболее широко (до 95% исследований) на практике применяется метод высокоэффектив-

Рис. 1. Основные процедуры обработки проб крови и мочи.

ной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с различными видами детекции.

Преимуществами ВЭЖХ по сравнению, например, с методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) являются отсутствие ограничений по термостабильности анализируемых препаратов, возможность работы с водными растворами и летучими соединениями, использования вариантов «нормальнофазной» и «обращеннофазной» хроматографии. Многие из видов детекции являются неразрушающи-

иммуноферментный, ВЭЖХ с флуоресцентной детекцией, ВЭЖХ с масс-спектрометрической детекцией, которые в настоящее время активно применяются в фармакокинетических исследованиях.

Иммуноферментный метод

Метод иммуноферментного анализа (ИФА) предложен в начале 70-х годов прошлого столетия. Принцип ИФА заключается во взаимодействии специфических белковых ан-

Сравнительная характеристика методов анализа лекарственных средств

Методы Абсолютная чувствительность, г Чувст- витель- ность, баллы Слож- ность, баллы Избира- тельность, баллы Универ- сальность Сум- марная оценка, баллы

Жидкостная хроматография:

УФ-детектор 10-7 3 -3 4 4 8

флуоресцентный детектор 10-8 - 10-9 4 -3 5 2 8

масс-спектрометрический детектор 10-11 - 10-12 5 -5 5 4 9

Иммунологические 10-10 - 10-11 5 -1 4 1 9

Газовая хроматография:

электронозахватный детектор 10-10 5 -4 4 2 7

пламенно-ионизационный детектор 10-8 - 10-9 4 -3 2 4 7

ми; методы детекции, используемые в ВЭЖХ, обладают более высокой специфичностью.

Рассмотрим особенности высокочувствительных методов, позволяющих анализировать нанограммовые количества ЛВ (табл.1):

тител с анализируемым веществом, выступающим в роли антигена. Чем выше концентрация вещества-антигена, тем больше образуется комплексов антиген-антитело. Для количественного анализа комплексообразования при-

меняют два подхода - с предварительным отделением комплекса (гетерогенные методы) или без его отделения (гомогенные методы). В том и другом случае пробу с неизвестной концентрацией анализируемого вещества добавляют к сыворотке, в которой антитело связано в комплекс с меченным аналогом исследуемого вещества, и вещество из анализируемой пробы вытесняется из комплекса. Количество вытесненного меченного аналога пропорционально концентрации вещества в пробе. Определив, сколько меченного аналога оказалось вытеснено из комплекса (или, напротив, осталось связанным), можно рассчитать искомый уровень вещества в пробе. Предварительно проводится калибровка с использованием стандартных растворов (со стандартными концентрациями тестируемого вещества).

Выпускаются наборы реактивов - так называемые диагностикумы (антисыворотка, соединенный с препаратом фермент, субстрат, кофактор, стандартные растворы для калибровки), рассчитанные на 50-200 анализов. Для анализа обычно достаточно 0,05-0,2 мл сыворотки крови больного.

Иммуноэнзимные методы обладают высокой чувствительностью и специфичностью. Диагностикумы сравнительно дешевые и имеют более продолжительные сроки годности, чем наборы для радиоиммунных методов. При использовании ИФА устраняется необходимость отделения комплекса антиген-антитело - достаточно сложной процедуры, с относительно высоким риском ошибки. Им-муноэнзимный метод может выполняться в любой больничной или поликлинической лаборатории; разработаны приборы, обеспечивающие полную автоматизацию анализа.

Простота анализа, высокая чувствительность, точность, воспроизводимость,

умеренная цена аппаратуры и реактивов - все это создает перспективу для широкого внедрения иммунологических методов в медицинскую практику.

Высокоэффективная жидкостная хромотография с флуоресцентной детекцией

При ВЭЖХ детектор генерирует электрический сигнал, сила которого пропорциональна концентрации анализируемого вещества, растворенного в подвижной фазе. В первых жидкостных хроматографах (ионообменных) прошедшая через колонку подвижная фаза с компонентами пробы собиралась в небольшие сосуды, а затем при помощи титрометрии, колориметрии, полярографии и т.д. определялось содержание компонента в этой порции. Иными словами, процессы разделения пробы

и определения ее количественного состава были разделены во времени и пространстве. В современном жидкостном хроматографе эти процессы обеспечиваются одним прибором.

Для детекции компонентов пробы может быть использовано любое физико-химическое свойство подвижной фазы (поглощение или излучение света, электропроводность, показатель преломления и т.д.), которое изменяется при наличии в ней молекул разделяемых соединений. Из существующих 50 физико-химических методов детекции в настоящее время активно используется 5-6.

Чувствительность-важнейшая характеристика детектора. Если определять чувствительность через двойную амплитуду шума нулевой линии, а шум выражать в физических единицах, то чувствительность фотометрического детектора будет выражаться в единицах оптической плотности, рефрактометрического - в единицах показателя преломления, вольтам-перометрического - в амперах, кондуктомет-рического - в сименсах. В фармацевтическом анализе чувствительность выражают в минимальном количестве определяемого вещества. Степень чувствительности различных типов детекторов приведена в табл. 1.

Несмотря на то что в настоящее время 80% хроматографов оснащено в базовой комплектации спектрофотометрическими детекторами, всё большее распространение получает флуоресцентная детекция, особенно при определении концентрации соединений, способных «светиться» под действием возбуждающего излучения. Интенсивность люминесценции пропорциональна интенсивности возбуждающего света. Исследование спектров испускания (флуоресценции и фосфоресценции) - более чувствительный и специфичный метод, чем исследование спектров поглощения.

Спектр флуоресценции вещества во многих случаях представляет собой зеркальное отражение полосы поглощения с наименьшей энергией и обычно располагается рядом с этой полосой с её длинноволновой стороны. Данный метод наиболее удобно применять при исследовании лекарственных препаратов, обладающих собственной флуоресценцией (хлорохин, доксорубицин, доксазо-зин, атенолол, индометацин, пропранолол, тетрациклины, хинидин и др.). Некоторые ЛВ можно сравнительно легко превратить во флуоресцирующие соединения (процесс дериватизации), например гидрокортизон (обработка серной кислотой), меперидин (конденсация с формальдегидом), 6-меркап-топурин и метотрексат (окисление перманганатом калия). Другие препараты с активными функциональными группами можно конденсировать с флуоресцирующими реа-

гентами - флуорескамином (хлордеазепок-сид, новокаинамид, сульфаниламиды и др.), 7-нитробензо-2,1,3-оксадиазолом (пропокси-фен и др.) и т.д. Вместе с тем необходимо отметить, что при высокой чувствительности и селективности флуоресцентные методы детектирования ограничены кругом ЛВ, имеющих естественную флуоресценцию, а процесс дериватизации при количественном анализе требует больших затрат.

Высокоэффективная жидкостная хроматография с масс-спектрометрической детекцией

Высокочувствительным вариантом современного детектора для ВЭЖХ, применяемого для фармакокинетических исследований, является масс-спектрометрометр. Масс-спектрометрический детектор позволяет значительно сократить время анализа, в частности за счет исключения подготовительной стадии (экстракции). Данный метод дает возможность одновременно идентифицировать несколько веществ, и это исключает ошибки, связанные с наличием неразделяемых компонентов.

Масс-спектрометрия - один из наиболее перспективных методов физико-химического анализа лекарственных средств. Традиционно органическая масс-спектрометрия используется для решения двух основных проблем: идентификации веществ и изучения фрагментации ионизированных молекул в газовой фазе. Соединение масс-спектрометра с жидкостным хроматографом значительно расширило возможности классического метода. С появлением новых методов ионизации, таких как «электроспрей» (ESI - англ. electrospray ionization) - ионизация в электрическом поле при атмосферном давлении) и «МАЛДИ» - ионизация лазерной десорбцией, список молекул, которые могут быть изучены данным методом, значительно расширился.

В настоящее время комбинация ВЭЖХ и масс-спектрометрического детектора с «электроспреем» нашла широкое распространение в исследовании фармакокинетики и биоэквивалентности лекарственных препаратов . Первоначально метод ESI был разработан под руководством Л.Н. Галль , а в 2002 г. Д. Фен-ну и К. Танаке была присуждена Нобелевская премия за разработку методов индентифика-ции и структурного анализа биологических макромолекул и, в частности, методов масс-спектрометрического анализа биологических макромолекул. В механизме образования ионизированных частиц выделяют три стадии. Первая - образование заряженных капель на срезе капилляра. Посредством приложенного напряжения происходит перераспределение заряда в растворе, положительные ионы скап-

ливаются у выхода. При сильном приложенном поле (3-5 кВ) образуется струя из вершины конуса, которая далее разлетается на мелкие капли. Вторая стадия - постепенное сокращение размеров заряженных капель за счет испарения растворителя и последующего распада капель вплоть до получения истинных ионов. Заряженные капли движутся сквозь атмосферу по направлению к противоположному электроду. Третья стадия - повторяющиеся циклы разделения и уменьшения объема капель до полного испарения растворителя и образования ионов в газовой фазе.

Современные ЖХ-МС системы (LC/MS - англ. liquid chromatography/mass-spectrometry) позволяют регистрировать полный ионный ток (TIC - англ. total ion current), проводить контроль заданных ионов (SIM - англ. selected ion monitoring) и контроль заданных реакций селективное мониторирование реакции (SRM - англ. selected reaction monitoring).

При анализе полного ионного тока (TIC) получают данные обо всех соединениях, последовательно выходящих из хроматографической колонки. Масс-хроматограммы напоминают хроматограммы с УФ-детекцией, при этом площадь под пиком соответствует количеству вещества. При определении заданных ионов (SIM) оператор может ограничить диапазон детекции необходимых соединений выделив, например, минорные вещества. Наибольшей чувствительностью и специфичностью обладает SRM-метод, когда регистрация ионного тока идет по одному выбранному иону, характерному для исследуемого соединения (при ESI-ионизации и регистрации положительных ионов это, как правило, - молекулярный ион МН+).

В недавно опубликованных работах обсуждается возможность количественного анализа органических веществ в биологических объектах без хроматографического разделения с помощью мультионной детекции и внутреннего контроля в виде меченного дейтерием аналога . В частности, для молекул липидной природы определен диапазон концентраций (от пико- до наномолей), при котором авторы наблюдали линейную зависимость интенсивности ионного тока от концентрации вещества. Увеличение концентрации соединений в растворе приводило к ион-молекулярным взаимодействиям в процессе ионизации и нарушению линейности.

Описан метод количественного определения простагландинов и полиненасыщен-ных жирных кислот с использованием электроспрей-ионизации - масс-спектрометрии без хроматографического разделения с применением внутреннего стандарта и регистрации отрицательных ионов . В работе

Ю.О. Каратассо и И. В. Логуновой чувствительность масс-спектрометрии при исследовании потенциального антиаритмического средства составила 3 нг/0,5 мл плазмы крови.

При выборе аналитического метода необходимо иметь в виду, что использование ИФА лимитируется наличием обязательных реактивов, флуоресцентной детекции, необходимостью собственной флуоресценции у исследуемого соединения. Хотя при масс-спектрометрической детекции вышеуказанные ограничения несущественны, однако стоимость оборудования на сегодняшний день остается достаточно высокой, и данный вид анализа требует специальных навыков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александров М.Л., Галль Л.Н., Краснов Н.В. и др. Экстракция ионов из растворов при атмосферном давлении - новый метод масс-спектрометрического анализа // Докл. Акад. наук СССР. - 1984. - Т.277. - № 2. -

2. Каратассо Ю.О, Логунова И. В., Сергеева М. Г. и др. Количественный анализ лекарственных препаратов в плазме крови с использованием электроспрей ионизации - масс-спектрометрии без хроматографического разделения // Хим. фарм. журн. - 2007. - № 4. - С. 161-166.

3. Каратассо Ю.О, Алёшин С.Е., Попова Н.В. и др. Количественный анализ простагландинов и полине-насыщенных жирных кислот методом масс-спектро-метрии с ионизацией электрораспылением // Масс-спектрометрия. -2007. - Т.4. - В.3. - С. 173-178.

4. Холодов Л.Е, Яковлев В.П. Клиническая фармакокинетика. - М.:Медицина, 1985. - 463 с.

5. Covey T.R., Lee E.D., Henion J.D. High-speed liquid chromatography/tandem mass spectrometry for the determination of drugs in biological samples // Anal. Chem. - 1986. - Vol. 58 (12). - P. 2453-2460.

6. Conference report on analytical methods validation: bioavailability, bioequivalence and pharmacokinetic studies // J. Pharmac. sci. - 1992. - Vol.81. - P. 309-312.

7. De Long C.J., Baker P.R.S., SamuelM. et al. Molecular species composition of rat liver phospholipids by ESI-MS/ MS: The effect of chromatography//J. Lipid Res. - 2001. - Vol. 42. - P. 1959-1968.

8. Electrospray Ionization Mass Spectrometry. Ed. R.B.Cole // Wiley. - New York, 1997.

9. Han X., Yang K., Yang J. et al. Factors influencing the electrospray intrasource separation and selective ionization of glycerophospholipids // Am. Soc. Mass Spectrom. - 2006. - Vol. 17(2). - P. 264-274.

10. Koivusalo M., Haimi P., Heikinheimo L. et al. Quantitative determination of phospholipids compositions by ESI-MS: Effects of acyl chain length, unsaturation, and lipid concentration on instrument response // J. Lipid Res. - 2001. - Vol. 42. - P. 663-672.

11. Lee M.S., Kerns E.H. LC/MS applications in drug discovery//Mass Spectrom. Rev. - 1999. - Vol. 18 (3-4). - P. 187-279.

Поступила 28.05.10.

ANALYSIS OF DRUGS IN PHARMACOKINETIC STUDIES

D.V. Reikhart, V.V. Chistyakov

Conducted was a review of sensitive and specific analytical methods for studying the pharmacokinetics of drugs. Shown were the advantages and limitations of immune-enzyme analysis, of high performance liquid chromatography with fluorescence and mass spectrometric detection. The usage of a method in the evaluation of the pharmacokinetics of drugs in each case should be determined by the structure of the compound and the laboratory equipment.

Key words: liquid chromatography, fluorescence and mass spectrometric detection, immune-enzyme analysis, pharmacokinetics.

Страница 1

Одна из наиболее важных задач фармацевтической химии – это разработка и совершенствование методов оценки качества лекарственных средств.

Для установления чистоты лекарственных веществ используют различные физические, физико-химические, химические методы анализа или их сочетание. ГФ предлагает следующие методы контроля качества ЛС .

Физические и физико-химические методы. К ним относятся: определение температур плавления и затвердевания, а также температурных пределов перегонки; определение плотности, показателей преломления (рефрактометрия), оптического вращения (поляриметрия); спектрофотометрия – ультрафиолетовая, инфракрасная; фотоколориметрия, эмиссионная и атомно-абсорбционная спектрометрия, флуориметрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрия; хроматография – адсорбционная, распределительная, ионообменная, газовая, высокоэффективная жидкостная; электрофорез (фронтальный, зональный, капиллярный); электрометрические методы (потенциометрическое определение рН, потенциометрическое титрование, амперометрическое титрование, вольтамперометрия).

Кроме того, возможно применение методов, альтернативных фармакопейным, которые иногда имеют более совершенные аналитические характеристики (скорость, точность анализа, автоматизация). В некоторых случаях фармацевтическое предприятие приобретает прибор, в основе использования которого лежит метод, еще не включенный в Фармакопею (например, метод рамановской спектроскопии – оптический дихроизм). Иногда целесообразно при определении подлинности или испытании на чистоту заменить хроматографическую методику на спектрофотометрическую. Фармакопейный метод определения примесей тяжелых металлов осаждением их в виде сульфидов или тиоацетамидов обладает рядом недостатков. Для определения примесей тяжелых металлов многие производители внедряют такие физико-химические методы анализа, как атомно-абсорбционная спектрометрия и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой .

Важной физической константой, характеризующей подлинность и степень чистоты ЛС, является температура плавления. Чистое вещество имеет четкую температуру плавления, которая изменяется в присутствии примесей. Для лекарственных веществ, содержащих некоторое количество допустимых примесей, ГФ регламентирует интервал температуры плавления в пределах 2 °С. Но в соответствии с законом Рауля (AT = iK3C, где AT – понижение температуры кристаллизации; К3 – криоскопическая постоянная; С – концентрация) при i = 1 (неэлектролит) значение АТ не может быть одинаковым для всех веществ. Это связано не только с содержанием примесей, но и с природой самого ЛВ, т. е. с величиной криоскопической постоянной К3, отражающей молярное понижение температуры плавления ЛВ. Таким образом, при одинаковом AT = = 2 "С для камфоры (К3 = 40) и фенола (К3 = 7,3) массовые доли примесей не равны и составляют соответственно 0,76 и 2,5 %.

Для веществ, которые плавятся с разложением, обычно указывается температура, при которой вещество разлагается и происходит резкое изменение его вида.

Критериями чистоты являются также цвет ЛВ и/или прозрачность жидких лекарственных форм .

Определенным критерием чистоты ЛС могут служить такие физические константы, как показатель преломления луча света в растворе испытуемого вещества (рефрактометрия) и удельное вращение, обусловленное способностью ряда веществ или их растворов вращать плоскость поляризации при прохождении через них гаюскополяризованного света (поляриметрия). Методы определения этих констант относятся к оптическим методам анализа и применяются также для установления подлинности и количественного анализа ЛС и их лекарственных форм.

Важным критерием доброкачественности целого ряда ЛС является содержание в них воды. Изменение этого показателя (особенно при хранении) может изменить концентрацию действующего вещества, а, следовательно, и фармакологическую активность и сделать ЛС не пригодным к применению .

Химические методы. К ним относятся: качественные реакции на подлинность, растворимость, определение летучих веществ и воды, определение содержания азота в органических соединениях, титриметрические методы (кислотно-основное титрование, титрование в неводных растворителях, комплек-сонометрия), нитритометрия, кислотное число, число омыления, эфирное число, йодное число и др.

Биологические методы. Биологические методы контроля качества ЛС весьма разнообразны. Среди них испытания на токсичность, стерильность, микробиологическую чистоту.

Вступление

Глава 1. Основные принципы фармацевтического анализа

1.1 Критерии фармацевтического анализа

1.2 Ошибки, возможные при проведении фармацевтического анализа

1.3 Общие принципы испытаний подлинности лекарственных веществ

1.4 Источники и причины недоброкачественности лекарственных веществ

1.5 Общие требования к испытаниям на чистоту

1.6 Методы фармацевтического анализа и их классификация

Глава 2. Физические методы анализа

2.1 Проверка физических свойств или измерение физических констант лекарственных веществ

2.2 Установление рН среды

2.3 Определение прозрачности и мутности растворов

2.4 Оценка химических констант

Глава 3. Химические методы анализа

3.1 Особенности химических методов анализа

3.2 Гравиметрический (весовой) метод

3.3 Титриметрические (объемные) методы

3.4 Газометрический анализ

3.5 Количественный элементный анализ

Глава 4. Физико-химические методы анализа

4.1 Особенности физико-химических методов анализа

4.2 Оптические методы

4.3 Абсорбционные методы

4.4 Методы, основанные на испускании излучения

4.5 Методы, основанные на использовании магнитного поля

4.6 Электрохимические методы

4.7 Методы разделения

4.8 Термические методы анализа

Глава 5. Биологические методы анализа1

5.1 Биологический контроль качества лекарственных средств

5.2 Микробиологический контроль лекарственных средств

Список использованной литературы

Вступление

Фармацевтический анализ это наука о химической характеристике и измерении биологически активных веществ на всех этапах производства: от контроля сырья до оценки качества полученного лекарственного вещества, изучения его стабильности, установления сроков годности и стандартизации готовой лекарственной формы. Фармацевтический анализ имеет свои специфические особенности, отличающие его от других видов анализа. Эти особенности заключаются в том, что анализу подвергают вещества различной химйческой природы: неорганические, элементорганические, радиоактивные, органические соединения от простых алифатических до сложных природных биологически активных веществ. Чрезвычайно широк диапазон концентраций анализируемых веществ. Объектами фармацевтического анализа являются не только индивидуальные лекарственные вещества, но и смеси, содержащие различное число компонентов. Количество лекарственных средств с каждым годом увеличивается. Это вызывает необходимость разработки новых способов анализа.

Глава 1. Основные принципы фармацевтического анализа

1.1 Критерии фармацевтического анализа

Мерой чувствительности реакции является предел обнаружения. Он означает наименьшее содержание, при котором по данной методике можно обнаружить присутствие определяемого компонента с заданной доверительной вероятностью. Термин ""предел обнаружения" введен вместо такого понятия, как "открываемый минимум", им пользуются также взамен термина "чувствительность". На чувствительность качественных реакций оказывают влияние такие факторы, как объемы растворов реагирующих компонентов, концентрации реактивов, рН среды, температура, продолжительность опыта. Это следует учитывать при разработке методик качественного фармацевтического анализа. Для установления чувствительности реакций все шире используют показатель поглощения (удельный или молярный), устанавливаемый спектрофотометрическим методом. В химическом анализе чувствительность устанавливают по величине предела обнаружения данной реакции. Высокой чувствительностью отличаются физико-химические методы анализа. Наиболее высокочувствительны радиохимические и масс-спектральный методы, позволяющие определять 10-810-9% анализируемого вещества, полярографические и флуориметрические 10-610-9%; чувствительность спектрофотометрических методов Ю-310-6%, потенциометрических 10-2%.

Так, при вычислении результатов титриметрических определений наименее точная цифра количество милли