Спектральные методы определения ацетилсалициловой кислоты в лекарственных препаратах - Студенческий научный форум

XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Спектральные методы определения ацетилсалициловой кислоты в лекарственных препаратах

Гаврилюк Я.В. 1, Полотнянко Н.А. 1, Басова Е.М. 1
1Университет "Дубна"
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В современном мире каждый год появляется все больше фармацевтических фирм, производящих лекарственные препараты, но, к сожалению, вместе с этим растет и количество фальсифицированной продукции. Для решения данной проблемы Всемирная Организация Здоровья (ВОЗ) в 1999 г. выпустила Руководство по разработке мер борьбы с фальсифицированными лекарственными средствами, а также позднее была создана группа (IMPACT), объединяющая представителей более 80 стран, основной целью которой является полное искоренение фармподделок в рамках системы поставок основных лекарственных средств [1].

В настоящей работе будет проведено исследование образцов лекарственных препаратов на содержание в них ацетилсалициловой кислоты (АСК) для проверки достоверности указанной на упаковке препарата концентрации данного действующего вещества.

Цель данной работы: определение ацетилсалициловой кислоты в лекарственных препаратах спектральными методами.

Фальсификация лекарственных препаратов

Фальсификация охватывает обширные области, в том числе и сферу лекарственных препаратов. Давайте подробнее разберем, что такое фальсификация и фальсифицированное лекарственное средство, а также перечислим их разновидности. Фальсификация (лат. falsificatio, от falsifico  подделываю; ит. falsificare  подделывать)  подделывание вида или свойств первоначального предмета (чаще всего с корыстной целью). Фальсифицированным лекарственным средством (ФЛС) называется такой препарат, который сопровождается неправильной информацией о его составе или же производителе [2]. Существует несколько видов ФЛС [3], основные их группы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Классификация фальсифицированных лекарственных средств

Группа

Определение

Что подделывают

Распространенность

«Пустышки»

ЛС, в которых не содержится заявленных активных веществ, вместо них добавляются различные природные добавки: тальк, мел и т.п.

Таблетки

Мази

Гели

Встречается редко, так как легко отличить от настоящего

«Имитаторы»

ЛС, сырье для действующего вещества которых заменено на более дешевое и менее эффективное. Фасуют такие препараты в упаковки известных всем фирм. Наиболее опасна из-за совершенно непредсказуемого терапевтического эффекта.

Таблетки

Растворы

и т.д.

Средне-распространён

«Измененные лекарства»

ЛС, содержащие активное вещество в большем или меньшем количестве. Не нанесет большого вреда, но резко снизится терапевтический эффект препарата.

Таблетки

Довольно распространён

«Копии»

ЛС, в которых действующее вещество и его количество соответствует подлиннику, но неизвестно, где и как производитель закупил сырье для изготовления.

Таблетки

Самый распространённый и трудно обнаружимый вид фальсификации

Каждый год Росстат производит подсчет данных и представляет их в виде диаграмм (рис. 1 и 2). На рисунках 1 и 2 мы видим, что число выявленных и изъятых фальсифицированных лекарственных средств в первом полугодии 2018 года заметно снизилось по сравнению с предыдущими годами.

Рис. 1. Динамика выявленных фальсифицированных лекарственных препаратов за период 2012 г. – июнь 2018 г. [4]

Рис. 2. Динамика изъятия лекарственных средств за период 2012 г. – 1-е полугодие 2018 г. [4]

Физические и химические свойства ацетилсалициловой кислоты

Ацетилсалициловая кислота (далее АСК) – это малорастворимые в воде при комнатной температуре белые мелкие игольчатые кристаллы или лёгкий кристаллический порошок слабокислого вкуса.

 

Рис. 3. Строение ацетилсалициловой кислоты (АСК)

Благодаря своим свойствам ацетилсалициловая кислота (C₉H₈O₄) является одним из самых распространённых компонентов лекарственных препаратов. К физическим можно отнести ее растворимость в различных средах: в воде (1:300), эфире (1:20), хлороформе (1:17), 96% этаноле (1:7), а к химическим – качественные реакции на данное вещество.

Фармакологические свойства

АСК является прекрасным жаропонижающим, анальгезирующим и противовоспалительным средством. Также благодаря антиагрегантным свойствам данный лекарственный препарат относится к группе нестероидных противовоспалительных средств.

Методы определения

Существует несколько физико-химических методов выявления фальсифицированных средств [5]:

Рефрактометрия

Поляриметрия

Спектральные методы анализа (ИК-спектроскопия, УФ-спектроскопия, Атомно-абсорбционная спектроскопия, Ядерный магнитный резонанс (ЯМР), Флуориметрия, Атомно-эмиссионная спектроскопия)

Хроматография

Потенциометрия

Для определения ацетилсалициловой кислоты применяют следующие методы:

Таблица 2. Методы определения ацетилсалициловой кислоты

Метод

Интервал длин волн для снятия спектра, нм (область определения)

УФ-спектроскопия

0,007 % раствор

260-350 (максимум поглощения при 278)

0,001 % раствор

220-350 (максимумы поглощения при 228 и 276 и минимум поглощения при 257)

ИК-спектроскопия

4 000-12 500

ВЭЖХ

237 

Кислотно-основное титрование

Титрант – NaOH
Индикатор - фенолфталеин

В работе будут использованы спектральные методы анализа, а именно инфракрасная спектроскопия. Данный способ определения фальсификации лекарственных средств был выбран потому, что по сравнению с другими методами является наиболее экспрессным, высокочувствительным, объективным, безопасным, а также имеет возможность анализа вещества в кристаллическом состоянии. Давайте рассмотрим его подробнее.

Инфракрасная спектроскопия

Инфракрасная (ИК) спектроскопия – раздел спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров поглощениям [5].

Таблица 3. Характеристика инфракрасной спектроскопии

Применение

Изучение молекул за счет изменения их энергии колебательных и вращательных энергетических уровней

Включение в ГФ

Да (для целей фармацевтического анализа)

Область спектра и его подразделение

Диапазон: от 780 до 400 000 нм.
Подразделяется на области

Ближнюю 780 – 2500 нм

Среднюю 2500 – 25000 нм

Дальнюю 25000 – 400000 нм

Образцы

Жидкость, жидкость или твердое вещество в растворе, твердый образец, газы

В данной работе для исследования будут применяться твердые образцы вещества, а также ближняя и средняя области ИК-спектроскопии. На чем же основан метод? Инфракрасная спектроскопия основана на колебательных (отчасти вращательных) движениях молекул, а если точнее, то на переходах между колебательными уровнями молекул вещества. У каждого вещества, отдельной группы и не только существует характерная для него длина волны поглощения. С ее помощью можно установить строение молекул как органического происхождениях, так и неорганического. Цепочка пиков, полученная в ходе анализа, называется ИК спектром, на основе которого можно провести качественный и количественный анализы. По качественному анализу можно судить о природе вещества, а по количественному – о количестве вещества.

Устройство ИК-спектрометра с Фурье преобразованием

Устройство любого ИК-спектрометра включает в себя: источник излучения, оптическую систему, приемник, систему усиления сигнала.

О
сновным компонентом Фурье-ИК-спектром является интерферометр Майкельсона (рис.4).

Рис. 4. Схема интерферометра Майкельсона

Источник ИК-излучения

Светоделитель

Неподвижное зеркало

Подвижное зеркало

Компенсатор

Проба исследуемого вещества

Детектор ИК-излучения

Светоделитель (2) делит идущий из источника свет на две части, которые отражаются от неподвижного (3) и подвижного (4) зеркал. После этого они снова попадают на светоделитель (2), объединяются и направляются на детектор (7). Эти два луча взаимодействуют между собой и могут либо усиливать, либо ослаблять друг друга в зависимости от разности хода между ними. Далее получатся график зависимости интенсивности зарегистрированного излучения от разности хода пучков (интерферограмма), который с помощью компьютера и преобразования Фурье пересчитывается в ИК-спектр [6].

Пример ИК-спектра АСК представлены на рисунке 5.

Рис. 5. ИК-спектр АСК [7]

Заключение

Освоить технику эксперимента на ИК-спектрометре IRАffinity-1 (Шимадзу).

С помощью метода ИК-спектроскопии идентифицировать:

- чистую АСК

- АСК, входящий в состав модельных смесей

- АСК, входящий в состав твердых лекарственных препаратов.

Литература

Косенко В.В., Быков А.В., Мешковский А.П. Фальсифицированные лекарства – глобальная проблема // Вестник Росздравнадзора. 2009. № 3. С. 14-26.

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ РЫНОК: ПРОБЛЕМА ФАЛЬСИФИКАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ  И.П. Юмашева

Выпускная квалификационная работа по теме: «Фальсификация лекарственных средств» Исполнитель: провизор-интерн Кузнецова Наталья Евгеньевна Руководитель: Кузнецов Д.А. Рязань, 2010.

https://gmpnews.ru/2018/11/za-9-mesyacev-etogo-goda-iz-obrashheniya-v-rf-bylo-izyato-807-serij-lekarstvennyx-sredstv/ (Дата обращения 26.11.2018)

Раменская Г.В. Фармацевтическая химия. - Москва: Общество с ограниченной ответственностью Издательская группа "ГЭОТАР-Медиа", 2015.

Определение состава лекарственных препаратов методом ИК-спектроскопии. Олейник О.А., Полотнянко Н.А., Литвиненко Ю.Н. Государственный университет «Дубна». Дубна, Россия.

NIST Chemistry WebBook

Просмотров работы: 110