CURSURI ANALIZA MEDICAMENTULUI

CURS 1 07.10.2013

Calitatea medicamentuluiStructura organizatorica ANMDepartamentul de materii prime si produse finite Analize fizico-chimice medicamente, forme farmaceutice si substante; Laborator de toxicologie; Laborator de imunogenitate si anatomie patologica; Laborator de microbiologie; Unitate nucleara; Biobaza.

Departamentul de inspectie farmaceutica Se ocupa cu inspectia in industria medicamentului; Servicii de inspectie privind regulile de buna practica de fabricatie; Servicii de inspectie privind regulile de buna practica de studii clinice; Probleme de farmacovigilenta; Serviciul de primire a probelor si de certificare a acestora; Serviciul de supraveghere a medicamentului si de alertare; Serviciul de inspectie in unitatile de distributie en-gros; Unitatile teritoriale de inspectie (UTI) UTI fac inspectia in farmacie si preleveaza probe pe care le trimit ulterior la ANM Bucuresti pt analiza.

ANM infiintata in 1998, functioneaza ca insitutie de sine statatoare incepand din 1 ianurie 1999; Este subordonata MS si constituie domeniul politicii statului in privinta controlului medicamentului si a altor produse de tip uman; Productia, importul, distributia si utilizarea medicamentelor in Romania sunt admise numai dupa ce au fost autorizate si inregistrate de ANM; Autorizarea = eliberarea certificatelor de autorizare (APP) autorizatia de punere pe piata; Elaboreaza FR si o armonizeaza la cea europeana (RO a aderat la conventia privind EP, ceea ce o inseamna ca prevederile EP privind standardele de calitate sunt olbigatorii pt toate medicamentele de uz uman sau veterinar, de import de fabricatie...

Analiza medicamentului se face si la nivel de industrie (de producator); Analiza materiei prime, a produsului finit si a produsilor intermediari la nivel de industrie;Analiza si controlul medicamentului se face si la nivelul unor laboratoare autorizate de ANM (la nivel de universitati sau laboratoare private autorizate de ANM);

Analiza de buna practica de laborator se face in conformitate cu: Monografii din FRX sau EP (identificare, dozare, puritate); Specificatii tehnice; Stassuri.

Specificatii tehnice:Generalitati carui tip de forma farmaceutica apartine calea de administrat, grupa terapeutica, compozitia unui comprimat;Conditii tehnice proprietati fizico-chimice (aspect, diametru, culoare, gust, uniformitatea masei, testul de dizolvare, dozare etc.)

Reguli pt verificarea calitatii (cf FRX) Metode de analiza control organoleptic; Ambalare, depozitare, transport; Garantii termen de valabilitate.

Etape in analiza medicamentului Prelevarea probelor (pentru determinari cantitative si calitative) Serie = totalitatea unitatilor de produs care au fost obtinute in conditii identice intr-un singur ciclu de operatii; Lot = cantitatea de materie prima presupusa a fi unitara din care se obtin unul sau mai multe serii de produs; Proba trebuie sa reprezinte sub toate aspectele caracteristice produsului prelevat din lot sau seria respective; Unitatile de produs se introduc in ambalaje primare sau secundare.

Prelevarea probelor dintr-un lot1. Produsele lichide se omogenizeaza, in prealabil, prin agitare dupa care se face o prelevare. Daca lotul este repartizat in mai multe recipiente, se face prelevarea (analiza) din fiecare recipient.

2. Produsele solide (moi, vascoase) se preleveaza o proba din stratul inferior, mijlociu, superior. Aceste 3 probe prelevate se amesteca intre ele si reprezinta proba medie pe recipient; Din aceasta proba medie pe recipient se retine o cantitate de 4 ori mai mare decat cantitatea necesara efectuarii tuturor analizelor (identificare, puritate, dozare, analiza formei farmaceutice conf FRX); Aceasta cantitate se imparte in 2: este destinata efectuarii analizelor mentionate si reprezinta contraproba (se pastreaza pe toata perioada de valabilitate a produsului respectiv; In procesul de prelevare a probelor se evita interactiunea intre produsul analizat si ustensilele necesare analizei; Probele si contraprobele se introduc in flacoane (perfect uscate, etanse si daca este cazul pentru cele fotosensibile in flacoane inchise la culoare).

3. Produsele vegetale se introduc in pungi sau cutii captusite cu hartie pergaminata; Probele si contraprobele se sigileaza si pe eticheta se specifica: Denumirea produsului; Nr lotului; Provenienta; Calitatea prelevata; Nr. Procesului verba prin care s-a facut prelevarea; Data la care s-a facut prelevarea; Persoana care a facut prelevarea; Semnatura.

Prelevarea probelor dintr-o serie Se face din recipienti a.i. proba respectiva sa fie reprezentativa pt intreaga serie; Conditiile sunt stabilite de producator conform legislatiei in vigoare din aceste probe prelevate se retine o cantitate de 3 ori mai mare decat cea necesara efectuarii analizelor conform FRX; 2/3 din aceasta cantitate reprezinta proba si 1/3 contraproba care se pastreaza pe toata durata de valabilitate a produsului respectiv.

Prelevarea de probe din farmacii/depozite Se preleveaza o cantitate de substanta de analizat proces verbal de scadere din gestiune; Reactiile de identificare la masa de analizat reactii calitative; Masa de analiza este totata cu reactivi necesari analizelor calitative conform prevederilor FRX.

Prelevari de probe din laborator Se preleveaza o cantitate de 3 ori mai mare decat cantitatea necesara efectuarii tuturor analizelor; 2/3 sunt destinate analizei si 1/3 reprezinta contraproba care se pastreaza pe toata durata de valabilitate a produsului repspectiv.

Prelevari de probe in industria medicamentuli Se preleveaza o cantiate de 3 ori mai mare decat cantitatea necesara efectuarii tuturor analizelor; 2/3 reprezinta proba de analizat si 1/3 contraproba care se pastreaza pe toata durata de valabilitate a produsului respectiv; Probele se eticheteaza, se sigileaza si pe eticheta se scrie: denumirea substantei, data, cantitatea prelevata, procesul verbal si semnatura.

Medicamentul Orice substanta sau combinatie de substanta prezentata ca avand proprietati pentru tratarea bolilor la om; Orice substanta sau combinatie de substante folosita sau administrate la om pentru corectarea, restabilirea sau modificarea functiilor fiziologice sau pentru stabilirea unui diagnostic medical.

Substanta orice materie indiferent de origine (umana, animala, vegetala, chimica) si care este utilizata in vederea obtinerii de medicamente.Substante de uz farmaceutic (de origine organica sau anorganica) Definite in suplimentele FRX sa sau excipienti folosite in scopul obtinerii de medicamente de uz uman sau veterinar; Se obtin prin sinteza, extractie, fermentatie sau natural.

Substante de uz farmaceutic de calitate speciala Obtinerea de forme farmaceutice prevazute in FRX, cu exceptia cazurilor in care se mentioneaza ca nu se pot utiliza; Medimente imunologice: vaccinuri.

Reguli de buna practica de lab (BPL) Au fost stabilite prin 2 hotarari nr 63/24.01.2002 ulterior completata cu hotararea nr 266/22.02.2006 Principiile se bazeaza pe reglementari internationale si anume Organizarea pt cooperare si dezvoltare economica (OCDE) Au stabilite reguli de BPL Regulile privind etichetarea, ambalarea sunt aplicate tuturor substantelor;

Sunt definite : Preparatele chmice; Modul in care se efectueaza testele clinice sau nonclinice etc In Romania autoritatea e ANM

1. Principii care stau la baza bunei practici de lab;2. Organizarea si personalul instalatiei de testare;3. Programul de asigurare a calitatii;4. Instalatiile de laborator;5. Aparatele. Materialele. Reactivii;6. Sisteme de testare (chimice, biologice);7. Substante chimice testate (SCT)/referinta (SCR);8. Metode standard de studii in laborator;9. Planul de studiu in laborator;10. Cum se introduce raportul in laborator;11. Stocarea si pastrarea materiei si arhivei.

CURS 2 14.10.2013

Stabilitatea medicamentului

Principii generale Niciodata nu a existat ceva facut de mana omului, care sa fie atat de bine elaborat sau atat de bine stabilit incat sa fie nedegradabil odata cu trecerea timpului... Thomas Cranmer Tot ce este facut de mainile omului de la sublimul Parthenon la uzualul milkshake este supus degradarii. Produsele farmaceutice nu fac exceptie de la aceasta afirmatie generala. Daca exista un atribut relevant al calitatii unui produs medicamentos care sufera modificari odata cu timpul, evaluarea acestei modificari face obiectul oamenilor de stiinta si a celor ce impun normele in industria medicamentului, cuantificand stabilitatea. Timpul in care produsele medicamentoase se degradeaza variaza puternic. Unele produse farmaceutice radioactive trebuie folosite in interval de 1-2 zile. Alte produse farmaceutice, pe de alta parte, daca sunt depozitate si conditionate corespunzator isi mentin stabilitatea pentru un deceniu sau chiar mai mult, desi, in multe state, durata maxima de viata pe care o va aproba o agentie de reglementare a normelor este de 5 ani. (Aceasta restrictie nu cauzeaza in general probleme, avand in vedere ca si pentru produsele cu durata de viata de 5 ani este probabil ca peste 95% din produs sa fie vandut si folost in treizeci de luni de la fabricatie, cu conditia ca toti cei implicati sa asculte prima regula a depozitarii: primul intrat, primul iesit). De vreme ce evaluarea stabilitatii unui produs medicamentos este foarte elaborata, nu se pune accentul pe testarea organoleptica a produsului de catre pacient. Astfel, guvernele din mai multe parti ale lumii in special din Vestul Europei, America de Nord si Japonia au decis ca este necesara instituirea obligatorie a testarii stabilitatii datorita grijilor ridicate de siguranta, eficacitatea si calitatea produsului medicamentos. Totusi, trebuie sa luam in considerare ca diverse companii reputabile acordau atentie stabilitatii medicamentelor si luau masurile care se cuveneau inainte de implicarea activa a guvernului.

Inactivarea substantei medicamentoase Evident, pierderea s.m. este de o importanta majora in studiile de stabilitate ale multor produse farmaceutice. Din pacate, avem impresia ca unii oameni iau in considerare acest lucru doar cand se gandesc la efectele adverse ale stabilitatii produsului medicamentos. Acest lucru este in mod evident neadevarat, iar pentru unele produse inactivarea nu este factorul determinant al perioadei de valabilitate. Totusi, este adevarat ca pentru multe produse, pierderea potentei este de o importanta majora. In general, privim orice produs care contine mai putin de 90% din cantitatea de s.m. mentionata pe prospect ca fiind de calitate inacceptabila.

Medicamentul in canalele de distributie Nu este suficient sa avem grija de stabilitatea produsului medicamentos numai prin calitatea substantei pure a materialului proaspat preparat, pe care il privim cu incredere in timp ce acesta asteapta in depozit pentru distributie, dupa ce a fost scos din carantina de catre Departamentul Controlului Calitatii/ Asigurarii calitatii. Totusi, evaluarea probelor, care au fost depozitate in conditii ideale in conele de depozitare pentru testarea stabilitatii ale fabricantului sunt de valoare limitata. Probele retinute pentru testarea stabilitatii nu sunt scapate pe jos dintr-un camion; nu sunt lasate in soare intr-un spatiu de incarcare; nici nu sunt lasate in frig puternic; astfel, este destul de nepotrivit sa ne asteptam ca probele de stabilitate sa reflecte cu acuratete intervalul de stabilitate al produselor aflate in canalele de distributie.

Medicamentul sub controlul pacientului Exista motive temeinice sa credem ca, in multe cazuri, conditiile in care pacientii pastreaza medicamentele sunt departe de a fi optime. La un anumit moment, autoritatile din domeniu luau in considerare posibilitatea de a introduce termene de valabilitate obligatorii, care sa garanteze eficacitatea, pana cand pacientul foloseste ultima doza din produs. Acum este general acceptat faptul ca aceasta idee nu este fezabila. Se cuvine, totusi, ca farmacistii sa isi faca timp sa consilieze pacientii asupra modurilor adecvate de depozitare a medicamentelor.

Stabilitatea in vivo Ultimul aspect al stabilitatii care ne preocupa este degradarea medicamentului in-vivo. Mai exact, hidroliza medicamentului in conditiile scazute de pH din stomac pot fi foarte serioase. Raspunsul traditional la aceasta problema particulara este sa acoperim tabletele cu pelicule gastrorezistente. In trecut, materialele folosite ca pelicule gastrorezistente nu erau totdeauna eficiente. Polimerii disponibili la ora actuala pentru pelicelel gastrorezistente sunt mult mai de incredere.

Cerintele institutiilor care reglementeaza piata farmaceutica In multe parti ale lumii, exista cerinte in ceea ce priveste testarea stabilitatii, cerinte impuse de institutiile care reglementeaza piata farmaceutica. Este totusi gresit sa nu luam in calcul aspectele stiintifice particulare si sa efectuam doar acele teste obligatorii. Intr-adevar, exista cazuri in care orice producator, cu o adevarata inclinatie catre calitate, va efectua teste de stabilitate care sunt cu mult peste testele obligatorii.

Crearea unei baze de date care poate fi de folos in formularea altor produse Datele obtinute in evaluarea stabilitatii produsului X in anul 1999 se pot dovedi a fi de folos cand vom incepe dezvoltarea produsului Y, in anul 2003. Pot exista situatii, desi probabil sunt rare, cand se va merita sa continuam testarea stabilitatii in perioada de cercetare si dezvoltare a formularii unui produs medicamentos, desi stim ca acesta nu va fi comercializat, doar pentru ca suntem interesati de stabilitatea unui nou excipient pe care l-am introdus in formulare.

Tipuri de degradare Degradarea chimica (reducere, oxidare, hidroliza etc.) este des intalnita. Cunostintele de cinetica ne pot fi de folos cand avem de-a face cu degradarea chimica. Degradarea fizica poate fi cauzata de o varietate de factori (de exemplu: impact, vibratie, abraziune, fluctuatii de temperatura precum inghetarea sau topirea si fragmentarea). Degradarea biologica (si, mai ales, microbiologica) In America de Nord, Japonia si Europa de Vest, cei mai intalniti factori biologici care sunt implicati in problemele de stabilitate sunt cei microbiologici. Totusi, in unele parti ale lumii, sobolanii, viermii, mustele si alte organisme non-microbiologice pot fi responsabile pentru problemele de stabilitate.

Cunostinte stiintifice solide Nu mai este nevoie sa precizam ca testarea stabilitatii produselor medicamentoase necesita o cunoastere corespunzatoare a formularii farmaceutice, evaluarii, analizei si statisticii. Din pacate, inca mai sunt companii unde personalul cu o astfel de educatie corespunzatoare lipseste.

Cunostinte la zi cu toate normele relevante ale institutiilor care reglementeaza piata farmaceutica si cu standardele aplicate ale Farmacopeei: Reglementarile oficiale si metodele standard de testare continua sa evolueze. Astfel, este important ca cel putin o persoana din fiecare companie sa fie insarcinata cu responsabilitatea de a pastra documente la zi asupra datelor de la FDA si Conventia Farmacopeei USA sau de la alte astfel de entitati, pentru ca ar putea avea un efect semnficativ asupra designului, executiei, sau interpretarii testelor de stabilitate. Folosirea forumului farmacopeei, jurnalul in care conventia Farmacopeei SUA publica informatii esentiale despre metode sau monografii noi de testare, ar trebui sa fie obligatorie in toate companiile in care standardele sunt importante.

Comunicarea eficienta intra statia pilor, productie, controlul calitatii/evaluarea calitatii, reclamatii si diferite reglementari: Pentru a avea un program de succes de testare a stabilitatii, este important sa existe o comunicare clara, eficare si rapida intre toate entitatile organizatorice dintr-o companie, care pot furniza date folositoare in programul de stabilitate.

Monitorizarea atenta a bugetului alocat stabilitatii medicamentului Este surprinzator ca unele companii nu au un buget de stabilitate. Este si mai surprinzator sa aflam ca exista oameni de stiinta care dezvolta protocoalele de stabilitate pe baza exclusiva a diferentei de pret. Nu este usor sa elaboram un mecanism pentru evitarea unui buget de stabilitate despre care putem spune cu siguranta ca ne va costa o suma fixa de bani. Totusi, desi suma estimata este relativa, poate fi totusi foarte folositoare.

Abilitatile manageriale pentru a coordona si optimiza programul Piatra de capatai a unui program de stabilitate cost-eficienta de inalta performanta o constituie abilitatile manageriale care promoveaza si coordoneaza abilitatile personale si profesionale ale tuturor celor implicati in program.

Perioada de conformitate, termenul de valabilitate si data de expirare Perioada de conformitate a unui produs medicamentos este definita de cele mai vulnerabile calitati dependente de timp. Dupa cum a fost indicat si mai devreme, pierderea activitatii este pentru multe produse, parametrul critic. In acele cazuri in care alte atribute sunt mai vulnerabile, atributul in cauza va defini perioada de conformitate. Perioada de viata atribuita unui produs este egala sau mai mica decat perioada de conformitate, fiind de obicei un numar rotunjit convenabil. Data de expirare plasata pe eticheta oricarui lot indica data la care ia sfarsit perioada de viata pentru fiecare lot. Astfel, daca produsul este depozitat conform instructiunilor de pe eticheta, se asteapta ca produsul in cauza sa isi pastreze valabilitatea pana la acea data.

Cateva strategii posibile pentru a imbunatati termenul de valabilitate Din fericire, multe substante medicamentoase si produse sunt inerent stabile si, astfel, cu putina dificultate putem justifica o perioada de valabilitate de 3 ani sau mai mult. Totusi, exista s.m. care sunt mult mai supuse degradarii este nevoie de multa munca pentru a dezvolta un produs cu o perioada de viata comerciala acceptabila.

Oxidarea in solutie Reactiile de oxidare sunt relativ rare in formele farmaceutice, ca reactii principale. De cele mai multe ori oxidarea duce la canitati mici de compusi de degradare neidentificate. Cand o reactie de oxidare este una dintre reactiile principale, atunci avem de-a face cu o problema serioasa, iar formularea poate deveni destul de dificila in acest caz. Exemple notabile sunt constituite de produsele lichide cu vitamina A.

Mecanisme de oxidare Oxidarea, dupa cum sugereaza si numele, este o interactiune intre s.m., A si oxigenul, iar reactia ar fi de tipul:A + O2 -> produsi; In practica, complexarea metalelor grele (de ex, prin folosirea EDTA), este adesea folosita de vreme ce, dupa cum am vazut si mai devreme, ionii metalici actioneaza in detrimentul stabilitatii medicamentului, in ceea ce priveste situatiile oxidative.

Antioxidanti Functioneaza prin consumptia de oxigen la o viteza mai mare decat viteza la care s.m. reactioneaza cu oxigenul; in astfel de cazuri acestia vor proteja s.m. pana ce sunt epuizati complet.

Cataliza, complexare, fotoliza Cataliza acida si bazica, constituie doar un exemplu de cataliza. Cand discutam despre acest subiect, totusi descompunerea indusa de metal este preocuparea cercetatorului din industria farmaceutica. Se pune un mare accent pe eliminarea metalelor, mai ales in produsele parenterale, deoarece si descompuneri infime ale urmelor de metale pot cauza o schimbare a culorii, incat produsul sa devina nesatisfacator. Exemple pentru acest caz sunt injectabilele cu clorhidrat de tiamina si cele cu acid ascorbic.

Complexarea este evident ca, in multe cazuri, medicamentele pot contribui la reactii de complexare cu una sau mai multe din substantele unei forme farmaceutice. Uneori aceste lucruri sunt intentionate biodisponibilitatea in anumite cazuri poate fi imbunatatita. In alte cazuri, stabilitatea unui medicament este afectat favorabil de complexare, desi in multe cazuri este afectata nefavorabil.

Agentii de complexare cafeina si pilivinilpirolidona erau cei mai intalniti agenti de complexare folositi in farmaceutica pentru o mare perioada de timp. Recent, ciclodextrinele au devenit foarte importante.Ciclodextrinele sunt agenti puternici de complexare, studii numeroase fiind efectuate pe tema folosirii acestora in solubilizarea si stabilizarea medicamentelor.

Fotoliza un mare accent in Codul de Buna Practica din 1993 este pus pe stabilitatea in prezenta luminii, desi la acest moment, metodele de testare nu sunt finalizate.Stabilitatea pentru starea de agregare solida stabilitatea medicamentelor din formele farmaceutice solide este cea mai importanta, de vreme ce formele farmaceutice solide sunt mai intalnite decat alte forme si pentru ca primele probe clinice sunt de obicei efectuate asupra acestui tip.

Interactiuni ce implica o faza lichidaUneori, o s.a. sau un produs de descompunere dintr-o forma farmaceutica solida este lichid si poate interactiona cu alte ingrediente din forma farmaceutica. Un exemplu tipic il constituie cercetarile efectuate de Troup si Mitchner (1964) ce implica aspirina si fenilefrina. Autorii au aratat ca descompunerea fenilefrinei este direct proportionala cu formarea acidului salicilic. Acestia au aratat ca descompunerea fenilefrinei este o reactie de acetilare. Acest lucru poate fi privit din mai multe perspective. Trebuie sa existe umiditate pentru ca hidroliza aspirinei sa aiba loc. Daca acidul saliclic este format prin interactiunea aspirinei cu urme de apa, atunci acidul acetic forma poate reactiona cu fenilefrina (R(OH)3), care pune din nou in libertate apa, astfel incat umiditatea nu joaca un rol cantitativ in reactia globala. Cu alte cuvinte:C6C4(OCOCH3) +H2O -> C6H4(OH)COOH + CH3COOH;CH3COOH + 1/3R(OH)3 -> 1/3 R(OCOCH3)3 + H2OC6H4

Cazuri de interactiune ale unui solid cu un medicament putin solubil Exista cazuri in care lichidele se afla intr-o forma farmaceutica solida. Un exemplu il constituie pantenolul in complimatele de multivitamine. Aici se obisnuieste sa se adsoarba lichidul pe un transportor solid, iar in cazul pantenolului este folosit trislicat de magneziu. La temperaturi ridicate (si la temperatura camerei sub presiune, de asemenea) pantenolul va iesi din transportor si va veni in contact direct cu celelalte solide. Daca exista potentiale de interactiune, atunci se recurge la tabletarea tristratificata (sau filmarea sub presiune). In acest caz, lichidul inca va mai curge in stratul ce contine reactantul, dar reactia va fi controlata prin difuzie.

Reactii prin intermediul fazei gazoase Cateodata presiunea de vapori a unui medicament este suficient de ridicata, incat poate interactiona cu alte substante prin intermediul fazei de vapori. Un astfel de exemplu este ibuprofenul (B). Acesta este un acid Lewis si poate interactiona cu bazele Lewis. Masurile uzuale, cum ar fi comprimatele tristratificate, nu functioneaza in acest caz, de vreme ce reactantul va fi prezent in faza gazoasa. Daca reactia cu alt medicament (D) este: D+B->descompunere, atunci viteza reactiei initiale este data de d{D}/dt=-kPB[D]a Unde {D} este densitatea de suprafata a D molecule (nr de molecule pe cm patrat) la momentul t, iar A este aria suprafetei.

Fotoliza in stare solida Nu exista un volum mare de munca sistematizat pe subiectul fotolizei solidelor. Lachman si colab (1961) au aratat de multe ori ca un comprimat solid se va descompune prin descompunere fotolitica doar in zona de suprafata, a.i. o tableta poate fi practica neafectata in interior.

Caracteristicile fizice ale solidelor Inainte sa se discute despre stabilitatea medicamentelor in stare solida, este necesar sa se sublinieze cateva caracteristici ale acestora. Este de ajuns sa se mentioneze ca solidele pot fi caracterizate ca fiind (a) cristaline sau (b) amorfe. Solidele cristaline sunt asociate cu aranjamentul Bravais, iar solidele amorfe sunt solide care nu sunt cristaline.

Polimorfismul Solidele anorganice (in special ionice) sunt asociate uzual cu un (unul si doar unul) sistem cristalin. Se stie, in general, ca sarea de bucatarie este cubica; Solidele organice, totusi, depinzand de faptul cum sunt recristalizate pot aparea in mai multe forme cristaline diferite (polimorfism). Exista 2 tipuri de polimorfism: enantiotrop si monotrop.

Preformularea De-a lungul timpului, preformularile au evoluat in special in anii 1950 si 1960 ca rezultatul unei schimbari in accentul pus pe dezvoltarea produselor farmaceutice industriale. Pana la mijlocul anilor 1950, accentul principal in dezvoltarea produselor era pus pe dezvoltarea armonioasa a formelor farmaceutice, consideratiile organoleptice dominand grijile (care erau practic inexistente la acea vreme) conform carora un colorant folosit in formulare ar putea afecta stabilitatea sau biodisponibilitatea. De fapt, farmacocinetica si biofarmacia erau in stadiile lor incipiente si, in pofida faptului ca stabilitatea era o grija principala, majoritatea metodologiilor analitice erau de asa natura incat chiar si descumpunerea primara avea loc fara a fi identificata.

Sincronizarea si obiectivele preformularii Obiectivele programului sunt astfel: (1) stabilirea parametrilor fizico-chimic necesari, (2) determinarea profilului de viteza cinetica, (3) stabilirea caracteristicilor sale fizice si (4) stabilirea compatibilitatii cu excipientii uzuali.

Solubilitatea un obiectiv important al eforturilor de preformulare este de a concepe o metoda pentru obtinerea solutiilor de s.m. Frecvent, medicamentul nu este suficient de solubil in apa pentru a permite concentratiile dorite, de exemplu pentru solutiile injectabile. Solubilitatile sunt determinate prin expunerea unui exces de solid la lichidul in cauza si dupa ce graficul la echilibru a fost trasat.Predictia solubilitatii este avantajos pentru o noua s.m. sa se poata estima care este valoarea solubilitatii, inaintea desfasurarii evenimentelor de dizolvare. Exista mai multe sisteme de predictie ale solubilitatii si anume: cercetarile efectuate de Amidon si colab (1974) si Yalkowsky si colab. Ecuatia lor pt solubilitatea p-aminobenzoatilor in solventi polari si micsti este un analog bidimensional simplificat al ecuatiei Scatchard-Hildebrand si se bazeaza pe produsul tenstiunii interfaciale si pe aria de suprafata moleculara a portiunii hidrocarbonat a moleculei.

Dizolvarea importanta dizolvarii este a.i. (din consideratii biofarmaceutice) sunt folosite Farm. SUA si e necesara pentru aplicarea pentru Noile Medicamente ale formelor farmaceutice soide. Potrivit cercetarilor efectuate de Noyes si Whitney :dm/dt= VdC/dt = - kA(S-C) Unde m este masa nedizolvata, V este volumul de lichid, t este timpul, k este asa n umita viteza constanta de dizolvare intrinseca (cm/s) si A este aria suprafetei solidului dizolvat.

Solubilitatea polimorfilor metastabili Polimorfismul este un aspect important al proprietatilor fizice ale s.m. Una dintre caracteristicile unei polimorfe metastabile este ca sunt mai solubile decat cele stabile.

Higroscopicitatea Este, desigur, o caracteristica importanta a unei pulberi. Poate fi demonstrat pentru un compus relativ solubil ca higroscopicitatea este corelata cu solubilitatea (Carstense, 1977, VanCampen si colab 1980), desi s-a demonstrat ca entalpia solutiei joaca un rol important in ceea ce este cunoscut drept higroscopicitate (VanCampen si colab, 1983 a,b,c).

Teste de compatibilitate Inainte de a testa prima formulare a unui nou medicament, cele mai multe grupuri de cercetare desfasoara teste de compatibilitate (Carstensen si colab, 1964). Principiul este de a descoperi rapoarte rezonabile pentru amestecul s.m./excipient, pentru a vedea care excipienti sunt cei potriviti pentru medicament.

Compatibilitatea cu recipientele de conditionare Studiile asupra compatibilitatii pot include de asemenea si compatibilitatea cu materialele containerelor. Hourcade si colab (1977), de exemplu, au semnalat ca granisetronul in concentratii de 1mg/mL, cand este pastrat in seringi de polipropilena era destul de stabil, pe cand dilutiile de 0,9% NaCl sau de 5% glucoza au dus la o stabilitate de depozit nesatisfacatoare.

CURS 3 21.10.2013

Cromatografia in controlul si analiza medicamentului

Introducere Cromatografia este una dintre ramurile mari ale analizei instrumentale cu aplicatii largi in separarea, detectia si determinarea substantelor chimice in general si in analiza si controlul medicamentelor in particular; Tehnicile cromatografice de analiza sunt tehnici de separare selective si eficiente, putand fi folosite inclusiv pentru urme de substante; Tehnicile cromatografice de analiza sunt metode instrumentale performante caracterizate prin urmatoarele avantaje:1. Rapiditate;2. Eficienta;3. Forta (in ceea ce priveste selectivitatea, sensibilitatea, automatizarea, miniaturizarea senzorilor si a altor componente, tratarea datelor analitice); Tehnicile cromatografice au ca elemente comune o faza stationara si o faza mobila, iar componentii unui amestec analizat sunt antrenati in lungul coloanei de un flux de faza mobila (gazoasa sau lichida), cu viteze diferite, ceea ce constituie procesul fundamental al separarii. La baza tuturor proceselor cromatografice de separare stau 4 procese fundamentale:1. Adsorbtia pe suporturi solide;2. Repartitia intre faza stationara si cea mobila;3. Schimbul ionic;4. Excluderea difuzia. Chiar daca principiul separarii poate fi diferit, etapele analizei cromatografice sunt aceleasi si anume:1) Pregatirea fazei stationare;2) Fixarea initiala a analitilor in capul coloanei;3) Deplasarea selectiva caracteristica analitilor care sunt antrenati de catre faza mobila in cadrul procesului de developare sau elutie;4) Identificarea analitilor separati, pe masura ce acestia ies din coloana separatoare si trec in detector;5) Inregistrarea cromatogramelor, calcularea ariilor picurilor si a altor parametri si dozarea analitilor corespunzatori concomitent cu evaluarea statistica a rezultatelor. CLASIFICARE In functie de procesele care stau la baza separarilor cromatografice exista:1. Cromatografia de absorbtie, faza stationara este un suport solid care are proprietati adsorbante;2. Cromatografia de repartitie in care faza stationara este o pelicula de lichid fixata pe un suport solid, faza stationara lichida nefiind miscibila cu faza mobila;3. Cromatografia de schimb ionic in care faza stationara este un compus macromolecular reticulat care contine un numar mare de grupari functionale acide sau bazice capabile sa schimbe protoni sau ioni alcalini cu cationi bi si trivalenti sau anioni precum hidroxil sau clorura de anioni mai grei si cu sarcina mai mare (gruparile bazice) schimbatori de ioni se mai numesc si rasini cationice (sau cationiti) sau anionice (anioniti);4. Cromatografia de excludere sterica sau de excludere-difuzie in care faza stationara este, de regula, un gel care se comporta ca o sita moleculara fixand anumite molecule si eliminand altele in functie de marimea, respectiv masa lor moleculara. Se poate face o clasificare a metodelor cromatografice si in functie de procedeul practic utilizat si anume:1. Cromatografie pe coloana in care faza stationara este plasata intr-o coloana sau tub de metal sau de sticla sau de silice topita;2. Cromatografie planara sau de suprafata, pe hartie sau pe strat subtire.

In functie de migrarea fazei mobile se disting1. Cromatografie prin developare in care analitii raman pe faza stationara sau sunt localizati pe aceasta in functie de directia de migrare; exista developare ascendenta sau descendenta, monodimensionala sau bidimensionala (migrari in directii perpendiculare);2. Cromatografia de elutie in care analitii sunt eluati pana la iesirea lor completa din coloana, deci din faza stationara, fiind posibila culegerea succesiva a fractiunilor de analiti; in acest caz detectia se face in efluenti.

Bazele teoretice ale cromatografiei Exista o serie de notiuni teoretice general valabile referitoare la procesele de separare cromatografica, notiuni care se pot transforma sau adapta tuturor metodelor cromatografice; Daca se analizeaza un amestec de analiti (diferit) care trebuie sa fie separati (acesta fiind scopul principal al cromatografiei) indiferent de tehnica aleasa, metodele au urmatoarele aspecte comune:a. Analitii din amestec se repartizeaza intre faza stationara si faza mobila care sunt nemiscibile (sau foarte putin solubile una in alta), intre cantitatile de analiti repartizati in cele doua faze unde exista un echilibru ce depinde de insusirile fiecarui analit fata de cele 2 faze;b. Adaugand continuu faza mobila noua sau proaspata are loc deplasarea echilibrului de repartitie antrenand migrarea analitilor de-a lungul fazei stationare cu viteze diferite;c. Separarea consta in eluarea continua a analitilor care, migrand cu viteza caracteristica fiecaruia, parasesc succesiv coloana.

Faza stationara Este formata din particule fine solide, sferice, pe suprafata carora se produc interactiunile cu analitii (ex: in cromatografia de adsorbtie); Este formata din particule fine solide care sunt suportul pe care se fixeaza faza stationara lichida ca in cromatografia de repartitie; In coloanele capilare utilizata in cromatografia de gaze, faza stationara este fixata in stare omogena sub forma unui film sau pelicula pe peretii interiori ai acesteia. Particulele de faza stationara se caracterizeaza prin cativa parametri printre care diametrul lor mediu, omogenitatea marimilor si suprafata specifica.Aplicatiile metodelor cromatografice Metodele cromatografice au devenit, in prezent, unele dintre cele mai selective metode de separare cu larga aplicabilitate in toate domeniile analizei; Cromatografia are aplicatii largi in analiza calitativa care inseamna separare si identificare. Cromatografia are aplicatii importante si in analiza cantitativa.

Cromatografie de lichide de inalta performanta Sub aceasta denumire sunt descrise principalele metode moderne de analiza cromatografica baze pe repartitia lichid-lichid, pe adsorbtia lichid-solid, pe schimbatori de ioni si pe procesele de excludere-difuzie; HPLC se poate practica pe coloana sau pe o suprafata plana, de exemplu pe straturi subtiri de faza stationara de unde si denumirea de cromatografie planara. Aceasta tehnica se noteaza prescurtat TLC (thin layer crom...), iar tehnica de inalta performanta HPTLC (high....) In HPLC sunt necesare presiuni mari de cateva sute de atmosfere pentru a asigura debite corespunzatoare ale fazei mobile, avand in vedere ca granulatia fazei stationare in HPLC este mica, diametrul particulelor fiind de 3-10 microni; din acest motiv, aparatura utilizata este mai complicata si, deci, mai scumpa.

Cromatografia HPLC pe coloana Este tehnica cea mai utilizata in prezent pentru separari, detectii si mai ales pentru determinari cantitative; In cadrul acestei metode se inscriu: Cromatografia HPLC de adsorbtie; De repartitie;

Cromatografia HPLC de adsorbtie Aceasta tehnica se practica pe faze stationare de silicagel si alumina (singurele care se utilizeaza in aceasta tehnica); dintre aceste 2 faze stationare se utilizeaza mai ales silicagelul deoarece poate fi folosit intr-o varietate mai mare de conditionare; Ca faza mobila se utilizeaza un solvent organic sau un amestec de 2 sau mai multi astfel de solventi; HPLC de adsorbtie se aplica la separarea unor substante organice relativ nepolare datorita capacitatii metodei de a fractiona amestecul de izomeri de pozitie: derivati disubstituiti in meta si para ai nucleului aromativ).

HPLC de repartitie Este cea mai utilizata dintre tehnicile cromatografice in faza lichida si se poate practica sub forma cromatografiei HPLC lichid-lichid si HPLC lichid-faza grefata sau legata; In HPLC de repartitie se disting 2 procedee, in functie de polaritatea fazelor stationara si mobila:1. Cromatografia pe faza stationara normala f polara; ca faza mobila se utilizeaza un solvent practic nepolar sau foarte slab polar;2. Cromatografia pe faza inversa in care faza stationara este nepolara iar faza mobila este relativ polara. Regula de alegere a fazei mobile pt cromatografia de repartitie este urmatoarea: Faza mobila trebuie sa aiba o putere mare de dizolvare dar sa nu interactioneze clinic cu analitii din probe (sa fie inerta fata de acestia); trebuie sa fie compatibila cu sistemul de detectie; Sa nu dizolve faza stationara si sa nu interactioneze chimic cu aceasta (sa fie inerta chimic fata de ea); In cromatografia pe faza inversa, faza stationara este nepolara iar faza mobila este polara, fiind formata din apa, metanol, acetonitril sau din amestecuri in diferite proportii ale acestora.

Introducere in CSS Rezultatele spectaculoase obtinute in domeniul chimiei in ultimele decenii, atat in cadrul cercetarii cat si al multiplelor si variatelor aplicatii ale acesteia, se datoreaza intr-o masura considerabila folosirii tehnicilor experimentale si bagajului teoretic pe care fizica le-a pus la dispozitie. In aceasta directie aplicarea metodelor fizice in analiza chimica, proces inceput de la consituirea acesteia ca disciplina stiintifica a condus la elaborarea unor numeroase tehnici de laborator cu mare potentialitate, printre care se inscrie si metoda cromatografica cu diferitele sale variante; CSS este una dintre vechile si din noile metode de analiza care, alaturi de celelalte metode cromatografice si fizico-chimice in general contribuie la studiul si identificarea substantelor chimice naturale si de sinteza.

Generalitati despre CSS CSS este o metoda fizico-chimica de separare a substantelor dintr-un amestec, pe baza capacitatii deosebite de distributie intre o faza stationara si una mobila; Metoda cromatografica se bazeaza pe un proces de migrare dinamica diferentiala a substantelor din amestecul respectiv, ca urmare a unor diferente in adsorbtie, repartitie, solubilitate, presiune de vapori, marimea moleculei etc.

Principiul CSS Un analit migreaza in susul sau de-a latul unui strat de faza stationara, de obicei silicagel, sub influenta unei faze mobile (de obicei un amestec de solventi organici) care se deplaseaza prin faza stationara prin efect capilar; Distanta parcursa de un analit este determinata de afinitatea sa relativa, pentru faza stationara vs faza mobila; Compusii amestecului sunt repartizati intre un adsorbant (faza stationara de obicei silicagel SiO2) si un solvent (faza mobila) care se deplaseaza prin faza stationara in efect capilar.

Importanta CSS in analiza medicamentului Determinarea impuritatilor in produsele farmaceutice din materiile prime sau produse preparate; Folosita adesea ca metoda de baza pentru verificarea materiilor prime farmaceutice; Poate fi folosita pentru validarea curatirii, o treapta in fabricarea produselor farmaceutice.

Aparat tipic pentru CSS In figura apare o diagrama tipica a unei placi de CSS dupa ce a fost dezvoltata si pulverizata pentru localizarea analitului. Aparatul Linomat: aplica probele in forma de benzi pe straturile subtiri; Aspectul placilor si al spoturilor la vizualizare: in lumina UV (stanga), in lumina vizibila (dreapta);

Cromatograma CSS cu silicagel ca faza stationara In figura compusul A este mai putin polar decat compusul B si parcurge o distanta mai mare odata cu faza lichida.

Aplicatii ale cromatografiei in analiza medicamentului CSS a devenit o tehnica foarte sofisticata pentru identificarea compusilor si pentru determinarea prezentei impuritatilor; Complexitatea ei deriva din vasta gama de faze stationare si faze mobile ce pot fi folosite cat si din marele numar de reactivi de pulverizare ce pot fi utilizati pentru vizualizarea cromatogramei.

Analiza calitativa Principala metoda de identificare prin CSS consta in localizarea zonelor diferitilor componenti separat si prin masurarea valorilor Rf corespunzatoare Rf (retardation factor); acesta se calculeaza altfel: Distanta parcursa de componentul dat supra distanta parcursa de frontul solventului; Tot in scopul realizarii analizei calitative, se poate realiza si cromatografia bidimensionala; placa se vizualizeaza si se compara cu o placa etalon pe care exista un amestec similar, dar cunoscut.

Teste calitative de identitate CSS se foloseste adesea de monografiile BP ca parte a unui numar de teste de indentitate efectuate pe substante pure. Pentru confirmarea suplimentara a identitatii se folosesc mai multe sisteme de solventi si, de asemeni, diferite tipuri de reactivi spray.

CURS 4 28.10.2013

Cand structura impuritatii este cunoscuta Un test limita se bazeaza pe comparatia intre o solutie concentrata a analitului si o solutie diluata a unei impuritati. O cantitate mica de hidrocortizon impuritate se poate vedea coborand sub spotul mare produs de hidrocortizonul acetat, care este componenta principala a probei. In linie cu pozitia unde a fost aplicat spotul de hidrocortizon acetat se observa un spot foarte mic. In acest caz, spotul produs de impuritatea hidrocortizonului din proba apare mai intens (mai mare) decat spotul produs de etalonul de hidrocortizon 0,01% g/v si deci proba nu a trecut testul limita. Cand structura impuritatii este necunoscuta Un tip asociat de test limita C.S.S. se face cand identitatea impuritatilor nu este pe deplin cunoscuta. Acest tip de test de face, de exemplu, pe compusi de origine naturala care pot contine o gama de compusi cu structuri asociate cu a substantei de test si care sunt co-extrasi opdata cu materialul brut. Trei probe de codeina sunt analizate cum s-a descris, ceea ce arata daca testele limita de mai jos au fost trecute sau ratate. Solutiile 1-3 apar in ordine numerica de la stanga la dreapta. i-trece deoarece niciun spot din cromatograma solutiei 1 nu este mai intens decat spotul produs de solutia 2; ii-nu trece deoarece spotul de la origine este mai intens decat cel produs de solutia 2; iii trece deoarece desi un spot de deasupra codeinei este mai intens decat spotul solutiei 3, nu exista niciun spot mai intens ca cel al solutiei 2.

Aplicatii ale HPLC multe teste farmaceutice limita curente ar putea fi efectuate cu un grad mai mare de acuratete daca s-ar folosi metodele HPTLC. HPTLC pentru rifampicina, isoniazida si pirazinamida.

Sensibilitate in CSS Tehnica CSS a fost utilizata pe scara larga in domeniul farmaceutic pentru a analiza o varietate de aplicatii specifice si utile, de exemplu: Pentru a identifica prezenta nedorita a unor compusi organici, ce prezinta impuritati intr-un numar de substante farmaceutce: morfina in clorhidratul de apomorfina; hidrazina in carbidopa; 3-aminopropan in dexampanthenol; Substante inrudite prezente in medicamente oficiale si anume: substantele aferente prezente intr-un numar mare de substante farmaceutice: aminofilina; Alcaloizi straini prezenti in medicamente alcaloide: sulfatul de atropina; codeina; Steroizi straini prezenti in medicamente steroidiene.

Introducere in HPLC HPLC acopera astazi in proportie de aproximativ 80% analiza substantelor moleculare HPLC reprezinta evolutia unei metode mai vechi, cromatografia pe coloana clasica care servea in primul rand la izolarea preparativa a compusilor naturali; Prin introducerea pompelor si, in consecinta, lucrandu-se la presiuni tot mai ridicate (200 atm), dezvoltarea unor faze stationare performante, de dimensiuni tot mai mici, in coloane tot mai scurte (3-10 cm) s-a ajuns la configuratia actuala.

Generalitati cu privire la HPLC HPLC este o metoda fizico-chimica de separare cromatografica in care faza mobila este un lichid iar faza stationara, continuta intr-o coloana, este constituita dintr-un solid cu granulatie fina sau un solid impregnat cu un lichid sau un solid pe care sunt grefate grupari organice. HPLC este o metoda ce prezinta urmatoarele avantaje: Usor de controlat cu o precizie cantitativa asigurata prin introducerea exacta a probei; HPLC este tehnica cromatografica ce a cunoscut cea mai puternica dezvoltare in anii recenti, ducand la imbunatatirea coloanelor, a detectorilor si a soft-urilor de control; Varietatea coloanelor si a detectorilor face ca selectivitatea metodei sa poata fi usor ajustata.

Metodele cromatografice pot fi clasificate in functie de mai multe criterii: Termenul de cromatografie de lichide este utilizat pentur a denumi o gama exinsa de sisteme cromatografice care au in comun faptul ca utilizeaza o faza mobila lichida. In functie de mecanismele de separare: Cromatografia de lichide; Cromatografia de gaze; Cromatografia cu fluide supracritice; In functie de tehnica utilizata: Cromatografia pe hartie; CSS; CSS de inalta performanta.

Cromatograma in HPLC In orice tip de cromatografie detectorul da un semnal proportional, uneori cu concentratia, alteori cu masa componentului aflat in celula de masura, semnal ce poate fi inregistrat in functie de timp. Diagrama semnal, functie de timp sau de volumul de eluent se numeste cromatograma.

Elementele de baza ale cromatogramei HPLC: Picurile cromatografice acestea sunt semnalele valorificabile in analiza calitativa si cantitativa, in toate metodele cromatografice. Timpul mort, tM este timpul in care un component, complet neretinut de catre faza stationara, parcurge coloana si tuburile de legatura pana la detector. Timpul de retentie, tR o marime caracteristica pentru fiecare component al amestecului separat de coloana reprezinta timpul scurt de la injectarea probei si aparitia maximului de concentratie in detector. Volumul de retentie, VR este volumul de eluent corespunzator timpului de retentie; Timpul de retentie ajustat tR introdus in cromatografie pentru a se putea compara timpii masurati pe coloane diferite; Volum de retentie ajustat reprezinta volumul golurilor din coloana plus volumul tuburilor de legatura de la coloana la detector.

Principalele etape in HPLCSolvent -> pompa->injector->coloana->detector->inregistrator (solventul intra in pompa, din pompa in injector, coloana, din coloana ies pe rand componentii amestecului, vor trece prin detector si, apoi, se va face o inregistrare a semnalului emis de detector)

Aparatura din care este alcatuit sistemul HPLC Sistem HPLC tipic, reglat la un debit de 1 ml/min indicand o presiune a coloanei de 1265 psi si conectat la un dectector UV/vizibil care este reglat sa monitorizeze efluentul coloanei la 260 nm.

Analiza tabelelor de paracetamol si aspirina Un extract de tablete continand paracetamol si aspirina rulat la un pH 3,7 in 0,05M acetat de sodiu/acetonitril (85:15) (coloana ODS 150 nm x 4,6 nm, debit 1ml/min) Extractul de tablete rulat la pH 4,4 in 0,05 M acetat de sodiu tampon/ acetonitril (85:15). Coloana ODS 150 nm X 4,6 nm, debit 1mL/min. Detectie UV la 243 nm.

Analiza cremei cu hidrocortizon fata de un etalon intern Cromatograma in urma analizei cremei cu hidrocortizon folosinu-se betametazona ca standard intern pe o coloana ODS (25 cm X 46 nm) cu metanol/apa (70:30) ca faza mobila. (A) etanolul de calibrare (Sol 1); (B) extract de crema etalonul intern (Solutia 3); (C) extract de crema fara adaugare de etalon intern (Sol2);

Avantaje HPLC HPLC grupeaza o variata si importanta gama de metode care permit cercetatorului sa separe compusi foarte asemanatori din amestecuri complexe. HPLC este o tehnica de un urias potential si chiar are avantajul ca furnizeaza atat informatii calitative cat si cantitative.

Avantaje HPLC - Majoritatea aplicatiilor HPLC sunt folosite in analizele farmaceutice pentru determinarea calitativa si cantitativa a substantelor utilizate in formulari. Cu astfel de analize nu se pierde mult timp pentru pregatirea fazelor mobile si selectionarea coloanelor sau a detectorilor potriviti in cazul amestecurilor complexe.

Generalitati introducere gaz-cromatografiei Unele dintre cele mai dificile si frustrante probeleme in domeniul analizei medicamentului sunt de separare simultana, identificare si, mai presus de toate, analiza cantitativa a uneia sau mai multor substante dintr-un amestec complex al unui produs farmaceutic. Cresterea exponentiala a cromatografiei de gaze poate fi atribuita potentialului incomparabil de a solutiona problema separarii componentelor dintr-un amestec complex.Definitie (FRX) Cromatografia de gaze este o metoda fizico-chimica de separare cromatografica, in care faza mobila este un gaz (gaz purtator), iar faza stationara este un solid sau un lichid cu care este impregnat un suport solid inert sau un lichid repartizat uniform pe peretii unei coloane capilare; Faza stationara se afla intr-o coloana cromatografica, confectionata, de obicei, din sticla sau din otel inoxidabil; Faza mobila se deplaseaza continuu printr-o coloana, iar la iesire gazul purtator trece prin detector.

Principiul separarii cromatografice Consta in distributia inegala a componentelor unui amestec intre faza mobila si faza stationara; Amestecul strabate sistemul cromatografic, fiind antrenat de catre faza mobila.

Schema cromatografului de gaze cauta pe net!:D

Principalele etape in cromatografia de gazePrepararea probei -> injectarea in coloana -> separarea componentilor -> detectarea componentilor -> identificare si masurare

Introducerea probelor lichide in coloana cromatografica prin evaporare.Introducerea probelor solide in coloana cromatografica sunt introduse in coloana prin injectare cu microseringi dupa ce au fost dizolvate intr-un solvent adecvat.

Cromatograma reprezentarea grafica a semnaului detectorilor in functie de timp, obtinuta cu ajutorul inregistratorului, se numeste cromatograma.

Parametrii specifici Timp de retentie, tR este timpul la care apare maximul unui pic, masurat din momentul introducerii probei si constituie caracteristica calitativa a componentului respectiv; Inaltimea picului, h, sau aria suprafetei lui, A, constituie parametrul cantitativ, proportional cu cantitatea de component; tM este timpul in care elentul si componentele care nu interactioneaza cu faza stationara parcurg distanta pana la detector.

Aparatura pentru cromatografia de gaz cauta pe net! :D

Aplicatii ale cromatografiei de gaze in analiza medicamentului caracterizarea uleiurilor volatile (care pot fi folosite ca excipienti in formulari), brevetarea amestecurilor complexe pentru tuse, a tonicelor si a acizilor grasi in uleiurile stabile; teste de limita pentru reziduuri de solvent si alte impuritati volatile in substantele medicamentoase; caracterizarea unor medicamente neformulate in particular in ceea ce priveste procesul de detectare a impuritatilor; cuantificarea medicamentelor in formulari in particular daca medicamentul nu are un cromofor.

Analiza cantitativa si calitativa primele analize de medicamente au inceput cu steroizii anabolizanti; folosirea abuziva a medicamentelor analgezice, narcotive si halucinante a impus analiza lor calitativa si cantitativa si cantitativa intr-un timp cat mai scurt, pentru a putea interveni la timp cu antidotul cel mai potrivit; o categorie importanta de medicamente o reprezinta substantele folosite in tratarea bolilor vasculare. Pentru clonidina, detectorul cu captura de electroni a permis masurarea unei concentratii de 100 pg clonidina intr-un mL de plasma.

Analiza acidului valproic in plasma o aplicatie tipica a GC in analiza unui medicament in plasma este determinarea medicamentului antiepileptic acid valproic dupa extragerea fazei solide prin GC cu ionizare cu flacara; in aceasta prodedura s-a folosit ca etalon intern acid caprilic care este izomeric cu acidul valproic.

Analiza atropinei din picaturile oculare picaturile oculare cu atropina sunt folosite pentru a dilata pupila inainte de operatiile de cataracta; metoda implica extragerea atropinei si a unui etalon intern de homatropina din faza apoasa.

Determinarea dimetilanilinei din solutia injectabila bupivacaina dimetilanilina este atat o impuritate de fabricatie in bupivacaina cat si un posibil produs de descompunere in solutiile injectabile.

Cromatografia de gaze cuplata cu spectrometria de masa atat cromatografia de gaze cat si spectrometria de masa sunt tehnici analitice de mare utilitate pentru analiza compusilor organici; combinarea lor intr-un singur sistem duce la obtinerea unor rezultate care depasesc mult ceea ce s-ar realiza prin simpla insumare a datelor oferite de cele doua tehnici.

Realizarea practica a analizelor GC-MS fixarea spectrometrului de masa la o anumita valoare m/z caracteristica doar pentru o anumita componenta care ne intereseaza, el functionand in acest caz ca un detector foarte specific. Parcurgerea (scanarea) intregului domeniu de masa intr-un interval de timp redus, ceea ce inseamna ca se obtin sute sau chiar mii de spectre pentru fiecare analiza. Toate aceste spectre sunt stocate in memoria calculatorului atasat instrumentului.

Aplicatii ale CG-SM calculator O metoda de mare utilitate in diagnosticarea, urmarirea evolutiei si tratamentului unor boli, in special determinand constituentii volatili de masa moleculara mica ai fluidelor biologice (metaboliti biologici volatili din urina, ser, plasma si fluid cerebrospinal).

CURS 5, 04.11.2013

Puritatea substantelor farmaceutice. Impuritati farmaceutice

GeneralitatiExista un interes din ce in ce mai mare in ceea ce priveste impuritatile prezente in medicamente (API substante active). In ultimul timp, nu numai profilul puritatii, dar si profilul impuritatii a devenit esential dupa cum reglementarile in vigoare o specifica. In lumea farmaceutica, o impuritate este considerate ca orice alt material organic, pe langa s.a. sau excipienti ce apare in urma sintezei sau din substante chimice nedorite care raman cu API (active pharmaceutical impurities).Impurificarea poate fi dezvoltata atat in timpul formularii cat si dupa expirarea timpului de valabilitate atat a substantelor folosite dar si a preparatelor formulate.Prezenta acestor substante chimice nedorite, chiar si in cantitate mica, poate influenta eficacitatea si siguranta produselor farmaceutice. Profilul impurificarii (de exemplu, identificarea, precum si cantitatea de impuritati din produsele farmaceutice), a castigat in ultimul timp atentia din partea autoritatilor de reglementare. Diferite farmacopei, cum ar fi farmacopeea britanica, sau farmacopeea SUA, indiana precizeaza limitele, nivelurile admisibile de impuritati prezente in substantele utilizate sau preparatele formulate. Impurificarea poate fi evitata doar daca fiecare etapa este realizata cu grija, evitandu-se sinteza prin realizarea mai multor etape odata; in cazul paracetamolului brut exista un test de limitare pentru p-aminofenol care poate fi un materiale de pronire in unele cazuri sau un intermediar in altele.In chimia organica de sinteza, este foarte rar atins randamentul de 100% in obtinerea unui produs final singur; in obtinerea unui produs final singur exista intotdeauna o sansa de a avea produsi secundari. Spre exemplu, in cazul producerii paracetamolului brut se poate forma ca produs secundar paracetamol diacetilat. Impuritatile pot fi de asemenea rezultate prin degradarea produsului final in procesul de fabricatie a medicamentelor. Degradarea penicilinei si a cefalosporinelor sunt exemple bine cunoscute ale produselor de degradare. Prezenta unui inel beta-lactamic, precum si a unei grupari amino la C6-C7 joaca un rol critic in degradarea lor.Aceste impuritati poseda adesea efecte nedorite farmacologic sau toxicologic, dar pot avea si beneficii care la administrarea lor pot compensa. Compozitia impuritatilor ne permite sa tragem concluzii in ceea ce priveste procesul de fabricatie a produselor si falsificarea acestora care este din ce in ce mai raspandita in toate tarile din lume, prin urmare, este necesar a controla cu strictete calitatea produselor farmaceutice si a determina concentratia de impuritati in toate etapele productiei, de la materiile prime la produsul finit.Surse de impurificareImpuritatile pot proveni din diverse surse. Sursa cea mai evidenta de impurificare este sinteza, caz in care intermediarii din s.a. pot constitui impuritati sau pot sa devina o sursa de alte impuritati care rezulta din acestea. Orice impuritate prezenta in materia prima este posibil a se regasi in s.a. de interes. In plus, impuritatile care se refera la substantele inerte (excipientii) si solventii utilizati in timpul sintezei trebuie sa fie, de asemenea, luati in considerare. Impuritatile pot fi produse in timpul diferitelor etape ale formularii produsului medicamentos.Exista posibilitatea ca aceste impuritati sa fie prezente in produsul medicamentos final. Potentialii produsi de reactie care au legatura cu aceste impuritati trebuie sa fie, de asemenea, evaluati. Impuritatile din produsele medicamentoase pot proveni nu numai din s.m. sau din substantele inerte folosite pentru formularea unui produs medicamentos, ele pot fi introduse in produsul medicamentos in timpul procesului de formulare sau in urma contactului cu ambalajul.

Surse de impuritati organiceImpuritatile organice pot aparea in timpul procesului de fabricatie si/sau la depozitarea s.m. Ele sunt derivate din procesele de sinteza si din reactiile de degradare a s.m. si produselor medicamentoase. Impuritatile rezultate din procesul de sinteza pot proveni din materiile prime, intermediarii, reactivii, liganzii si catalizatorii utilizati in sinteza chimica, precum si din produsii secundari rezultati in urma reactiei chimice de sinteza. Produsii de degradare se obtin in urma degradarii chimice a s.m. si a produselor medicamentoase in functie de conditiile de depozitare sau solicitare. Acestea pot fi identificate sau neidentificate, volatile sau non-volatile si pot sa includa urmatoarele tipuri de impuritati:a. Impuritati provenind din procese de sinteza a s.m.;b. Impuritati rezultate in urma degradarii s.m.

Impuritati provenind din procese de sinteza a s.m.Entitatile chimice, altele decat s.m., care sunt implicate sau produse in procesul de sinteza pot ajunge in s.m. finala sub forma de urme de impuritati. Aceste entitati chimice includ materii prime, produse intermediare, solventi, reactivi chimici, catalizatori, produse secundare, impuritati prezente in materialele de baza si entitati chimice formate din aceste impuritati (in special a celor implicate in ultimele etape de sinteza).

Materiile prime si produsii intermediariMateriile prime si produsii intermediari sunt structurile chimice folosite pentru a construi forma finala a unei molecule de s.m. Materiile prime nereactionate si produsii intermediari, in special cei implicati in ultimele etape ale sintezei, pot supravietui procesului de sinteza si purificare si apar in produsul final sub forma de impuritati. Impuritatile prezente in materiile prime ar putea urma aceeasi cale de reactie ca si materialul de baza in sine, iar produsii de reactie pot duce la formarea de impuritati in produsul final.Cunoasterea impuritatilor din materiile prime de baza ajuta la identificarea impuritatilor prezente in produsul final si la intelegerea mecanismelor de formare a acestor impuritati.

Reactivi, liganzi si catalizatori:Aceste substante chimice sunt mai rar intalnite in API-uri; cu toate acestea, in unele cazuri, ele pot constitui o problema ca impuritati.Reactivii chimici, liganzii si catalizatorii utilizati in sinteza unei s.m. pot fi regasite in produsele finale ca impuritati sub forma de urme.

Produsi secundari de sintezaSelectivitatea unei reactii este rareori de 100%, iar reactiile secundare sunt frecvente in timpul sintezei de s.m. Produsii secundari sunt printre cele mai comune impuritati de proces.

Produsi over-reaction:In multe cazuri etapele precedente sau cele finale ale sintezei nu sunt suficient de selective si reactivii ataca si produsul intermediar/produsii intemerdiari.

Impuritati provenite de la solventi utilizati in reactieDe exemplu, clorura de metilen, care este adesea folosita ca solvent intr-o reactie Friedel-Craft de acilare a benzenului sau a derivatilor de fenil poate constitui o sursa de impuritati. Impuritatile din solventi pot fi, de asemenea, o sursa de impuritati. De exemplu, 2-hidroxitetrahidrofuran este o impuritate in tetrahidrofuran, care este adesea folosit ca solvent al reactivului Grignard.

Impuritati rezultate in urma degradarii s.m.Impuritatile pot fi, de asemenea, formate in urma degradarii produsului final, in timpul procesului de fabricatie.Produsele de degradare care rezulta din depozitarea sau formularea diferitelor forme dozate sau datorita imbatranirii produselor sunt impuritati comune in medicamente. Impuritati enantiomericeActivitatea biologica a substantelor chirale de multe ori depinde de stereochimia lor, deoarece organismul viu este un mediu chiral. Un procent mare de compusi farmaceutici comerciali si experimentali sunt enantiomeri si multi dintre ei prezinta diferente semnificative de enantio-selectivitate in farmacocinetica si farmacodinamia lor. Importanta chiralitatii medicamentelor a fost recunoscuta de mult timp, iar consecinta utilizarii lor ca racemi sau enantiomeri a fost discutata frecvent in literatura de specialitate. Cu o crestere evidenta a problemelor legate de stereoselectivitate in actiunea medicamentelor, cromatografia chirala a devenit un instrument important in analiza lor. Mari eforturi au fost dedicate dezvoltarii unei metodologii mai bune pentru cromatografia enantioselectiva in ultimele doua decenii.

Metode de detectareProfilul impurificarii s.m. si formularea medicamentelor incepe cu detectarea impuritatilor. Metodele cele mai frecvent utilizate pentru aceasta sunt CSS (TLC), HPLC, dar, in cazul materialelor volatile, stabile termic, gaz cromatografia (GC), joaca, de asemenea, un rol important.Alte tehnici cromatografice si electroforetice, cum ar fi cromatografia cu fluide supercritice, electroforeza capilara si electrocromatografia capilara pot fi, de asemenea, utilizate. Spectrostopia de masa (MS) si rezonanta magnetica nucleara se inalta rezolutie (RMN) pot contribui, de asemenea, la detectarea impuritatilor.

Metode de caracterizareMetode spectroscopiceUrmatoarele tehnici spectroscopice de masurare au fost utilizate pentru caracterizarea impuritatilor; cele mai multe dintre aceastea sunt foarte utile ca detectori pentru metodele cromatografice: Ultraviolet; Infrarosu; Spectroscopia Raman; Spectroscopia de masa; Rezonanta magnetica nucleara (RMN).

Spectrometria in UVSpectrofotometria UV la o singura lungime de unda furnizeaza o selectivitate minima a analizei; cu toate acestea, datorita accesibilitatii detectorilor campului de diode se pot obtine simultan suficiente informatii, la diferite lungimi de unda, pentru a asigura o mai mare fiabilitate.

Spectrometria in IROfera informatii specifice privind unele grupari functionale care ofera selectivitate si permit cuantificarea. Cu toate acestea, datorita nivelului scazut de detectibilitate, este dificil. Acest lucru necesita abordari mai complexe care sunt, in general, un factor de descurajare pentru analisti.

Spectroscopia RamanSe bazeaza pe masurarea radiatiilor electromagnetice difuze care rezulta din iradierea materiei. Concret, atunci cand un material este iradiat cu o sursa de lumina monocromatica puternica (de exemplu: laser), o cantitate mica de radiatii este difuzata la o lungime de unda diferita. Exista aceeasi diferenta in energia vibrationala dintre fasciculul dispersat si fasciculul incident care este masurat. Spectroscopia Raman este considerata complementara spectroscopiei IR, cele 2 tehnici oferind o imagine completa vibrationala asupra materialului.

Spectrometria de masaA avut un impact semnificativ asupra procesului de dezvoltare farmaceutica in ultimele decenii. Progresele in proiectarea si eficienta interfetelor care conecteaza direct tehnicile de separare cu spectrometrie de masa au acordat noi oportunitati pentru monitorizarea, caracterizarea si cuantificarea s.a. ca atare cat si din formele farmaceutice. Dotata cu o specificitate analitica si o sensibilitate exceptionale, spectrometria de masa reduce semnificativ timpul ciclului metodei de dezvoltare cromatografica, validarea si analiza probei.

RMNAre capacitatea de a furniza informatii cu privire la structura si stereochimia moleculei de interes constituind o metoda de analiza utila in elucidarea structurii. Din pacate, RMN a avut in mod traditional o sensibilitate limitata in comparatie cu alte metode analitice.

Metode de izolareMetodele de izolare includ atat metode cromatografice dar si metode non-cromatografice. La inceput ar trebui incercate metodele simple, deoarece acest lucru poate duce la economii considerabile in timp si pot produce o cantitate mai mare de informatii cu o mai mare usurinta. Pentru izolarea unui compus dat dintr-un amestec complex, metodele cromatografice utilizate pentru separarea de impuritati in determinarile analitice sunt metode de prima alegere, care sunt corespunzator modificate in scopul izolarii impuritatilor in cazul in care o fractiune adecvata este colectata.

Metodele de izolare: Extractia fazei solide; Extractia lichid-lichid; Extractia accelerata a solventului; Cromatografia in strat subtire (TLC); Cromatografia in faza gazoasa (GC); HPLC; Electroforeza capilara (CE).

Metode de separareUrmatoarele metode pot fi utilizate pentru separarea impuritatilor si a produsilor de degradare: Electroforeza capilara; Separarea chilara; GC; HPLC; Cromatografia cu gluide supercritice; CSS.Natura si complexitatea componentei ce trebuie separata determina ce metoda ar trebui utilizata. Scopul principal al unei metode de separare bune este rezolutia tuturor impuritatilor de interes. Un rezumat al avantajelor metodelor amintite mai sus este dat aici pentru a oferi o scurta trecere in reviza a utilizarii lor potentiale.

Electroforeza capilaraEste o tehnica eficienta in situatiile in care avem de-a face cu cantitati foarte mici de proba si o inalta rezolutie este esentiala. Reproductibilitatea sa relativ mica este principala dificultate a acestei proceduri. Este o metoda fizica de analiza, care se bazeaza pe migrarea particulelor incarcate electric, dizolvate sau dispersate intr-o solutie de electroliti si supuse actiunii unui camp electric. Mobilitatatea electroforetica a unei particule este viteza de deplasare in metri pe secunda a particulei supuse actiunii unui camp electric de un volt pe metru si se exprima in metri patrati pe volt si pe secunda (m2 x V-1 X s-1). Submultiplul curent folosit este centimetrul patrat pe volt si pe secunda (cm2/VXs).

Separarea chiralaProprietatile stereochimice ale medicamentelor chirale au fost in multe cazuri factorul de control privind activitatea acestora. Un enantiomer poate avea o functie biologica. Altii pot fi inactivi sau avea o alta functionalitate care ar putea avea efecte secundare. In unele cazuri, un izomer optic poate fi daunator. FDA impune producatorilor de medicamente testarea enantiomerilor individuali pentru noile medicamente pentru a le cunoaste toxicitatea. Cromatografia chirala reprezinta separarea cromatografica a compusilor enantiomerici. Fazele lichide stationare comune nu poseda o selectivitate adecvata pentru separarea enantiomerica. Adaosul macromoleculelor de ciclodextrina derivatizate la fazele fixe comune creeaza coloane capilare care au capacitatea de a separa numerosi enantiomeri.

Gaz-cromatografieGaz cromatografia este o tehnica extrem de utila pentru cuantificare. Se poate oferi rezolutia dorita, selectivitate si usurinta de cuantificare. Principala sa limitare, insa, este faptul ca proba trebuie sa fie volatila sau trebuia sa devina volatila prin derivatizare. Aceasta tehnica este foarte practica pentru impuritatile organice volatile (OVI).

Cromatografia de lichide de inalta presiuneEste adesea mentionata ca HPLC in zilele noastre. Ambii termeni pot fi abreviati ca HPLC si termenii pot fi folositi alternativ. Aplicatiile acestei tehnici foarte eficiente au fost semnificativ extinse prin utilizarea unei varietati de detectori, cum ar fi fluorescenta, electrometria, MS s.a.m.d.

CSSEste una dintre tehnicile de separare cele mai utilizate datorita usurintei de utilizare, costului redus, inaltei sensibilitati, vitezei de separare, precum capacitatii sale de a analiza simultan mai multe probe. Ea a fost aplicata in disciplinele de biochimie, toxicologie, farmacologie, stiinta mediului si in chimie. CSS poate fi utilizata pentru separarea, izolarea, identificarea si cuantificarea componentelor intr-un amestec.

CURS 6, 11.11.2013

Spectrometria de absorbtie UV-VIS in analiza si controlul medicamentelor

Domeniul spectral UV-VIS Spectrometria in UV-VIS se aplica in domeniul spectral 180-1100 nm; Domeniul spectral UV-VIS este alcatuit din 3 zone spectrale: UV apropiat 185-400 nm; Vizibilul 400-700 nm; IR 700-1100; Determinarile spectrometrice in acest domeniu se bazeaza pe fenomenul de absorbtie a radiatiilor cuprinse in acest domeniu spectral de catre speciile chimice analizate. Determinarile in acest domeniu au la baza masuratori de absorbanta (sau transmitanta) cu ajutorul spectrofotometrelor automatizate, inclusiv pentru analiza multicomponent; Unele spectrofotometre UV-VIS sunt utilizate ca detectori ai mai multor analiti, din amestecuri cu mai multe componente, dupa prealabila lor separare prin cromatografia de lichide; Spectrofotometrele UV-VIS disponibile in prezent lucreaza intre 185 si 900 nm. Limita inferioara se opreste la cca 185 nm datorita aerului care devine opac sub aceasta limita.

Absorbtia luminii Producerea absorbtiei luminii se explica prin faptul ca in UV-VIS radiatiile au o energie mai mare decat in IR ceea ce duce la tranzitii electronice de pe anumite niveluri (orbitali) pe altele; Tranzitiile electronice se suprapun peste tranzitiile rotationale si peste cele vibrationale care sunt produse de energii mai mici: deltaE = deltaE rotatie + delta E vibratie + delta E electronice La impactul unui foton asupra unei molecule izolate se modifica termenul E electronic ceea ce determina variatia energiei mecanice totale. Compusii organici obisnuiti, inclusiv cei medicamentosi, sunt formati din atomi usori, precum C, H, N, O, iar tranzitiile care se observa pentru acesti compusi sunt determinate de electroni implicati in legaturile sigma si pi si de electronii n neparticipanti care formeaza dublete neimplicate in legaturi; In cursul acestor tranzitii se produc modificari ale polaritatii legaturilor iar spectrele care se obtin pentru acesti compusi se mai numeste si spectre de transfer de sarcina; In afara de tipurile de tranzitie mentionate mai sus exista si tranzitii in care sunt implicati orbitalii moleculari d specifice compusilor anorganici; Din punctul de vedere al participarii sau neparticiparii electronilor existenti intr-o molecula, la tranzitii electronice se disting 4 tipuri de electroni:1) invelis de electroni inchis, in care electronii nu sunt implicati in legaturi chimice deoarece au energii de excitare foarte mari; acesti electroni nu contribuie la absorbtia in UV-VIS;2) electroni de tip sigma in legaturi covalente sigma care au de asemenea energii mari de excitare si deci nu contribuie la absorbtii in UV-VIS3) electronii n, care se gasesc sub forma electronilor neparticipanti, pot fi excitati cu radiatii UV-VIS si pot contribui la absorbtii in acest domeniu spectral;4) electroni pi, situati pe orbitali pi, in legaturile duble si triple fiind mai usor excitabili, ei fiind responsabili pentru majoritatea spectrelor electronice.

Producerea culorii. Cromofori. Solvatocromie. Deplasari bato si hipsocrome. La originea tranzitiilor electronice stau gruparile cromofore care includ diverse tipuri de electroni; Daca o molecula contine mai multi cromofori separati prin cel putin doua legaturi simple, se poate observa o suprapunere a efectelor gruparilor individuale; Este important de precizat ca atat potizia cat si intensitatea si chiar forma benzilor de absorbtie ale compusilor in solutie sunt influentate de natura solventului. Procesul acesta se numeste solvatocromie iar modificarile mentionate sunt datorate interactiunilor analit-solvent.

Efectul hisocromic si efectul batocromic Efectul hipsocromic consta in deplasarea benzilor de absorbtie spre lungimi de unda mai mici; Efectul batocromic consta in deplasarea benzilor de absorbtie spre lungimi de unda mai mari.

Spectrofotometria UV-VIS Pentru inregistrarea spectrelor electronice se utilizeaza un spectrofotometru UV-VIS care este compus dintr-o sursa de radiatii, un sistem dispersiv combinat cu un monocromator si un detector.

Legea fundamentala a absorbtiei In spectrometria de absorbtie in UV-VIS se masoara de regula absorbanta care este proportionala cu concentratia analitului, conform legii Lambert-Beer: A= epsilon X b X c In care: A=absorbanta; b=grosimea stratului de solutie (cm); c=concentratia analitului determinat; epsilon=absorbanta molara.

Inregistrarea spectrelor Este una dintre problemele de mare importanta in detectia si dozarea substantelor medicamentoase; Inregistrarea spectrelor se poate face fie prin reprezentarea grafica a absorbantei in functie de lungimea de unda fie a transmitantei in functie de lungimea de unda; Aceasta inregistrare se face automat, datele experimentale fiind inmagazinate in calculator, acesta avand programe de prelucrare a datelor; Inregistrarea spectrelor in UV-VIS se face in solutiile analitilor in solventi potriviti, iar alegerea solventului in fiecare caz este o problema deosebita; Spectrometria UV se poate utiliza si in studiul unor reactii chimice care se petrec in solutie. De exemplu, salicilatul de metil sufera in solutie apoasa alcalina o reactie de hidroliza din care rezulta acid salicilic, iar cu exces de baza salicilatul alcalin corespunzator.

Tratarea rezultatelor analitice Pentru tratarea (prelucrarea sau evaluarea) rezultatelor analitice sunt necesare cateva cunostinte de analiza statistica, care permit analistului sa inteleaga semnificatia rezultatelor obtinute si pentru a ordona limitarile fiecarei etape si tehnici de analiza; Analistul trebuie sa aiba propria lui intelegere cu privire la felul rezultatelor pe care trebuie sa le raporteze.

Spectrometria IR in analiza si controlul medicamentului

Introducere IR analitic grupeaza metode de identificare si dozare (nedistructive) bazate pe absorbtia sau reflexia de catre proba a radiatiilor electromagnetice cuprinse intre 0,78 microni (780 nm) si 1000 microni (1 mm) fiind subdivizat in IR apropiat, IR mijlociu si IR indepartat. Regiunea fundamentala situata intre 2,5 si 15 microni este regiunea care furnizeaza cele mai multe informatii privind structura moleculara, majoritatea spectrometrelor fiind limitate la masuratori in aceasta regiune; Spectrele de absorbtie in IR sunt spectre de vibratie ale moleculelor. Atomii situati la cele doua extremitati ale unei legaturi sunt supusi unei miscari de vibratie. Prin absorbtie de energie legatura chimica isi creste nivelul energetic vibrational. Moleculele probei vor absorbi energii din radiatia IR numai la anumite lungimi de unda dand nastere in spectrul IR unor maxime de absorbtie; La lungimile de unda la care nu se absoarbe energie, inregistratorul spectrometrului va inscrie linia zero a spectrului; Maximele de absorbtie in IR se manifesta in spectru ca benzi (si nu ca linii) deoarece orice modificare energetica vibrationala este insotia, de regula, de modificari energetice rotationale si, din acest motiv, spectrele in IR se mai numesc si spectre de vibratie rotatie ale moleculelor. Fiecare maxim spectral este asociat unei vibratii corespunzatoare unei anumite legaturi din molecula probei, insa trebuie mentionat ca orice vibratie a moleculei de nastere unui maxim de absorbtie intrucat regulile de selectie fundamentale ale mecanicii cuantice arata ca un maxim apare numai daca vibratia corespunzatoare produce o modificare a distributiei de sarcina (a marimii sau directiei momentului de dipol). In absenta momentului de dipol permanent cum este cazul moleculelor simetrice nu apar benzi de absorbtie in IR. Legatura din acetilena nesubstituita nu se manifesta in IR. In aceste cazuri se spune ca legatura este transparenta in IR mediu sau inactiva. Vibratiile pe care le executa o molecula in ansamblu cu pastrarea imobila a centrului sau de gravitatie se numesc vibratii normale sau fundamentale. Cresterea numarului de benzi fata de numarul teoretic se datoreaza:1) Armonicelor;2) Benzilor de combinare;3) Rezonantelor Fermi. Armonicele sunt benzi de intensitate mica care apar la un numar de unda dublu fata de banda fundamentala; Benzile de combinare benzi de intensitate mica care apar la nume de unda egale cu suma sau cu diferenta numerelor de unda a 2 vibratii fundamentale. Rezonanta Fermi reprezinta scindarea unei benzi fundamentale atunci cand in imediata ei apropiere se gaseste o armonica sau o banda de combinare; Scaderea numarului real de benzi fata de cel teoretic se datoreaza:1) Vibratiilor care nu produc modificari ale momentului de dipol al moleculei;2) Vibratiilor degenerate care dau benzi la acelasi numar de unda;3) Vibratiilor situate in afara domeniului IR uzual.

Frecventele de grup Unele grupe de atomi, in special gruparile functionale din chimia organica, prezinta in IR benzi de absorbtie caracteristice, intense, situate la frecvente bine determinate numite frecvente de grup sau caracteristice; Grupele functionale se comporta ca si cum ar fi izolate de restul moleculei desi aceasta influenteaza intr-o masura mica pozitia benzilor de grup. Aceste mici deplasari sunt frecvent utilizate in studiul structurii compusilor organici; Intensitatea uneori foarte mare a benzilor de grup este rezultatul polaritatii crescute a gruparilor functionale respective.

Aspecte tehnice ale spectrometriei in IR In IR aparatura utilizata se subimparte in: Spectrometre cu transformata Fourier; Analizoare specializate; Spectrometre de tip dispersiv pentru IR apropiat;

Spectrometru cu transformata Fourier Radiatiile provenite de la o sursa lovesc o interfata constituita dintr-un film semitransparent de germaniu depus pe lama de KBr. Acest dispozitiv permite generarea a doua fascicule, unul dirijat spre o oglinda fixa, celalalt spre o oglinda mobila care permite modificarea distantei fata de interfata. Cele doua fascicule recombinate pe aceeasi directie traverseaza proba inainte de a ajunge la detectorul care masoara intensitatea luminoasa globala.

Surse si detectori in IRA. Surse luminoase In IR sursele se prezinta sub forma unor filamente groase fie sub forma unor batoane subtiri cu lungimea de 3-4 cm formate dintr-un amestec de oxid de zirconiu si pamanturi rare incalzite de o rezistenta interioara sau de o bara de carbura de siliciu. Aceste surse sunt alimentate la o tensiune joasa, ajung la 1500C si, in conditiile lipsei unui invelis protector, ele disipa o putere de ordinul sutelor de watt, emitand intr-un domeniu larg cuprins intre vizibil si IR termic.B. Materiale optice Materialele optice utilizate in mod obisnuit in vizibil sau in IR apropiat sunt in IR mediu opace; Prismele monocromatoare aparatelor secventiale utilizate in trecut erau confectionate din NaCl sau KBr si au fost inlocuite in aparatele moderne de retele metalice a caror suprafata asigura reflexia luminoasa; Pentru peretii celulelor sau ferestrelor detectorilor se aleg materiale cristalizate sau amorfe, fiecare acoperind o anumita plaja spectrala.C. Detectori In functie de tipul de aplicatie sau aparat se utilizeaza ca detectori termistori, termocupluri sau alte dispozitive asociate.

Analiza calitativa in IR Identificarea compusilor se poate realiza cu ajutorul spectrotecilor generale sau a celor speciale propuse de societati sau edituri; Pentru realizarea comparatiilor, spectrele arhivate trebuie sa fie obtinute plecand de la compusi aflati in aceeasi stare fizica cu cei supusi identificati; Analiza calitativa consta in compararea matematica a spectrului compusului necunoscut cu toate cele care formeaza spectroteca considerata in vederea stabilirii unui clasament al spectrelor cele mai asemanatoare.

Analiza cantitativa in IR Analistul trebuie sa examineze cu atentie rezultatele si in cazul schimbarii algoritmului de comparare, acestea nu trebuie sa difere; In lipsa unor spectre de referinta, interpretarea spectrelor in IR urmareste punerea in evidenta a unor grupari functionale, asocieri prin legaturi de hidrogen inter si intramoleculare, configurari sterice etc. Precizia cu care se masoara absorbanta si posibilitatile de repliere a spectrelor constituie avantaje ale analizei cantitative in IR; Metoda este frecvent utilizata, pe de o parte datorita faptului ca in IR mediu gasirea intr-un spectru al unui amestec al benzilor caracteristice compusului dozat este relativ usoara, iar, pe de alta parte, exista la dispozitie metode statistice de prelucrare a datelor.

Analiza cantitativa in IR mediu In cazul probelor solide, acestea sunt dispersate in interiorul unui disc de KBr carora li se adauga un standard intern in cantitati egale atat pentru standard cat si pentru proba; Pentru lichide determinarea absorbantei se face in cuve pe parcurs optic mic pentru a minimaliza absorbtia proprie solventului in cazul in care solventul nu este transparent in acest domeniu.

Analiza cantitativa in IR apropiat Aceasta metoda utilizeaza domeniul spectral situat intre 800 si 2700 nm. Benzile observate in acest domeniu sunt date nu numai de tranzitiile electronice ci si de benzile de vibratie de tipul armonicelor si benzilor de combinare; Benzile armonice sunt mai putin intense decat cele corespunzatoare vibratiilor fundamentale si de aceea se lucreaza in cuve cu parcursul optic de 1 cm si pe probe nediluate. Chiar daca metodele de dozare in IR apropiat nu sunt sensibile, intotdeauna ele sunt usor de utilizat.

IDENTIFICAREA MEDICAMENTELOR CU SUBSTANTE ACTIVE ORGANICE

INTRODUCERE1. Identificarea medicamentelor este poate cea mai importanta proba din controlul medicamentelor, deoarece experienta a aratat ca accidentele cele mai deosebite au avut loc atunci cand identificarea nu s-a facut la ambalarea subst sau foremlor farmaceutice.1. Din aceasta cauza legislatia in vigoare prevede efectuarea probelor de identificare a substantelor medicamentoase destinate a fi folosite la prepararea medicamentelor pe tot circuitul lor si anume la intrarea in fabrica pentru conditionare si la iesirea din fabrica sub forma de medicamente conditionate la intrarea in depozitele oficiilor farmaceutice si la intrarea substantelor in farmacii.1. Pentru identificarea substantelor medicamentoase si a medicamentelor conditionate se utilizeaza dupa caz reactii chimice, constante fizico-chimice, metode fizico-chimice, spectrofotometrice si cromatografice.1. IDENTIFICAREA PRIN REACTII CHIMICE1. La identificarea medicamentelor cu reactii chimice se disting 3 cazuri : substanta unitara cunoscuta, amestec de 2 sau mai multe substante cunoscute si substante necunoscute.1. SUBSTANTE UNITAREPentru identificarea SM ca atare sau a SA dintr-o forma farmaceutica, FRX si alte farmacopei straine recomanda una sau mai multe reactii chimice completate de constante fizico-chimice si de teste bazate pe metodele fizico-chimice. Este obligatorie executarea tuturor acestor reactii chimice si dupa tehnicile indicate in FR sau specificatiile tehnice, deoarece numai cu respectarea acestor tehnici ele sunt reproductibile si valabile in caz de litigiu.FR la alegerea reactiilor tine seama de cateva criterii : 1. Specificitatea reactiei;1. Exactitatea reactiei;1. Tehnica simpla;1. Utilizare de reactivi comuni;1. Stabilirea unui nr mic de reactii.

IDENTIFICAREA SM ORGANICE1. Pentru identificarea s.m. organice in multe cazuri, reactiile de identificare sunt date de o anumita grupare functionala din molecula fara suficienta specificitate;1. Reactiile specifice sunt mai rare si din aceasta cauza FRX utilizeaza constantele fizice ale substantelor respective si capata o importanta deosebita metodele fizico-chimice.

REACTIILE DE IDENTIFICARE ALE BARBITALULUI ( VERONAL)EX. DE IDENTIFICARE A UNOR SA ORGANICE DIN FRX1. 5.5 dietil-2,4,6-(1H,3H,5H)-pirimidinotriona sunt redate in FRX

H O N C2H5OC2H5N HO

1. Barbitalul tratat cu Co(NO3)2 solutie alcoolica si apoi amoniac trece intr-un complex de culoare violeta a carui structura se presupune a fi urmatoarea: [CoIII(NH3)5OH] (C8H12N2O3)21. Barbitalul tratat cu H2SO4 si formaldehida (reactivul Marquis) la cald, la zona de contact a celor 2 lichide nu apare nicio coloratie. REACTIILE DE IDENTIFICARE PENTRU BARBITAL SODICBarbitalul sodic (veronalul sodic, medinal) este sarea de sodiu a 5,5-dietil-2,4,6-(1H,3H,5H)-pirimidinotriona. O- Na+ N C2H5OC2H5N HO

FRX prevede urmatoarele reactii de indentificare:1. Reactie cu Co(NO3)2 in metanol si amoniac cand se obtine un complex de culoare violet (la fel ca la barbital);1. Reactia cu reactivul Marquis cand la zona de contact a celor 2 lichide nu apare niciun inel colorat (la fel ca la barbital);Deoarece aceste 2 reactii sunt identice ca la barbital, pentru o mai precisa identificare s-au introdus in monografie alte 2 reactii si anume :1. Reactia cu acid acetic prin care se deplaseaza acidul dietilbarbituric, cand se obtine un pp alb Se verifica punctul de topire al acestui pp care trebuie sa fie intre 189-191 grade C1. Reactia in flacara pentru Na: se calcineaza subst iar rezidul umectat cu HCl diluat face efervescenta si coloreaza flacara in galbenIn aceste conditii pentru caracterizarea exacta a celor 2 subst, cand se face analiza subst respective devin f importante probele de solubilitate in diferiti solventi si reactia solutiilor si anume :1. Barbitalul este greu solubil in apa dar solubil in eter sau cloroform iar solutia apoasa are o reactie slab acida 1. Barbitalul sodic este solubil in apa si practic insolubil in eter si cloroform iar solutia apoasa are reactie alcalina.1. REACTII DE INDENTIFICARE ALE SUBSTANTELOR DIN CLASA SULFAMIDE1. Reactia cea mai utilizata pentru identif este diazotarea cu azotit de sodiu in mediu de HCl urmata de cuplarea cu beta-naftol1. Aceasta reactie este pozitiva cu toate sulfamidele( care au gruparea amina aromatica primara libera) si conduce la formarea unor pp de culoare rosie cu diferite nuante deci nu este specifica 1. Astfel la sulfadiazina, sulfadimidina si sulfatiazol culoarea pp este rosu intens, la sulfafurazol sau sulfafenazol pp este rosu-portocaliu1. Alta reactie foarte utilizata la sulfamide este reactia cu sulfat de Cu in mediu NAOH ce conduce la obtinerea unor pp care sunt putine diferite intre ele in ceea ce priveste Exemplu: sulfadiazina si sulfatiazolul dau un pp violet cenusiu, sulfafurazolul verde-albastru, sulfafenazolul verde deschis, sulfadimidina verde brun care trece in rosu brun.1. Tinand seama de aceasta a fost necesara introducerea altor reactii chimice precum si spectrul in UV si infrarosu1. Pentru sulfadiazina si sulfadimidina s-au introdus reactia de topire cu carbonat de Na in urma careia subst respective degaja vapori care albastresc hartia rosie de turnesol si o innegresc pe cea de acetat de Pb. 1. Pentru sulfatiazol s-a introdus reactia de topire fara adaos de carbonat de Na cand subst se coloreaza in brun roscat si se percepe un miros de amoniac, anilina si hidrogen sulfurat, reactie foarte specifica ce deosebeste sulfatiazolul de celelalte sulfamide.1. Pentru sulfafurazol si pentru sulfafenazol s-au introdus spectrele de absorbtie in UV1. La sulfafurazol sol 0.001% ,in HCl 0.01 mol/l are un max de absorbtie la X=268nm 1. Pentru sulfafenazol sol 0.0005%, in metanol are un max de absorbtie la X=267 nmLa majoritatea sulfamidelor s-a introdus spectrul in infrarosu, acesta fiind un test f specific care asigura o identif precisa si o diferentiere intre subst respective chiar daca acestea au o structura chimica f asemanatoare.

AMESTEC DE SUBSTANTE ORGANICEIdentif in acest caz este mai complicata, deoarece se cunosc putine reactii specifice pentru subst organice care sa nu fie interferate de alte reactii. Se impune si in acest caz ca fiind obligatorie separarea componentelor utilizand diferiti solventi cum sunt : apa, HCl diluat, NaOH si KOH diluat , diferiti solventi organici, in special eterul si cloroformul.

APA 1. Diferenta mare de solubilitate in apa la rece sau la cald a SM organice permite in multe cazuri separarea acestora in vederea executarii reactiilor de identif necesare

FENACETINA SI SALICILAT DE Na1. Pulberea se trateaza cu apa si apoi se filtreaza. Salicilatul de Na se dizolva usor si va trece in filtrat, in timp ce fenacetina greu solubila in apa nu se va dizolva si va ramane pe filtru. 1. In filtrat se identifica salicilatul de Na cu clorura ferica (FeCl3) cand se obtine un complex colorat in violet. 1. Fenacetina se identif cu acid nitric(acid azotic) cand se obtine un pp galben cristalin si cu dicromat de potasiu in mediu de HCl cand se obtine o coloratie rosie.

ACIZII 1. Cu ajutorul acizilor ( in special HCl diluat) se poate realiza