ПРИМЕНЕНИЕ БИК-СПЕКТРОСКОПИИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ЛС И ВЫЯВЛЕНИИ

ПРИМЕНЕНИЕ БИК-СПЕКТРОСКОПИИ ПРОИЗВОДСТВЕ, КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ЛС И ВЫЯВЛЕНИИ НЕДОБРОКАЧЕСТВЕННЫХ И ФАЛЬСИФИЦИРОВАННЫХ ЛС Пиневич Юлия ФФМ МГУ 5 курс

Электромагнитный спектр INFRARED X-RAY 0, 2 nm ULTRA-VIOLET 2 nm VISIBLE 400 -800 nm NEAR MICROVAWE 3 mm-20 cm MID FAR Диапазон длин волн от 780 до 2500 нм Частота колебаний от 12000 до 4000 см-1 RADIO 10 m-30 Km

БИК спектрометрия позволяет проводить качественную и количественную оценку химических, физических и физико-химических характеристик: – установление подлинности; – определение содержания действующего вещества в ЛС – содержание воды и органических растворителей; – гидроксильное и йодное число, степень гидроксилирования; – кристаллическую форму и степень кристалличности; – полиморфную форму или псевдополиморфную форму; – дисперсность частиц; – позволяет обнаружить различия между препаратами-дженериками или отдельными производственными сериями ЛП.

equilibrium bond length compressed Степеней свободы Не линейная Линейная stretched Молекула 3 N -6 3 N- 5

БИК-спектры отражают обертоны основных колебательных частот связей C-H, N-H, O-H и S-H и их комбинации (комбинационные полосы). С увеличение обертона интенсивность ослабевает.

R-H – самые значительные обертоны (большой дипольный момент) O-H, N-H, C-H, S-H – сильная абсорбция H 2 – нет дипольного момента, нет абсорбции

Вероятность переходов-обертонов и интенсивность соответствующих полос понижается примерно на 1 -2 порядка на каждый шаг от фундаментального колебания. Наложение обертонов и составных сигналов приводит к уменьшению структурной селективности БИК-спектров. n = 1 – фундаментальный переход. n = 2, 3, . . Первый, второй и т. д. обертон.

Оптическое волокно Мощность компьютеров Для большинства материалов в БИК-диапазоне сравнительно низкий коэффициент поглощения Хемометрические методы Повышенный интерес

Преимущества метода: Быстрота (5— 10 сек), Простота, Отсутствие предварительной подготовки образца, Объективность и воспроизводимость получаемых результатов, Неразрушающий характер анализа (без предварительного разрушения (растворения, концентрирования), без вскрытия упаковки ЛП), Одновременная оценка нескольких параметров, Возможность проведение дистанционного контроля.

Дисперсность

Маленький размер частиц Большой размер частиц Больше угасание, меньше пропускание

Totally non-invasive analysis of blood glucose by NIR

Недостатки - Комбинационные линии сложно анализировать - Очень тонкая грань различий в спектрах - Необходима калибровка

Сложность различия

Способы измерения – измерение пропускания (или поглощения); – измерение излучения, отраженного или рассеянного от образца. Измерение пропускания. Диффузное отражение. измеряют коэффициент отражения (R), представляющий отношение интенсивности света, отраженного от образца (I), к интенсивности света, отраженного от фона (Ir) или обратную логарифмическую величину этого отношения (АR): Пропускание-отражение. комбинация пропускания и отражения благодаря специальной конструкции кювет и датчиков, в которых излучение дважды проходит через образец, что позволяет анализировать образцы с низкой поглощающей и рассеивающей способностью. Коэффициент двойного пропускания (Т*):

NIR отражение NIR пропускание поглощение Детектор

Факторы, влияющие на результаты измерений Ø Температура образца. Ø Влага и остаточные количества растворителей. Ø Толщина образца Ø Оптические свойства образца. Ø Полиморфизм. Ø Возраст образцов.

Калибровка y = Xb + f свойство смещение Концентрация a угол наклона

Калибровка Большинство методов - для калибровки мультивариативных образцов. Абсорбция связана с концентрацией и физическими свойствами аналита. Метод наименьших квадратов, применяемый в большинстве случаев, не подходит. Показания образцов Референсное значение

O-H обертон O-H комбинационная полоса 21

ПЛС Из-за сильного перекрывания полос поглощения, количественный анализ проводят преимущественно хемометрическими алгоритмами, например такими, как метод проекций на латентные структуры (ПЛС), метод регрессии на главные компоненты (РГК).

Устройство БИК-спектрометров: – источник излучения (кварцевая лампа); – монохроматор (дифракционная решетка, призма, оптико-акустический фильтр) или интерферометра (для Фурье спектрометров); – детектор (на основе кремния, сульфида свинца, арсенида индия-галлия, теллурида ртути-кадмия, дейтерированного триглицина сульфата); – устройство размещения образца и/или дистанционного оптоволоконного зонда. Спектрометры могут быть оснащены кюветным отделением, интегрирующей сферой, внешними модулями для измерения пропускания сильно рассеивающих образцов, устройствами автоматической подачи образцов, оптоволоконными зондами.