03 января 2016г.
Вопросы, касающиеся качества и эффективности лекарственных средств, приобретают большое значение на современном этапе развития здравоохранения. Повышение качества выпускаемой химико-фармацевтической продукции способствует выполнению главной задачи –сохранение здоровья людей. Поэтому требования к качеству лекарственных средств выдвигаются на первый план. Встает вопрос о создании эффективных методов стандартизации и контроля качества лекарственных средств, а также унифицированных методик по их анализу.
Огромное значение имеет четко разработанный и правильно поставленный контроль качества не только самого конечного продукта, но и отдельных продуктов на каждом этапе синтеза, а также контроль сырья(исходных веществ) из которого готовится этот продукт.
Значительная часть лекарственных средств представляет собой водные растворы, качество которых определяется не только качеством инградиентов, входящих в состав лекарственных препаратов, но и качеством растворителей.
Оценка качества лекарственных средств должна осуществляться методами современного контроля, так как происходит мощное загрязнение окружающей среды, где этому особо подвергается сырье для лекарственных препаратов. При анализе металлов в медико-биологических исследованиях широко используют методы атомно- абсорбционной спектроскопии и пламенной фотометрии. Они являются современными и применяются для анализа микропримесей следов металлов в различных объектах.
Цель нашей работы заключалась в том, чтобы разработать определения следовых количеств ионов свинца в образцах молочной, яблочной, янтарной и лимонной кислот. Изучить влияние других ионов на определение микроколичеств ионов свинца. Изучить факторы, которые влияют на чувствительность определения данных ионов.
Для работы был сделан выбор параметров оптимизации, способ концентрирования элементов с последующим определением методом атомно-абсорбционной спектроскопии ( ААС ) в эталонных растворах , а затем в исследуемых растворах.
При проведении анализов ААС исследователю приходится варьировать довольно многими параметрами с целью получения максимального аналитического сигнала: а) аналитическая длина волны, б) ток источника резонансного излучения – ламп типа ЛСП–1 или ВСБ–2, в) ширина щели монохроматора, г) расход окислителя и горючего газа, д) положение горелки относительно оптической оси прибора. Еще более задача усложняется при выполнении непламенного атомно-абсорбционного определения. Кроме вышеперечисленных параметров, необходимо выбрать рабочую программу непламенного атомизатора, которая включает стадии: а) сушки; б) озоления; в) предварительной термической обработки; г) атомизации; д) прокаливание печи для удаления остатков пробы; е) охлаждение печи (кондиционирование). На каждой из этих стадий экспериментатор должен выбрать величину температуры и задать продолжительность стадии.
Таким образом, выбор оптимальных условий в ААС – довольно сложная, многофакторная задача. Чувствительность определения сильно изменяется в зависимости от прибора. Конечно, большинство из вышеупомянутых факторов выбирают на основе литературных данных, устройства спектрографа и здравого смысла (нельзя, например, задать температуру образца 30000С). Наиболее «слабым» местом любого спектрографа остается атомизатор. При создании новых методов получения лекарственных веществ задача еще более усложняется, т.к. определение элемента приходиться проводить в сложной матрице, где протекают побочные процессы – соиспарение, образование молекулярных трудно диссоциирующих соединений (карбидов, хлоридов, нитридов, фосфатов и т.д.).
В связи с этим при выборе оптимальных условий атомно-абсорбционного определения цинка в присутствии посторонних компонентов нами использован метод математического планирования эксперимента. В качестве модельной выбрана задача оптимизации условий атомно-абсорбционного определения цинка в присутствии меди в пламени "пропан – воздух". При решении этой задачи использовались электронно- вычислительные машины 15ВСМ-5, БЭСМ-6, СМ-4. Для расчетов использовали программы на языке ФОРТРАН, составленные для машин БЭСМ-6 и СМ-4. Для учета матричного эффекта в атомно-абсорбционном методе применяли математическую модель, в которой аналитический сигнал или его функция связаны с концентрациями мешающих компонентов обобщенным полиномом, для которого коэффициенты регрессии определяют на основе измерения аналитических сигналов, полученных для стандартных растворов, содержащих известные количества мешающих компонентов. Параметр оптимизации – это признак, по которому мы хотим оптимизировать процесс. Требования к параметру оптимизации следующие: А) он должен быть количественным Б) должен выражаться одним числом; В) должен быть однозначен в статистическом смысле. Заданному набору значений факторов должно соответствовать одно с точностью до ошибки эксперимента значение параметра оптимизации; Г) должен быть универсален (т.е. быть способным всесторонне охарактеризовать объект); Д) должен иметь физический смысл, быть простым и легко вычисляемым. Нами в качестве параметра оптимизации выбрано значение абсорбции при фотометрировании эталонных растворов, приближенным к исследуемым образцам. Этот параметр отвечает всем выше указанным требованиям. Измерялась абсорбция для серии эталонных растворов с помощью цифрового интегратора в некоторых относительных единицах. Поскольку целью нашей работы являлось нахождение максимума функции отклика ( абсорбция свинца в присутствии цинка), то мы не могли брать двухуровневый план, т.к. через две точки в пространстве можно провести лишь прямую линию, не имеющую максимума, т.е. мы аппроксимируем неизвестную функцию отклика полиномом 2-й степени. В нашем случае интервал варьирования включает максимально возможный диапазон варьирования. Готовили растворы, содержащие 5 мкг/мл, 10 мкг/мл , 15 мкг/мл , 20 мкг/мл свинца и цинка. Фотометрирование проводили на ААС в пламени « воздух –пропан » (расход, соответственно, 375 и 25 л/час). Аналитическая линия свинца – 328,0 нм. Источник резонансного излучения – лампа с полым катодом типа ЛСП-1.
В соответствии с этим в качестве факторов при математическом планировании при определении ионов свинца в исследуемом растворе методом ААС были выбраны: высота просвечиваемой зоны от уровня горелки- 8мм, сдвиг горелки по ширине деления щкалы – 300 мк, ток источника резонансного излучения – 6 ма. Впервые для концентрирования ионов свинца был использован Силохром С- 80 ( зернением 0, 10,16 мм), модифицированный 2-амино-тиазолом. Определение данных ионов проводилось в искусственных смесях, с минимальным, средним и максимальным содержанием каждого определяемого иона. В оптимальных условиях выполнялся анализ пяти параллельных образцов эталонных растворов методом градуировочного графика. Для проверки мешающего влияния других ионов, те же образцы проанализировали методом добавок. На основании полученных данных мы пришли к выводу, что определение микроколичеств ионов свинца в присутствии ионов цинка в растворах косметических кислот можно проводить методом градуировочного графика, используя эталонные растворы содержащие только определяемые ионы. Методом прямой атомно-абсорбционной спектроскопии можно определять в в водных растворах косметических кислот ионы цинка не менее 0,15мкг/мл ? а ионов свинца – не менее 0, 3 мкг/мл.
Выводы
Выяснилось, что концентрация ионов свинца и цинка при определении их в эталонных растворах выше, чем в тех же растворах, отстоявших сутки; на понижение сигнала влияет величина отношения цинк : свинец. Оно может быть устранено, если распылять растворы в сильно окислительное пламя. При определении степени концентрирования необходимо следить за тем, чтобы содержание ионов металлов в образце не превышало 4000 мг в л, иначе при атомизации возникает неспецифическое светопоглощение и светорассеяние. Чувствительность определения ионов цинка увеличивается в 3,5 раза, свинца в 1,85. Найдено, что при определении ионов свинца чувствительность определения зависит не только от типа пламени, но и высоты просвечиваемой зоны. Оптимальную высоту просвечиваемой зоны мы предлагаем 8 мм. Было установлено, что концентрация данных ионов в образцах косметических кислот по методу градуировочного графика составляет для свинца – 0,55 мкг/мл , а для ионов цинка – 0,11 мкг/мл,а по методу добавок для цинка- 0,12 мкг/мл,а для свинца- 0,53 мкг/мл ( погрешность составляет +- от 0,02 до 0,03. Коэффициент концентрирования составил 10. Из полученных нами данных был сделан вывод, что чувствительность определения ионов свинца в присутствии ионов цинка с помощью сорбента Силохрома С- 80( зернением 0, 10,16 мм), модифицированного 2-амино-тиазолом можно повысить в 12 раз. При использовании больших объемов коэффициент концентрирования может быть равен 100, что позволяет снизить предел обнаружения ионов свинца на два порядка.
Список литературы
1. Алесковский В.Б., Бардин В.В. и др. Физико-химические методы анализа. Л., Химия, 1988-с.42
2. Головина Н.В., Попков В.А. Способы условий определения микроколичеств некоторых металлов в водных средах методом ААС.-М.,ММА им.И.М.Сеченова, 1994, с.1-10
3. Головина Н.В., Попков В.А.,. Доброхотов Д.А. Выбор параметра оптимизации при определении следового содержания цинка в сырье для косметически активных веществ методом ААС. Материалы научно-практической конференции « Интеграция образования, науки и производства в фармации », С., Ташкент, 2013.
4. Koscielniak P., Parozewski A. Эффективность эмпирического моделирования при изучении матричного эффекта в атомной эмиссионной спектрометрии и атомно-абсорбционной спектроскопии. – Chem. Anal. (PRL), 1994, 29,6,685-695.
5. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статические методы планирования экстремальных экспериментов. М. Наука, 1971,-с.208
