1.4.2 Область практического применения ик-спектрофотометрии в фармацевтическом анализе
ИК-спектрофотометрия используется:
- при установлении структуры новых БАВ, получаемых путем химического синтеза или выделяемых из природных объектов (животное или растительное сырье, продукты жизнедеятельности микроорганизмов); изучении строения метаболитов;
- при испытании на подлинность лекарственных веществ;
- определении доброкачественности лекарственных соединений;
- количественном анализе;
- контроле технологического процесса в промышленном производстве фармпрепаратов (полнота протекания).
Во всех случаях необходимо получение спектра, а в целом ИК-спектрофотометрия включает следующие стадии:
Подготовка исследуемого
образца;
Регистрация
(снятие) спектра с помощью прибора;
Интерпретация
(анализ спектра, отнесение полос
поглощения к определенным ФГ, связям,
фрагментам структур);
Решение
аналитической задачи.
Существуют различные способы подготовки исследуемого образца:
Растворы веществ наиболее удобны для получения спектров, так как в этом случае отсутствуют межмолекулярные взаимодействия. В связи с тем, что в ИК-области поглощается любое вещество, в качестве растворителей используют соединения простейшей структуры, спектры которых состоят из минимального числа полос, например, сероуглерод или четыреххлористый углерод. Объем раствора необходимый для анализа, 0,1-1,0 мл при концентрации 0,05%-10%.
Тонкие полимерные пленки вещества. Для их получения исследуемое вещество и полимер растворяют в легколетучем растворителе, полученный раствор наносят на пластины из NaCl или KCl, растворитель испаряют в вакууме. На пластинке остается твердая полимерная пленка, пластинку помещают в кюветное отделение прибора и снимают ИК-спектр.
Пасты, приготовленные тщательным растиранием в агатовой ступке твердого образца с вазелиновым, фторированным или парафиновым маслами и помещаем в виде тонкого слоя между солевыми пластинами (окнами кюветы). Само вазелиновое масло поглощает в области 2900 и 1400 см-1.
Твердые вещества в виде тонкого порошка 0,5-1,0 мг тщательно перемешанные с порошком бромида калия ≈ 100 мг и затем спрессованные в специальном устройстве под давлением в тонкую, прозрачную пластинку (таблетку, диск). Условия получения ИК-спектров некоторых лекарственных веществ приведены в табл. 9.
1.4.2.1 Применение ик-спектрофотометрии в исследовательских целях
В случае исследования новых химических соединений проводят анализ спектра (интерпретацию, расшифровку, объяснения нахождения в спектре определенных полос). Имеющиеся полосы поглощения относят к определенным функциональным группам, связям, фрагментам структур, используя таблицы характеристических частот, имеющиеся в руководствах по ИК-спектрофотометрии: монографиях, обзорах, справочниках, атласах, каталогах.
В настоящем пособии они приведены в табл. 10-13. На основании подробного анализа спектра делают выводы (заключение) о строении исследуемого вещества.
При расшифровке спектров необходимо учитывать следующие моменты:
а) отсутствие характеристической полосы поглощения является более надежным доказательством отсутствия структурной группы, чем доказательство ее наличия на основании появления полосы поглощения;
б) не все полосы в спектре можно интерпретировать;
в) выводы, получаемые из спектров, часто остаются более или менее обоснованными предположениями; точным доказательством спектры становятся тогда, когда имеются надежные данные для сравнения и спектр идентифицируемого вещества во всех деталях совпадает со спектром исследуемого соединения.
Для структурного анализа часто рекомендуют следующую схему:
- определение класса соединения (для алифатических соединений частота валентных колебаний группы ≡ СН < 3000 см-1, для насыщенных и ароматических соединений частота валентных колебаний группы = СН > 3000 см-1);
- обнаружение функциональных групп (-ОН, -NН2, >NН, -NR2), целесообразно начинать с области высоких частот (>3000 см-1);
- установление типа заместителей в ароматических соединениях, положения и характера двойных связей, влияние стерических факторов.
Полученная таким образом информация в большинстве случаев достаточна для выбора некоторых возможных вариантов.
Таблица 9