1.4.2.3 Определение чистоты и обнаружение примесей

Метод ИК-спектрофотометрии может быть применен для установления чистоты анализируемого лекарственного вещества и определения примесей. Если структура определяемой примеси известна, то сравнивают ИК-спектр примеси со спектром анализируемого вещества, находят в нем характеристические полосы вещества – примеси, если они не перекрываются полосами поглощения исследуемого вещества.

Если природа примеси неизвестна, то спектр исследуемого вещества сравнивают со спектром стандартного образца этого вещества. В спектре вещества, содержащего примеси, появляются «лишние» полосы в сравнении со спектром эталона. Анализ «лишних» полос, их отнесение к определенным функциональным группам или колебаниям связей может дать возможность определить (установить) природу примеси.

Чтобы убедиться в наличии или отсутствии примесей в качестве контрольного раствора при снятии спектра используют раствор исследуемого вещества вместо растворителя. В процессе получения спектра идет «вычитание» полос поглощения основного вещества, регистрируется только поглощение примеси. Этот прием, называемый дифференциальным анализом, наиболее удобен для обнаружения примесей.

1.4.2.4 Ик-спектрофотометрия в количественном анализе

В количественном анализе метод применяется редко, но такие случаи описаны в научной печати и в некоторых зарубежных фармакопеях. Изменение концентрации вещества приводит к изменению интенсивности его полос поглощения в спектре, что может быть использовано для количественного определения. В основе расчетов так же как и в абсорбционных методах в видимой или УФ-областях лежит закон Бугера-Ламберта-Бера, преимущественно применяется способ калибровочного графика. В ИК-спектрофотометрии в отличие от спектроскопии электронной не применяют расчеты с использованием молярного или удельных коэффициентов поглощения из-за некоторых побочных эффектов (рассеяние, сплошного поглощения и др.).

Для количественного определения в ИК-спектрофотометрии устанавливают характеристическую частоту, при которой будут проводить анализ (ν_ан), находят графически коэффициент пропускания (Т) и затем строят график зависимости от концентрации.

Для нахождения Т в выделенном для анализа участке ИК-спектра, проводят так называемую базовую линию (рис. 20), которая соединяет «горбы» полосы поглощения и по данным, определяемым из спектра, рассчитывают Т, исходя из соотношения:

Т = (18), где

I_ан – интенсивность ИК-излучения, прошедшего через исследуемый образец;

I₀ – интенсивность ИК-излучения, падающего на исследуемый образец.

Рис. 20. Базовая линия полосы поглощения

Таблица 10

Характеристические частоты поглощения алканов, алкенов и ароматических соединений (бензол, нафталин, фенантрен и другие аналогичные соединения)

Тип соединения	Волновое число, см-1 (длина волны, мкм)	Интенсивность	Тип колебаний
Алканы Alk-СНз Alk-CH2-Alk	2960 (3,38) 2870 (3,48) 1460 (6,85) 1375 (7,27) 2920 (3,12) 2850 (3,51) 1465 (6,83)	с. с. ср. с. с. ср.	vas (C - H) vs (C - H) δas (C - H) δs (C - H) vas (C - H) vs (C - H) δas (C – H)
Алкены А1k = СН2 А1k = СН-А1k	3080 (3,23) 2975 (3,36) 3020 (3,31) 3020 (3,31) 1665-1652 (6,02-6,05) 3020 (3,31) 1678-1668 (5,96-5,99) 980-965 (10,20-10,36)	ср. ср. ср. ср. ср. сл. сл. с.	vas (C - H) vs (C - H) vs (C - H) vs (C - H) vs (C = H) vs (C - H) vs(C=H) δ (С - Н) неплоские
Ароматические циклы	3070 – 3030 (3,26-3,30) 1600 – 1580 (6,25-6,33) 1500 – 1450 (6,67-6,90)	сл. ср. ср.	vs(C-H) vs(C=H) кольца vs(C=H) кольца

Таблица 11

Характеристические частоты поглощения гидроксильной группы в спиртах, фенолах, кислотах

Тип соединения	Волновое число, см-1 (длина волны, мкм)	Интенсивность	Тип колебаний
Аифатические спирты (мономеры): -первичные А1к-СН2-ОН -вторичные - третичные	3630 (2,75) 1045 (9,57) 1350-1250 (7,41-8,00) 3625 (2,75) 1100 (9,09) 1350-1250 (7,41-8,00) 3615 (2,76) 1150 (8,69) 1410-1310 (7,09-7,63)	сл. с. ср. сл. с. ср. сл. с. ср.	vs(О -H) vs(C- О) δ(О -H) vs(О -H) v(C-H) δ(О –H) vs(О -H) vs(C- О) δ(О –H)
Ароматические спирты Аг-СН2-ОН	3600 (2,78) 1200 (8,33) 1410-1310 (7,09-7,63)	сл. с. ср.	v (О - H) v (С - О) δ (О - Н)
Водородная связь	3400-3200 (2,94-3,13)	сл., ш.	v (О - H)
Кристаллизационная вода	3510 (2,69) 1640-1616 (6,10-6,19)	сл. ср.	v (О - H) δ(О –H)
Кислоты (мономеры)	3550 (2,82) 920 (10,87)	сл. ср.	v (О - H) δ(О –H)
Кислоты (димеры)	3000-2500 (3,33-4,00)	сл., ш.	v (О - H)

Таблица 12