Spectrophotometry

1. Національний фармацевтичний університет
Кафедра фармацевтичної хімії
Тема лекції: ”Фізичні та фізико-хімічні методи, що
використовують при стандартизації лікарських
засобів. Особливості стандартизації лікарських
препаратів”.

2. РЕФРАКТОМЕТРІЯ
β
α
sin
sin1
==
V
V
n

3. 3
Рефрактометрія
2.2.6. ПОКАЗНИК ЗАЛОМЛЕННЯ (ІНДЕКС РЕФРАКЦІЇ)

4. CFnn += 0
,0
F
nn
C
−
=
де С – концентрація розчину, %;
n – показник заломлення розчину;
no – показник заломлення розчинника в таких самих
умовах;
F – фактор, що дорівнює величині приросту показника
заломлення при збільшенні концентрації на 1%.

5. Рефрактометрія
Определение показателя преломления применяется для установления
подлинности и чистоты вещества. Метод рефрактометрии применяют также
для определения концентрации вещества в растворе, которую можно
вычислить по формуле:
, где:
Х – концентрация раствора;
n – показатель преломления раствора;
n0 – показатель преломления растворителя при той же температуре;
F – фактор, равный величине прироста показателя преломления при
увеличении концентрации на 1 % (устанавливается экспериментально).

6. 1. Розрахуйте концентрацію розчину кальцію хлориду, якщо показник
заломлення розчину – 1,3445, показник заломлення розчинника – 1,3330.
Концентрація
кальцію хлориду, %
Фактор показника
заломлення
1 0,00120
2 0,00120
3 0,00120
4 0,00117
5 0,00116
6 0,00116
7 0,00116
8 0,00115
9 0,00115
10 0,00115
Рассчитываем приблизительную концен-
трацию с использованием фактора показа-
теля преломления F для 1%-ного раствора:
Для найденной концентрации ≈10% фактор
показателя преломления составляет 0,00115.
Делаем пересчет точной концентрации
раствора:

7. ( ) ( ) %07,10
00142.0
3332,13475,1
(%)(%) 0
=
−
=
−
= X
F
nn
X
( ) ( ) г
мл
гX
F
млnn
гX 1007,0
10000142.0
13332,13475,1
)(
100
1
)( 0
=
⋅
⋅−
=
⋅
⋅−
=
2. Рассчитайте содержание глюкозы (в %, в г) в растворе для инъекций,
если показатель преломления раствора равен 1,3475; показатель преломления
растворителя – 1,3332; фактор показателя преломления – 0,00142.
3. Розрахуйте концентрацію розчину натрію хлориду (у г/мл), якщо показник
заломлення розчину – 1,3415, показник заломлення розчинника – 1,3330,
фактор показника заломлення – 0,00170.
Розчину натрію хлориду 5% – 1000 мл

8. n = no + n1 + n2 + … + ni
n = no + C1F1 + C2F2 + … + CiFi
,
)...(
1
220
1
F
FCFCnn
C ii+++−
=
де n – показник заломлення розчину суміші речовин;
no – показник заломлення розчинника в таких самих
умовах;
С2 та Сi – відомі концентрації речовин, %;
F1, F2, Fi – відповідні фактори.

9. 4. Розрахуйте кількісний вміст глюкози у двокомпонентній лікарській формі
(у г/мл), якщо: показник заломлення розчину – 1,3487; показник заломлення
води – 1,3330; вміст кислоти аскорбінової в 100мл лікарської форми 0,9;
фактор показника заломлення 1% розчину кислоти аскорбінової 0,00160;
фактор показника заломлення безв. глюкози 0,00142.
Розчину глюкози 10% – 100 мл
Кислоти аскорбінової 1,0

10. ( )[ ] ( )[ ] г
F
VFCnn
KIгрX
KI
прописипоCaClCaCl
97,3
10000130,0
20000133,002,33331,13397,1
100
)( 22
0
=
⋅
⋅⋅−−
=
⋅
⋅⋅−−
=
( )[ ] ( )[ ] %987,1
00130,0
00133,002,33331,13397,1
)(% 22
0
=
⋅−−
=
⋅−−
=
KI
CaClCaCl
F
FCnn
KIX
5. Рассчитайте содержание калия йодида (в %, в г) в микстуре
Кальция хлорида 3,0
Калия йодида 2,0
Воды дистиллированной 200,0
если показатель преломления раствора равен 1,3397; показатель
преломления растворителя 1,3331; концентрация кальция хлорида в этой
микстуре, определенная комплексонометрическим титрованием, составляет
3,02%; фактор показателя преломления для 3% раствора кальция хлорида –
0,00133; фактор показателя преломления раствора калия йодида – 0,00130.

11. Поляриметрія
20
][ Dα
20ρ
α
⋅
=
l
Для рідких індивідуальних речовин
Для речовин у розчині
cl ⋅
⋅
=
α100020
][ Dα
де:
с – концентрація розчину, г/л

12. 20
][
1000
Dl
c
α
α
⋅
⋅
=
20
][
100
Dl
С
α
α
⋅
⋅
=

13. Ідентифікація
1. Розрахуйте питоме оптичне обертання кислоти глутамінової, якщо
кут обертання, визначений за методикою ДФУ становить + 6,1о
,
довжина поляриметричної трубки – 1,9995 дм, вміст води – 0,5%.
Питоме оптичне обертання (2.2.7). Від +30.5° до +32.5°, у
перерахунку на суху речовину. Визначення проводять,
використовуючи розчин S.
(ДФУ) Розчин S. 5.00 г субстанції при слабкому нагріванні
розчиняють у 1М розчині кислоти хлористоводневої і доводять об'єм
розчину тією самою кислотою до 50.0мл.

14. Кількісне визначення.
2. Рассчитать концентрацию раствора оптически активного вещества (в %),
если угол вращения равен + 4,81º; длина кюветы 0,995 дм; удельное
оптическое вращение + 52º.
3. Розрахуйте концентрацію (у %; у г/мл) глюкози в лікарській формі, якщо:
кут обертання розчину складає +5,32о
, питоме обертання +52,5о
, довжина
поляриметричної трубки 0,9995 дм.
Розчину глюкози 10% – 200 мл
або

15. 15
Фотометричні методи аналізу – група
методів, які ґрунтуються на вибірковому
поглинанні, розсіюванні чи флуоресценції
електромагнітного випромінювання сполукою, що
аналізується (або її розчином), і служать для
дослідження будови, ідентифікації та кількісного
визначення лікарських речовин.

16. kb
0
10
J
J −
= kb
J
J
lg 0
=
де – інтенсивність випромінювання, що падає на речовину;
– інтенсивність випромінювання, що пройшло крізь речовину;
– товщина шару речовини в сантиметрах;
– показник поглинання – величина обернено пропорційна тій
товщині шару, проходячи крізь яку потік випромінювання ослаблюється в
10 разів.
Спектрофотометрія в ультрафіолетовій та
видимій області
∆Е=hν=hc/λ
де: Е – енергія (в ергах);
h – стала Планка (6,62⋅10-27
ерг⋅с);
λ – довжина хвилі, см;
ν – частота (в герцах).

17. 0
I
I
T =
Ck ⋅= χ
0I
100I
T
⋅
=
де С – концентрація розчину;
- показник поглинання розчину, концентрація якого дорівнює
1
χ
10
.м.М
A %1
см1 ⋅=ε
bC
I
I
lg 0
⋅⋅= χ bCA ⋅⋅= χ

18. Крива залежності
поглинання від
довжини хвилі або
хвильового числа
називається
спектром
поглинання
речовини і є її
специфічною
характеристикою.

19. Спектрофотометрія
Ідентифікація.
1. Зробіть висновок про відповідність вимогам ДФУ за пунктом В розділу
«ідентифікація» субстанції дифенгідраміну гідрохлориду, використовуючи
УФ-спектр поглинання.
(ДФУ) B. 50мг субстанції розчиняють у 96% спирті Р і доводять об'єм розчину тим самим
розчинником до 100.0мл. Ультрафіолетовий спектр поглинання (2.2.25) одержаного розчину в
області від 230нм до 350нм повинен мати три максимуми: за довжин хвиль 253нм, 258нм і 264нм.
Відношення оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 258нм до оптичної густини в
максимумі за довжини хвилі 253нм має бути від 1.1 до 1.3. Відношення оптичної густини в
максимумі за довжини хвилі 258нм до оптичної густини в максимумі за довжини хвилі 264нм має
бути від 1.2 до 1.4.

20. 2. Зробіть висновок про відповідність субстанції піридоксину гідрохлориду
вимогам монографії ДФУ, використовуючи УФ-спектр поглинання в 0,1М
розчині кислоти хлористоводневої.
(ДФУ) А. 1.0мл розчину S, приготованого, як зазначено в розділі "Випробування на чистоту",
доводять 0.1М розчином кислоти хлористоводневої до об'єму 50.0мл (розчин (а)). 1.0мл розчину
(а) доводять 0.1М розчином кислоти хлористоводневої до об'єму 100.0мл. Ультрафіолетовий
спектр поглинання (2.2.25) одержаного розчину в області від 250нм до 350нм повинен мати
максимум за довжини хвилі від 288нм до 296нм. Питомий показник поглинання в максимумі має
бути від 425 до 445. Розчин S. 2.50г субстанції розчиняють у воді, вільній від вуглецю діоксиду,
Р і доводять об'єм розчину тим самим розчинником до 50.0мл.
2,5 г – 50,0мл
Х г – 1 мл
Х = 0,05г
0,05 г – 50,0мл
Х г – 1 мл Х = 0,001г доводимо розчинником до 100мл => 0,001% раствор

21. Випробування на чистоту
Адреналіну тартрат (ДФУ 1.1, С.283). Випробування на
чистоту. Визначення домішки адреналону – 50,0 мг
субстанції розчиняють у 0,01 М розчині кислоти
хлористоводневої і доводять об’єм розчину тією самою
кислотою до 25,0 мл. Оптична густина одержаного розчину,
виміряна за довжини хвилі 310 нм, не має перевищувати 0,10
OH
OH
N
H
CH3
OHH
OH
OH
N
H
CH3
O
адреналін адреналон

22. Цефотаксим натрію (ДФУ 1.2,
С.580) Випробування на чистоту.
Визначення питомого
показника поглинання – від 360
до 390 у перерахунку на
безводну речовину. Визначення
проводять у максимумі за
довжини хвилі 235 нм. 20 мг
субстанції розчиняють у воді Р і
доводять тим самим
розчинником до 100,0 мл. 10 мл
одержаного розчину доводять
водою Р до 100,0 мл
УФ-спектр поглинання 0,002%
водного розчину натрію цефотаксиму

23. Диметилсульфоксид (ДФУ 1.2, 425).
Випробування на чистоту. Визначення
оптичної густини – Крізь субстанцію
пропускають струмінь азоту Р протягом
15 хв. Оптична густина субстанції,
виміряна за дожини хвилі 275 нм має бути
не більше 0,30, оптична густина
субстанції, виміряна за дожин хвиль 285
нм та 295 нм має бути не більше 0,20. Як
компенсаційний розчин використовують
воду Р. Ультрафіолетовий спектр
поглинання субстанції в області від 270 нм
до 350 нм не повинен мати максимуму
S
CH3 CH3
O

24. Рибофлавін (ДФУ 1.1, С. 445).
Випробування на чистоту. Визначення
оптичної густини – розчин,
приготований для випробування
“Кількісне визначення”, розбавляють
рівним об’ємом води Р.
Ультрафіолетовий спектр поглинання
одержаного розчину має чотири
максимуми поглинання за довжини хвиль
223 нм, 267 нм, 373 нм і 444 нм.
Відношення оптичної густини в
максимумі за довжини хвилі 373 нм до
оптичної густини в максимумі за
довжини хвилі 267 нм має бути від 0,31
до 0,33, відношення оптичної густини в
максимумі за довжини хвилі 444 нм до
оптичної густини в максимумі за
довжини хвилі 267 нм має бути від 0,36
до 0,39
УФ-спектр поглинання
0,0026% водного розчину
рибофлавіну

25. 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
А
С, 1∙10-5
г/мл
Градуювальний графік залежності оптичної
густини від концентрації розчинів
диклофенаку диетиламіну у воді очищеній
N
H
Cl
Cl
COO
-
(H5C2)2NH2
+

26. С
А
А см =%1
1
стст С
С
A
A
=
ст
ст
А
СА
С
⋅
=
де А і Аст
– оптичні густини досліджуваного та стандартного розчинів
відповідно;
Сст
– концентрація стандартного розчину.
100А
BСА
С
ст
ст
⋅
⋅⋅
=
де В – вміст речовини, що аналізується, у даному зразку
ФСЗ у відсотках.
100А
KBСА
С
ст
ст
⋅
⋅⋅⋅
=
де К – коефіцієнт перерахунку;
солі.м.М
основи.м.М
K =
.

27. Кількісне визначення.
3. Розрахуйте оптичну густину розчину при визначенні рибофлавіну в
субстанції методом спектрофотометрії згідно монографії ДФУ, якщо вміст
рибофлавіну в субстанції – 99,2%, втрата в масі при висушувані – 1,0%.
(ДФУ) 65.0мг субстанції поміщають у мірну колбу коричневого скла місткістю
500мл і суспендують у 5мл води Р. Коли субстанція цілком змочена, додають 5мл
розчину натрію гідроксиду розведеного Р і перемішують до повного розчинення.
Потім додають 100мл води Р, 2.5мл кислоти оцтової льодяної Р і доводять об'єм
розчину водою Р до 500.0мл. 20.0мл одержаного розчину поміщають у мірну колбу
коричневого скла місткістю 200мл, додають 3.5мл розчину 14г/л натрію ацетату Р і
доводять об'єм розчину водою Р до 200.0мл.
Оптичну густину (2.2.25) одержаного розчину вимірюють за довжини хвилі 444нм.
Вміст рибофлавіну обчислюють, використовуючи питомий показник поглинання, що
дорівнює 328.

28. 4. Розрахуйте кількісний вміст нітрофуралу (фурациліну) при визначенні
методом спектрофотометрії згідно методики ДФУ, якщо оптична густина
досліджуваного розчину субстанції – 0,365, оптична густина стандартного
розчину – 0,352, маса наважки субстанції – 0,0612г, втрата в масі при
висушуванні – 0,5%.
(ДФУ) 60.0 мг субстанції розчиняють у 20мл диметилформаміду і доводять
об'єм розчину водою до 500.0мл. 5.0мл одержаного розчину доводять водою
до об'єму 100.0мл. Аналогічно готують розчин порівняння із використанням
60.0 мг ФСЗ нітрофуралу.
після скорочення

29. Аналіз лікарських форм
5. Розрахуйте вміст преднізолону в таблетках при визначення методом
спектрофотометрії, якщо наважка препарату – 0,0680г, оптична густина
розчину – 0,556, середня маса таблетки – 0,2510г, питомий показник
поглинання – 415, коефіцієнт розведення – 1.
(ДФ Х) 0,06-0,07г (точная навеска) порошка растертых таблеток помещают в
небольшой стакан, прибавляют 10мл метанола и растворяют при легком нагревании
на водяной бане и помешивании стеклянной палочкой в течение 10мин. По
охлаждении декантируют раствор через стеклянный фильтр №3 в мерную колбу
емкостью 100.0мл с притертой пробкой. Объем раствора доводят метанолом до метки
и хорошо перемешивают. Измеряют оптическую плотность полученного раствора
при длине волны 242нм в кювете с толщиной слоя 1см. Контрольный раствор –
метанол.
Після скорочення

30. 6. Розрахуйте кількісний вміст кислоти ацетилсаліцилової в таблетках при
визначенні спектрофотометричним методом згідно монографії ДФУ, якщо
середня маса таблетки – 0,467г, оптична густина досліджуваного розчину –
0,528, оптична густина розчину порівняння – 0,530, маса наважки порошку
таблеток – 0,1437г.
(ДФУ) Абсорбційна спектрофотометрія (2.2.25, метод стандарту).
Випробуваний розчин. До точної наважки порошку таблеток, еквівалентної 0,1г кислоти
ацетилсаліцилової, додають 20мл 96% спирту. Збовтують протягом 5хв, доводять об’єм розчину
96% спиртом до 50.0мл, перемішують і фільтрують. До 2.0мл одержаного розчину додають 1мл
0.1М розчину кислоти хлористоводневої і доводять 96% спиртом до об’єму 50.0мл.
Розчин порівняння. 0.100г ФСЗ кислоти ацетилсаліцилової розчиняють у 96% спирті, доводять
об’єм розчину 96% спиртом до 50.0мл. До 2.0мл одержаного розчину додають 1мл 0.1М розчину
кислоти хлористоводневої і доводять 96% спиртом до об’єму 50.0мл. Компенсаційний розчин.
96% спирт. Оптичну густину випробовуваного розчину і розчину порівняння вимірюють за
довжини хвилі 275нм відносно компенсаційного розчину.
Розраховують вміст кислоти ацетилсаліцилової в одній таблетці, у міліграмах, у перерахунку на
середню масу таблетки, виходячи із заявленого вмісту ФСЗ кислоти ацетилсаліцилової.

31. Дякую за увагу!