Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтическая химия

РУКОВОДСТВО  
К ЛАБОРАТОРНЫМ 
ЗАНЯТИЯМ  
ПО  ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ 
ХИМИИ

Под редакцией
Г. В. Раменской

Рекомендовано Координационным советом по области 
образования “Здравоохранение и медицинские науки”  
в качестве учебного пособия для использования 
в образовательных учреждениях, реализующих 
программы высшего образования по направлению 
подготовки 33.05.01 “Фармация” по дисциплине 
“Фармацевтическая химия”

3-е издание, электронное 

Москва
Лаборатория знаний
2021

Федеральное государственное автономное образовательное 
учреждение высшего образования Первый Московский 
государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова 
Министерства здравоохранения Российской Федерации 
(Сеченовский Университет)

 
 

 

УДК 615.1/4 (076)
ББК 52.8я73
Р85

Р85
Руководство к лабораторным занятиям по фарма-
цевтической химии : практикум / под ред. Г. В. Ра-
менской. — 3-е
изд.,
электрон. — М.
:
Лаборатория
знаний,
2021. — 355 с. — Систем.
требования:
Adobe
Reader
XI
;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-387-7
Учебное
пособие
по
курсу
фармацевтической
химии
составлено на основе многолетнего опыта работы студенче-
ского практикума по фармацевтической химии фармацевти-
ческого факультета Первого Московского государственного
медицинского
университета
им. И. М. Сеченова.
Содержит
методики
синтеза веществ различных
классов. Изложены
общие правила и методы работы в органическом практикуме,
даны общие указания по интерпретации спектров веществ.
Пособие подготовлено в комплекте с учебником «Фар-
мацевтическая
химия»
(под
редакцией
Г. В. Раменской),
составленном в соответствии с программой по дисциплине
«Фармацевтическая
химия»
по
специальности
«33.05.01,
060301, 060108 — Фармация».
Для студентов, аспирантов и преподавателей фармацев-
тических вузов и факультетов медицинских университетов.
УДК 615.1/4 (076)
ББК 52.8я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: Руковод-
ство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии :
практикум / под ред. Г. В. Раменской. — М. : Лаборатория
знаний, 2016. — 352 с. : ил. — ISBN 978-5-906828-18-7.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных
техническими
средствами
защиты
авторских
прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-387-7

© Лаборатория знаний, 2016
© ФГАОУ ВО Первый МГМУ
им. И. М. Сеченова Минздрава России
(Сеченовский Университет), 2016

-
-
— -
-
-
25.03.1933–23.12.2008

-
-
-
— -
, -
-
-
-
-
, -
-
, -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
, -
-
-
, .
-
-
-
-
-
-
-
-
-
, -
-
-
-
-
-
. -
20 -
-
-
-
-
-
30 -
(-
-
-
) -
-
-
-
-
-
. . . -
(-
-
-
-
-
-
-
-
-
. . . ).
-
-
-
-
, , -
-
-
-
-
; -
, -
, -
450 -
-
-
26 .
-
-
-
-
10 -
-
75 -
-
-
. -
-
-
-
-
-
-
-
-
.
-
-
-
-
-
-
-
. 

Предисловие

Фармацевтическая химия — одна из основополагающих наук современного 
фармацевтического образования. Главные задачи фармацевтической химии: 
моделирование и синтез новых лекарственных веществ, изучение фармакоки-
нетики и др.; особое место занимают вопросы стандартизации и оценки каче-
ства лекарственных средств.
Фармакопейный анализ лекарственных веществ включает оценку качества 
по множеству показателей. Первоначально для такого анализа применяли ис-
ключительно химические методы: реакции подлинности, реакции на содержа-
ние примесей, титрование при количественном определении. В современных 
условиях обеспечение качества лекарственных средств достигается за счет по-
вышения уровня стандартизации и приведения нормативной базы в соответ-
ствие с международными требованиями.
В этих условиях возрастает исключительная роль фармакопеи как основ-
ного документа, направленного на унификацию и стандартизацию испытаний 
и норм, обеспечивающих надлежащее качество лекарственных средств. Стан-
дартизации подвергаются общие и частные статьи при обеспечении их на-
учного уровня в соответствии с современными достижениями в химии син-
тетических и природных лекарственных веществ, путем установления новых 
характеристик (кристалличность, дифракция рентгеновских лучей и др.), раз-
работки новейших технологий их получения.
Для оценки подлинности, посторонних примесей, тестов растворения, од-
нородности дозирования, количественного определения и других показателей 
широко применяются спектральные методы (инфракрасная и ультрафиолето-
вая спектрофотометрия), спектроскопия ЯМР, различные виды хроматогра-
фии — тонкослойная, высокоэффективная, газовая.
Руководство составлено в соответствии с программой по дисциплине «Фар-
мацевтическая химия» по специальности «33.05.01, 060301, 060108 — Фарма-
ция» и предназначено для студентов фармацевтических вузов и факультетов, 
аспирантов и провизоров.

Авторский коллектив

Аксенова Элеонора Николаевна, кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Андрианова Ольга Павловна, кандидат фармацевтических наук, доцент ка-
федры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Арзамасцев Александр Павлович , доктор фармацевтических наук, академик 
РАМН, профессор кафедры фармацевтической и токсикологической химии 
ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова
Горпинченко Наталия Васильевна, кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Коваленко Людмила Ивановна , кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Кузина Вера Николаевна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры 
фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый МГМУ 
им. И. М. Сеченова
Ноздрин Константин Владимирович, кандидат фармацевтических наук, ас-
систент кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО 
Первый МГМУ им. И. М. Сеченова
Печенников Валерий Михайлович, кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Прокофьева Вера Ивановна, доктор фармацевтических наук, профессор 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Раменская Галина Владиславовна, доктор фармацевтических наук, заведу-
ющая кафедрой фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО 
Первый МГМУ им. И. М. Сеченова
Рыженкова Александра Петровна, кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова

Авторский коллектив

Садчикова Наталья Петровна, доктор фармацевтических наук, профессор 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Чернова Светлана Викторовна, кандидат фармацевтических наук, доцент 
кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова
Чугаев Дмитрий Владиславович, кандидат фармацевтических наук, асси-
стент кафедры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО 
Первый МГМУ им. И. М. Сеченова
Щепочкина Ольга Юрьевна, кандидат фармацевтических наук, доцент ка-
федры фармацевтической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Первый 
МГМУ им. И. М. Сеченова

1.1. 
Рефрактометрия

Общие положения
Если луч света пересекает границу раздела двух прозрачных однородных сред, 
то направление луча изменяется — происходит его преломление, или рефрак-
ция. Согласно закону преломления света, отношение синусов углов падения 
и преломления — величина постоянная:

n = sin
sin
α
β

Коэффициент n называется показателем преломления. Это безразмерная ве-
личина, которая указывает, во сколько раз скорость света в «среде 1» больше 
скорости света в «среде 2» (рис. 1.1):

n
v
v
=
1

2

Если «среда 1» — это вакуум, то v1 — скорость света в вакууме (≈3 ⋅ 108 м / с), 
а коэффициент n — абсолютный показатель преломления (обычно его опреде-
ляют для газов). Для жидкостей и твердых тел наиболее часто определяют по-
казатель преломления относительно воздуха. В этом случае n — относительный 

Общие методы и приемы исследования качества 
лекарственных средств

ГЛАВА 1

Физические и физикохимические методы 
исследования лекарственных средств

Рис. 1.1. Показатель преломления

Глава 1

показатель преломления вещества. Связь между абсолютным nабс и относитель-
ным nотн показателями преломления имеет вид:

nабс = nвозд × nотн

где 
nвозд —  абсолютный показатель преломления воздуха (≈1,00027). Проводить 
подобный расчет, однако, обычно нет необходимости, так как в реф-
рактометрических таблицах для жидких и твердых веществ (и для 
растворов лекарственных веществ) также приводят значения nотн.

В фармакопейном анализе метод рефрактометрии в основном применяет-
ся для установления подлинности и анализа чистоты лекарственных веществ 
(в последнем случае — как косвенный показатель). В экспресс-анализе (т. е. 
нефармакопейном) данный метод широко используется для количественного 
анализа растворов лекарственных веществ. С этой целью применяются реф-
рактометры, позволяющие определять показатель преломления с относитель-
но высокой точностью: n ± 0,0001.

Анализ жидких лекарственных форм, содержащих одно растворенное 
вещество
В этом разделе мы рассмотрим рефрактометрический анализ двухкомпонент-
ных систем, состоящих из растворителя и растворенного лекарственного ве-
щества.
Наиболее точный количественный рефрактометрический анализ возмо-
жен только в определенном диапазоне концентраций. Для большинства ле-
карственных веществ верхний предел этого диапазона находится в области 
20—30%. При этом важно отметить, что регламентируется и нижний предел 
концентрации: в общем случае он составляет 3%. Это связано с тем, что при 
низком содержании вещества в растворе недопустимо возрастает относитель-
ная погрешность рефрактометрического анализа. В частности, необходимо от-
метить, что изотонический раствор натрия хлорида (т. е. 0,9%) не анализируют 
методом рефрактометрии.
Для определения концентрации раствора по показателю преломления су-
ществуют два подхода:
Первый подход заключается в использовании рефрактометрических таблиц, 
в которых приводятся значения показателей преломления и соответствующих 
им концентраций (или наоборот). В том случае, если в таблице отсутствует 
найденная экспериментально величина, для нахождения промежуточных зна-
чений используют метод интерполяции.

Методика
Раствора магния сульфата 25% — 10 мл.
Измеренный показатель преломления составил 1,3551. Находим в реф-
рактометрической таблице ближайшие значения — 1,3550 и 1,3560. Им со-
ответствуют концентрации 24,70% и 25,92%. Рассчитываем, на сколько из-
меняется концентрация при изменении показателя преломления на 0,0001: 
(25,92% — 24,70%) / 10 = 0,122%. Отсюда, показателю преломления 1,3551 со-
ответствует концентрация:

24,70% + 0,122% ≈ 24,82%

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств
9

Сущность второго подхода состоит в нахождении уравнения, описывающе-
го зависимость показателя преломления раствора от концентрации растворен-
ного вещества (и наоборот). Если эта зависимость линейна, то искомое урав-
нение в общем случае имеет вид:

n = n0 + FX ⋅ °СХ

где 
n0 — показатель преломления растворителя (для воды nD
20  ≈ 1,3330);
 
FХ — фактор показателя преломления вещества Х, физический смысл ко-
торого заключается в том, что он равен величине прироста показате-
ля преломления при увеличении концентрации на 1%;
 
СХ — концентрация раствора вещества Х, %.

Отсюда, для нахождения концентрации раствора вещества Х в процентах 
по показателю преломления, определенному с помощью рефрактометра, рас-
чет ведут по формуле:

 
C
n
n
F
X
X
=
−
0  
(1)

Если содержание определяемого компонента в препарате необходимо по-
лучить в граммах (mX), расчет ведут по формуле:

 
m
n
n
F
V
X
X
=
−
×
0
100

ПРЕПАРАТА  
(2)

где VПРЕПАРАТА — общий объем препарата, мл;
 
100 — коэффициент, служащий для перевода концентрации из процентов 
(г / 100 мл) в г / мл.

В рефрактометрических таблицах всегда указывается, какому способу вы-
ражения концентрации (массовая доля или массо-объемная концентрация) 
соответствуют приводимые показатели преломления и факторы показателей 
преломления.
Значение F находят для каждого конкретного вещества на основании экс-
периментальных данных. Примером линейной зависимости показателя пре-
ломления раствора от массообъемной концентрации растворенного веще-
ства могут служить водные растворы глюкозы. Для этого лекарственного 
вещества фактор показателя преломления для массообъемной концентрации 
F = 0,00142%–1, и линейное уравнение имеет вид:

 
n = 1,3330 + 0,00142 ⋅ °C 
(3)

Для большинства лекарственных веществ во всем диапазоне концентраций 
зависимость n от С нелинейна, т. е. фактор показателя преломления F меняется 
вместе с концентрацией. Учитывая это, на основании экспериментальных дан-
ных были рассчитаны значения F для конкретных концентраций и составлены 
соответствующие таблицы зависимости фактора показателя преломления F 
от концентрации для ряда веществ. В этом случае для расчета СX в формулу 
подставляют то значение F, которое соответствует предполагаемой концентра-
ции вещества Х.

Глава 1

Рассчитаем концентрацию с использованием фактора F на примере рас-
твора магния сульфата 25%. Фактор показателя преломления F для этой кон-
центрации, найденный по рефрактометрической таблице, равен 0,00089. Из-
меренный с помощью рефрактометра показатель преломления n = 1,3551. 
По формуле рассчитываем концентрацию анализируемого раствора:

С = (1,3551 – 1,3330) / 0,00089 = 24,83%

Методика
Раствора глюкозы 10% — 100 мл.
Измерение показателя преломления раствора при 18 °С дало результат 
1,3475. Требуется найти концентрацию глюкозы.
Первый подход. По формуле (3) рассчитываем, что при 20 °С показатель пре-
ломления должен быть равен 1,3473. По рефрактометрической таблице нахо-
дим (с привлечением метода интерполяции), что такому значению n соответ-
ствует концентрация глюкозы 10,07%. Можно также по рефрактометрической 
таблице найти, что фактор показателя преломления F для растворов глюкозы 
равен 0,00142, и рассчитать по формуле (1) концентрацию глюкозы:

С = (1,3473 – 1,3330) / 0,00142 = 10,07%

Второй подход. Используя вышеуказанное правило для водных растворов 
твердых веществ, измеряем при той же температуре показатель преломления 
воды очищенной — 1,3332. По рефрактометрической таблице находим, что 
фактор показателя преломления F для растворов глюкозы равен 0,00142. Под-
ставляем найденные значения в формулу (1):

С = (1,3475 – 1,3332) / 0,00142 = 10,07%

Часто для расчета содержания глюкозы в водном растворе приводят следу-
ющую формулу:

C
n
n
=
−
⋅

0
0 00142 100
,

где 
n и n0 — показатели преломления соответственно раствора и растворите-
ля, а 0,00142 — фактор показателя преломления водных растворов 
глюкозы. При этом значение 100 в знаменателе служит для перевода 
концентрации глюкозы из процентов (г / 100 мл) в г / мл, если в нор-
мативной документации концентрация указана в г / мл.

Анализ многокомпонентных лекарственных форм
Рефрактометрический анализ смесей лекарственных веществ основывается 
на правиле аддитивности (сложения) показателей преломления:

n = n0 + n1 + n2 + … + ni = n0 + C1F1 + C2F2 + … + CiFi

Показатель преломления раствора равен сумме показателей преломления 
всех его компонентов — растворителя и растворенных веществ. Из этого урав-
нения можно вывести формулу для расчета концентрации одного из компо-
нентов смеси:

 
C
n
n
C F
C F
F

i
i
1
0
2
2

1
=
−
+
+…+
(
)  
(4)

РУКОВОДСТВО
К ЛАБОРАТОРНЫМ
ЗАНЯТИЯМ
ПО ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
Под редакцией
Г. В. Раменской
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова
Министерства здравоохранения Российской Федерации
(Сеченовский Университет)

УДК 615.1/4 (076)
ББК 52.8я73
Р85
Р85
Руководство к лабораторным занятиям по фарма- цевтической химии : практикум / под ред. Г. В. Ра- менской. — 3-е изд.,
электрон. — М.
:
Лаборатория знаний,
2021. — 355 с. — Систем.
требования:
Adobe
Reader
XI
;
экран 10″. — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-387-7
Учебное пособие по курсу фармацевтической химии составлено на основе многолетнего опыта работы студенче- ского практикума по фармацевтической химии фармацевти- ческого факультета Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова. Содержит методики синтеза веществ различных классов. Изложены общие правила и методы работы в органическом практикуме,
даны общие указания по интерпретации спектров веществ.
Пособие подготовлено в комплекте с учебником «Фар- мацевтическая химия»
(под редакцией
Г. В. Раменской),
составленном в соответствии с программой по дисциплине
«Фармацевтическая химия»
по специальности
«33.05.01,
060301, 060108 — Фармация».
Для студентов, аспирантов и преподавателей фармацев- тических вузов и факультетов медицинских университетов.
УДК 615.1/4 (076)
ББК 52.8я73
Деривативное издание на основе печатного аналога: Руковод- ство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии :
практикум / под ред. Г. В. Раменской. — М. : Лаборатория знаний, 2016. — 352 с. : ил. — ISBN 978-5-906828-18-7.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных
техническими
средствами
защиты
авторских
прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации
ISBN 978-5-00101-387-7
©
Лаборатория знаний, 2016
©
ФГАОУ ВО Первый МГМУ
им. И. М. Сеченова Минздрава России
(Сеченовский Университет), 2016 2

1.1. Рефрактометрия
Общие положения
Если луч света пересекает границу раздела двух прозрачных однородных сред, то направление луча изменяется — происходит его преломление, или
рефрак-
ция. Согласно закону преломления света, отношение синусов углов падения и преломления — величина постоянная:
n
=
sin sin
α
β
Коэффициент
n называется показателем преломления. Это безразмерная ве- личина, которая указывает, во сколько раз скорость света в «среде 1» больше скорости света в «среде 2» (рис. 1.1):
n
v
v
=
1 2
Если «среда 1» — это вакуум, то
v
1
— скорость света в вакууме (
≈3 ⋅ 10 8
м / с), а коэффициент
n — абсолютный показатель преломления (обычно его опреде- ляют для газов). Для жидкостей и твердых тел наиболее часто определяют по- казатель преломления относительно воздуха. В этом случае
n — относительный
Общие методы и приемы исследования качества
лекарственных средств
Г
ЛАВА
1
Физические и физикохимические методы
исследования лекарственных средств
Рис. 1.1. Показатель преломления

8
Глава 1
показатель преломления вещества. Связь между абсолютным n
абс и относитель- ным
n
отн показателями преломления имеет вид:
n
абс
=
n
возд
× n
отн где
n
возд
— абсолютный показатель преломления воздуха (
≈1,00027). Проводить подобный расчет, однако, обычно нет необходимости, так как в реф- рактометрических таблицах для жидких и твердых веществ (и для растворов лекарственных веществ) также приводят значения
n
отн
В фармакопейном анализе метод рефрактометрии в основном применяет- ся для установления подлинности и анализа чистоты лекарственных веществ
(в последнем случае — как косвенный показатель). В экспресс-анализе (т. е.
нефармакопейном) данный метод широко используется для количественного анализа растворов лекарственных веществ. С этой целью применяются реф- рактометры, позволяющие определять показатель преломления с относитель- но высокой точностью:
n ± 0,0001.
Анализ жидких лекарственных форм, содержащих одно растворенное
вещество
В этом разделе мы рассмотрим рефрактометрический анализ двухкомпонент- ных систем, состоящих из растворителя и растворенного лекарственного ве- щества.
Наиболее точный количественный рефрактометрический анализ возмо- жен только в определенном диапазоне концентраций. Для большинства ле- карственных веществ верхний предел этого диапазона находится в области
20—30%. При этом важно отметить, что регламентируется и нижний предел концентрации:
в общем случае он составляет 3%. Это связано с тем, что при низком содержании вещества в растворе недопустимо возрастает относитель- ная погрешность рефрактометрического анализа. В частности, необходимо от- метить, что
изотонический раствор натрия хлорида (т. е. 0,9%) не анализируют
методом рефрактометрии.
Для определения концентрации раствора по показателю преломления су- ществуют два подхода:
Первый подход заключается в использовании рефрактометрических таблиц, в которых приводятся значения показателей преломления и соответствующих им концентраций (или наоборот). В том случае, если в таблице отсутствует найденная экспериментально величина, для нахождения промежуточных зна- чений используют метод интерполяции.
Методика
Раствора магния сульфата 25% — 10 мл.
Измеренный показатель преломления составил 1,3551. Находим в реф- рактометрической таблице ближайшие значения — 1,3550 и 1,3560. Им со- ответствуют концентрации 24,70% и 25,92%. Рассчитываем, на сколько из- меняется концентрация при изменении показателя преломления на 0,0001:
(25,92% — 24,70%) / 10 = 0,122%. Отсюда, показателю преломления 1,3551 со- ответствует концентрация:
24,70% + 0,122%
≈ 24,82%

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств
9
Сущность
второго подхода состоит в нахождении уравнения, описывающе- го зависимость показателя преломления раствора от концентрации растворен- ного вещества (и наоборот). Если эта зависимость линейна, то искомое урав- нение в общем случае имеет вид:
n = n
0
+
F
X
⋅ °С
Х
где
n
0
— показатель преломления растворителя (для воды n
D
20
≈ 1,3330);
F
Х
— фактор показателя преломления вещества Х, физический смысл ко- торого заключается в том, что он равен величине прироста показате- ля преломления при увеличении концентрации на 1%;
С
Х
— концентрация раствора вещества Х, %.
Отсюда, для нахождения концентрации раствора вещества Х в процентах по показателю преломления, определенному с помощью рефрактометра, рас- чет ведут по формуле:
C
n n
F
X
X
= −
0
(1)
Если содержание определяемого компонента в препарате необходимо по- лучить в граммах (
m
X
), расчет ведут по формуле:
m
n n
F
V
X
X
= − ×
0 100
ПРЕПАРАТА
(2)
где
V
ПРЕПАРАТА
— общий объем препарата, мл;
100 — коэффициент, служащий для перевода концентрации из процентов
(г / 100 мл) в г / мл.
В рефрактометрических таблицах всегда указывается, какому способу вы- ражения концентрации (массовая доля или массо-объемная концентрация) соответствуют приводимые показатели преломления и факторы показателей преломления.
Значение
F находят для каждого конкретного вещества на основании экс- периментальных данных. Примером линейной зависимости показателя пре- ломления раствора от массообъемной концентрации растворенного веще- ства могут служить водные растворы глюкозы. Для этого лекарственного вещества фактор показателя преломления для массообъемной концентрации
F = 0,00142%
–1
, и линейное уравнение имеет вид:
n = 1,3330 + 0,00142
⋅ °C
(3)
Для большинства лекарственных веществ во всем диапазоне концентраций зависимость
n от С нелинейна, т. е. фактор показателя преломления Fменяется вместе с концентрацией. Учитывая это, на основании экспериментальных дан- ных были рассчитаны значения
F для конкретных концентраций и составлены соответствующие таблицы зависимости фактора показателя преломления
F от концентрации для ряда веществ. В этом случае для расчета
С
X
в формулу подставляют то значение
F, которое соответствует предполагаемой концентра- ции вещества Х.

10
Глава 1
Рассчитаем концентрацию с использованием фактора
F на примере рас-
твора магния сульфата 25%. Фактор показателя преломления F для этой кон- центрации, найденный по рефрактометрической таблице, равен 0,00089. Из- меренный с помощью рефрактометра показатель преломления
n = 1,3551.
По формуле рассчитываем концентрацию анализируемого раствора:
С = (1,3551 – 1,3330) / 0,00089 = 24,83%
Методика
Раствора глюкозы 10% — 100 мл.
Измерение показателя преломления раствора при 18 °С дало результат
1,3475. Требуется найти концентрацию глюкозы.
Первый подход. По формуле (3) рассчитываем, что при 20 °С показатель пре- ломления должен быть равен 1,3473. По рефрактометрической таблице нахо- дим (с привлечением метода интерполяции), что такому значению
n соответ- ствует концентрация глюкозы 10,07%. Можно также по рефрактометрической таблице найти, что фактор показателя преломления
F для растворов глюкозы равен 0,00142, и рассчитать по формуле (1) концентрацию глюкозы:
С = (1,3473 – 1,3330) / 0,00142 = 10,07%
Второй подход. Используя вышеуказанное правило для водных растворов твердых веществ, измеряем при той же температуре показатель преломления воды очищенной — 1,3332. По рефрактометрической таблице находим, что фактор показателя преломления
F для растворов глюкозы равен 0,00142. Под- ставляем найденные значения в формулу (1):
С = (1,3475 – 1,3332) / 0,00142 = 10,07%
Часто для расчета содержания глюкозы в водном растворе приводят следу- ющую формулу:
C
n n
=
−
⋅
0 0 00142 100
,
где
n и n
0
— показатели преломления соответственно раствора и растворите- ля, а 0,00142 — фактор показателя преломления водных растворов глюкозы. При этом значение 100 в знаменателе служит для перевода концентрации глюкозы из процентов (г / 100 мл) в г / мл, если в нор- мативной документации концентрация указана в г / мл.
Анализ многокомпонентных лекарственных форм
Рефрактометрический анализ смесей лекарственных веществ основывается на правиле аддитивности (сложения) показателей преломления:
n = n
0
+
n
1
+
n
2
+ … +
n
i
=
n
0
+
C
1
F
1
+
C
2
F
2
+ … +
C
i
F
i
Показатель преломления раствора равен сумме показателей преломления всех его компонентов — растворителя и растворенных веществ. Из этого урав- нения можно вывести формулу для расчета концентрации одного из компо- нентов смеси:
C
n
n
C F
C F
F
i i
1 0
2 2
1
= −
+
+…+
(
)
(4)

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств 11
При этом имеется в виду, что все остальные компоненты смеси определяют- ся какими-либо другими методами, например титриметрически, и перед про- ведением расчета по формуле (4) все концентрации, кроме
C
1
, уже известны.
Если содержание определяемого компонента в препарате необходимо по- лучить в граммах (
m
1
), расчет ведут по формуле:
m
n
n
C F
C F
F
V
i i
1 0
2 2
1 100
= −
+
+…+
×
(
)
ПРЕПАРАТА
(5)
где
V
ПРЕПАРАТА
— общий объем препарата, мл; 100 — коэффициент, служащий для пе- ревода концентрации из процентов (г / 100 мл) в г / мл.
Пример
Натрия бромида — 2,0 мл.
Магния сульфата — 5,0 мл.
Раствора глюкозы 20% — 200,0 мл.
В этом случае натрия бромид определяют методом аргентометрии (ти- трант — 0,1 М раствор нитрата серебра), магния сульфат — методом комплек- сонометрии (титрант — 0,05 М раствор трилона Б). Глюкозу в присутствии натрия бромида целесообразно определить рефрактометрическим методом.
Расчет содержания глюкозы в процентах (
С
ГЛК
) выполняют по формуле (4):
С
n
n
C
F
C
F
F
ГЛК
NaBr
NaBr
MgSO
MgSO
ГЛК
/
=
−
+
×
+
×
⎡⎣
⎤⎦
(
)
0 4
4
где
n — показатель преломления раствора;
n
0
— показатель преломления воды очищенной, измеренный при той же температуре;
С
NaBr
— концентрация натрия бромида в растворе, определенная методом аргентометрии;
F
NaBr
— фактор показателя преломления раствора натрия бромида для най- денной концентрации;
C
MgSO
4
— концентрация магния сульфата (MgSO
4
⋅ 7H
2
O) в растворе, опреде- ленная методом комплексонометрии;
F
MgSO
4
— фактор показателя преломления раствора магния сульфата
(MgSO
4
⋅ 7H
2
O) для найденной концентрации;
F
ГЛК
— фактор показателя преломления раствора глюкозы.
1.2. Поляриметрия
Рассмотрим методику анализа таблеток валидола в качестве примера использо- вания поляриметрии для количественного определения (
подробнее см. Учебник).
Анализ таблеток валидола
Около 15 г порошка растертых таблеток (точная навеска) помещают в кониче- скую колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 15—20 мл петролейного эфи- ра и взбалтывают в течение 5 мин; затем взвеси дают отстояться и осторожно декантируют жидкость с осадка на стеклянный фильтр № 2 в мерную колбу вместимостью 50 мл. К осадку вновь прибавляют 6 мл петролейного эфира и перемешивают содержимое колбы в течение 3 мин. Взвеси дают отстоять- ся и фильтруют через тот же фильтр и в ту же колбу. Извлечение повторяют

12
Глава 1
еще 3 раза, прибавляя к осадку по 10 мл петролейного эфира. Объем фильтрата в мерной колбе доводят петролейным эфиром до метки. В растворе определя- ют угол вращения плоскости поляризации. Показания поляриметра наблюда- ют 5 раз и берут среднюю арифметическую величину. Содержание валидола в одной таблетке в граммах вычисляют по приведенной выше формуле (5).
1.3.
Спектрофотометрия в инфракрасной области
спектра
Инфракрасная (ИК) область электромагнитного спектра, используемая в фар- мацевтическом анализе, охватывает интервал 4000—250 см
–1
ИК-спектрофотометрия, впервые введенная в Государственной фармоко- пее (ГФ X) для идентификации фторотана и натриевых солей полусинтети- ческих пенициллинов — метициллина и оксациллина, в последнее время все чаще применяется в анализе различных классов лекарственных веществ.
Приборы. Спектрофотометры, применяемые в ИК-области, в основном аналогичны приборам для видимой и ультрафиолетовой (УФ) областей и от- личаются от последних в отношении источников получения, оптических мате- риалов и детекторов.
Наиболее распространенные приборы отечественного и зарубежного про- изводства работают при длине волны 4000—670 см
–1
Для калибровки шкалы длин волн измеряют спектр пленки полистирола, которая обычно прилагается к прибору.
Факторы, влияющие на воспроизводимость и правильность результатов.Под- готовка образца для анализа наиболее важна при определениях в ИК-области спектра. Жидкие вещества можно испытывать непосредственно или в подхо- дящем растворе. Ни один растворитель при достаточной толщине слоя пол- ностью не прозрачен во всей области ИК-спектра. Чаще всего используют четыреххлористый углерод, хлороформ и дихлорметан. При интерпретации спектров необходимо учитывать возможное перекрывание полос поглощения вещества за счет поглощения растворителя.
Для подготовки образцов твердых веществ можно использовать один из сле- дующих методов.
Метод 1. Растирают небольшое количество вещества с минимальным коли- чеством подходящего минерального масла или другой подходящей жидкости до получения однородной пасты; 2—5 мг испытуемого вещества обычно доста- точно для приготовления требуемой пасты, которая должна быть полупрозрач- ной на свет. Сжимают часть пасты между двумя пластинками натрия хлорида или другого материала.
Метод 2. Растирают твердое вещество с сухим мелкоизмельченным гало- генидом калия (бромид или хлорид калия для ИК-спектроскопии) в соотно- шении 1 : 200 для призменных приборов или 1 : 300 для приборов с дифракци- онной решеткой. Часть смеси помещают в специальную матрицу и в условиях вакуума прессуют. Полученный прозрачный диск помещают в прибор и про- водят измерения. Диск считают непригодным, если при визуальном просмо-

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств 13
тре обнаруживается отсутствие гомогенности или пропускание примерно при
2000 см
–1
в отсутствие специфической полосы поглощения составляет менее
75% без компенсации.
Наибольшее отклонение, возникающее из-за различий в разрешающей силе прибора, может отмечаться при длине волн от 4000 до 2000 см
–1
В тех случаях, когда отсутствует стандартный образец или не опубликован атлас спектров, допускается приводить в нормативной документации (НД) ри- сунок спектра с указанием условий его снятия. Для установления подлинности должно выполняться требование полного совпадения полученного в экспери- менте спектра со спектром, приведенным на рис. 1.2.
Рис. 1.2. ИК-спектр бензилпенициллина натриевой соли
При проведении практических занятий по идентификации лекарственных ве- ществ методом ИК-спектрофотометрии первое вводное занятие уделяется общим основам ИК-спектрофотометрии и принципам получения и оценки ИК-спектров.
Необходимо подчеркнуть универсальность метода ИК-спектрофотометрии и рассмотреть на нескольких примерах ИК-спектры пленки полистирола, ва- зелинового масла и одного из растворителей (хлороформа или ацетона).
ИК-спектры могут быть получены на приборе любой конструкции. На ИК- спектрофотометре работают группами (не более 5 человек), после ознакомле- ния с работой и общей схемой прибора и обсуждения материала.
Подтверждение правильности калибровки шкалы длин волн и степени раз- решения прибора проводят путем оценки ИК-спектра пленки полистирола. Для этого определяют длины волн в см
–1
на спектре полистирола, полученном на при- боре, и сопоставляют с теоретическими величинами, приведенными в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Проверка шкалы длин волн
Полосы поглощения, см
–1
Степень разрешения прибора как разность
в процентах пропускания
Теор. 3027 2850 1944 1802 1601 1583 1154 1028 906
Найдено
Разность
2870 1589 2851 1483

14
Глава 1
Разность в процентах пропускания между минимумом при 2870 см
–1
и мак- симумом при 2851 см
–1
должна быть более 18, а разность между минимумом при 1589 см
–1
и максимумом при 1583 см
–1
должна быть более 12.
Если полоса полистирола при определенной длине волны смещена по срав- нению с теоретической величиной, то положение полос образца должно быть исправлено на эту величину смещения.
Для оценки ИК-спектра вазелинового масла, применяемого для приго- товления паст лекарственных веществ, получают спектр вазелинового масла в чистом виде и производят отнесение полос поглощения. Вазелиновое масло состоит из насыщенных углеводородов. На спектре отмечают валентные коле- бания С–Н: 2950, 2920 и 2850 см
–1
, а также деформационные колебания С–Н:
1460, 1375 см
–1
, слабая полоса при 722 см
–1
Пасты с вазелиновым маслом из-за простоты их приготовления и удобства применения наиболее часто используются в анализе лекарственных веществ, поэтому рекомендуется запомнить частоты длин волн, характерных для данно- го разбавителя [см. далее оценку ИК-спектров пенициллинов (
β-лактамидов)].
Изучение ИК-спектров β-лактамидов. Получают спектр любого из пеницил- линов (предпочтительнее натриевых солей бензилпенициллина и оксацилли- на), используя в качестве пробы пасту с вазелиновым маслом.
Сравнивают полученные спектры с аналогичными (рис. 1.2 и 1.3), отмеча- ют сходство и различие спектров, указывая соответствующие характеристиче- ские полосы.
Для удобства оценки полос поглощения рекомендуется весь спектр разде- лить условно на три области: от 4000 до 3000 см
–1
, от 1800 до 1500 см
–1
и от 1500 до 650 см
–1
Общие характеристические полосы поглощения пенициллинов находятся в области 1800—1500 см
–1
, на которую приходится интенсивная полоса по- глощения при 1775—1755 см
–1
, соответствующая
β-лактамному кольцу, сопря- женному с тиазоловым циклом.
Амидная группа пенициллинов обусловливает первую и вторую амидные полосы вторичного нециклического амида соответственно в областях 1690—
Рис. 1.3. ИК-спектр оксациллина натриевой соли

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств 15
1645 см
–1
, вызванные валентными колебаниями С=О, и 1585—1550 см
–1
, соот- ветствующие деформационным колебаниям группы NH.
Большинство пенициллинов — соли, поэтому в препаратах этой группы карбоксильные группы ионизированы, что подтверждается наличием полосы при 1615—1600 см
–1
Наличие полос поглощения в области 3500—3200 см
–1
иногда обусловлено валентными колебаниями свободной гидроксильной группы, на характер ко- торой могут влиять водородные связи, а также колебания вторичных амидов и аминов.
Для ИК-спектров оксациллина натриевой соли кристаллогидрата (см. рис. 1.3) характерны четко выраженные полосы поглощения, соответствующие общим группировкам пенициллинов. Так, интенсивная полоса поглощения при 1760 см
–1
обусловлена наличием
β-лактамной группировки, полоса погло- щения при 1645 см
–1
— наличием амидной группы. Последняя иногда обозна- чается как полоса амид-1. Полоса интенсивного поглощения при 1600 см
–1
об- условлена валентными колебаниями ионизированной карбоксильной группы.
Для ИК-спектров пенициллинов характерно также при 1600—1500 см
–1
нали- чие сильной полосы — около 1550 см
–1
, соответствующей вторичной амидной группировке (полоса амид-2).
Кроме того, в области 4000—3000 см
–1
имеется интенсивная полоса при
3410 см
–1
, соответствующая валентным колебаниям группы NH вторично- го амида. Наличие второй амидной группировки в оксациллине проявляется в виде дублета полос при 3210 и 3180 см
–1
, которое относят к
транс— и цис— изомерам. Полоса валентных колебаний группы NH около 3060 см
–1
очень сла- бо выражена. Эту полосу можно рассматривать как соответствующую оберто- ну полосы амид-2. Полоса валентных колебаний группы ОН кристаллогидрата проявляется в виде интенсивного поглощения при 3610 см
–1
ИК-спектр натриевой соли оксациллина для инъекций, получаемой лио- фильной сушкой, отличается от спектра кристаллогидрата. Широкая полоса поглощения при 3380—3400 см
–1
с максимумом 3400 см
–1
указывает на на- личие оксациллина, частично потерявшего при сушке воду. При дальнейшей
Рис. 1.4. ИК-спектр дезоксикортикостерона ацетата

16
Глава 1
перекристаллизации вещества получают спектр, присущий кристаллогидрату.
Для выяснения более подробных корреляций между ИК-спектром и структу- рой
β-лактамидов рекомендуется сопоставить ИК-спектры других пеницилли- нов и характерных для них кислот.
В связи с тем, что большинство кортикостероидов применяется в медицине в виде сложных эфиров, чаще всего ацетатов, рассмотрим наиболее типичный для этой группы ИК-спектр дезоксикортикостерона ацетата (ДОКА), для ко- торого пока не описаны полиморфные формы (рис. 1.4).
1.4. Спектрофотометрия
в
ультрафиолетовой
и видимой областях спектра
Абсорбционная УФ-спектрофотометрия основывается на измерении количе- ства поглощенного веществом электромагнитного излучения в определенной узковолновой области. Обычно для УФ-измерений используют приближенно монохроматическое излучение в области от 190 до 380 нм.
Спектрофотометрия в видимой области — измерение количества погло- щенного немонохроматического излучения в области 380—780 нм.
Терминология, используемая при описании спектрофотометрических ис- пытаний, в настоящее время еще не унифицирована. Поэтому, действуя со- гласно ГФ XIII, указываем также на некоторые особенности терминологии, принятые в III издании Международной Фармакопеи (МФ IV).
Согласно МФ IV,
поглощение — десятичный логарифм обратной величины пропускания (
Т). В ГФ XIII используются термины «оптическая плотность»
(
A), а также «экстинкция» (Е).
Пропускание (Т) — частное от деления интенсивности света, прошедшего через вещество, на интенсивность света, падающего на вещество.
Поглощаемость (а) — частное от деления поглощения (А) на концентрацию вещества (
С), выраженную в граммах на литр, и длину слоя поглощения в сан- тиметрах (
b)
а = А / b
⋅ С
В ГФ XIII и других фармакопеях чаще применяется термин «
удельный по-
казатель экстинкции» A
1 1
см
%
, когда концентрацию (С) выражают в граммах на 100 мл; таким образом,
A
1 1
см
%
= 10
а
Молярная поглощаемость (
ε) — частное от деления поглощения (А) на кон- центрацию вещества (
С), выраженную в молях на литр, и длину слоя поглоще- ния в сантиметрах (
b). Следовательно,
ε = а ⋅ мол. м, или ε =
⋅
A
1 1
10
см мол м
%
Спектр поглощения — графическое выражение отношения поглощения (или любой функции) к длине волны (или любой функции длины волны).

Физические и физикохимические методы исследования лекарственных средств 17
Приборы. Для обеспечения единства измерений рекомендуется при эксплу- атации прибора точно придерживаться установленных рабочих условий. Осо- бенно важно обеспечить метрологическое обслуживание приборов в отноше- нии их калибровки как по шкале длин волн, так и по фотометрической шкале.
Это обслуживание, как правило, проводят соответствующие государственные метрологические организации.
Факторы, влияющие на воспроизводимость и правильность результатов. Для получения достоверных данных необходимо строго следовать инструкции по уходу за прибором и его эксплуатации, обращать внимание на такие фак- торы, как точность толщины кювет и их спектральная пропускаемость. Кюве-
ты, применяемые для испытуемого и контрольного растворов, должны быть одинаковыми и иметь одну и ту же спектральную пропускаемость, если они содержат только один растворитель. В ином случае необходимо внести соот- ветствующую поправку.
Особое внимание следует обращать на чистоту кювет. Нельзя касаться пальца- ми наружных поверхностей кюветы, на них не должна попадать жидкость (рас- творитель или испытуемый раствор). Следует также учитывать возможные огра- ничения, связанные с использованием растворителей (
см. табл. 1.5 Учебника).
Приемы, связанные с испытаниями на подлинность лекарственных веществ методом УФ-спектрофотометрии, сводятся к следующему. Сравнение спектров испытуемого раствора стандартного образца: должно наблюдаться совпаде- ние положений максимумов, минимумов, плеч и точек перегиба. Расхождение между наблюдаемыми и указанными длинами волн не должно превышать 2 нм.
Указание длин волн при максимумах поглощения является лишь ориентиро- вочной характеристикой, так как не позволяет судить об общем виде спектра.
Спектральные характеристики некоторых лекарственных веществ, исполь- зуемые для идентификации, представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Спектральные характеристики некоторых лекарственных веществ
Лекарственное вещество
Растворитель
Концентрация, % λλ
max
, нм
Никотиновая кислота
0,1 М раствор хлороводородной кислоты
0,001 0,002 261 ± 2 278 ± 2
Цианокобаламин
Вода
361 ± 2 550 ± 2
Изониазид
0,1 М раствор хлороводородной кислоты
0,002 266 ± 2
α-Токоферола ацетат
95% спирт
0,01 285 ± 2
Нитроксолин
95% спирт
0,001 242 ± 2 356 ± 2 455 ± 2
Сульфапиридазин
0,1 М раствор натрия гидроксида
0,001 255 ± 2
Цефалексин
1
Вода
0,002 260 ± 1
Метандростенолон
95% спирт
0,001 245 ± 2 1
Спектр поглощения цефалексина представлен на рис. 1.5.

Авторский коллектив
5
ОБЩИЕ МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА
ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
7

По кнопкам выше и ниже «Купить бумажную книгу» и по ссылке «Купить» можно купить эту книгу с доставкой по всей России и похожие книги по самой лучшей цене в бумажном виде на сайтах официальных интернет магазинов Лабиринт, Озон, Буквоед, Читай-город, Литрес, My-shop, Book24, Books.ru.

По кнопке «Купить и скачать электронную книгу» можно купить эту книгу в электронном виде в официальном интернет магазине «ЛитРес», и потом ее скачать на сайте Литреса.

По кнопке «Найти похожие материалы на других сайтах» можно найти похожие материалы на других сайтах.

On the buttons above and below you can buy the book in official online stores Labirint, Ozon and others. Also you can search related and similar materials on other sites.

Следующие учебники и книги:

• Организация производства и контроля качества лекарственных средств, Пятигорская Н.В., Береговых В.В., Аладышева Ж.И., Беляев В.В., Мешковский А.П., Пятигорский А.М., Быков А.В., 2013
• Введение в фармацевтическую химию, Логинова Н.В., 2003
• Фармацевтическая химия в вопросах и ответах, Краснов Е.А., Омарова Р.А., Бошкаева А.К., 2016
• Лекции по органической химии, Черных В.П., 2005

Предыдущие статьи:

• Фармацевтическая химия в схемах и таблицах, Кувачева Н.В., Горина Я.В., Озерская А.В., 2013
• Рациональная фармакотерапия в акушерстве, гинекологии и неонатологии, Том 2, Серов В.Н., Сухих Г.Т., 2010
• Рациональная фармакотерапия в акушерстве, гинекологии и неонатологии, Том 1, Серов В.Н., Сухих Г.Т., 2010
• Фармакоэпидемиологическая и фармакоэкономическая оценка лечения артериальной гипертензии, Монография, Вдовиченко В.П., 2012