کاربرد اسپکتروفتومتری در داروسازی

طیف‌سنجی UV-Vis یکی از تکنیک‌های تحلیلی پر کاربرد است که در زمینه داروسازی به منظور کنترل و تضمین کیفیت (QA/QC) به کار گرفته می‌شود. این روش‌ جایگاه مهمی در فارماکوپه دارد. بنابراین می‌توان گفت که در همه شرکت‌های داروسازی می‌توان نمونه‌ای از دستگاه اسپکتروفتومتر یا طیف‌سنج UV-Vis (شکل ۱) را یافت. کار با اسپکتروفتومتر بسیار آسان بوده و نتایجی که از آن حاصل می‌شود بسیار دقیق است. هم‌چنین این روش بسیار سریع است و نمونه را تخریب نمی‌کند. بنابراین این تکنیک برای استاندارد PAT (Process Analytical Technology) روش مناسبی است.

در ادامه قصد داریم تا با برخی از کاربردهای دستگاه اسپکتروفتومتر در صنعت داروسازی آشنا شویم. ما را در این مقاله همراهی کنید.

تعیین وزن مولکولی

وزن مولکولی ترکیبات آلی را می‌توان با استفاده از طیف‌سنجی UV-Vis تعیین کرد.

تشخیص ناخالصی‌ها

اسپکتروفتومتری بهترین روش برای تشخیص ناخالصی‌هایی است که ممکن است در مولکول‌های آلی وجود داشته باشد. وجود پیک‌های اضافی در طیف ترکیبات خاص، نشان دهنده وجود ناخالصی در مواد است (شکل ۲).

آنالیز “کمی”

از طیف‌سنجی UV-Vis برای آنالیزهای عددی و کمی ترکیبات دارویی استفاده می‌شود. این آنالیز‌ها بر اساس قانون بیر لامبرت است. برای آنالیز کمی ابتدا غلظت‌های مشخص شده‌ای اندازه‌گیری می‌شوند. سپس بر اساس بیشترین جذب در طول‌موج خاص (λ_max)، منحنی کالیبراسیون ترسیم می‌شود. بعد از این مرحله میزان جذب نمونه مورد نظر به کمک اسپکتروفومتر اندازه ‌گیری می‌شود. با مقایسه منحنی استاندارد و میزان جذب نمونه، میزان غلظت آن به دست می‌آید. نمونه‌ای از طیف جذب و نمودار کالیبراسیون در شکل ۳ نشان داده شده است. در صنعت داروسازی داروهای مختلف چه به صورت خام و چه به شکل دوز نهایی به کمک اسپکتروفتومتری بررسی می‌شوند. این داروها در حلال مناسبی حل شده و طیف جذبی آن‌ها اندازه گیری می‌گردد.

آنالیز کیفی ترکیبات دارویی به کمک اسپکتروفتومتری

اسپکتروفتومتری روشی است که به کمک آن می‌توان آنالیزهای کیفی را انجام داد. به بیانی دیگر طیف ‌سنج UV-Vis دستگاهی است که می‌تواند ترکیبات مختلف دارویی و مواد فعال را شناسایی کند. فارماکوپه نیز به این کاربرد اسپکتروفتومتری اشاره کرده است. البته ذکر این نکته حائز اهمیت است که برای شناسایی مواد فعال دارو یا API ممکن است از چندین روش، استفاده شود. داخل پرانتز باید بگویم که به ماده فعال‌های دارویی (API) مخفف شده (Active Pharmaceutical Ingredient) گفته می‌‌شود. به عنوان مثال طیف‌سنجی رامان در صنعت داروسازی نیز یکی دیگر از تکنیک‌هایی است که برای شناسایی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌توان گفت که در این صنعت، برای آنالیز هر مرحله از داروسازی چندین روش به کار برده می‌شود. در این صورت میزان خطا (خطای انسانی یا خطای ناشی از دستگاه) کاهش می‌یابد.

ترکیبات دارویی یا APIها دارای ساختارهای مولکولی متفاوتی هستند. جذب نور مرئی یا فرابنفش توسط مولکول‌ها باعث ایجاد طیف جذبی خاصی می‌شود. به همین دلیل می‌توان با استفاده از طیف جذب، ترکیبات را شناسایی کرد. علاوه بر این، اسپکتروفتومتری اطلاعات ارزشمندی در رابطه با مواد فعال موجود در ترکیبات هم ارائه می‌دهد. همچنین همان طور که پیش‌تر نیز بیان کردیم، شناسایی ناخالصی‌ها با استفاده از همین ویژگی امکان پذیر است. شکل ۴ نمونه‌ای از طیف جذب کافئین و بنزوئیک اسید (Benzoic acid) را نشان می‌دهد.

اندازه‌گیری PH داروها

تغییر PH دارو غالبا موجب تغییر طیف جذب ماده می‌شود. به عنوان مثال در شکل ۵ تغییرات PH و طیف جذب پیریدوکسین HCl نشان داده شده است. توجه کنید که در این شکل در دو نقطه تغییر PH در میزان جذب تغییری ایجاد نمی‌کند. به این نقاط ایزوبستیک می‌گویند. باید توجه شود که اثر تغییرات PH نباید در این نقاط بررسی شوند.

تشخیص گروه‌های عاملی

یکی دیگر از کاربردهای طیف‌سنجی UV-Vis تشخیص گروه‌های عاملی در ترکیبات دارویی است. در شکل ۶ طیف جذب تولوئن و حضور تولوئن در یک ترکیب خاص نشان داده شده است. با تفسیر طیف UV-Vis می‌توان این گروه‌های عاملی را در ترکیبات تشخیص داد.

نظارت بر سینتیک و واکنش شیمیایی

اسپکتروفتومتری روشی قدرتمند برای نظارت بر سینتیک شیمیایی است. به منظور تعیین سینتیک واکنش، تغییر غلظت یک واکنش دهنده نسبت به زمان اندازه‌گیری می‌شود. با توجه به این که میزان جذب رابطه مستقیمی با غلظت آنالیت دارد، می‌توان از اسپکتروفتومتری برای نظارت بر روند واکنش استفاده کرد.

تست انحلال

در صنعت داروسازی آزمایش انحلال به عنوان بخشی از کنترل کیفیت محصول نهایی است. در این آزمایش پروفایل‌های آزادسازی دارو در داخل بدن پیش‌بینی می‌شود. برای آنالیز این تست دستگاه اسپکتروفتومتر مرئی-فرابنفش به کار گرفته می‌شود.

جمع‌ بندی

اسپکتروفتومتری تکنیکی است که به طور گسترده در زمینه داروسازی مورد استفاد قرار می‌گیرد. کاربرد‌های این روش‌ را در این مقاله بررسی کردیم. این کاربردها به طور خلاصه به صورت زیر بیان می‌شوند:

1. تعیین وزن مولکولی
2. تشخیص ناخالصی‌ها
3. آنالیز کمی
4. آنالیز کیفی
5. تشخیص گروه‌های عاملی
6. نظارت بر سینتیک و واکنش‌های شیمیایی
7. آنالیز تست انحلال

منابع

۱.https://zaya.io/rjjpl
۲.https://zaya.io/en5gs
۳.https://zaya.io/4oxkd
۴.https://zaya.io/ta4ia
۵.https://zaya.io/9fi8v