Турбидиметрия

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Настоящая общая фармакопейная статья распространяется на метод турбидиметрии.

Область применения

Турбидиметрический метод используют для определения степени мутности различных лекарственных форм (суспензий, эмульсий, экстрактов, растворов и др.) и коллоидной устойчивости белков.

Также метод применяют для количественного определения лекарственных средств или биомаркеров в жидкостях организма, таких как сыворотка, плазма или моча, а также при проведении иммунологических исследований с целью регистрации образования иммунных комплексов антиген-антитело, сопровождающихся образованием соответствующего преципитата и др.

Турбидиметрический метод применим, главным образом, для определения степени мутности в образцах, не содержащих окрашенных компонентов, а также представляющих собой устойчивые суспензии.

Метод

Метод основан на линейном измерении ослабления интенсивности светового потока, прошедшего через раствор, содержащий взвешенные частицы, вследствие поглощения и рассеивания светового потока.

Требования к методу турбидиметрии

1. Применяют сильноразбавленные растворы. Полученные взвеси должны иметь очень низкую растворимость.

2. Точность результата при анализе суспензий зависит от методики получения суспензий и от воспроизводимости их оптических свойств. На это влияют следующие факторы:

1) концентрация ионов, образующих осадок;

2) отношение между концентрациями смешиваемых растворов;

3) скорость смешивания;

4) порядок смешивания;

5) время, требуемое для получения максимальной мутности;

6) стабильность дисперсности;

7) присутствие посторонних веществ;

8) температура;

9) наличие защитных коллоидов.

3. Взвеси должны быть устойчивы во времени. Для увеличения стойкости взвеси часто применяют защитные коллоиды.

Таким образом, стандартизация условий подготовки растворов к турбидиметрическому определению необходима для получения правильных результатов.

Оборудование

В качестве прибора используют турбидиметры, нефелометры, мутномеры, спектрофотометры и т.п. Если растворитель и рассеивающие частицы бесцветны, то максимальная чувствительность достигается при использовании излучения голубой или ближней ультрафиолетовой области. Если системы окрашены, то оптимальную длину волны подбирают экспериментально.

Рисунок 1 – Схема турбидиметрического анализа

При турбидиметрических исследованиях интенсивность прошедшего светового потока  может быть определена по уравнению:

Относительная турбидиметрия

Определение опалесценции (мутности) как бесцветных, так и окрашенных жидкостей проводят методом относительной турбидиметрии. Метод относительной турбидиметрии сочетает принципы турбидиметрии и нефелометрии.

Окрашенные жидкости имеют свойство понижать величину мутности, так как при прохождении через них падающего, и рассеянного света происходит его ослабление. Эффект настолько выражен, что даже для образцов с умеренной окраской, обычные приборы для измерения мутности использовать нельзя.

В относительной турбидиметрии определяют отношение интенсивности прошедшего света к интенсивности рассеянного света. Эта процедура компенсирует влияние окрашивания испытуемого образца. В приборах в качестве источника света используют вольфрамовую лампу со спектральной чувствительностью около 550 нм, работающую при температуре нити 2700 К. В качестве альтернативы для окрашенных растворов можно использовать инфракрасный светоизлучающий диод (ИК-светодиод), имеющий максимум излучения при 860 нм с шириной спектральной полосы 60 нм в качестве источника света прибора. Допускается использование других подходящих источников света.

В качестве детекторов используют кремниевые фотодиоды и фотоумножители. Свет, рассеянный под углом 90±2,5°, измеряется первичным детектором. Другие детекторы измеряют обратное и прямое рассеяние (отраженный свет), а также проходящий свет.

Используемые приборы должны быть откалиброваны по эталонам мутности и могут автоматически измерять мутность. Полученные значения выражаются в относительных единицах NTU (Nephelometric Turbidity Units – нефелометрические единицы мутности). Измерение мутности эталонов сравнения I-IV с помощью относительной турбидиметрии показывает линейную зависимость между концентрацией и значениями NTU. Линейность достигается путём вычисления отношения измерения рассеянного света под углом 90° к сумме измерения прямого рассеянного света и измерения проходящего света. Эталоны суспензии I–IV могут использоваться для калибровки. Допускается для калибровки приборов использование эталонов с другими значениями величин NTU или в других единицах мутности, согласно указаниям в методике испытания.

Таблица 1 – Эталоны для калибровки приборов

Технические условия пригодности прибора

Единица измерения NTU основана на мутности первичного стандартного образца формазина. Также могут использоваться FTU (Formazin Turbidity Units – единицы мутности по формазину) или FNU (Formazin Nephelometry Units – формазиновые нефелометрические единицы), которые эквивалентны NTU при низких значениях мутности (до 40 NTU).

Диапазон измерений: 0,01–1100 NTU.

Разрешение: 0,01 NTU в диапазоне 0–10 NTU; 0,1 NTU в диапазоне от 10–100 NTU; 1 NTU в диапазоне более 100 NTU. Прибор должен быть откалиброван с помощью эталонов сравнения.

Точность: в диапазоне 0–10 NTU: ±(2% показания прибора + 0,01) NTU; в диапазоне 10–1000 NTU: ±5 %.

Повторяемость: в диапазоне 1–10 NTU: ±0,01 NTU; в диапазоне 10-1000 NTU: ±2 % от измеренного значения.

Калибровка: проводят с помощью 4 эталонов сравнения в интересующем диапазоне значений. Для этого могут использоваться эталонные суспензии или подходящие стандартные растворы, откалиброванные с помощью исходного эталона. При определении мутности лекарственных средств допускается использовать для калибровки приборов эталоны сравнения, приготовленные в соответствии с требованиями ОФС «Прозрачность и степень опалесценции (мутности) жидкостей».

Посторонний свет является существенным источником ошибок при низких значениях измеряемой мутности. Посторонний свет попадает в детектор из оптической системы, а не от испытуемого образца; менее 0,15 NTU в диапазоне 0–10 NTU; менее 0,5 NTU, в диапазоне 10–1000 NTU.

Приборы, соответствующие перечисленным характеристикам и откалиброванные с использованием эталонов сравнения, можно использовать вместо визуального метода исследования для определения соответствия требованиям фармакопейных статей. Приборы, у которых технические характеристики (диапазон, разрешение, точность, повторяемость) отличаются от указанных выше, могут использоваться в случае, если они валидированы надлежащим образом и пригодны для использования по назначению. Методика испытания также должна быть валидирована в целях подтверждения её аналитической пригодности. Прибор и методика должны соответствовать параметрам испытуемого образца.