Методы анализа, основанные на испускании излучения. Особенности валидации физико-химических методов презентация

методов.»

излучаемого возбуждёнными частицами (атомами или молекулами) при введении вещества в пламя горелки.
Аналитические возможности метода - определение щелочных и щелочноземельных металлов. Они ограничены возможностями источника возбуждения - пламени. Оно обладает меньшей энергией возбуждения, чем другие источники (дуга, искра и т.п.), поэтому в пламени возбуждаются только элементы с низким потенциалом возбуждения.
Принцип метода заключается в следующем. Анализируемый раствор распыляют в виде аэрозоля в пламя горелки. Возникающее излучение определяемого элемента отделяется от постороннего с помощью светофильтра и, попадая на фотоэлемент, вызывает фототок, который измеряется с помощью микроамперметра.

до 10-7 %).

являются атомизатор, монохроматизотор, детектор и индикатор.
Атомизатор - это источник высокой температуры. В нём одновременно происходят атомизация пробы и возбуждение атомов. В качестве атомизатора в приборах эмиссионной фотометрии пламени используется газовая горелка.
Монохроматизатор - это устройство для получения монохроматического света. В нём значимый сигнал отделяется от мешающих сигналов. В качестве монохроматизатора в приборах эмиссионной фотометрии пламени используются светофильтры.
Детектор - это устройство для приёма и регистрации аналитического сигнала. В качестве детектора в приборах эмиссионной фотометрии пламени используются фотоэлементы и фотоумножители.
Индикатор - это устройство для измерения аналитического сигнала. Чаще всего в этой роли выступает микроамперметр.

его состав и рабочая температура.
В состав пламени всегда входят два газа:
горючий газ - природный газ, метан, пропан, ацетилен и др.;
газ-окислитель - воздух, кислород, озон, фтор и др.
Рабочая температура пламени колеблется в интервале 1700-3000 °С. Она зависит от состава горючей смеси, т.е. от природы обоих газов и их количественного соотношения в смеси. Например, часто используется пламя, имеющее состав природный газ - воздух. Оно является самым низкотемпературным: его рабочая температура составляет 1700-1800 °С.
Температура пламени достаточна для атомизации большинства элементов, но её не хватает для возбуждения многих из них. Поэтому метод эмиссионной фотометрии пламени применяют только для наиболее легко возбудимых элементов - щелочных и щелочноземельных металлов.

процессы. Почти все они равновесные и зависят от температуры, протекают последовательно и параллельно.
Аналитический сигнал формируется за счёт следующих процессов, которые протекают последовательно.
Испарение растворителя.
Испарение твёрдых частиц, в результате чего твёрдые частицы вещества переходят в газообразное состояние.
Атомизация (диссоциация молекул на атомы) в результате чего образуется атомный пар.
Возбуждение свободных атомов.
Эмиссия - возвращение атомов в основное состояние с выделением квантов света.

имеют место также нежелательные побочные процессы:
Ионизация.
Ионизация усиливается при уменьшении концентрации и увеличении температуры.
При совместном присутствии двух и более элементов равновесие ионизации смещается в сторону свободных атомов.
В результате свободных атомов определяемого элемента Mi станет больше, следовательно, интенсивность излучения тоже увеличится. Этот эффект увеличения интенсивности излучения в присутствии посторонних элементов называется эффектом матрицы.
Образование соединений. В результате химических реакций с компонентами пламени могут образоваться трудно диссоциирующие химические соединения:
оксиды (например, СаО);
моногидроксиды (например, СаОН+);
карбиды и т. д.
Самопоглощение (реабсорбция) света невозбуждёнными атомами.

эмиссионной фотометрии пламени на величину аналитического сигнала влияет большое количество разнообразных факторов, в результате чего возникают различные помехи.
Спектральные помехи обусловлены:
наложением постороннего излучения от других элементов пробы, фона;
недостаточной монохроматизацией излучения.
Физические помехи обусловлены:
эффективностью работы распылителя;
физическими свойствами раствора (поверхностное натяжение, вязкость, плотность).
Для уменьшения физических помех в раствор вводят добавки ПАВ (поверхностно-активных веществ) с целью уменьшения вязкости и поверхностного натяжения.
Помехи, связанные с процессами в пламени, вызваны протеканием нежелательных побочных процессов:
ионизация;
образование соединений с компонентами пламени:
самопоглощение.

препаратов в лекарственных формах. На основе исследования влияния на эмиссию определяемых катионов, органических анионов, вспомогательных и сопутствующих компонентов были разработаны методики количественного определения натрия гидрокарбоната, натрия салицилата, ПАСК-натрия, билигноста, гексенала, натрия нуклеината, кальция хлорида и глюконата, бепаска и др. Предложены методики одновременного определения двух солей с разными катионами в лекарственных формах, например калия иодида - натрия гидрокарбоната, кальция хлорида - калия бромида, калия иодида - натрия салицилата и др.
Измерение интенсивности излучения спектральных линий испытуемых элементов выполняют на отечественных пламенных фотометрах ПФЛ-1, ПФМ, ПАЖ-1. Регистрирующими системами служат фотоэлементы, связанные с цифровыми и печатающими устройствами. Точность определений методами эмиссионной, как и атомно-абсорбционной, пламенной спектрометрии находится в пределах 1-4%, предел обнаружения может достигать 0,001 мкг/мл.

структурой либо самих органических соединений, либо продуктов их диссоциации, сольволиза и других превращений, вызванных воздействием различных реактивов.
Флуоресцирующими свойствами обладают обычно органические соединения с симметричной структурой молекул, в которых имеются сопряженные связи, нитро-, нитрозо-, азо-, амидо-, карбоксильная или карбонильная группы. Интенсивность флуоресценции зависит от химической структуры и концентрации вещества, а также других факторов.
Флуориметрия может быть использована как для качественного, так и для количественного анализа. Количественный анализ выполняют на спектрофлуориметрах. Принцип их работы состоит в том, что свет от ртутно-кварцевой лампы через первичный светофильтр и конденсор падает на кювету с раствором испытуемого вещества. Расчет концентрации проводят по шкале стандартных образцов флуоресцирующего вещества известной концентрации.

уросульфан и др.) и п-аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин, новокаинамид). Водно-щелочные растворы сульфаниламидов имеют наибольшую флуоресценцию при рН 6-8 и 10-12. Кроме того, сульфаниламиды, содержащие в молекуле незамещенную первичную ароматическую аминогруппу, после нагревания с о-фталевым альдегидом в присутствии серной кислоты приобретают интенсивную флуоресценцию в области 320-540 нм. В той же области флуоресцируют производные барбитуровой кислоты (барбитал, барбитал-натрий, фенобарбитал, этаминал-натрий) в щелочной среде (рН 12-13) с максимумом флуоресценции при 400 нм. Предложены высокочувствительные и специфичные методики спектрофлуориметрического определения антибиотиков: тетрациклина, окситетрациклина гидрохлорида, стрептомицина сульфата, пасомицина, флоримицина сульфата, гризеофульвина и сердечного гликозида целанида. Проведены исследования спектров флуоресценции ряда лекарственных средств, содержащих природные соединения: производные кумарина, антрахинона, флавоноидов.

лекарственных препаратах обусловливается высокой чувствительностью и возможностью выполнения анализа без предварительного разрушения вещества. Метод рентгенофлуоресцентной спектрометрии оказался перспективным для количественного анализа веществ, имеющих в молекуле такие гетероатомы, как железо, кобальт, бром, серебро и др. Принцип метода заключается в сравнении вторичного рентгеновского излучения элемента в анализируемом и стандартном образце. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия относится к числу методов, не требующих предварительных деструктивных изменений. Выполняют анализ на отечественном спектрометре РС-5700. Продолжительность анализа 15 мин.

Радиометрический анализ, основанный на измерении β- или γ-излучения с помощью спектрометров, использован (наряду с другими параметрами) для оценки качества фармакопейных радиоактивных препаратов. Широко применяют в различных областях техники и, особенно в аналитической химии высокочувствительные методы анализа с применением радиоактивных изотопов (меченых атомов). Для обнаружения следов примесей в веществах используют активационный анализ; для определения в смесях близких по свойствам трудно разделяемых компонентов - метод изотопного разбавления. Применяют также радиометрическое титрование и радиоактивные индикаторы. Оригинальным вариантом сочетания радиоизотопного и хроматографического методов является изучение диффузионно-осадочных хроматограмм в тонком слое желатинового геля с помощью радиоактивных индикаторов.

Philips PW1606

изложенными в российских документах ГОСТ Р 52249-04 и СП 3.3 2.1288-03, использование валидированных аналитических методов является обязательным требованием как при разработке новых лекарственных средств, так и при их рутинном контроле.
Валидация - это документированная процедура, дающая высокую степень уверенности в том, что конкретный процесс, метод или система будет приводить к результатам, отвечающим заранее установленным критериям приемлемости.

начинается с определения параметров валидации:
Правильность (accuracy) — близость получаемых результатов к истинному значению, оценивается по погрешности определения.
Смысл установления правильности результатов состоит в сравнении данных с результатами правильного метода или в сопоставлении данных с теоретически рассчитанными, результатами при использовании способов доставки или смешивания проб.
Истинное значение для оценки правильности может быть получено несколькими путями:
сравнить результаты метода с результатами валидилированного эталонного метода (обычно редко применяется).
анализ модельных образцов с известными концентрациями, приготовленными полностью из стандартных веществ или методом добавок.

в присутствии компонентов, которые могут ожидаться в матрице образца (примеси, родственные химические соединения, продукты разложения), также оценивается по погрешности определения.
Точность (precision) - мера сходимости результатов при многократном повторении аналитической процедуры. Точность метода обычно определяется как степень согласованности результатов множественных анализов одного образца.
Точность методики определяется несколькими параметрами:
сходимость,
воспроизводимость,
промежуточная сходимость.

многочисленных пробах гомогенного образца одинаковых проб в нормальных условиях проведения анализа (иногда переводится как повторяемость). Анализ должен быть выполнен в одной лаборатории одним оператором на одном оборудовании за относительно короткий промежуток времени.
Промежуточная точность - определяется сравнением результатов выполнения метода в пределах одной лаборатории в течение нескольких недель. Она отражает несоответствия в результатах, полученных различными операторами, от различных приборов, с различными стандартами и реактивами, с колонками различных партий или их комбинациями.
Воспроизводимость (reproducibility) - степень сходимости результатов, полученных анализом одних и тех же образцов при различных нормальных условиях теста (разные лаборатории, химики-аналитики, инструменты, партии реактивов, температура окружающей среды, различное время проведения анализов и т.п.). Цель состоит в том, чтобы проверить, обеспечит ли метод те же самые результаты в различных лабораториях.

среды;
различные опыт и аккуратность операторов;
различия в характеристиках оборудования и расходных материалов;
различные качество и срок годности реактивов и других материалов.
Линейность (linearity) - способность показать, что результаты теста (сразу или после определенной математической обработки) пропорциональны концентрации анализа в образце в пределах данного интервала.
Интервал метода (range) - оценивается проверкой того, как данный аналитический метод обеспечивает точность, правильность и линейность при определении образцов, содержащих аналит, на границах интервала и внутри его.
Предел обнаружения (limit of detection) параметр предельных тестов - минимальная концентрация аналита в образце, которая может быть обнаружена, но не определена количественно в условиях анализа.

в образце, которая может быть определена с приемлемой точностью в условиях анализа.
Устойчивость (robustness) - мера способности не подвергаться воздействию небольших, но запредельных отклонений параметров методики - показывает точность и правильность в нормальных условиях.
Чувствительность метода - способность методики испытания регистрировать небольшие изменения концентрации.
Поскольку воспроизводимость и правильность чем выше, чем меньше их количественные характеристики, Комитет Стандартов вводит еще и такие понятия как невоспроизводимость, разброс (величина, обратная воспроизводимости), а также отклонение от истинной величины (неправильность).

котором определить положение, цель и область метода, эксплуатационные параметры и критерии приемки, валидационные эксперименты.
Определить необходимые рабочие характеристики оборудования, квалифицировать материалы, например, стандарты и реактивы.
Исполнить эксперименты предвалидации, корректировать параметры метода или критерии приемки в случае необходимости.
Исполнить полные внутренние и внешние эксперименты валидации.
Разработать СОП (стандартную операционную процедуру) для рутинного выполнения метода, определить критерии для ревалидации.
Определить тип и частоту испытаний пригодности метода.
Документировать эксперименты и результаты валидации в отчете.

разработка плана валидации с пошаговым планированием валидационных экспериментов).
Определение специфичности (селективности) метода.
Исследование линейности.
Установление правильности метода.
Определение диапазона метода.
Изучение воспроизводимости.
Установление предела обнаружения и предела количественного определения.
Изучение стабильности методики.
Изучение устойчивости метода.

применения, процедура);
тип анализируемых веществ и матрицы;
детальную информацию о реактивах, эталонах и приготовлении контрольных (стандартных) образцов;
процедуры для проверок качества стандартов и используемых реактивов;
соображения безопасности;
параметры метода;
критические параметры, установленные при испытании прочности;
перечень оборудования и его функциональных и эксплуатационных характеристик;
детальные условия проведения экспериментов, включая подготовку пробы: процедуры вычислений и статистической обработки результатов;

системы);
графическую информацию, например хроматограммы, спектры и калибровочные кривые;
пределы эксплуатационных данных для принятия метода;
ожидаемую неопределенность результатов измерения;
критерии для ревалидации;
специалистов, которые разрабатывали и первоначально валидировали метод;
резюме и заключения.