W farmakologii badanie składu leku polega na analizie różnych związków obecnych w próbce. Dyfraktometria rentgenowska, spektroskopia Ramana, testy kolorymetryczne to niektóre z technik stosowanych do analizy próbki leku. Spektroskopia IR nie uszkadza próbki, co czyni ją odpowiednią metodą do badania składu leków. Wyniki podawane są w postaci widma i mogą być porównywane z rzeczywistym lekiem.
Dyfraktometria rentgenowska
Dyfrakcja rentgenowska jest potężną metodą analizy materiałów krystalicznych. Na krystaliczność substancji wpływa wiele właściwości. Duże komórki jednostkowe i niska symetria są powszechne w związkach farmaceutycznych, a właściwości te mogą prowadzić do zatłoczenia pików. Niskie współczynniki absorpcji masy, które są często związane ze związkami organicznymi, mogą prowadzić do głębokiej penetracji wiązki i przesunięcia linii dyfrakcyjnej. Wśród czynników wpływających na intensywność linii dyfrakcyjnej są: krystaliczność, preferowana orientacja krystalitów i jednorodność.
Naukowcy sądowi używają dyfraktometrii rentgenowskiej do identyfikacji składu narkotyków. Heroina występuje w czterech różnych formach, w tym wolna baza, monohydrat chlorku, winian i cytrynian. Poprzez określenie dokładnej struktury substancji, naukowcy sądowi mogą rozróżnić każdą formę i dopasować ją do bazy danych znanych próbek heroiny. Wyniki te mogą być wykorzystane do śledzenia pochodzenia konkretnej partii narkotyków.
Dyfrakcja rentgenowska jest również stosowana w badaniach farmaceutycznych. Jest to najczęściej stosowana technika oceny krystaliczności. Ostre piki dyfrakcyjne Bragga widoczne są w formach krystalicznych, natomiast podniesiona linia podstawowa widoczna jest w materiałach amorficznych. Ten rodzaj nieporządku może występować w całym ciele stałym lub tylko na powierzchni cząstek krystalicznych. Różne rodzaje zaburzeń mogą wpływać na właściwości leku.
Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego jest ilościowym sposobem określania składu chemicznego substancji. W tego typu badaniach wiązka promieniowania rentgenowskiego oddziałuje na kryształ o regularnym układzie rozpraszaczy. Wzór ujawnia względną siłę każdego z plamek. Informacja ta jest niezbędna w badaniach nad lekami. Pozwala naukowcom określić, czy dana substancja jest bezpieczna i skuteczna dla pacjentów.
Spektroskopia ramanowska
Widma ramanowskie to widma cząsteczek. Widma te są złożeniem informacji ramanowskiej ze wszystkich cząsteczek w mieszaninie lub materiale. Względne natężenia tych pików dostarczają ilościowych informacji o składzie mieszaniny. Widma te są często łączone z metodami chemometrii w celu określenia składu chemicznego próbek leków. Jeśli lek jest peptydem, widmo może być interpretowane jako połączenie cząsteczek w próbce.
Technologia stosowana w odkrywaniu leków wywodzi się z badań prowadzonych w latach 60. i 70. XX wieku. HORIBA Scientific jest głównym innowatorem w zakresie oprzyrządowania Ramana. Firma jest związana z kilkoma przedsiębiorstwami i działa w tej dziedzinie od ponad 30 lat. Firma ta zatrudnia naukowców, którzy pracują z najnowszymi instrumentami w celu opracowania innowacyjnych aplikacji. Widma Ramana mogą być pozyskane z prawie każdej próbki stałej, która posiada prawdziwe wiązania molekularne.
Technika spektroskopii ramanowskiej okazała się skuteczna w identyfikacji leków, które nie zostałyby wykryte tradycyjnymi metodami. Może być również stosowana do badania nowych substancji psychoaktywnych, które są pochodnymi klasycznych narkotyków. Na przykład, technika ta okazała się skuteczna w wykrywaniu rohypnolu, flunitrazepamu i chlorochiny.
Spektroskopia Ramana wrażliwa na polaryzację jest techniką, która wykorzystuje laser spolaryzowany płasko jako źródło wzbudzenia. Światło następnie podróżuje przez analizator Ramana przed dotarciem do detektora. W tym procesie próbka może być w polaryzacji prostopadłej lub równoległej. Dodatkowo, pomiędzy spektrometrem a detektorem umieszcza się skrambler polaryzacyjny. Kierunek propagacji określany jest notacją Porto, od nazwiska brazylijskiego fizyka Sergio Pereira da Silva Porto.
Testy kolorymetryczne
Testy kolorymetryczne mierzą skład chemiczny analitów. Testy te są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, takich jak pestycydy, związki farmaceutyczne i badanie wody. Większość testów kolorymetrycznych wykorzystuje spektrofotometrię laboratoryjną, która pozwala na uzyskanie prostych krzywych kalibracyjnych. Stężenie związku chemicznego jest określane poprzez pomiar barwy kompleksu leku przy długości fali odpowiadającej interesującemu nas chromoforowi.
Metoda chromatograficzna oparta jest na zasadzie analizy kolorymetrycznej. Może być stosowana zarówno do form dawkowania, jak i próbek biologicznych. Analiza kolorymetryczna jest wysoce specyficzna, czuła i szybka. Stosowane odczynniki są zwalidowane statystycznie i podawane w wielu laboratoriach kontroli jakości. W tym artykule opisano chemię stojącą za kolorymetryczną analizą leków i wyjaśniono, dlaczego ważne jest przeprowadzanie takich testów.
Chociaż testy kolorymetryczne mogą być bardzo czułe, ich granice wykrywalności mieszczą się w zakresie mikrogramów. Aby uzyskać wysoką czułość, do badania podejrzanych mieszanek narkotyków można użyć wielu testów. Czułość testów kolorymetrycznych może być zwiększona przez znajomość wyglądu substancji. Analiza ta ma jednak charakter przypuszczający i może określić obecność lub brak narkotyku jedynie na podstawie przeprowadzonego testu.
Ogólne zasady analizy kolorymetrycznej są stosunkowo proste. Przyrząd używany do analizy kolorymetrycznej jest podobny do tego używanego w analizie ultrafioletowej, ale szklane pryzmaty są bardziej rozproszone niż ich ultrafioletowe odpowiedniki. Instrumenty te są używane w wielu laboratoriach kryminalistycznych i mogą być wykorzystywane do identyfikacji nielegalnych narkotyków. Szybkie wyszukiwanie w Internecie dostarczy wielu informacji.
IMS
Aby określić skład chemiczny nielegalnych narkotyków, chemicy używają techniki chromatografii gazowej FAIMS. Technika ta jest bardzo czuła na śladowe ilości małych cząsteczek. Jej czułość zależy od kilku cech interesującego nas jonu. Z pomocą IMS, technika ta może poprawić swoją selektywność. Ponadto, nadaje się ona do stosowania w środowiskach o wysokim poziomie zakłóceń i wymaga bardzo niewielkiego dostosowania do warunków pracy. Jest nieniszcząca, wymaga tylko małej próbki, a wyniki są dostępne w ciągu kilku sekund.
Badanie mikrokrystaliczne: Analiza mikrokrystaliczna wymaga, aby lek był stosunkowo czysty. Metoda ta wymaga wykwalifikowanego personelu i drogiego sprzętu. Dyfraktometria rentgenowska: Technika ta charakteryzuje się wysoką rozróżnialnością, ale wymaga partnerstwa z wyspecjalizowanym laboratorium lub instytucją. Metoda ta jest jednak droga i wymaga radioaktywności. Jest jednak wysoce skuteczna w określaniu składu chemicznego leku. Jeśli szukasz składu chemicznego leku, ta technika jest idealna dla Ciebie.
IR
Proces badania składu leków w IR polega na analizie ich widm. Niektóre przenośne urządzenia IR mogą analizować wzór widmowy, podczas gdy inne mogą przeszukiwać wewnętrzne bazy danych dla danej substancji. Niektóre urządzenia IR są przeznaczone dla średnio zaawansowanych lub zaawansowanych użytkowników, podczas gdy inne są odpowiednie dla bardziej doświadczonych chemików i badaczy. Cena urządzeń IR waha się od kilku tysięcy dolarów do nawet 60 000 USD.
Widma IR czystych związków molekularnych stanowią odcisk palca, natomiast wzory absorpcji innych związków pozwalają na ich łatwe rozróżnienie. Ponadto, praktycznie wszystkie związki mają charakterystyczny tryb wibracyjny aktywny w IR. Spektroskopia w bliskiej podczerwieni nadaje się zarówno do jakościowej, jak i ilościowej analizy leków. Ta ostatnia może być bardziej odpowiednia do badań w klinikach redukcji szkód, ponieważ wiedza spektroskopowa nie jest konieczna. Większość prac omawiających metody ilościowe jest napisana w kontekście badań farmaceutycznych.
Kiedy próbki leków są analizowane przy użyciu spektroskopii IR, widma FT-IR pokazują, jaka część substancji jest absorbowana przez próbkę, a jaka emitowana. Widma IR pozwalają badaczom określić molekularne grupy funkcyjne w próbce. Wyniki z tego procesu są zwykle dostępne w ciągu 5 minut. Wyniki analizy są nie tylko pomocne w wykrywaniu narkotyków, ale mogą również informować społeczeństwo o potencjalnie niebezpiecznych zamiennikach.
Chociaż ręczna spektroskopia w podczerwieni jest najdokładniejszą metodą analizy narkotyków, złotym standardem w kryminalistyce narkotykowej jest spektrometria masowa. Mniej zaawansowane technicznie alternatywy są łatwe w użyciu i opłacalne. Poza tym, że są niedrogie, urządzenia IR o niższej technologii mają ograniczone zastosowanie. Wymagają one jednak pomocy wyszkolonego profesjonalisty, więc nie nadają się do użytku domowego.
Podobne tematy