Стадии ИК-спектроскопии. 
Использование спектрофотометрии в ИК-области для контроля качества лекарственных средств

ИК-спектроскопия включает следующие стадии:

• 1. Подготовка исследуемого образца;
• 2. Регистрация (снятие) спектра с помощью прибора;
• 3. Интерпретация (анализ спектра, отнесение полос поглощения к определенным ФГ, связям, фрагментам структур);
• 4. Решение аналитической задачи.

Подготовка проб Существуют различные способы подготовки исследуемого образца в ИК-спектрофотометрии:

1. Растворы веществ наиболее удобны для получения спектров, так как в этом случае отсутствуют межмолекулярные взаимодействия.

В связи с тем, что в ИК-области поглощает любое вещество, в качестве растворителей используют соединения простейшей структуры, спектры которых состоят из минимального числа полос, и наиболее часто — CCl4 и CS2. Для растворов применяют цилиндрические кюветы толщиной 0,1−1 мм с окнами из солевых пластин. Необходимый для заполнения кюветы объем раствора 0,1- 1,0 мл при концентрации 0,05−10%.

• 2. Тонкие пленки (< 0,01 мм) жидкого вещества, помещенные между солевыми пластинами, удерживаемыми капиллярными силами.
• 3. Пасты, приготовляемые тщательным растиранием твердого образца с вазелиновым маслом и помещаемые в виде тонкого слоя между солевыми пластинами. Само вазелиновое масло поглощает в области 2900 и 1400 см-1 Методика получения пасты с вазелиновым маслом более проста и экспрессна.
• 4. Твердые вещества в виде тонкого порошка 0,5−1 г тщательно перемешанные с порошком бромида калия ?100 мг и затем спрессованные в специальном устройстве под давлением в тонкую пластину.

Важным условием получения ИК-спектров является отсутствие влаги в анализируемом образце. Испытуемое вещество или препарат тщательно измельчают в агатовой ступке. Обычную ступку нельзя использовать, поскольку в ней имеются поры, в которых содержится вода. Затем полученный порошок необходимо поместить в среду, хорошо пропускающую ИК-излучение.

Если анализируется лекарственная субстанция, для анализа берут испытуемую навеску массой около 15 мг (0,015 г).

При анализе таблеток содержание действующего вещества в пробе должно быть около 5 мг (0,005 г). Остальная часть — это вспомогательные вещества. При таком соотношении на спектре прослеживаются полосы лекарственного вещества, а полосы вспомогательных веществ либо отсутствуют, либо немногочисленны и имеют небольшую интенсивность [6].

Небольшое количество полученной пасты помещают стеклянной палочкой между двумя стеклами из калия бромида, которые, в свою очередь, зажимают в специальном устройстве (кювете). Кювету помещают в измерительный отсек прибора и получают ИК-спектр.

Для получения надежных результатов рекомендуется измерять фоновый спектр (спектр воздуха) непосредственно перед каждым измерением. Это, во-первых, связано с колебаниями влажности, во-вторых, с изменением газового состава в измерительном отсеке (двухатомные молекулы N2, О2 не имеют ИК-спектров, однако СО2 поглощает ИК-изучение) и, в третьих, с постепенным «прогревом» прибора после его включения.

Интерпретация спектров Инфракрасный спектр испытуемого образца должен иметь полное совпадение полос поглощения с полосами поглощения прилагаемого спектра сравнения по положению и относительным интенсивностям.

Поэтому в случае ИК-спектроскопии (особенно при получении спектров таблеток, где имеется побочное действие вспомогательных веществ) добиться полного (100%) совпадения полос даже для подлинного (нефальсифицированного) препарата не всегда удается. Некоторые очень слабые полосы могут исчезать, а иногда появляться в виде артефактных полос поглощения очень небольшой интенсивности. При разрешении 1 см^-1 воспроизводимость значений волновых чисел составляет обычно ±4—8 см^-1 в области 4000 — 2000 см^-1 и ±1—3 см^-1 в области 2000—400 см^-1. Последнее может приводить к слиянию (неразрешению) полос поглощения, находящихся друг от друга на расстоянии нескольких см^-1.

Поэтому при интерпретации спектров важно чтобы все полосы большой, средней и малой интенсивности имели полное совпадение с соответствующими полосами стандартного спектра.

Исчезновение или появление полос очень малой интенсивности (1 -2% по шкале пропускания), а также слияние полос, находящихся друг от друга на расстоянии менее 6—8 см-1, не свидетельствует о факте подделки.

При расшифровке спектров необходимо учитывать следующие моменты:

• а) отсутствие характеристической полосы поглощения является более надежным доказательством отсутствия структурной группы, чем доказательство ее наличия на основании появления полосы поглощения;
• б) не все полосы можно интерпретировать;
• в) выводы, получаемые из спектров, часто остаются более или менее обоснованными предположениями; точным доказательством спектры становятся тогда, когда имеются надежные данные для сравнения и спектр идентифицируемого вещества во всех деталях совпадают со спектром проанализированного соединения [2].

Для структурного анализа часто рекомендуют следующую схему:

• — определение класса соединения (для алифатических соединений частота валентных колебаний группы? СН < 3000 см^-1, для ненасыщенных и ароматических соединений частота валентных колебаний группы >СН > 3000 см^-1);
• — обнаружение функциональных групп (-ОН, -NH2, >NH, -СN,>С=O) целесообразно начинать с области высоких частот;
• — установление типа заместителей в ароматических соединениях, положения и характера двойных связей, влияния стерических факторов.