ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ

2 ΓΕΝΙΚΟΤΗΤΕΣ (1) Λίγες οι εκλεκτικές και σπάνιες οι εξειδικευμένες αναλυτικές μέθοδοι Παράδειγμα εξειδικευμένων μεθόδων οι ανοσοχημικές μέθοδοι (χρήση ειδικών αντισωμάτων) Συνήθως οι μετρήσεις των αναλυτικών μεθόδων παρεμποδίζονται από τις συνυπάρχουσες ουσίες και γι αυτό πριν από τη μέτρηση προηγείται στάδιο διαχωρισμού

3 ΓΕΝΙΚΟΤΗΤΕΣ (2) Δείγματα φαρμακευτικής ανάλυσης είναι μείγματα και μερικά πολύπλοκα Προσδιορισμός των συστατικών σε ένα μείγμα συνήθως δύσκολος ήκαι αδύνατος με ηλεκτροχημικές ήφασματοχημικές μεθόδους, λόγω παρεμποδιστικής δράσης ουσιών του μείγματος

4 Μορφές Παρεμποδιστικής Δράσης (1) Συμπροσδιορισμός παρεμποδίζουσας ουσίας με τη χρησιμοποιούμενη αναλυτική μέθοδο. Παραδείγματα: Συμπροσδιορισμός οξικού οξέος που συνυπάρχει σε δείγμα με υδροχλωρικό οξύ κατά την ογκομέτρηση με NaOH Επικάλυψη φασμάτων δύο συστατικών στη φασματοφωτομετρική ανάλυση

5 Μορφές Παρεμποδιστικής Δράσης (2) Μερική μη ποσοτική και μη επαναλήψιμη απόκριση της παρεμποδίζουσας ουσίας, οπότε δύσκολη ηαντιμετώπιση προβλήματος. Παραδείγματα: Μη υδατική ογκομέτρηση φαρμάκων ασθενών οξέων σε δισκία, με έκδοχα με όξινες ιδιότητες (π.χ. στεατικό οξύ) Απόκριση ΕΗΙ σε άλλα ιόντα. Μη δυνατότητα χρήσεως Κ pot A,B για διόρθωση σφάλματος

6 Μορφές Παρεμποδιστικής Δράσης (3) Παρακώλυση της απόκρισης προσδιοριζόμενης ουσίας προς την αναλυτική μέθοδο από συνυπάρχουσα ουσία. Προκαλείται αρνητικό σφάλμα. Παραδείγματα: Παρεμπόδιση από ιόντα Fe 3+ και Al 3+ στον προσδιορισμό F - μεεκλεκτικό ηλεκτρόδιο λόγω σχηματισμού φθοριοσυμπλόκων Παρεμπόδιση φωσφορικών στο φλογοφωτομετρικό προσδιορισμό ασβεστίου

7 Μορφές Παρεμποδιστικής Δράσης (4) Απόσβεση φθορισμού κινίνης από αλογονοϊόντα Παρεμπόδιση πρωτεϊνης στον προσδιορισμό φαρμάκων και ορμονών σε βιολογικά υγρά

8 Τρόποι άρσεως παρεμοδιστικής δράσεως (1) Δέσμευση παρεμποδιζουσών ουσιών με καλυπτικά αντιδραστήρια Δέσμευση Fe 3+ και Al 3+ με EDTA Απελευθέρωση προσδιοριζόμενης ουσίας με αποδεσμευτικά αντιδραστήρια Απελευθέρωση Ca 2+ κατά το φλογοφωτομετρικό προσδιορισμό με προσθήκη SrCl 2 ή LaCl 3 Απελευθέρωση φαρμάκων από πρωτεϊνη με προσθήκη ANSA

9 Τρόποι άρσεως παρεμοδιστικής δράσεως (2) Αλλαγή οξειδωτικής καταστάσεως παρεμποδιστών Αναγωγή Fe 3+ σε Fe 2+ Εφαρμογή τεχνικών διαχωρισμού για μεταφορά ήαπομόνωση επιθυμητών συστατικών

10 Διαχωρισμός (1) Βελτιστοποίηση πειραματικών συνθηκών με μελέτη σχετικών παραμέτρων για ποσοτική μεταφορά ήαπομόνωση επιθυμητών συστατικών Με το διαχωρισμό είναι δυνατή ηαύξηση των συγκεντρώσεων συστατικών που βρίσκονται σε ίχνη Εάν μη δυνατός οάμεσος διαχωρισμός παρασκευάζεται παράγωγο που μπορεί να διαχωρισθεί

11 Διαχωρισμός (2) Πορεία διαχωρισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για Καθαρισμό ουσίας Ποιοτική ανίχνευση (ταυτοποίηση) Ποσοτικό προσδιορισμό Διαχωρισμός δεν σημαίνει κατ ανάγκη ποσοτική απομάκρυνση παρεμποδιστών Αρκεί ηπαραμένουσα ποσότητα παρεμποδιστή να προκαλεί σφάλμα μικρότερο από σφάλμα μεθόδου

12 Διαχωρισμός (3) Εάν ενδιαφέρει ηκαθαρότητα ενός συστατικού, πρωτεύοντα ρόλο παίζει ο συντελεστής διαχωρισμού Εάν οδιαχωρισμός αποσκοπεί στον εμπλουτισμό ενός συστατικού, πρωτεύοντα ρόλο παίζει ηανάκτηση

13 Ταξινόμηση Τεχνικών Διαχωρισμού (1) 1. Βασίζονται σε διαφορές ιδιοτήτων των ουσιών στην αρχική μια και μοναδική φάση: Υπερδιήθηση Διαπίδυση (dialysis) Ηλεκτροδιαπίδυση 2. Δημιουργείται δεύτερη φάση με διαφορετική συγκέντρωση του επιθυμητού συστατικού σε δύο στάδια

14 Ταξινόμηση Τεχνικών Διαχωρισμού (2) Σχηματισμός συστήματος δύο φάσεων με καθίζηση, εκχύλιση, απόσταξη Μηχανικός διαχωρισμός δύο φάσεων (διήθηση, φυγοκέντρηση, διαχωριστική χοάνη) Καθεμιά από δύο φάσεις μπορεί να είναι αέρια, υγρή ήστερεή

15 Ταξινόμηση Τεχνικών Διαχωρισμού (3) 3. Χρωματογραφικές τεχνικές: πετυχαίνεται με κατανομή των συστατικών μείγματος μεταξύ δύο φάσεων, μιας στατικής (στερεής ήυγρής) και μιας κινητής (υγρής ήαέριας) Ηκινητή φάση διερχόμενη δια μέσου της στατικής προκαλεί διαφορετική μετατόπιση των συστατικών του μείγματος επάνω στη στατιστική φάση

16 Ταξινόμηση Τεχνικών Διαχωρισμού (4) Οι χρωματογραφικές τεχνικές διαχωρισμού συνδυάζονται με κατάλληλο σύστημα ανίχνευσης μέτρησης και αποτελούν χρωματογραφικές τεχνικές ανάλυσης για ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό συστατικών μείγματος

17 Τεχνικές Διαχωρισμού

18 Χρωματογραφικές Τεχνικές

19 Συντελεστής Ανάκτησης (1) Εκφράσει την πληρότητα της ανάκτησης (παραλαβής, recovery) του επιθυμητού συστατικού Ααπό τα άλλα συστατικά του δείγματος. Εάν Q A = ποσότητα συστατικού Απου ανακτάται και (Q A ) o ηαρχική ποσότητα του Α στο δείγμα R A = Q ( Q A A ) o

20 Συντελεστής Ανάκτησης (2) Οόρος 100R A παρέχει την εκατοστιαία ανάκτηση του συστατικού Οσυντελεστής ανάκτησης μιας τεχνικής διαχωρισμού σε ένα συγκεκριμένο δείγμα προσδιορίζεται πειραματικά με διαχωρισμό γνωστού συνθετικού μείγματος ήμε προσθήκη ραδιοεπισημασμένης ουσίας Α

21 Συντελεστής Ανάκτησης (3) Απαιτούμενες τιμές συντελεστή ανάκτησης: R A 1 εάν Ακύριο ήδευτερεύον συστατικό ή βρίσκεται σε ίχνη (~ 0,01%) R A 0,95 εάν το δείγμα περιέχει το Ασε συγκέντρωση < 0,001%

22 Συντελεστής Διαχωρισμού (1) S B/A Εκφράζει το βαθμό διαχωρισμού δύο συστατικών Ακαι Β Οσυντελεστής S B/A για το ανεπιθύμητο συστατικό Β, σε σχέση προς το συστατικό Α, ορίζεται ως ηησχετική μεταβολή στο λόγο της ποσότητας του Βπρος την ποσότητα του Α, την οποία συνεπάγεται οδιαχωρισμός Εάν Q A και Q B είναι οι ποσότητες των συστατικών Ακαι Β που ανακτώνται και (Q A ) o και (Q B ) o, οι αντίστοιχες αρχικές ποσότητες στο δείγμα: Q / Q S = B A = B A ( Q ) /( Q ) B o A o R R B A

23 Συντελεστής Διαχωρισμού (2) S B/A Εάν R A 1, που συνήθως συμβαίνει στην ποσοτική ανάλυση, η σχέση του συντελεστή διαχωρισμού απλοποιείται Οι τιμές συντελεστή διαχωρισμού πρέπει να είναι μικρές, της τάξεως 10-6 για ιχνοστοιχεία και 10-3 στη μακροανάλυση S = B / A Q ( Q A B ) o

24 Σφάλματα οφειλόμενα στο διαχωρισμό (1) Κατά το διαχωρισμό προσδιοριζόμενου συστατικού Ααπό ανεπιθύμητο συστατικό Β: Ατελής ανάκτηση Α συνεπάγεται αρνητικό σφάλμα Ατελής απομάκρυνση Β, συνεπάγεται αρνητικό ήθετικό σφάλμα, ανάλογα εάν το Β αυξάνει ήμειώνει της μετρούμενης παραμέτρου Χ(βάρος ιζήματος, απορρόφηση, δυναμικό, κλπ)

25 Σφάλματα οφειλόμενα στο διαχωρισμό (2) Εάν μετρούμενη παράμετρος Χεξαρτάται από ποσότητες Q A και Q B και τις σταθερές αναλογίας k A και k B έχουμε: Χ Α = k A Q A και X B = k B Q B Οόρος k A είναι πάντοτε θετικός, ενώ οk B μπορεί να είναι θετικός ήαρνητικός Το σχετικό σφάλμα E r λόγω διαχωρισμού δίνεται από τη σχέση Οπρώτος όρος δίνει το σφάλμα λόγω ατελούς ανάκτησης και οδεύτερος όρος λόγω ατελούς απομάκρυνσης του Β E r = k ( R 1 ) + B B o R A B k A ( Q ( Q A ) ) o

26 Σφάλματα οφειλόμενα στο διαχωρισμό (3)

27 Σφάλματα οφειλόμενα στο διαχωρισμό (4) Ελαχιστοποίηση του σχετικού σφάλματος E r : Ητιμή R A νατείνει στη μονάδα (ποσοτική ανάκτηση) Ητιμή R B νατείνει στο μηδέν (πλήρης απομάκρυνση του Β) Ολόγος k B /k A ναείναι όσο το δυνατό μικρότερος (η μέθοδος να είναι ειδική για το Α Ολόγος (Q B ) o /(Q A ) o ναείναι όσο το δυνατό μικρότερος