چگونه از تیتراسیون در صنعت داروسازی استفاده می شود؟

تیتراسیون فرآیندی است که معمولاً برای تعیین کمیت یک ماده در محلول استفاده می شود. یکی از محبوب‌ترین روش‌های تحلیلی، ممکن است انجام آزمایش‌های تیتراسیون در مدرسه را به خاطر بیاورید. اما این فرآیند ساده به اندازه کافی دقیق است تا در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. مهمتر از همه، تیتراسیون در صنعت داروسازی برای تولید محصولاتی مانند داروها استفاده می شود.

تیتراسیون به چه معناست؟

تیتراسیون تکنیک رایجی است که در شیمی تجزیه برای تعیین غلظت محلول مجهول با افزودن تدریجی محلولی با غلظت مشخص استفاده می شود. واکنش دهنده با غلظت شناخته شده ذره ذره اضافه می شود تا زمانی که خنثی سازی حاصل شود.

خنثی سازی معمولاً با تغییر رنگ محلول مشخص می شود، به ویژه هنگامی که از یک نشانگر استفاده می شود. یک نشانگر شیمیایی به مخلوط آنالیت ناشناخته اضافه می شود و برای علامت دادن به پایان تیتراسیون استفاده می شود.

به عنوان مثال، هنگام انجام یک تیتراسیون اسید-باز، زمانی که محلول به pH خنثی برسد، نشانگر تغییر رنگ می دهد. برای یک فرآیند تیتراسیون دقیق تر، می توان از یک دستگاه اندازه گیری مانند pH متر برای تعیین نقطه خنثی سازی استفاده کرد.

بیشتر آزمایش‌های تیتراسیون برای تعیین دقیق نسبت‌های مولی لازم برای یک محلول اسیدی برای خنثی کردن یک محلول قلیایی یا بالعکس انجام می‌شود. گفته می شود، تیتراسیون ها را می توان بر اساس انواع واکنش دهنده ها و محصول نهایی به دسته های مختلفی طبقه بندی کرد:

تیتراسیون اسید و باز

اسید-باز رایج ترین و شناخته شده ترین نوع تیتراسیون است. واکنش دهنده ها اسیدها و بازها و محصولات نهایی نمک هستند. هدف اصلی در اینجا تعیین غلظت باز یا اسید است. واکنش دهنده های شناخته شده در یک محلول هستند که به محلول مجهول اضافه می شود تا غلظت آنالیت مشخص شود.

نشانه های بصری، مانند تغییر رنگ و تشکیل رسوب، برای نشان دادن زمان خنثی سازی استفاده می شود. شاخص هایی مانند تورنسل، متیل ویولت و فنل فتالئین معمولاً برای تعیین نقطه پایانی تیتراسیون اسید-باز استفاده می شوند. بسته به نوع نشانگر، زمانی که رنگ نشانگر تغییر می کند، به نقطه پایانی می رسد.

به عنوان مثال، هنگامی که بروموتیمول آبی از زرد به آبی تغییر می کند، تیتراسیون اسید-باز به نقطه پایانی رسیده است. با این حال، باید توجه داشت که نقطه پایانی تیتراسیون همیشه دقیقاً با نقطه هم ارزی یکسان نیست. دومی توسط استوکیومتری واکنش تعیین می شود.

تیتراسیون ردوکس

همانطور که از نام آن پیداست، این نوع تیتراسیون شامل یک واکنش اکسیداسیون – کاهش است. این شامل انتقال الکترون از یک گونه شیمیایی به گونه دیگر است. عامل کاهنده الکترون اهدا می کند، در حالی که ماده شیمیایی اکسید کننده الکترون ها را دریافت می کند.

یک مثال خوب از واکنش ردوکس، واکنش ترمیت است. برای مثال، این نوع واکنش زمانی اتفاق می‌افتد که اتم‌های آهن موجود در ترکیب اکسید آهن، اتم‌های اکسیژن خود را برای ترکیب با اتم‌های آلومینیوم از دست می‌دهند و Al2O3 را تشکیل می‌دهند.

برای تعیین نقطه پایانی یک واکنش ردوکس، از یک پتانسیومتر – یا نوع مقاومت – استفاده می شود. اگر پتانسیومتر در دسترس نباشد، تغییرات رنگ در آنالیت نیز می تواند به عنوان مرجع استفاده شود. به طور مشابه، در برخی از آزمایش‌های تیتراسیون ردوکس، شاخص‌های شیمیایی ضروری نیستند، اما خود واکنش‌دهنده‌ها ممکن است تغییر رنگ دهند.

به عنوان مثال، اگر از پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک عامل اکسید کننده استفاده می کنید، یک رنگ ماندگار جزئی نشان دهنده نقطه پایانی تیتراسیون است. به طور مشابه، اگر از ید به عنوان یک عامل اکسید کننده استفاده کنید، زمانی که یون تری یدید قهوه ای عمیق ناپدید می شود به نقطه پایانی می رسد.

با این حال، تغییرات رنگ در واکنش دهنده ها ممکن است برای نشان دادن نقطه پایان کافی نباشد. به عنوان مثال، اگر عامل اکسید کننده دی کرومات پتاسیم باشد، واکنش دهنده ممکن است از نارنجی به سبز تغییر کند، اما این نشانه قطعی نیست که تیتراسیون به پایان رسیده است. شاخصی مانند دی فنیل آمین سدیم باید اضافه شود تا نتیجه قطعی حاصل شود.

شراب یکی از رایج ترین مواد تجاری است که نیاز به تجزیه و تحلیل با استفاده از روش تیتراسیون ردوکس دارد. به عنوان مثال، اگر می خواهید بدانید که آیا دی اکسید گوگرد در شراب وجود دارد یا خیر، می توانید از ید به عنوان یک عامل اکسید کننده و نشاسته به عنوان یک شاخص استفاده کنید. هنگامی که یک رنگ آبی ظاهر می شود که ناشی از تشکیل کمپلکس نشاسته-ید است، نقطه پایانی تیتراسیون را نشان می دهد.

آزمایش‌های تیتراسیون زیادی در صنعت داروسازی هنگام آنالیز مواد از جمله داروهای غیرقانونی ضروری است. در این صنعت، تیتراسیون در تعیین تعادل صحیح فرمول های دارویی بسیار مهم است.

نقطه پایان تیتراسیون را می توان با تغییر رنگ تعیین کرد

تیتراسیون فاز گاز

این یک نوع تیتراسیون است که روی فاز گاز مواد انجام می شود. از آن برای تجزیه و تحلیل یک گاز واکنش پذیر با اجازه دادن به آن برای واکنش با گونه های شناخته شده و غلظت گاز استفاده می شود. تیتراسیون فاز گاز در مقایسه با تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی معمولی سودمند است زیرا به طول مسیر وابسته نیست.

تیتراسیون کمپلکسومتری

این یک نوع تیتراسیون است که به تشکیل کمپلکس بین واکنش دهنده ها بستگی دارد. این نیاز به شاخص های پیچیده سنجی تخصصی دارد که در ترکیب با آنالیت کمپلکس های ضعیفی را تشکیل می دهند. تشکیل کمپلکس ید-نشاسته که قبلاً ذکر کردیم یک مثال رایج است. سایر شاخص های رایج مورد استفاده برای این نوع تیتراسیون، Eriochrome Black T و EDTA برای تیتراسیون یون های فلزی در محلول، به ویژه یون های کلسیم و منیزیم هستند.

تیتراسیون پتانسیل زتا

به جای استفاده از شاخص های شیمیایی، تیتراسیون پتانسیل زتا با استفاده از پتانسیل زتا پایش می شود. این روش را می توان برای مشخص کردن سیستم های ناهمگن مانند کلوئیدها به کار برد. پتانسیل زتا یک پتانسیل الکتریکی در صفحه لغزش یا رابط بین سیال متحرک و سیالی است که به یک سطح متصل است. می توان از آن برای تعیین دوز بهینه برای لخته سازی استفاده کرد. این روش در طراحی داروهای سوسپانسیون نیز کاربرد دارد.

سنجش ها

سنجش به عنوان یک روش آزمایش آزمایشگاهی برای نمونه های بیولوژیکی بسیار مفید است. آنها نوعی تیتراسیون هستند که غلظت ویروس ها یا باکتری ها را در یک نمونه تعیین می کنند. رقت های سریال در یک نمونه با این تکنیک انجام می شود.

تیتراسیون چگونه کار می کند؟

دانشمندان و تکنسین‌های آزمایشگاهی از این انواع تیتراسیون برای اهداف مختلفی مانند تولید داروها و تشخیص بیماری‌ها استفاده می‌کنند. با این حال، اصل اصلی پشت تیترها یکسان است: دستیابی به تعادل شیمیایی، خنثی یا سطح معینی از غلظت است.

در همه موارد، این کار از طریق افزودن تدریجی محلولی با غلظت مشخص به محلولی با غلظت نامعلوم انجام می شود. به عنوان مثال، سنجش های باکتریایی به دلیل فرآیند رقیق سازی تدریجی، تیتراسیون در نظر گرفته می شوند.

معمولاً از شاخص‌های شیمیایی برای تعیین نقطه پایانی تیتراسیون‌ها استفاده می‌شود، اما می‌توان آن را بر اساس پارامترهای خاصی مانند جرم مولی نیز از نظر شیمیایی محاسبه کرد. ابزارهای دقیق مانند pH متر و کالریمترها نیز می توانند برای تعیین نقطه پایانی استفاده شوند.

تیتراسیون در پزشکی چیست؟

در پزشکی، تیتراسیون روشی برای محدود کردن واکنش‌های نامطلوب احتمالی بدن به داروها است. این مهم است زیرا همه افراد بسته به سن، بیماری‌های همراه، وزن، آلرژی، ایمنی و بیوشیمی عمومی، به داروهای دارویی واکنش متفاوتی نشان می‌دهند. همه اینها فاکتورهای مهمی هستند که باید در هنگام تجویز انواع خاصی از داروها در نظر گرفته شوند. اینجاست که تیتراسیون در پزشکی اعمال می شود.

با استفاده از تیتراسیون، پزشک ممکن است به تدریج دوز یک نسخه را برای دستیابی به نتایج مطلوب مطلوب برای یک بیمار معین تنظیم کند. این روند ممکن است دو هفته از تنظیم دوز طول بکشد تا اینکه حداکثر دوز موثر با حداقل عوارض جانبی یا بدون عوارض جانبی به دست آید.

دستگاه های تیتراسیون خودکار اغلب در صنعت داروسازی برای اطمینان از دقت استفاده می شوند

روشهای دارویی تیتراسیون

تیتراسیون در صنعت داروسازی در درجه اول برای تجزیه و تحلیل، توسعه محصول و کنترل کیفیت استفاده می شود. بسیاری از روش های تیتراسیون که قبلا ذکر شد در صنعت داروسازی استفاده می شوند، اما برخی از آنها مفیدتر از سایرین هستند. در اینجا سه ​​مورد از رایج ترین روش های تیتراسیون مورد استفاده در صنعت داروسازی آورده شده است:

تجزیه و تحلیل خلوص

داروها سطوح دوز موثری دارند که باید برای هر دسته از قرص ها، کپسول ها یا داروهای مایع به طور دقیق و دقیق کالیبره شوند. سایر محصولات دارویی، مانند مکمل های ویتامین، نیز از نظر دوز به سطح مشابهی از دقت و دقت نیاز دارند. یک ماده فعال یک دارو را می توان با استفاده از یک حلال آلی و غیر واکنشی تحت تیتراسیون قرار داد.

تحلیل محتوا

از تیتراسیون ردوکس می توان برای تجزیه و تحلیل محتوای یک نمونه ناشناخته از دارو یا ماده استفاده کرد. این به ویژه در تهیه مواد غیر فعال دارویی مانند نگهدارنده ها مفید است. آزمایش مقاومت اکسیداتیو این مواد برای اطمینان از ماندگاری طولانی مدت داروها بسیار مهم است.

کارل فیشر تعیین آب/رطوبت

تعیین میزان رطوبت محصولات دارویی در ماندگاری محصولات بسیار مهم است. برای نگهداری بهینه محصولات، محتوای آب باید به اندازه کافی باشد.
دو روش کارل فیشر تشخیص رطوبت را می توان برای تعیین میزان رطوبت در یک نمونه استفاده کرد: روش کارل فیشر کولومتریک برای تشخیص مقادیر کمی رطوبت استفاده می شود، در حالی که روش کارل فیشر حجمی زمانی استفاده می شود که نمونه ها دارای رطوبت بالاتر از 1 باشند. -2٪ یا زمانی که حاوی کتون و یا آلدئید هستند.