Arzneimittelanalytik Drug Monitoring, toxikologische und...

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Arzneimittelanalytik

Drug Monitoring, toxikologische und umweltrelevante Untersuchungen

WS 08/09 2

Termine I

Platzabgabe

13-18.30

10.11.-14.11.

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

03.11.-07.11.

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

27.10.-31.10.

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

20.10.-24.10.

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

Praktikum

13-18.30

13.10.-17.10

Praktikum

8-18

Praktikum

8-18

Praktikum

8-18

Praktikum

8-18

Praktikum

VB/SB 9-11 gr.

HS

Platzübergabe/

Reagenzien

06.10-10.10

freiSeminar gr.

HS

9-13

15-17

Seminar gr.

HS

9-13

15-17

freifrei29.09.-03.10.

FreitagDonnerstagMittwochDienstagMontagDatum

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WS 08/09 3

Termine II

� Abschlussklausur:Do 11.12.2008 14-16 Uhr gr. HS

� 1. WDH:Do 15.01.2009 14-16 Uhr gr. HS

� 2. WDHwird noch festgelegt

WS 08/09 4

Praktikumsabschnitte

� Nasschemische Identifizierung eines AS (A.1.)

� Trennung eines Stoffgemisches (Stas-Otto) (A.2.)

� Kleines Arzneistoffgemisch (2x) (A.3.)

� Großes Arzneistoffgemisch (A.4.)

� HPLC Versuche zur Stabilität von Arzneistoffen (B.)

� Stabilität von Omeprazol (B.1.)

� Stabilität von Rofecoxib (B.2.)

http://sem5.pharmazie.uni-marburg.de/downloads.php

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WS 08/09 5

nasschemische Identifizierung eines AS A.1.

� Identifizierung 1 Reinsubstanz

� Anforderung: je ein Reagenzglas mit Stopfen und Etikett (Name, Vorname, Box, „Aufgabe“)

� Substanzen siehe aktuelle Arzneistoffliste

WS 08/09 6

Arzneistoff-Reinsubstanzen (A.1.)

� Aussehen� Farbe

� Konsistenz: fest/flüssig

� evtl. Kristallform

� Geruch/Geschmack� Geruchs- und Geschmacksproben sind nicht

erlaubt!!!!

Sie werden als schwerer Verstoß gegen die Sicherheitsvorschriften gewertet!!!

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WS 08/09 7

Arzneistoff-Reinsubstanzen

� Löslichkeiten� Wasser

� 3M NaOH

� 3N H2SO4

� Verhalten gegenüber konz. Säuren

WS 08/09 8


� Anionennachweise� Chlorid, Bromid

� Sulfat

� Edisilat(Ethandisulfonsäure)

� Phosphat

� Tartrat

� Maleat (Maleinsäure)

� Lactat

� Lysinat

� Malonat

� Kationennachweise� Natrium

� Kalium

Prüfung auf anorganische Arzneistoffe nicht vergessen !

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WS 08/09 9


� Farbreaktionen (Gruppennachweise)� Halogene („organisch gebunden“)

�Beilstein-Probe

�Lassaigne-Probe

� Filtrat mit verd. HNO3 ansäuern und mit AgNO3

fällen (Cl-, Br-, I-)Cave: AgF ist löslich, auch S2-, CN- und SCN-

bilden schwerlösliche Ag-Salzedeshalb: Λ T → HCN, H2S und HSCN↑

WS 08/09 10

Lassaigne Aufschluss

� 10-30 mg Substanz in einem kleinen Reagenzglas langsam mit einem Stück elementarem Natrium zuerst zur Schmelze bringen und dann langsam zur Rotglut erhitzen

� anschließend das Röhrchen in Rotglut in einem kleinen mit Wasser gefüllten Becherglas zertrümmern (Vorsicht!!!!)

� filtrieren� im Filtrat lassen sich nachweisen:

� Stickstoff → CN-, SCN-

� Schwefel: S2-, SCN-

� Halogene: F-, Cl-, Br-, J-

� Kohlenstoff: CN-, SCN-

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WS 08/09 11


� Farbreaktionen (Gruppennachweise)� arom. Amine

�Bildung eines Azofarbstoffes� Diazotierung und Kuppeln

�ß-Naphthol

�Bratton-Marshall-Reagenz

�Bildung eines aromat. Imins. � Ehrlichs Reagenz

�ebenfalls möglich für:� Nitroverbdg. nach Reduktion,

� Amide nach Hydrolyse

WS 08/09 12

Alkaloide

� Nachweis:� i.d.R. mit Hilfe von Fällungsreagenzien:

�Dragendorff� Fröhde�Mayer� Pikrinsäure� Phosphormolybdänsäure�Reineckesalz�Natriumtetraphenylborat

� oder spezielle Farbreaktionen�Vitali-Morin f. Tropan-Alkaloide�Thalleiochin f. China-Alkaloide�Murexid f. Purine�u.v.a.

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WS 08/09 13

Nachweis CH-acider Verbindungen

� 1) Bildung eines mesomeriestabilisierten Enolat-Ions(elektronenreiches Nukleophil)

� 2) nucleophile Addition an einen Nitroaromaten (auchPolynitro) (elektronenarm, in o- oder p-Position)Janovsky-Bedingungen: Überschuss Enolat

� 3) Oxidation durch überschüssiges ReagenzZimmermann Bedingungen: ÜberschussPolynitroverbdg.; Oxidation

� 4) falls die Carbonylverbindung einen weiterenCH-aciden Wasserstoff besitzt � erneute Deprotonierung

WS 08/09 14

Ester – Bildung von Hydroxamsäuren

� Gruppenbez. für organ. Säuren, die durch Umsetzung von Hydroxylamin (auch N-mono-substituierte) mit Carbonsäurehalogeniden, -anhydriden u. -estern entstehen

� Reaktivität von Carbonsäurederivaten

� Carbonsäuren: Aktivierung nötig

R Cl

O

R O

O O

R R O

O

R'

R NH

O

R'R

O

OH R O

O

> >

> >

>

-

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WS 08/09 15

Nachweis von Phenolen

� 1) Reaktion mit FeCl3� 2) Reaktion mit diazotierter Sulfanilsäure

(siehe Azokupplung)

� 3) Reaktion mit Gibbs-Reagenz

� 4) Emerson-Reaktion

WS 08/09 16


� Farbreaktionen (Gruppennachweise)� Murexid: Purine

� Liebermann-Burchard: Steroide

� Zwicker

� Fehling

� und viele mehr

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WS 08/09 17


� DC:� Laufmittel variieren (es gibt kein Universal-FM)

� Probe und Referenz übereinander auftragen

� wenig Substanz auftragen

� Farbreaktionen auf DC möglich

� Buch-Tipp: DFG-Liste (Bibliothek 5.Semester)sowie „A Compendium of Unofficial Methods for Rapid Screening of Pharmaceuticals by Thin-Layer Chromatography”

immer auch mit Referenzsubstanz arbeiten („CRS“)

Trennung eines Stoffgemisches A.2.

modifizierter Trennungsgang nachStas-Otto

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WS 08/09 19

� Anforderung: ein Reagenzglas mit Stopfen und Klebe-Etikett (Name, Box, "Stas-Otto")

� Substanzen: Es wird ein Gemisch aus 2 bis 4 Stoffen der aktuellen Stoffliste des Praktikums ausgegeben.

� Durchführung: Das Gemisch soll durch einen modifiziertenTrennungsgang nach Stas-Otto getrennt und die einzelnen Komponenten mittels DC, Schmelzpunkt und nasschemischen Nachweisen identifiziert werden. Die Durchführung des Trennungsganges richtet sich nach der Vorlesung sowie "Auterhoff – Kovar: Identifizierung von Arzneistoffen". Anstelle von IBMK wird jedoch mit einem 3:1 Gemisch aus Dichlormethan und Isopropanolausgeschüttelt!

� Abgabe: Im Analysenheft sind unter der Überschrift "Stas-Otto Trennungsgang" alle identifizierten Substanzen aufzuführen, sowie die Fraktion(en) in der sie angefallen sind.

� Bewertung: Bei fehlerhaften Analysen muss ohne Korrekturmöglichkeit eine neue Analyse angefordert werden.

WS 08/09 20

Stas-Otto-Gang (modifiziert)

AS in H2O

suspendiert

H2SO4

pH 1

I

Ausschüttelnmit NaOH

Ether-Phase IB

Neutralstoffe

Stoffe mit pK>12

Wasser-Phase

H2SO4

Ether

IA

Säuren

OH, NH, CH-acide Stoffe

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WS 08/09 21


AS in H2O

suspendiert

H2SO4

pH 1

I

IB IA

NaHCO3

pH 7 Weinsäure

pH 4-5

II

schwache Basen

Basen mit pKB > 8-12 (aromat. Amine, Imine)

WS 08/09 22


AS in H2O

suspendiert

H2SO4

pH 1

I

IB IA

NaHCO3

pH 7 Weinsäure

pH 4-5

II

NaOH

pH12

III

starke Basen

Basen mit pKB < 8

Amine, Amidine

Guanidine

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WS 08/09 23


AS in H2O

suspendiert

H2SO4

pH 1

I

IB IA

NaHCO3

pH 7 Weinsäure

pH 4-5

II

NaOH

pH12

III

H2SO4

pH 7

NH3

pH9IV

VPhenolbasen

Schwache HA/HB in einem

Molekül

WS 08/09 24


AS in H2O

suspendiert

H2SO4

pH 1

I

IB IA

NaHCO3

pH 7 Weinsäure

pH 4-5

II

NaOH

pH12

III

H2SO4

pH 7

NH3

pH9IV

VNicht ausschüttelbare

Substanzen

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Arzneimittel-Analysen

A.3. – A.4.

WS 08/09 26

Arzneimittel-Analytik

� kleine Gemische: (A.3.)

� groβes Gemisch: (A.4.)

� Die Einwaage an Arzneistoff liegt zwischen 200mg-700mgDie Angabe kleinerer und größerer Mengen an AS ergibt daher keinen Sinn!!!

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WS 08/09 27

kleine Gemische (A.3.)

� enthalten:� 1 Arzneistoff� 1-2 Hilfsstoffe

� Anforderung:� Etikett (Name, Vorname, Box, kleines Gemisch Nr)

� werden nach Indikation gemischt!!!

� Es ist also nur sinnvoll, auf Arzneistoffe zu prüfen, die unter das jeweilige Indikationsgebiet fallen

� man sollte sich zuerst darüber klar werden, um welche Stoffklassen es sich handeln könnte und sich eine Liste zusammenstellen

WS 08/09 28


� 2 kleine Gemische müssen erfolgreich bearbeitet werden� pro Gemisch müssen 8 Punkte erreicht werden!

� Bewertung:

ff

Korrektur möglich und

verlangt

rf

fr

Quantitative

Bestimmung kann

erfolgen

rr

PunkteTrägerstoffArzneistoff

siehe

nächste

Folie

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WS 08/09 29


� Qualitative Bewertung

Arzneistoff bei der ersten Ansage richtig : 4 Punkte

Arzneistoff bei der 2. Ansage richtig : 1 Punkt

Hilfsstoffe (alle) bei der ersten Ansage richtig : 2 Punkte

Hilfsstoffe bei der 2. Ansage richtig : 1 Punkt

� Quantitative BewertungAbweichung bis 2 % (absolut) : 6 Punkte

Abweichung bis 4 % : 4 Punkte

Abweichung bis 8 % : 2 Punkte

WS 08/09 30


� 2 kleine Gemische müssen erfolgreich bearbeitet werden

� Für jeweils 3 nicht erfolgreich identifizierte Gemische erhöht sich die erforderliche Anzahl um eins!

� => Hat man z.B. bereits 4 kleine Gemische analysiert, jedoch nur einmal die erforderliche Mindestpunktzahl erlangt, so muss man noch weitere 2 Gemische erfolgreich analysieren!

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WS 08/09 31


� Hinweise zur Bearbeitung� Allg. Vorproben (siehe Reinsubstanzen)

� Identifizierung der Hilfsstoffe

� sehr hilfreich: DC

� Stas-Otto-Gang (Trennung des AS vom HS, an dieser Stelle nicht quantitativ)

� oder � eigene Ideen

� Abgabe des Analysenheftes zur Identität

WS 08/09 32


� Ist der Arzneistoff richtig, kann die quantitative Bestimmung erfolgen:

� Die Auswahl einer entsprechenden Gehalts-bestimmungsmethode sollte hierbei so gewähltwerden, dass der/die Hilfsstoffe diese nichtstören

� oder

� der Arzneistoff muss zuvor vollständig vondem/den Hilfsstoffen abgetrennt werden

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WS 08/09 33

große Gemische (A.4.)

� enthalten:� 2 Arzneistoffe� 1-2 Trägerstoffe

� Anforderung:� Etikett (Name, Vorname, Box, großes Gemisch Nr)

� Bewertung:� benötigte Punktzahl 14

� Indikation� wichtig für die quantitative Bestimmung:

� Isolierung der einzelnen AS häufig nötig (Stas-Otto-Gang)

� oder� selektive Bestimmungsmethode

WS 08/09 34

Gehaltsbestimmungen I

� Fällungstitrationen� Argentometrie

� Komplexometrie

� Redoxtitrationen� Iodometrie

� Cerimetrie

� Detektion: Farbindikatoren, potentiometrisch (Chlorid)

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WS 08/09 35

Gehaltsbestimmungen II

� Säure-Base-Titrationen� in wässriger Lösung (Indikator)

� wasserfreie Titrationen� gegen Indikator oder

� potentiometrisch

� UV-VIS � theoretisch: Quantifizierung über die spezifische Absorption

� praktisch: Quantifizierung über Kalibrationskurve

WS 08/09 36

Noch mehr nützliche Tipps:

� bitte nicht vergessen, die Analyse auszuwiegen

� Bitte sparsam mit der Analysensubstanz umgehen. Es gibt keine Nachsubstanz !!!!

� man muss nicht exakt 0,150 g einwiegen, es muss nur genau eingewogen sein (verkürzt die Wartezeit an den Waagen enorm!!!!!!)

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WS 08/09 37


� bitte nicht vergessen, die Analyse auszuwiegen

� Bitte sparsam mit der Analysensubstanz umgehen. Es gibt keine Nachsubstanz !!!!

� man muss nicht exakt 0,150 g einwiegen, es muss nur genau eingewogen sein (verkürzt die Wartezeit an den Waagen enorm!!!!!!)

� Richtigkeit, Genauigkeit und Präzision

WS 08/09 38


� immer auch eine Referenz titrieren!!! (sollte imgleichen Gehaltsbereich liegen)

� Da gegen Referenz titriert wird, muss man keine gekauften Maßlösungen verwenden!!!! Man kann sehr schnell eine etwa 0,1 N Maßlösung selber herstellen (literweise) !!!!

� Das Arzneibuch lässt Reinsubstanzenbestimmen (und einwiegen). Sie wiegen imAM-Praktikumein Arznei-und Hilfsstoff-Gemisch ein !!!

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HPLC Versuche zur Stabilität von Arzneistoffen

B.1. und B.2.

WS 08/09 40

Stabilität von Omeprazol

� Untersuchung der Stabilität von Omeprazolgegenüber Säure mittels HPLC

� Messung der Abnahme des WS Gehaltes in Abhängigkeit der Zeit

� unterschiedliche Säurestärke

� Literatur:� Rücker: Inst. Pharm. Analytik

� Mutschler

� Bauer

� Steinhilber

� u.a.

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WS 08/09 41

WS 08/09 42

Photostabilität von Rofecoxib

� Quelle:Journal of Pharmaceutical and BiomedicalAnalysis, 28 (2002) 1101–1113

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WS 08/09 43

Hydrolyse von Rofecoxib

WS 08/09 44

Weitere Informationen

� Praktikumsscript (Internet)

� Bücher

� Schwarzes Brett

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WS 08/09 45

Analysenheft

11.06

xy

3 Punkte420 mgTitrationmit NaOHgg. ??

1.kl. GemischGehalt

11.10

10.06

xy

richtigASSFormel

HS: Mannit

DCAcetylnachweis

1. kl. GemischIdentität

10.10.

TestatBewertungErgebnisDurchführungAnalyseDatum

WS 08/09 46

Laborjournal

� Im Analysenheft oder in einem anderen Heft soll die Vorgehensweise protokolliert werden (Stichpunkte)

� Einwaagen, Gesamtauswaage usw.

� beobachtete Phänomene

� Substanzklassen auf die geprüft wurde

� usw.

� zentrale Arbeitsschritte sollen dokumentiert werden

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WS 08/09 47

Laborjournal

� Im Analysenheft oder in einem anderen Heft soll die Vorgehensweise protokolliert werden (Stichpunkte)

� Heft (Wikipedia)„Ein Heft (im 16. Jahrhundert zu „heften“ gebildet) besteht aus zusammengehefteten Papierbögen und meist einem mit ihnen verbundenem Umschlag.“

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