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Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos, undecima edicior.

g) Medicior 0 registrador. EI espectrofluorometro difiere de un fluor6metro en que los filtros son remplazados por monocromadores, de cualquiera de los dos tipos: prismas o rejillas. EI espectrofluor6metro es superior aJ fluor6metro en la selectividad de la longitud de onda, f1exibilidad y conveniencia. En lU1 espectrofluor6metro, los monocromadores estan equipados con ranuras. Una ranura angosta, provee alta resoluci6n y pureza espectral, mientras que una ranura ancha, sacrifica esto por la sensibilidad alta. La selecci6n del tamano de la ranura se determina por la separaci6n que existe entre las longitudes de onda de excitaci6n y emisi6n, as} como el grado de sensibilidad necesario. CALlBRACION. La calibracion y ajuste del aparato se lleva a cabo como 10 indica el manual de manejo, proporcionado por el fabricante. METODO. Preparar las preparaciones de referencia, de la muestra y el blanco como se indica en la monografia del producto correspondiente. PROCFDIMIFNTO. Seleccionar en el aparato la longitud de onda de excitaci6n y de ernisi6n, indicada en la rnonografia del producto correspondiente y aj ustar a cero con el blanco. Ajustar la sensibilidad del instrumento con la solud6n de referencia, de tal forma que la lectura sea ligoramente mayor de 50; si el ajuste de sensibilidad se logr6 variando el ancho de la ranura, volver a ajustar a cera con el blanco y determinar finalmente la intensidad de fluorescencia de la preparaci6n de referenda. Posteriormente y tan rapido como sea posible, usar la misma celda y las misrnas condiciones de prueba, determinar la intensidad de fluorescencia de la preparaci6n de la muestra. Si la concentraci6n de la muestra no os directamente proporcional a la de la preparaci6n de referencia, determinar su concentracion, preparando una curva tipo e interpolando en ella el dato obtenido para la muestra. CA.LCULOS. Para determinar la concentraci6n de la muestra, emplear la formula indicada en la monogra'fia del producto correspondiente. INTERPRETACION. EI resultado obtenido debe estar comprendido dentro de los limites establecidos en la monografia del producto correspondiente.

EI espectro se presenta en unidades de numero de onda (cm- 1) o longitud de onda (flm) en la abscisa y unidades de transmitanda 0 absorbanda (analisis cuantitativo) en la ordenada. INFRARROJO MEDIO Recomendaciones especiales. EI material a emplear debe estar libre de humedad. Las celdas selladas, se conservan Henas con disolvente en desecador. Las celdas de absorci6n al infrarrajo no deben ponerse en contacto con disolventes que contengan agua. Emplear disolventes del mismo 10te en la preparaci6n de la solucion de la rnuestra, soluci6n de referencia y blanco. Cuando la monografla especifica del producto 10 indique, los disolventes y las muestras en soluci6n deberan pasarse a traves de sulfato de sodio anhidro. INSTRUMENTO. EI espectrofotometro utilizado para registrar el espectro en la region del infrarrojo debera contar con un sistema optico 0 un interfer6metro capaz de suministrar radiacion rnonocromatica en la region de 12 800 a 4000 cm- 1 (0.8 a 2.5 flm) para el anitlisis en el infrarrojo cercano y de 4000 a 200 cm- 1 (2.5 a 50 flm) para el infiarrojo medio, y de medir y efectuar la adquisici6n de los espectros en transmitancia 0 absorbancia de la luz incidente. INSTRUMENTOS DISPERSIVOS. Los componentes basicos del espectrofotometTo de un solo haz y de doble haz son los que sc indican tanto en lafigura 0351.1 como en la 0351.2. Fuente de radiaci6n infrarroja (l), porta eelda (2), sistema monocromador (3), generalmente consiste dc: a) rejilla de entrada, b) colimador, e) prisma 0 rejilla de difraccion, d) rejilla de salida, e) segundo sistema de Ientes 0 espejos. Sistema de deteccion (4), amplificador (5), atenuador (6) y registrador (7). INSTRUMENTOS NO mSPERSTVOS (FTIR) La Espectroscopia en el Infrarrojo con Transformadas de Fourier (FTIR) es hoy la tecnica moderna no dispersiva de preferencia sobre la Espectroscopia IR dispersiva, se apEca en el amllisis cualitativo y cuantitativo de especies moleculares de todo tipo. So manejan muestras cada vez mas pequenas (1 a 2 mg) y complejas (polvas, acuosas, opacas). La sensibilidad, resoluci6n y exactitud de longitud de onda absoluta, superan a los instmmentos dispersivos. Tabla 0351.1. Componentes principales. Sistema

MGA 0351. ESPECTROFOTOMETRiA INFRARROJA Se basa en la medici6n de la absorci6n de la radiaci6n infrarroja debida a Ia interacci6n con los enlaces que forman los grupos fundonales presentes en las moleculas organicas.

MGA 0351. ESPECTROFOTOMETRiA INFRARROJA

Componentes

Fuente de radiaci6n

Filamcnto de Nernst, Fuente Globar, Tira de NicrolllO

Interfer6mctro

De Michelson 0 de Pendulo

Detector

Sulfato de triglicina deuterada, lllcrcurio-cadmio-telurio 0 tantalato de litio

Procesamiento de datos

COlllputadora

Metodos Generales de Analisis

351

3

r----------------------------, I I I

, , I

o~

a

V///////;I-----:> 2

I=====~""lrr-----f,--{ I~

7

,

,

I

1_________ I I

d

I

liliiiiII1IIl1li- _______ ;'

4

5

Figura 0351.1. Diagrama de un espectroiotometro de un solo haz. 7

Figura 0351.2. Diagrama general de un espectrofotometro IR de doble haz.

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Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos, undecima edici6n.

BOBINA DE LA FUENTE

VENTANA

~E VIDRIO

ESPEJO PLANO DE INTERFER6METRO \ ••••

,~"""' _000. '_"-800 '''''\

~_.'V_.'_~~_.:~...~~~E~~__________~\_\_,__________~__,r;

VENTANA

TOROIDAL FIJA

ESPEJO PLANO DE INTERFER6METRO

DETECTORIR VENTANA DE KBr

~~~====tl~=i~~~~====::::::::::ij~======~~~~~~VENTANA \

FOCO DEL

TOROIDAL FIJ

HAZIR

VENTANA TOROIDAL AJUSTABLE ZONA DE LA MUESTRA

Figura 0351.3. Diagrama general de un espectrofotometro IR con Transformadas de Fourier (FTIR).

E1 Espeetrofotometro de Infrarrojo con Transformadas de Fourier tiene una fuente Iuminosa que emite radiaci6n infrarroja que llega a un divisor de haz heeho normalmente de bromuro de potasio (KBr) 0 yoduro de cesio (CsI). coloeado en una posicion de 45° y con un pequeno recubrimiento de germanio en Ia parte posterior. La fundon de este, es dividir el haz procedente de Ia fuente en dos partes iguales: ia primera de elIas que rc£leja hacia un espejo fijo, colocado en Ia parte superior y euya funcion es Ia de volver a re£lejar este haz lurninoso hacia el divisor de haz. El segundo haz no se refleja, sino que pasa a traves del divisor de haz hacia un espejo que tiene un movirniento lineal el cual servini para introducir una variable Hamada diferencia de paso optico. Los dos haces se combinan de nuevo en el divisor de haz interfiriendose constructiva y destructivamente, dependiendo de Ia diferencia de paso optico entre el divisor de haz y los espejos. La radiaci6n recombinada pasa a traves de Ia muestra hacia el detector.

MGA 0351. ESPECTROFOTOMETRiA INFRARROJA

El trayecto del haz infrarrojo es el rnismo y a igual tiempo que el rayo laser de helio-neon 10 cual permite obtener exactitud en la frecuencia. La serral que se obtiene al final de este proceso es un inter:/erograma, que por uso de las ecuaciones de transformadas de Fourier y por medio de una computadora se convierte al final en un espectrograma (figura 0351.3).

CALIBRAClON La calibraci6n del instrumento se lleva a cabo como 10 indica el manual de operacion proporcionado por el fabricante. Generalmente 10 que se hace es registrar el espectro de una pelicula de poliestireno de 0.05 mm de espesor, que muestra un conjunto considerable de senales caracteristicas bien definidas (jigura 0351.4), con las que puede comprobarse 0 calibrarse la escala de longitudes de onda del espectrofotometro. EI aj uste de Ia ganancia (sensibilidad), tambien se realiza de acuerdo al manual de operacion del instrumento, optimizando In energia necesaria para efectuar la deteccion y evitando Ia produccion de ruido.

Metodos Generales de Amllisis

~

353

Para Uquidos 0 solidos En solucion. Preparar una soluci6n en un disolvente adecuado. Generalmente se obtiencn buenos resultados con concentraciones de 1 a 10 % (m/v) para un espesor de 0.05 a 0.1 mm . Llenar una celda adecuada con la solucion evitando que qucden burbujas y empiear para cl blanco el mlsmo disolvente usado en la preparacion de las soluciones .

111

1583

i .I

11551 1029

16021 11495

1! 907

Figura 0351.4. Espectro infrarrojo de la pelicula de poliestireno. Tabla 0351.2. Caraeteristieas de las eeldas de absorci6n. utilidad cm- 1

Solubilidad g/lOO g de agua a 20°C

40000 - 625

36.0

Intcrvalo de

Material

NaCI KBr

40000 - 385

65.2

AgBr*

20000 - 285

0.000012

CaF2

50000 - 1 10O

0.00151

33 000 - 200

160.0a61°C

CsI

*

10000-515

insoluble

Sulfuro de zinc. ZnS Irtran-2

10000-715

Insoluble

*

16600 - 250

< 0.0476

Polietileno alta densidad

625 - 30

Insoluble, especial para inorganicos

ZnSc: Irtran-4

KRS-5

*Util para el trabajo de reflexi6n interna.

La supcrficie debe ser opticamente plana. Para analisis cuantitativo se cmplean celdas de 0.1 a 1.0 mm de espesor.

METODOS ENSAYOS DE IDENTlDAD Preparaci6n de la SRef y de la ffinestra. Emplear de los metodos siguientes el indicado en la monografia especifica del producto correspondiente.

Para muestras en forma liquida Pelicula. Colocar una gota del liquido entre 2 placas de cloruro de sodio u otro material transparente a la radiacion infrarroja, formando una peHcula deigada 0 llenar directamente una celda adecuada can la muestra, evitando que queden burbujas.

Para muestras solid as a) Paratin. liquida 0 nnjol. Moler de 5 a 10 mg de la muestra con la cantidad minima de parafina liquida (nujol), en un mortero de agata durante unos minutos, hasta obtener una dispersion tina y homogenea en forma de una pasta suave. Comprimir la pasta obtenida entre dos placas de cloruro de sodio U otro material transparente a la radiacion infrarroja. b) P.stilla de bromuro de potasio. Pulverizar en un m01iero de agata de 1.0 a 3.0 mg de la muestra. Agregar 100 mg de bromuro de potasio (previamente seco a 105°C durante 5 h), grade espectroscopia JR, moler y mezclar. Colocar correctamente el polvo homogeneo en una matriz ciHndrica de acero inoxidable y comprimir con la prensa hidriulica haciendo vado de 3 a 4 min. La presion requerida normalmente para Ia preparacion de 2 la pastilla es de 1 400 a 1 762 kg/em c) Disolucion y evaporacion del disolvente. Disolver unos miligramos de la muestra, en la cantidad minima de un disolventc adecuado. Aplicar Ia soluci6n sobre una placa de cloruro de sodio u otro material transparente a la radiacion infrarroja, calentar fa placa suavemente para evaporar completamente el disolvente dejando una peticula muy tina de la muestra. Cubrir con una segunda placa de clorura de sodio. d) Tecnica de fusion. Si el solido es pastoso, 0 son cristales de bajo punto de fusion, colocar unos miligrarnos de Ia muestra, sobre una placa de cloruro de sodio U otro material transparente a la radiacion infrarroja. Calentar suave y directamente la plaea sabre una parrilla de tal forma que Ia sustancia se funda, para hacer una pelicula fiUY fina sobre la plaea de cloruro de sodio y dejar cnfriaL e) Solucion. Para obtener el espectro de una muestra en solucion se requiere tener el disolvente adecuado, (libre de humedad y no higroscopico), usualmente se emplea c1oroformo 0 tetracloruro de carbono. Las soluciones can una concentracion entre 0.05 a 10 % se colocan en celdas selladas de paso variable que van de 0.1 a LO mm de espesor, 0 celdas selladas de paso fijo que van de 0.1 a 0.5 mm de espesor. Este manejo de la rnuestra es el adecuado para el analisis cuantitativo. f) Gases. Es po sible obtener cl espectro de un Jiquido de bajo punta de cbullicion 0 de un gas, permiticndo la expansion de la muestra en una celda evacuada para gases, despues de 10 eual se procede a obtener e1 espectro

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de la manera usuaL Las celdas para gases miden 10 cm de longitud, cuando se requiere mayor longitud se dispone de celdas compactas que proporcionan superficies internas reflectoras, de tal manera que e1 haz recorre varias veces una determinada 10ngitud hasta hacer mayor el paso de la radiaci6n.

Procedimiento. Registrar en el instrumento la absorci6n de fonda seleccionando el nlimcro de barridos adecuado, para muestras en pastilla de KBr, nujol 0 pelicula la absorci6n de fonda corresponde al aire, para muestras en soluci6n registrar la absorci6n de fondo correspondiente al aire mas la celda que contiene el disolvente. A menos que se indique otra cosa en la monografia del producto cOlTespondiente, colocar la pastilla 0 celda que contiene la SRef en el soporte para la celda y dentro del instrumento en la zona para muestra, proceder a registrar et espectro de absorci6n entre 4000 Y 400 cnf 1 (2.5 a 15 ~m). Posteriormente, registrar e1 espectro de absorci6n de la muestra, en las mismas condiciones que Ja SRef. Nota: registrar el espeetro en transmitancia para analisis cualitativo y en absorbancia para analisis cuantitativo. La sefial mas intensa debera estar preferentemente entre 5.0 y 80 % para transmitancia, para absorbancia entre 0.2000 y 0.8000. Interpretacion. El espectro de la preparaci6n de la muestra corresponde con el obtenido con la preparaci6n de la SRef bajo las mismas condiciones. ENSAYOS DE CUANTIFICACION. Para mucstras en soluci6n. Preparar la SRef, muestra y blanco como se indica en la monografla espedfica de! producto correspondiente empleando el mismo lote de disolvente.

Ia senal seleccionada, (vease figura IJ351.5). Proceder de igual forma con el espectro de la muestra. Cuando las lecturas se obtengan en % de transmitancia, realizar la transformaci6n a absorbancia, con la siguientc f6rmula: A = log liT

Dande: A = Absorbancia. T= Transmitancia. Posterionnente, relacionar las absorbancias corregidas en la siguiente fOrmula: Dondc: Cm = Concentraci6n de la muestra en miligramos por mililitro 0 miligramos por miligramos. Am = Absorbancia de la muestra a la 10ngitud de onda indicada en la monografla especifica. Are/' = Absorbancia de 1a SRef a la longitud de onda indicada en la monogratla especifica. Cre/' = Concentraci6n de la SRef en miligramos por mililitro o miligramos por miligramos. POLIMORFOS Y POSICION DE LAS SENALES Muchos s6lidos farmaceuticos con diferentes estructuras cristalinas, los poiimorfos tienen diferentes propiedades fisicas y quimicas. ~r-----------------------------,

0.1 0.2

Procedimiento. Ajustar el instrumento como se indica en el procedimiento de ensayos de identidad, registrando en la absorci6n de fondo la absorci6n debida al aire mas el disolvente. Llenar una celda de absorci6n en el infrarrojo, con la soluci6n de la SRef, evitando que queden burbujas y registrar su espectro de absorci6n en absorbancia, en el intervalo de longitud de onda 0 nlimero de onda indicado en la monografia correspondiente. Tan rapidamente como sea posible usando la misma celda y las mismas condiciones de prueba, regi:':'"j'ar eJ espectro de absorci6n de la soluci6n de la muestra. Para muestras s6lidas: preparar la SRef y la muestra como se indica en la monografia especifica del producto correspondiente. Emplear una muestra seca de acuerdo con las condiciones especificadas en el MGA 0671 Perdido por secado. Nota: la transmitancia de la sefial mas intensa debera estar en eJ intervalo entre 5.0 y 80.0 %, para absorbancia entre 0.2000 y 0.8000. Calculos. Marcar la linea base a traves de la base de la sefial de interes en el espectro obtenido con la SRef y restar el valor resultante de absorbancia obtenido con la linea base al valor de absorbancia total observada para

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0.3 0.4

0.5 0.6 0.7 1.0

A corregida = A sefial - A linea base Ac = 0.74 - 0.05 = 0.69 Figura IJ351.5. Medici6n de Ia absorbancia.

Las senales caracteristicas para cada grupo funcional estfm sujetas a desplazamientos en su posici6n, como factor interno se tiene la estructura molecular y como factor externo, las condiciones experimentales de obtenci6n de los compuestos como son el polimorfismo 0 solvataci6n principalmente. Se debe de tener cuidado a1 emplear la regi6n de las hue lIas digitales para establecer la identidad de un compuesto, es conocido que diferentes compuestos presentan senales muy simi lares y un mismo compuesto presenta senales diferentes debidas en muchos casos al polimorfismo de la molecula.

--------------------------------Metodos Generales de Analisis

La caracterizaci6n fisica de las diferentes forma.>; polirn6rficas se efcctua por tecllicas en el estado solido, como es la espectroscopia de transmisi6n en el infTarrojo con transforma~ das de Fourier (FT-IR) a par cspectroscopia de reflectancia total atenuada en el infrarrojo media y cercano con transformadas de Fourier (ATR-FTIR), 0 par reflectancia difusa en el infrarrojo cercano.

Preparacion de Ia muestra para amilisis pOT espectroscopia de transrnision Mezclar de 5 a [0 mg de la muestra con la minima cantidad de parafina Hquida hasta tener una suspension homogenea, colocarla entre dos ventanas de material transparente en el infrarrojo. El polimorfismo arigina usualmente variaciones en cl cspectro IR de muchos compuestos en el estado solido, cuando se presentan diferencias para un mismo compuesto entre el espectro de la muestra y la SRef, disolver una pOl-cion de cada una de las sustancias en volumenes iguales del diso1ventc adecuado, evaporar la solucion a sequedad en condiciones similarcs y repetir la prueba empleando el residuo. ESPECTROFOTOMETRIA DE REFLEXION La espectroscopia de reflexion en el infrarrojo ha tenido su principal aplicacion en el lR para e1 estudio de muestras altamente absorbente, muestras opacas, fibras, solidos, pastas, polvos, suspensiones, soluciones acuosas, solidos de solubilidad Iimitada principalmente. Las medidas de reflectancia optica proveen informacion espectral similar a las medidas obtenidas por transmision, son frecuentemente mas simples de realizar en materiales opacos o muestras altamente absorbente, materiales donde la transmision de 1a radiacion no sea po sible. Un metodo muy usado en medidas de reflectancia en lR en principios activos es Ia Reflectancia Total Atenuada (ATR), tambien conocida como Reflectancia Interna Multiple (MIR), los espectros obtenidos son simi lares pero no identicos a los obtenidos en transmitancia para un mismo principio activo. Las absorbancias son independientes del espesor de la muestra, dependen solo de! angulo de incidencia de la radiacion sobre el cristal de reflectanda. En el metoda de ATR, el haz de radiacion IR pasa a traves de un cristal apropiado que tiene un alto indice de refracci6n (bromuro de talio-ioduro de talio, 0 placas de seleniuro de germanio y zinc), el cual es co10cado de tal manera que al ajustar e1 anguJo incidente la radiacion experimenta multiples reflexiones internas antes de Uegar al detector. En cada una de esas reflexiones tiene lugar la absorci6n de radiacion por parte de la muestra que esta colocada sobre e1 cristal y la atenuaci6n de la radiaci6n reflejada. En los inslrumentos modernos de Infrarrojo con Transformadas de Fourier se coloca en la zona de la muestra un adaptador con el crista1 de reflectancia 0 cubetas apropiadas para muestras liquidas.

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Prcparacion de la muestra para amilisis de refledancia multiple Soluciones. Diso1ver la muestra en un disolvente adecuado de acuerdo a las condiciones descritas en la monografia. Evaporar la solucion sobre el cristal de reflectancia. Solidos. Colocar Ia muestra sobre el cristal de reflectancia, de tal manera que el contacto entre la muestra y el crista! sea homogeneo. INFRARROJO CERCANO La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) es una rama de Ia espectroscopia vibracional que comparte muchos de los principlos que se aptican a oU'as mediciones espectrosc6picas. Esta region espectral comprendc desde los 780 a los 2500 nm (12 821 a 4 000 cm~l), Ia region mas cmpleada se encuen!ra en el intervalo espectral de I 700 a 2 500 run (5882 a 4000 em- 1). Los espectros infrarrojos estan constituidos por la representacion grafica de la energia absorb ida en funci6n de Ia longitud de onda (nm) 0 delnllmero de onda (cm~l), las sena1es que presentan provicnen de sobretonos y senales de combinacion de vibraciones moleculares fundamentales, son mas d6biles que las originadas en el infrarrojo medio y son producto de 1a aplicacion de algoritmos quimometricos. Los m6todos analiticos basados en la cspectroscopia NIR son Miles para el control de procesos industriales. E! analisis quimico por infrarrojo cercano en la industria puede agruparse en dos categorias generales: Analisis fuera de linea (ofj:line) que implica Ia recolecci6n manual de las rnuestras de produccion para ser llevadas al area donde se encuentra el espectrofot6metro y realizar las determinaciones necesarias y analisis en linea (on-line): 1a radiaci6n infrarroja se lleva a la l11uestra mediante sondas de fibra 6ptica que pueden insertarse en la linea de proceso 0 a una celda de t1ujo donde se hace pasar parte de Ia muestra de la linea de produccion. Otra sonda recoge la radiacion transmitida 0 reflejada para realizar e1 analisis en tiempo real.

Medidas de registro En el intervalo espectral del infi-arrojo cercano se rcalizan medidas de reflectancia, transmitancia 0 trans'flectancia. Transmisi6n y reflexion. Las medidas mas comunes que se realizan en e1 intervalo espectral infrarrojo cercan'o son 1a transmisi6n y 1a espectroscopia de reflexi6n. La radiaci6n incidentes es absorbida 0 dispersada por la l11uestra y se mide 1a transmitancia 0 rel1ectancia, respectivamente. Reflectancia. La espectroscopia de reflectancia estudia la radiacion ret1ejada por 1a muestra, 1a cual puede ser especular 0 difusa. La radiaeion que !lega a Ia superficie externa penetra la muestra, cuando llega a un enlace quimico la radiaci6n es diseminada y reflejada en todas direcciones. Estos haces dispersos pueden entonces ser absorbidos 0 ret1ejados por otras uniones quirnicas, hasta que una porci6n

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de los rayos eventualmente salga de la muestra en todas direcciones. La profundidad de penetracion deJ haz dentro de la muestra esta determinada por la potencia de la fuente de luz. La mayoria de la reflexi6n medicioncs en cl NIR son de ejemplos de dispersi6n en muestras de polvos y semis6lidos. Reflectancia especular. Prcdomina cuando eJ material sobre el que se produce la reflexi6n tiene valores altos de los coeficientes de absorci6n para la longitud de onda incidente; cuando la penetraci6n de ta radiaci6n es muy pequena en comparaci6n con la longitud de onda y cuando las dimensiones de la superficie reflectante son mucho mayores que la longitud de onda. Reflectancia difusa. Se trata de una medida empteada para el anaJisis cuantitativo de s6lidos. La dispersi6n sufrida por las ondas se encuentra sujeta a la.-; propiedades fisicas de la supertkie sometida, es decir, la composici6n fisica de la muestra. Las mas importantes son: el tamai'io de las particulas, contenido de humedad y temperatura de la misma. Transflexi6n. Es una lTIczcla entre transmisi6n y reflexi6n en el que se coloca un reflector detras de la muestra de modo que el paso 6ptico a traves de la muestra y de vuelta al detector se dup!1ca en comparacion con una medici6n de transmisi6n de una muestra de! mismo espesor, Transflexi6n se utiliza para describir cualquier tecnica de transmision de doble paso. Principales facto res que afectan los espectros en el infrarrojo cercano Temperatura de Ia muestra. Intluye en el espectro obtenido desde soluciones acuosas y otros Uquidos que formen enlaces de hidrogeno, la diferencia minima de temperatura puede resultar en cambios espectrales importanles. La temperatura puede tambien afectar los espectros obtenidos de liquidos poco polares, as] como s6lidos que contienen disolvente y/o agua. Humedad y el disolvente. El disolvente y Ia humedad presente en el material de 1a muestra y del sistema analilico pueden cambiar el espectro de la muestra. Tanto 1a absorci6n por la humedad y disolvente y su influencia en el enlace de hidrogeno pueden cambiar el espectro. Grosor de la muestra. Este es un factor conocido de la variabilidad espectral y debe ser eonoeido y controlado. El espesor de la muestra en el modo de transmision es tipicamente controlado mediante el usa de una longitud fija del paso 6ptico fijo para la muestra. En el modo de reflexion difusa, el espesor de la muestra es tipicamente controlado mediante el uso de muestras que son tlinfinitamente gruesas" con relaci6n a 1a profundidad de penetracion detectable de la radiacion IR en un material s6lido. El concepto !Ide espesor infinito!1 implica que el espectro de reflexion no cambia con el incremento de este. Propiedades opticas de las muestras. En s6lidos, tanto las propiedades de superfieie y las propiedades de dispersion

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masiva en las muestras de referencia de calibracion y las muestras analiticas se deben tener en cuenta. La morfologia de la superfieie y las propiedades de indice de refraceion afectan a la dispersion en los materiales solidos. Para los materiales en poIvo, el tamafio de la particula y la densidad son propiedades que influyen en la dispersion de 1a radiacion y por 10 tanto el espectro. Polimortismo. La variacion en 1a estructura cristalina de materiales con 1a misma composicion quimica puede influir en la respuesta espectral. Diferentes formas polimorfas y amorfas de material s6lido pueden distinguirse sobre la base de sus propiedades espectrales. Los diferentes estados de hidrataci6n 0 solvataci6n cristalina de un mismo material pueden mostrar diferentes espectros. Edad de moestras. Con el paso del tiempo las muestras y sustancias de referencia pueden presentar cambios en sus propiedades 6pticas, quimicas y flsicas. Aplicaciones Las aplicaciones mas recientes de la tecnologia en el infrarrojo cercano han tenido lugar en la industria farmaceutica ademas de otros sectores (medio ambiente, cosmetica, biologia, medic ina, industria quimica, petroquimica, texti! y agroalimentaria entre otras). La espectroscopia NIR esta practicamente orientada a la determinacion y cuantificaci6n de compuestos organicos los cuales se caracterizan por la presencia de grupo. funcionales eomo O-H, N-H, C~O y C-H en las muestras que se analizan. De estas aplicaciones destacan: Identificaci6n. Identificacion de materias primas, productos intermedios y acabados en un proceso farmaceutico sin pretratamiento de la muestra. Existen bibliotecas espectraies o se compara con una sustancia de referencia. Determinacion de humedad. El agua muestra en el espectro NIR dos senales importantes que hacen posible su cuantificacion en diversas etapas del proceso farmaceutico. Se han desarrollado metodo. para eJ analisis de humedad en tiempo real on-line, en procesos de granulacion y de secado. Tamano de particula. El distinto tamafia de partieula de una muestra s6lida inHuye directamente sobre cl efecto de dispersion de 1a radiacion (scattering) en medidas por reflectancia difusa. Este efecto produce desplazamientos de la linea base que permite la detenninacion del tamafio medio de particula de muestras s6lidas. Se han desarrollado metodos cuantitativos mediante la utilizaci6n de modelos de calibracion que tan solo utilizan dos longitudes de onda para determinar el tamano medio de particula en muestras farmaceuticas en un intervalo de tamafio de partieula de 24 a 400 ftm. Homogeneidad de mezclas. Durante 1a fabricacion de preparados farmaceuticos en forma s6lida, la determinaci6n del estado de homogeneidad de las mezclas constituye uno de los controles mas importantes. Asegurar que las lll1idades individuales del farmaco presenten una correcta uniformidad, linicamente es posible consiguiendo 1ll1a con'ecta distribuci6n

Metodos Generales de Analisis

de todos los componentes del preparado. Es posible realizar esta medici6n mediante sondas de fibra optica, 10 que permite tener un control en tiempo real (on-line), del grade de homogencidad que presenta la mezcla en fabricaci6n. El control de la homogeneidad de mezclas puede ser llevado a cabo tanto por un metodo cuaHtativo como cuantitativo. Se han desarrol1ado metodos basados en el concepto de seRal neta del analito (NAS, Net Analyte Signal). Diehos metodos han sido validados y constituyen una alternativa a los metodos CLAR actualmente utilizados. Granulaci6n humeda. Los procesos de granulacion humeda pueden inducir trans formaciones polimorfas, las cuaies se puoden determinar mediante espectroscopia NIR. La transformaci6n de un principio activo durante un proceso de granulaci6n humeda se ha realizado mediante un metodo cuantitativos que permite determinar la el porcentaje de trans formaci on. Polimorfismo. Dado que el espectro NIR es sensible a los cambios en los enlaces de hidrogeno y al empaquetamiento de las celdas cristalinas, la espectroscopia NIR se puede aplicar a la identificacion y cuantificacion de las fmmas polimorfas. Compa.ctacion. La composicion de una mezcia, las propiedades de cada componente y 1a presion aplicada durante la compactacion, entre otras variables, influye directamente sobre la dureza tinal del comprimido y sus propiedades mecimicas. La espectroscopia NIR permite obtener informacion relacionada con estas propiedades. La presion de compactacion apJicada durante la obtencion de comprimidos farmaceuticos tiene una relacion directa con sus espectros NIR Ensayo de contenido. La adaptabilidad de la teeniea permite el amilisis de multiples analitos (principios activos y excipientes) en diversos tipos de muestras (granulado, poivo, comprimidos, capsulas, Hquidos, geles, etc.), para establecer su grado de pureza 0 bien para determinar el contenido de uno 0 mas componentes en la muestra por espectroscopia en el infrarrojo cercano comprueba sl los valores obtenidos corresponden con las especificaciones del producto. Ventajas. Es una tecnica analitica no destructiva. Es posible analizar un gran numero de muestras rapidamente y con un ahorro de costos, ausencia de reactivos adicionales. Pennite la cuantificacion de multiples analitos en una sola medici6n y con un solo espectro. La resistencia de los materiales utilizados y la ausencia de partes moviles en el sistema de detecci6n hacen que sea una tecnica id6nea para procesos de control en planta. Esta aplicacion se ve favorecida por Ia gran tendencia a la miniaturizacion y compactacion que esta sufriendo esta instrumentacion. En muchos campos de aplicacion, la exactitud de la tecnica NIR es comparable a otras tecnicas anaHticas y, generalmente, su precision es mayor debido a la falta de tratamiento de la muestra. Desventajas. La eomplejidad de las sefiales que se presentan en esta region obliga a aplicar tecnicas quimiometricas que

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permitan modelar los datos para identificar y cuantificar muestras problema. No es posible analizar muestras que presenten una variabilidad fisica 0 quimica no contemplada en Ia calibracion. La tccnica es poco sensible, especialmente en medidas de reflectancia difusa, haciendo dificil, el analisis de componentes minoritarios.

Instrumento Los espectrofotometros en el infrarrojo cercano son instrurnentos que registran el espectro en la region de 780 a 2 500 nm, consisten de una fuente de radiacion, que puede ser la lampara halogena de filarnento de tungsteno con ventana de cuarzo las cuaies se est.abiIizan facilmente y proporcionan un espectro continuo en la region de 320 a 2 500 nm, tambien se pueden emplear liimparas LED (1(ght emiting diodes). Un monocromador, los mas comunes son los no dispersivos farmados por filtros sincronizados aellstico-opticos (AOFT: acousto-optical tunable jilter), o los dispersivos constitllidos por rejillas de difraccion. Para los inst.rumentos con Transformadas de Fourier se emplea un interferometro. Los detectores empleados en espectroscopia NIR son construidos con materiales semiconductores como InGaAs, InAs, InSb, Si y PbS (este material presenta adeeuada sensibilidad y intervalo de aplicaeion, 900 a 2 600 nm). Para medidas por transmision en solidos se utiliza el detector de arseniuro de indio y galio (600 a 1 900 nm). Se requiere una sonda de fibra optica para realizar mediciones a distancia. En los porta muestras, se colocan las celdas 0 cubetas que contienen la muestra correspondiente.

MGA 0361. ESPECTROFOTOMETRiA VISIBLE Y ULTRAVIOLETA Este metodo establece las tecnicas para la identificacion y cuantificacion de sustancias por espectrofotometria de absorcion ultravioleta y visible, ademis describe las condiciones generales para su aplicacion. La espectrofotometria se basa en la medida de la absorci6n, por las diferentes sustancias, de una radiaci6n electro magnetica de longitudes de onda situadas en una banda definida y estrecha, esencialmente monocromatica. La banda"espectral empleada en las mediciones se extiende desde las longitudes de onda corta de la zona ultravioleta hasta la visible del cspectro. Por cuestiones pract.icas, este intervalo espectral puede considerarse como si estuviera constituido par dos zonas, la ultravioleta de 190 a 380 nm y la visible de 380 a 780 nm. La espectrofotometria en la zona visible (que antes solia llamarse colorimetria), es la medida de la absorcion de 1uz visible, que generalmente no es monocromatica pero que se selecciona mediante e1 empleo de filtros pigmentados 0 de interferencia. En general, los espectros ultravioleta y visible de una sust.ancia, no tienen un alto grado de especificidad, sin embargo son muy adecuados para las valoraciones

MGA 0361. ESPECTROFOTOMETRiA VISIBLE Y ULTRAVIOLETA