контроль качества и безопасность ЛП

ных ЛС выделяют четыре типа зон (табл. 5). Тип А: локальные зоны для операций с вы- сокой степенью риска, например, зоны наполнения, укупорки, вскрытия ампул, осущест- вления соединений в асептических условиях. Тип В: для асептической подготовки и на- полнения – пространство, окружающее зону типа А. Типы С и D: чистые зоны для вы- полнения менее ответственных этапов производства стерильных продуктов.

Таблица 5. Классы чистоты производственных помещений по GMP

							Максимально
Класс	Максимально допустимое количество частиц						допустимое
чистоты	в 1 м3 воздуха размером, мкм						количество
помеще-							жизнеспособ-
ний или	≥ 0,5	≥ 5	≥ 0,5			≥ 5	ных микроор-
зон	Оснащенное		Функционирующее				ганизмов в
	состояние		состояние				1 м3 воздуха
1(А)	3500	0	3500			0	менее 1
2(В)	3500	0	350000			2000	10
3(С)	350000	2000	3500000			20000	100
4(D)	3500000	20000	не определено				200 – 500

Окружающий нас воздух содержит большое количество как живых, так и неживых час- тиц, отличающихся по своей природе и размерам (рис. 7).

Микрозагрязнения выделяются персоналом, ограждающими конструкциями, оборудо- ванием, проникают в чистое помещение из окружающей среды. В среднем в чистом по- мещении 70–80% микрозагрязнений приходится на человека, 15–20% – на оборудование, 5–10% – на окружающую среду. Видно, что проблема чистых помещений носит ком- плексный характер. Недостаточно создать собственно чистое помещение, которое обеспе- чивает нужный класс чистоты при отсутствии технологического оборудования и персона- ла. Нужно одновременно применять оборудование, выделяющее минимум загрязнений или не выделяющее их вообще, одеть людей в «непылящую» одежду и т. д. Иначе значи- тельные затраты на создание чистых помещений попросту бессмысленны.

Рис. 7. Микрозагрязнения и их размеры

Основным источником загрязнений в чистом помещении является человек. Это объяс- няется структурой кожи человека и динамикой ее изменения.

Чистое помещение – сложное и дорогостоящее инженерное сооружение. Для обеспечения заданного класса чистоты важен комплексный подход. Нужно следовать основным принци-

81

пам обеспечения чистоты на всех этапах создания чистого помещения.

Можно условно выделить следующие основные принципы создания чистых помеще- ний:

–определение необходимого вида потока воздуха (однонаправленный, неоднонаправ- ленный, смешанный) и принципов разделения зон с различными классами чистоты;

–формирование потоков воздуха. Обеспечение необходимой скорости однонаправлен- ного потока воздуха для помещений классов Р 5 (100) и более чистых;

–обеспечение необходимого баланса воздухообмена, необходимой доли наружного

воздуха,

а

для

помещений

классов

Р5 (100) и менее чистых – кратности воздухообмена;

–применение фильтров и многоступенчатой фильтрации воздуха;

–обеспечение необходимого перепада давления;

–использование эффективных проектно-конструкторских решений, надлежащих ма- териалов и оборудования;

–контроль параметров воздуха: концентрации частиц, концентрации микроорганизмов, однонаправленности и скорости однонаправленного потока воздуха, перепада давления, целостности фильтров, времени восстановления параметров чистого помещения;

–правильная эксплуатация чистых помещений, включая требования к одежде, порядку очистки и дезинфекции;

–обучение персонала, выполнение им требований личной гигиены, поведение, пере- одевания и пр.

Задача технологии чистых помещений сводится к тому, чтобы регулировать и контро- лировать уровень загрязнения воздуха. Для реализации этой задачи в технологии чистых помещений используют сочетание трёх принципиальных подходов: фильтрацию воздуха, соответствующую организацию воздушных потоков в чистых помещениях и обеспечение перепада давления между помещениями.

Одежда персонала, работающего в чистых помещениях, – совершенно особый компо- нент «технологии чистоты». Кажущаяся простота и непритязательность понятия «одежда» психологически мешают с достаточной и необходимой серьезностью организовать «служ- бу одежды» на предприятиях, имеющих чистые помещения. Одежда работающего в них персонала, правила ее использования, регламент поведения персонала в рабочих зонах – один из факторов, которые определяют чистоту функционирующих чистых помещений. Экономия средств и невнимание к одежде может привести к катастрофическому обесце- ниванию первоклассного чистого помещения. Следовательно, основная функция одежды чистых помещений состоит в защите технологической среды и производимого продукта от загрязнений, которые выделяет человек. Загрязнения должны остаться внутри одежды в так называемом пододежном пространстве, и на внутренней поверхности одежды.

К сожалению, часто даже знание об угрозе загрязнения от неправильно одетого персо- нала не заставляет соответствующие службы уделять должное внимание проблемам пра- вильного одевания, регламентированию поведения в чистом помещении и контроля за процессом деконтаминации (очистки) одежды. По сути, одежда для чистых помещений должна служить специфическим барьером или фильтром, который, в конечном счете, оп- ределяет чистоту воздуха в функционирующем чистом помещении. В пододежном про-

странстве	должны	задерживаться
60–95% частиц определенного размера, которые генерирует человек.

Несомненно, что создание и развитие современного фармацевтического производства невозможно без новейших разработок «технологии чистоты» – отрасли, пик развития у которой еще впереди. Без чистоты производственной среды современное качество немыс- лимо.

Стандарты по технике чистых помещений можно разделить на следующие категории: международные стандарты; национальные стандарты; стандарты обществ инженеров. К международным относятся стандарты Международной организации по стандартизации ИСО (ISO) и стандарты Европейской комиссии по стандартизации CEN. Первые шаги гармонизации стандартов разных стран были сделаны в ограниченном регионе – в странах

82

Европейского сообщества в рамках Европейской организации по стандартизации CEN. Затем эту работу повела ИСО – Международная организация по стандартизации.

В 1993 г. в рамках ИСО был создан технический комитет ISO/TC 209 «Cleanrooms and Associated Controlled Environments» –ИСО/ТК 209 «Чистые помещения и связанные с ни-

ми контролируемые среды». В его составе работают семь рабочих групп:

–классификация чистых помещений;

–биозагрязнения;

–метрология и методы контроля;

–проектирование и строительство;

–эксплуатация чистых помещений;

–термины, определения и единицы измерения;

–миниокружения и изоляторы.

К настоящему времени разработаны и приняты ИСО семь стандартов по технике чис- тых помещений. В России эти стандарты переводятся на русский язык и принимаются в установленном порядке в качестве национальных стандартов ГОСТ Р ИСО, либо прини- маются как межгосударственные стандарты СНГ (ГОСТ ИСО).

Среди них выделяются следующие стандарты ИСО по основным направлениям техни- ки чистых помещений:

–ИСО–14644–1: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Часть 1: Классификация чистоты чистых помещений и чистых зон по аэрозольным загрязнениям;

–ИСО–14644–2: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Часть 2: Методы контроля чистых помещений и связанных с ними контролируемых сред с целью подтверждения их соответствия требованиям в процессе эксплуатации;

–ИСО–14644–3: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Часть 3: Метрология и методы контроля;

–ИСО–14644–4: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Часть 4: Проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию чистых помещений;

–ИСО–14644–5: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Эксплуа- тация чистых помещений;

–ИСО–14698–1 – ИСО–14698–8: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Контроль биозагрязнений;

– ИСО–14702–1: Чистые помещения и связанные с ними окружающие среды. Основные принципы. – Термины и определения.

В России утвержден стандарт ГОСТ Р 50766–95 «Помещения чистые. Классификация. Методы аттестации. Основные требования». Стандарт гармонизирован со стандартом ИСО–14644–1. Кроме того, стандарт содержит рекомендации по проектированию, атте- стации и эксплуатации чистых помещений, включая методы определения счетной концен- трации аэрозольных частиц. Эти положения отражены в ГОСТ Р 52249–2004 «Правила производства и контроля качества лекарственных средств», который гармонизирован с правилами GMP Европейского союза. После этого, с 1 января 2005 года соблюдение пра- вил GMP в фармацевтическом производстве в Российской Федерации является обязатель- ным.

Данный документ, как и любые международные стандарты, рассчитан на использование

встранах с разными системами государственного регулирования лекарственного рынка. Поэтому в нем сформулированы цели и принципы, которыми следует руководствоваться при производстве фармацевтической продукции, а не способы или средства их реализации. Такой подход обеспечивает документу долгую жизнь, в то время как детализация, конкрет- ные указания и требования вызывают быстрое устаревание.

GMP это не сборник инструкций, указаний или жестких требований к производству. Это общее руководство, содержащее принципы, которыми необходимо руководствоваться

впроизводстве фармацевтической продукции, чтобы обеспечить ее качество.

Концепция «качества», провозглашенная ВОЗ, включает следующие элементы:

– соответствие препарата требованиям спецификаций, т.е. Государственной фармако- пее, фармакопейной статье, фармакопейной статье предприятия;

83

–эффективность и безопасность его применения;

–производство в соответствии с GMP.

Рассмотрим основные разделы GMP, касающиеся промышленной чистоты и контроля перекрёстного загрязнения. Чистота помещений является одним из факторов, обеспечи- вающих выполнение принципиального исходного положения GMP. ЛС должно содержать только то, что входит в его состав. Остальное относится к загрязнениям. В производстве ЛС решающее значение может иметь любой из трех загрязняющих факторов:

–биологические микроорганизмы;

–аэрозольные частицы;

–химические загрязнения.

Чистота окружающей среды и оборудования – одно из критических требований GMP. Для выполнения его и служат чистые помещения.

Правила производства ЛС GMP уделяют первостепенное внимание чистоте помеще- ний, где производятся нестерильные ЛС. Согласно ГОСТ 52249–2004, производство не- стерильных ЛФ должно осуществляться в помещениях классов чистоты С и D. При этом важно учитывать то, что в этих помещениях предусматривается нормирование содержа- ния жизнеспособных микроорганизмов в воздухе. Нормирование содержания механиче- ских частиц, как правило, не предусматривается.

Правила GMP не устанавливают конкретных количественных требований к чистоте помещений для производства нестерильных продуктов. В то же время на них распростра- няется общее положение обеспечения «минимального риска загрязнения материалов и продукции». Поверхности производственных помещений «должны быть гладкими, без трещин и открытых стыков», должна быть обеспечена «эффективная система вентиляции, оборудованная устройствами контроля воздуха». Многие предприятия, чтобы выполнить эти требования, используют для нестерильного производства чистые помещения, хотя в нормативных документах этого требования нет. Эта непривычная для нас постановка де- ла: прямых норм на чистоту нет, контроля за выполнением этих требований нет, а заводы добровольно вкладывают средства в обеспечение чистоты и повсеместно стремятся обес- печить чистоту при производстве нестерильных ЛС. Это нужно для обеспечения стабиль- ности препарата, обеспечения его длительного срока годности, чтобы он не портился под воздействием микроорганизмов. Чистое помещение служит для защиты продукта от мик- роорганизмов. Благодаря чистоте воздуха срок годности препарата может достигать 3–5 лет.

На предприятии должны быть разработаны правила личной гигиены персонала с уче- том особенностей конкретного производства. В производственных зонах запрещаются ку- рение, прием пищи или употребление напитков, жевание резинки, а также хранение пи- щевых продуктов, напитков, табачных изделий и личных ЛС. Непосредственный контакт операторов с открытой продукцией или любыми деталями оборудования, контактирую- щими с продукцией, не допускается.

Планирование рабочих зон внутри производства должно обеспечивать последователь- ное и логичное размещение оборудования и материалов, сводить к минимуму риск пере- путывания различных ЛС или их компонентов, перекрестного загрязнения и ошибочного выполнения или пропуска любых операций по производству или контролю.

Одним из самых важных элементов, определяющих качество выпускаемой продукции, является оборудование для производства лекарственных препаратов. Оборудование не должно представлять никакой опасности для продукции. Части оборудования, соприка- сающиеся с продукцией, не должны выделять или абсорбировать вещества, которые мог- ли бы повлиять на качество продукции. Оборудование не должно выделять загрязнений в окружающую среду в процессе работы и исключать возможность перекрестной контами- нации.

Конструкция производственного оборудования должна обеспечивать удобство и воз- можность его очистки. Операции по очистке оборудования должны выполняться в соот- ветствии с СОП. Оборудование следует содержать в сухом и чистом состоянии.

Современные конструкции оборудования стремятся не только к безупречной функцио-

84

нальности, но и к максимальной защите продукта от загрязнений: отсутствие смазок в зо- не контакта с продуктами, отсутствие «мертвых зон», недоступных для мойки и чистки и т.д. В частности, оборудование современных конструкций снабжено устройствами очист- ки на месте и/или стерилизации на месте. Это касается емкостного оборудования (мойка и стерилизация), дистилляторов (удаление накипи), систем водораспределения (стерилиза- ция), таблетных прессов (очистка пресс-инструмента и зоны таблетирования) и др.

К конструкции оборудования предъявляются следующие требования:

–поверхности оборудования, соприкасающиеся с исходным сырьем, полупродуктами или готовым продуктом, должны быть гладкими и изготовленными из нетоксичного, стойкого к коррозии материала, который не реагирует с используемым сырьем или мате- риалами и выдерживает обработку дезинфицирующими средствами и/или стерилизацию;

–все детали оборудования, контактирующие с используемым сырьем, материалами и полупродуктами, должны быть съемными для облегчения их мойки, обработки дезинфи- цирующими средствами или стерилизации;

–оборудование не должно загрязняться материалами, используемыми для его эксплуа- тации (например, смазочными веществами) во избежание ухудшения качества и загрязне- ния готовых продуктов;

–все передающие устройства (транспортеры, цепные передачи, приводы трансмиссии) должны быть закрыты или отгорожены;

–бункеры, емкости и аналогичное оборудование должны быть закрыты.

Следует исключить возможность загрязнения исходных материалов или продуктов другими материалами или продуктами. В процессе производства риск случайного пере- крестного загрязнения возникает при неконтролируемом выделении пыли, газов, испаре- ний, аэрозолей или микроорганизмов из материалов (продукции) и от остаточных загряз- нений на оборудовании и одежде людей. Степень риска зависит от типа загрязнения и продукта, подверженного загрязнению.

Для предотвращения перекрестного загрязнения следует предусмотреть следующие технические и организационные меры:

–производство в выделенных зонах (обязательное для пенициллинов, живых вакцин, бактериальных препаратов из живых микроорганизмов и некоторых других биологиче- ских препаратов) или разделение циклов производства во времени с соответствующей уборкой помещения и оборудования между циклами;

–организация воздушных шлюзов и вытяжных устройств;

–сведение к минимуму риска контаминации, вызываемого рециркуляцией или повтор- ным поступлением необработанного или недостаточно обработанного воздуха;

–ношение защитной одежды внутри зон, хранение защитной (специальной) одежды в пределах зон производства продукции с высоким риском перекрестного загрязнения;

–применение методик очистки и деконтаминации с известной эффективностью, так как неэффективно очищенное оборудование является обычным источником перекрестной контаминации;

–использование «закрытых систем» производства;

–контроль наличия остатков предыдущего продукта или моющих средств и марки- ровка оборудования с указанием статуса чистоты.

При производстве одного наименования ЛС при переходе от серии к серии очистка оборудования после каждой серии, как правило, необязательна. Однако такие действия необходимо обосновать и установить интервалы времени между проведением очисток с указанием используемых методов.

При переходе к выпуску другого наименования ЛС проведение очистки оборудования обязательно, а применяемые процедуры должны быть валидированы. Валидация – это процесс документального подтверждения достижения разумной уверенности в том, что процесс, методы, оборудование или система делают то, для чего они предназначены, т.е. надежность, стандартность и воспроизводимость результата.

Валидацию процесса очистки оборудования проводят для каждой единицы оборудова- ния. Как правило, необходимо проводить валидацию только процесса очистки поверхно-

85

стей оборудования, непосредственно контактирующих с продукцией. Валидацию считают удовлетворительной при последовательном получении трех положительных результатов.

Можно сгруппировать похожие препараты с учетом их физических характеристик, со- става, дозировки (например, препараты, относящиеся к одной фармакотерапевтической группе или препараты одного наименования, но различной дозировки) или процессы и проводить валидацию только для одного представителя каждой группы. Такая практика, называемая «группированием» (bracketing), позволяет не проводить валидацию для каж- дого отдельного, но похожего препарата и процесса. Затем можно провести одно валида- ционное исследование в условиях наихудшего случая, в котором будут учтены все значи- мые критерии, такие как максимальная дозировка активного вещества, минимально до- пустимое количество остатков предыдущего продукта и др.

Ревалидацию следует проводить в случаях изменения оборудования, состава продукта, технологических процессов, процедуры очистки, а также периодически через определен- ные интервалы времени.

Оборудование, применяемое для производства ЛС, является критическим элементом, определяющим качество выпускаемой продукции. Проведение валидации очистки обору- дования включает в себя следующие этапы:

–процесс очистки оборудования;

–визуальную проверку чистоты оборудования на отсутствие видимых загрязнений;

–отбор проб;

–передачу проб в химическую и микробиологическую лаборатории отдела контроля качества;

–заполнение протокола валидации;

–анализ еще двух серий продукта;

–анализ полученных результатов и сравнение их с критериями приемлемости;

–составление отчета о валидации.

После окончания процесса валидации очистки и проведения всех необходимых анали- зов должен быть составлен отчет о валидации. Отчет должен включать:

–описание всех отклонений в процедурах очистки или отбора проб по сравнению с протоколом валидации;

–все результаты аналитических испытаний, включая все наблюдения, сделанные во время валидации;

–заключение по результатам испытаний со всеми необходимыми рекомендациями, сделанными на основании полученных результатов.

Отбор проб должен проводиться после окончания процесса очистки и сушки оборудо- вания в течение времени, указанного в протоколе валидации. При проведении процесса валидации очистки оборудования, оно должно быть проверено на наличие остатков ак- тивных фармацевтических субстанций, вспомогательных веществ, моющих средств.

Сначала следует провести визуальную проверку оборудования на наличие видимых ос- татков.

Прямой отбор проб с поверхности (метод мазков) используется для оценки качества очистки тех поверхностей оборудования, с которыми может соприкасаться продукт. Этот метод рекомендуется использовать для оборудования, имеющего неровные поверхности или не дающего возможности получить образцы методом смыва (мельницы, таблет-

прессы, гомогенизаторы). Пробы следует отбирать не менее чем с пяти участков с помо- щью трафарета, имеющего стандартный размер, например, 25 или 100 см2, и тампона, пропитанного растворителем для рассматриваемых активных веществ. Затем содержимое тампона экстрагируют и определяют количественный уровень активного вещества в жид- кости. Далее нужно рассчитать общее количество остатков, присутствующих на поверх- ности. Этот конечный уровень загрязнения должен удовлетворять критерию приемлемо- сти, установленному ранее при проведении экспериментальных исследований.

Предварительно следует определить также пригодность материала тампона и среды, используемых для отбора проб. Выбор материала тампона может повлиять на возмож- ность точного отбора пробы. Поэтому в экспериментальных исследованиях следует уста-

86

новить, какое количество активного вещества переходит с тампона в среду для отбора проб и/или в растворитель.

Метод смывов (анализ последних промывных вод – final rinse) удобен для оценки эф-

фективности очистки систем, к которым нет прямого доступа, или частей оборудования, которые нельзя снимать. Использование этого метода позволяет проводить отбор проб с большей площади поверхности, а также для очищаемых на месте систем.

При использовании этого метода очищенное и высушенное оборудование промывают небольшим количеством воды очищенной или воды для инъекций. К воде можно добавить небольшое количество спирта или поверхностно-активных веществ для увеличения рас- творения остатков активных веществ. Затем нужно отобрать и оценить пробы жидкости на содержание остатков активных веществ (мг/мл), а затем рассчитать общее количество со- держащихся в смывах остатков и сравнить полученные результаты с критериями прием- лемости. Часто в качестве жидкости для отбора проб используются пробы воды, приме- няемой для последнего ополаскивания оборудования.

Значительной трудностью при использовании данного метода является возможность получения большого разведения, поэтому количественное содержание активного вещест- ва не всегда можно будет определить имеющимся аналитическим методом. Поэтому сле- дует применять ограниченный общий объем жидкости, используемой для смыва, или кон- центрировать пробу нагреванием или с помощью вакуумной сушки с учетом стабильности остатков.

Однако частое использование каждого из названных выше методов по отдельности не обеспечивает требуемой надежности результатов. Для надежной оценки равномерности распределения остатков на поверхности оборудования нужно проанализировать пробы, полученные методом мазка с поверхности, в сочетании с пробами, полученными методом смывов. Кроме того, возможно использование метода «плацебо», заключающегося в про- изводстве серий плацебо на очищенном оборудовании в обычных производственных ус- ловиях с последующим исследованием их на наличие загрязнений.

Важным вопросом является оценка эффективности процедур очистки в отношении удаления остатков моющих средств. Моющие средства не входят в состав продукта. Они предназначены только для облегчения проведения очистки оборудования и не должны ос- таваться на оборудовании после последней промывки, поэтому требуется установить до- пустимые пределы содержания моющего средства после очистки, для чего необходимо знать их состав. В идеальном случае остатки моющих средств не должны быть обнаруже- ны. Во время проведения валидации процесса очистки необходимо учитывать способ- ность моющего средства к разложению.

Предприятие само должно установить допустимые пределы содержания остатков про- дуктов (критерии приемлемости), принимая во внимание используемые вещества и их те- рапевтическую дозу. Их значения должны быть обоснованными, достижимыми и под- дающимися проверке.

К установлению пределов может быть применен любой из следующих подходов:

–проведение валидации очистки для каждого из выпускаемых препаратов;

–группирование препаратов и выбор препарата, представляющего «наихудший слу- чай»;

–группирование препаратов по группам риска (например, легкорастворимые препара- ты, препараты со сходной активностью, высокотоксичные препараты, а также препараты, которые трудно обнаружить).

Согласно рекомендациям, допустимое количество остатков препарата должно соответ- ствовать следующим критериям:

–в максимальной суточной дозе препарата может содержаться не более 0,1% средней терапевтической дозы любого произведенного перед ним препарата;

–в препарате не должно содержаться более 10 ppm любого другого препарата;

–после завершения процедур очистки на оборудовании не должно быть видимых сле-

дов;

–предел содержания для определенных ингредиентов, являющихся аллергенами или

87

сильнодействующими веществами, должен быть ниже предела обнаружения, установлен- ного с помощью самых современных аналитических методов.

Многие медицинские препараты должны быть стерильными, т.е. быть свободными от присутствия в них каких-либо микро-организмов. Поддержание стерильности производи- мых медицинских препаратов является сложной проблемой фармацевтической промыш- ленности и требует немалых затрат. Нормы к микробиологической чистоте существуют и для нестерильных препаратов.

Отсутствие микроорганизмов в производственной и окружающей среде можно срав- нить с вакуумом. Микроорганизмы вездесущи, поскольку являются неизбежными спутни- ками жизни. Стерильные медицинские препараты не должны содержать не только пато- генных и/или условно-патогенных микроорганизмов, но и любых микроорганизмов, при- сутствие которых в препарате может нанести вред самому препарату и пациенту.

Существует два способа производства стерильных препаратов. Один способ заключа- ется в обеспечении стерильности на последней стадии производства – так называемая фи- нишная стерилизация, т.е. стерилизация в герметичной первичной упаковке. Примером могут служить многие лекарственные препараты, подвергаемые после изготовления и упаковки стерилизации.

Большинство же препаратов не выдерживают методов финишной стерилизации в упа- ковках. По этой причине значительная часть стадий производства таких препаратов нуж- дается в обеспечении условий асептики и стерильности, а также применении стерили- зующей фильтрации жидкостей.

Оба вида стерильной продукции должны производиться в чистых помещениях, требо- вания к которым содержатся в правилах GMP.

Пути проникновения микроорганизмов в готовые ЛС многообразны. Это сырье и про- межуточные продукты, вода и газы, используемые в производстве. Другим источником микробной контаминации является окружающая среда.

Меры, направленные на предотвращение микробной контаминации препарата в про- цессе его изготовления, должны быть адекватны степени опасности источника микробной контаминации. Изоляция от внешней среды достигается с помощью систем вентиляции, оснащенных соответствующими системами фильтров и обеспечивающими избыточное давление в чистых помещениях. Предотвращение микробной контаминации через источ- ники водогазоснабжения достигается с помощью стерилизации этих сред тепловым мето- дом или с помощью фильтров. Однако самую серьезную опасность микробной контами- нации представляет человек, который находится (работает) в чистом помещении.

Предотвращение микробной контаминации через человека достигается применением защитной (рабочей) одежды. Но даже при этих условиях производственная активность че- ловека сопровождается выделением в воздух микроорганизмов, хотя и в значительно меньшем количестве.

Эффективность защитной одежды весьма высока и позволяет до минимума снизить опасность микробной контаминации препарата.

Таким образом, если обеспечена стерильность исходных материалов, сырья и потреб- ляемых в производстве сред (воды, растворов, газов), если системой вентиляции обеспе- чена подача стерильного воздуха, то основное внимание должно уделяться мерам по пре- дотвращению микробного загрязнения производственной среды, причиной которого явля- ется находящийся в чистом помещении оператор.

88

6. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Одним из основных этапов фармакопейного анализа является количественное опреде- ление активного вещества в ЛС. Оно проводится в целях установления содержания ЛВ в препарате и заключения о возможности его использования с учетом высших разовых и суточных доз приема. Содержание активного вещества определяют в индивидуальном ви- де и в ЛС. На этом этапе испытаний используются традиционные методы аналитической химии: химические и физико-химические. Рассмотрим основные химические методы ана- лиза ЛВ – титриметрические. Обычно количественное содержание активного вещества в ЛС устанавливается по его химическому свойству, обусловленному наличием в составе определенной функциональной группы, катиона или аниона. Большинство этих методов обеспечивает достаточную точность определения, однако они не являются спе- цифическими, особенно для органических веществ.

В зависимости от типа реакций, лежащих в основе каждого метода, титриметрические методы разделяют на четыре группы: кислотно-основные, окислительно- восстановительные, осадительные и комплексонометрические. Они отличаются друг от друга природой используемых равновесий, индикаторами, стандартными растворами, а также способами определения эквивалентной массы. Наряду с этой классификацией в практике часто применяют разделение объемных методов в соответствии с типом ве- ществ, используемых в качестве титрантов, например, алкалиметрия, ацидиметрия, арген- тометрия, комплексонометрия, перманганатометрия, иодометрия и т.д. По способу прове- дения титрования различают методы прямого и обратного титрования.

Химические титриметрические методы количественного анализа имеют относитель- ную погрешность определения 0,3–0,5% при массе определяемого вещества 0,1–0,5 г.

Источниками ошибок являются измерительные инструменты (весы, мерная колба, пи- петка, бюретка) и фиксирование конечной точки титрования (КТТ). Для повышения пра- вильности определения ставят контрольный опыт. Он заключается в проведении всех опе- раций, предусмотренных методикой, в отсутствие определяемого компонента. Результат контрольного опыта вычитают из результата определения.

6.1. Кислотно-основное титрование лекарственных веществ

Согласно наиболее признанной теории кислот и оснований – протолитической теории Бренстеда и Лоури, кислотно-основные реакции осуществляются за счет переноса протона от кислоты к основанию. Иначе говоря, кислота является донором, а основание – акцепто- ром протонов.

Кислота и основание, которые отличаются содержанием протона, называются сопря- женными, например Н2О и ОН-; NH4+ и NH3; СН3 СООН и СН3СОО–.

Метод кислотно-основного титрования основан на реакции кислотно-основного взаи- модействия, которую в общем виде можно представить следующим образом:

НА + В

НВ+

+

А–

кислота основание сопряженная сопряженное кислота основание

Кислоты (нейтральные молекулы, катионы или анионы) могут отдавать протон рас- творителю или протон–координирующему основанию, при этом образуется ион гидро- ксония Н3О+ или в общем случае гидроксониевый ион. Чем сильнее донорская кислота, тем слабее соответствующее акцепторное основание:

Увеличение	Н2О + Н2О	Н3О+ + ОН–	Увеличение
кислотных	НСО3– + Н2О	Н3О+ + СО32–	основных

89

свойств	NH4+ + H2O	H3O+ + NH3	свойств
	HCl + H2O	H3O+ + Cl –

Сила кислоты или основания в значительной степени зависит от кислотно-основных свойств растворителя. В любом растворителе самой сильной кислотой является сольвати- рованный протон – ион лиония, а самым сильным основанием – ион лиана (анион раство- рителя). Так, в водном растворителе самой сильной кислотой является ион гидроксония Н3О+, а самым сильным основанием – ион гидроксида ОН–; в жидком аммиаке самая силь- ная кислота – ион аммония NH4+, а самое сильное основания – амид-ион NH2– ; в ледяной кислоте уксусной самое сильное основание ацетат-ион СН3СОО –, а самая сильная кислота

– ион ацетония СН3СООН2+.

Таким образом, метод кислотно-основного титрования основан на следующих реакци-

ях:

SH2+ + S– → 2SH

где SH – растворитель.

В частности, для водных растворов:

Н2О+ + ОН– → 2Н2О

Сила кислоты в водном растворе определяется тем, насколько полно она будет отда- вать протоны молекуле воды, а сила основания в том, насколько полно оно акцептирует протоны молекул воды, и оценивается константой равновесия реакции переноса протона между ними и молекулой растворителя. Чем больше константа равновесия, тем сильнее кислота или основание. Константу равновесия обозначают для кислоты Ка, для основа

ния – Кb.

Хлороводород в воде (НСl + H2O → Cl – + H2O+) является сильной кислотой, так как передача протона от НСl к Н2О происходит в гораздо большей степени, чем присоедине- ние Cl– к Н2О, равновесие реакции смещено значительно вправо и Ка>>1.

Сильными кислотами являются НСlО4, H2SO4, HI, HNO3 и др. У слабой кислоты прото- нодонорная способность гораздо слабее, чем у ионов гидроксония, и Ка мала, например, Ка уксусной кислоты равна 1,74·10 –5.

Непосредственным титрованием стандартными растворами щелочей и сильных кислот определяют содержание растворимых в воде сильных и слабых кислот и оснований, а также солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами, например на- трия гидрокарбоната, натрия тетрабората и др. Константы Ка и Кb кислот и оснований должны быть не менее 10–7, так как величина скачка титрования существенно зависит от

Кдисс. Так, при титровании 0,1 н растворов сильных кислот и щелочей скачок титрования составляет около 6 единиц рН; при Ка (Кb) = 10–3 –3–4 единицы рН; при Ка (Кb) = 10–5 – 2–

2,5 единицы рН; при Ка (Кb) = 10–8–10–9 скачок титрования вырождается в точку и опреде- ление конца титрования становится практически невозможным.

Растворы определяемых кислот и оснований не должны быть сильно разбавленными, поскольку величина скачка титрования зависит от концентрации титруемой кислоты или основания. Так, при титровании 0,1 н раствора сильной кислоты раствором щелочи, и на- оборот, скачок титрования составляет около 6 единиц рН, при концентрации 0,01 н – со- ответственно 3–4 единицы рН, при 0,001 н – 1–4 единицы рН, при 0,0001 н скачок титро- вания вырождается в точку. При титровании 0,001 н раствора сильной кислоты или щело- чи правильность определения резко падает. Таким образом, возможность определения ки- слот и оснований лимитируется как константой диссоциации определяемого вещества, так и его концентрацией в растворе.

Кроме прямого титрования, применяется обратное титрование (по остатку) и титрова- ние по заместителю.

Обратное кислотно-основное титрование принято для веществ, реагирующих со ще-

90