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CONTROLE DE QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICO: MÉTODOS CLÁSSICOS Prof.º Janpson Gurgel Métodos Clássicos • Cor. • Solubilidade. • Poder Rotatório. • Ponto de Fusão. • Determinação da Pureza. Métodos Clássicos Cor de líquidos A avaliação da cor de líquidos é executada por comparação da solução sob análise – preparada conforme instruções na monografia – com as soluções- padrão de cor. O processo comparativo, deve ser executado em tubos de ensaio de vidro transparente e fundo chato, com diâmetro de 15 mm a 25 mm, do tipo empregado em ensaio limite de impurezas. Os tubos devem uniformes. Métodos Clássicos Cor de líquidos Padrões Básicos Solução base de cloreto de cobalto II Solução base de sulfato cúprico Solução de cloreto férrico Métodos Clássicos Limpidez dos líquidos Um líquido é considerado límpido quando, ao ser examinado, sua transparência corresponde à da água ou à do solvente utilizado, ou quando sua opalescência não é mais pronunciada que a da suspensão de referência I. Métodos Clássicos Ponto de Fusão É a temperatura na qual uma substância se encontra totalmente fundida. É uma propriedade intrínseca das substâncias, que é utilizada, para a confirmação da identidade das mesmas, assim como indicador de pureza. Fatores que influenciam o PF: quantidade da amostra, tamanho das partículas, eficiência na difusão do calor e a velocidade do aquecimento. Métodos Clássicos Ponto de Fusão A Faixa de fusão de uma substância é definida como a faixa compreendida entre a temperatura na qual a substância começa a se fluidificar ou formar gotas nas paredes do tubo capilar e a temperatura na qual a substância está completamente fundida. Uma das vantagens de se realizar o teste de PF em amostras de matérias-primas é o baixo custo e a rapidez nos resultados. Métodos Clássicos Ponto de Fusão Métodos Clássicos Ponto de Fusão Consta de um bloco metálico que pode ser aquecido à velocidade controlada, cuja temperatura pode ser monitorada por um sensor ou termômetro. O bloco permite que nele seja inserido o tubo capilar que contém a substância em ensaio e monitorar o processo de fusão por meio de controle visual ou automaticamente. Métodos Clássicos Solubilidade A solubilidade de uma substância orgânica => relacionada com a estrutura molecular => polaridade das ligações e da espécie química como um todo; “Polar dissolve polar, apolar dissolve apolar” ou “o semelhante dissolve o semelhante.” Métodos Clássicos Solubilidade Métodos Clássicos Solubilidade Métodos Clássicos Ligações Químicas Ligações de hidrogênio Forças de Van deWaalsDipolo-dipolo Forças de London Ligações covalentes 5 Métodos Clássicos5 Solubilidade Métodos Clássicos5 Métodos Clássicos5 Solubilidade Métodos Clássicos5 A solubilidade de substância pura em dado solvente, à temperatura constante, é parâmetro característico da substância, podendo, pois, servir para fins de identificação e avaliação de grau de pureza. Solubilidade O teste consiste na adição de porções crescentes de amostra a volumes constantes de solvente no qual a substância analisada mostra apenas ligeira solubilidade, visando à obtenção de solução saturada dessa substância. Métodos Clássicos5 Classificação Biofarmacêutica Métodos Clássicos5 Classificação Biofarmacêutica Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica É a propriedade que algumas substâncias líquidas ou solutos em solução apresentam de girar o plano de polarização da luz polarizada que sobre elas incide. É característica de muitas substâncias que apresentam centros quirais, constituídos, muito frequentemente, por átomos de carbono com quatro substituintes diferentes (centro assimétrico). Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica O número máximo de isômeros ópticos possíveis de uma molécula é de 2n, sendo n o número de centros assimétricos. As substâncias que giram o plano de polarização da luz no sentido dos ponteiros do relógio são denominadas dextrógiras ou isômeros ópticos (+); ao passo que as que giram o plano de polarização da luz na direção oposta são denominadas levógiras ou isômeros ópticos (-) (os símbolos d- e l-, que anteriormente eram usados para indicar isômeros dextro- e levo- . Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica As substâncias quirais cujas moléculas não são superponíveis, mas são imagens especulares, são denominadas enantiômeros. Apresentam as mesmas propriedades físico-químicas (densidade, índice de refração, momento dipolo-dipolo, pontos de ebulição e fusão), exceto que giram o plano de luz polarizada na mesma quantidade de graus em direções opostas, e suas reações com outras substâncias quirais apresentam características diferentes. Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica A polarimetria é uma técnica conveniente para diferenciar entre si os isômeros opticamente ativos a partir da medida da rotação óptica de uma substância; também é um critério importante de identidade e pureza enantiomérica, podendo ser empregada com fins quantitativos. Polarímetro Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica A rotação óptica varia com a temperatura, o comprimento de onda da luz incidente, o solvente utilizado, a natureza da substância e a sua concentração. Se uma solução contém duas substâncias opticamente ativas e estas não reagem entre si, o ângulo de desvio será a soma algébrica dos ângulos de desvio de ambas. Métodos Clássicos5 Determinação da Rotação Óptica Métodos Analíticos Métodos Analíticos Métodos Analíticos Espectrofotometria As técnicas espectrofotométricas são fundamentadas na absorção da energia eletromagnética por moléculas, o que depende tanto da concentração quanto de suas estruturas químicas. Técnica que ser utilizada como técnica de identificação e quantificação de substâncias. A partir do intervalo de frequência da energia eletromagnética aplicada, a espectrofotometria de absorção pode ser dividida em ultravioleta, visível e infravermelho. Espectrofotometria A radiação eletromagnética é uma forma de energia que se propaga como ondas e, geralmente, pode ser subdividida em regiões de comprimento de onda característico. Espectrofotometria A energia total da molécula envolve a energia derivada da vibração (energia vibracional, devida ao movimento relativo de átomos ou grupos de átomos constituintes da molécula); da rotação (energia rotacional, devida à rotação da molécula em torno de um eixo) e, normalmente, da energia eletrônica, gerada pela configuração de elétrons na molécula. As moléculas ao absorverem energia sofrem uma transição para um estado de maior energia ou estado excitado. A passagem ao estado excitado não é de natureza contínua, realizando-se, geralmente, em etapas chamadas de transições. Espectrofotometria A espectrofotometria NIR é amplamente utilizada para análises físicas e químicas, como por exemplo: quantificação e identificação de princípios ativos e excipientes, identificação de formas cristalinas e polimorfas, determinação do tamanho de partícula, padrão de desintegração e controle de processo. Na região do ultravioleta e visível, as transições são eletrônicas e ocorrem em porções da molécula chamadas de cromóforos. Estas transições compreendem promoções de elétrons de orbitais moleculares ocupados, geralmente, σ e π ligantes e não ligantes, para os orbitais de energia imediatamente superiores. Espectrofotometria Espectrofotômetros utilizados na região do ultravioleta e visível são dotados, fundamentalmente, de fonte de radiação; seletor de comprimento de onda; celas de absorção (cubetas), para inserção de soluções de amostras no feixe de luz monocromática; detector de radiação e uma unidade de leitura e de processamento de sinal. Lâmpadas: tungstênio e deutério. Cubetas: Quartzo. Instrumentação utilizada no ultravioleta (UV) e visível (VIS) Espectrofotometria Instrumentação utilizada no ultravioleta (UV) e visível (VIS)Métodos Analíticos Espectrofotometria Métodos Analíticos Espectrofotometria Espectrofotometria Na espectrofotometria UV/VIS o principal modo é a transmissão. Já a espectrofotometria NIR e MIR os espectros podem ser adquiridos utilizando o modo transmissão e reflexão. Espectrofotometria Lei de Lambert-Beer “A absorbância é diretamente proporcional a concentração da solução de amostra.” Lei de Lambert-Beer Se a luz passa através de uma solução sem absorção nenhuma (A igual a zero) a transmitância é de 100%. Por outro lado, se toda a luz é absorvida, a transmitância percentual é zero e a absorbância é infinita. Métodos Analíticos Cromatografia Métodos Analíticos Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Método em que a separação dos componentes de uma mistura ocorre através da migração diferencial sobre uma fase estacionária composta por uma fina camada de adsorvente aplicado sobre um suporte plano. A fase móvel por sua vez é constituída por diversas misturas de solventes e permanece no interior de um recipiente ou cuba de material transparente e inerte, geralmente vidro, permanecendo vedada, onde se deposita a cromatoplaca em posição vertical sob uma atmosfera saturada da fase móvel. Métodos Analíticos Cromatografia em Camada Delgada (CCD) • Separação e identificação de componentes, a partir de diferentes interações químicas. • São utilizadas duas Fases, a Móvel e a Estacionária. • A sílica é a FE e o metanol pode ser a FM. • Baixo custo e rapidez no resultado. Métodos Analíticos Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Métodos Analíticos Cromatografia em Camada Delgada (CCD) Obrigado!
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