Inleiding tot de
geneesmiddelenanalyse
n
Prof. Cabooter, eerste fase, semester 2
Hoofdstuk 1: Chemische Analyse
1.1. Het analytisch proces
Bestaat uit aantal algemene stappen:
1) Vraagstelling
Niet noodzakelijk uitgedrukt in termen van een chemische analyse
- Bv. drugvangsten
De vraag: hoeveel procent van de Vlaamse bevolking gebruikt cocaïne
o Oplossen op 2 manieren
1. Traditioneel: populatie-enquêtes
➔ Peilen naar algemene gezondheidsaspecten
➔ Leugens, onbetrouwbaar, …
➔ Niet iedereen in de bevolking, slechts een deel
2. Alternatief: analyse van afvalwater
Opname • Opsnuiven via de neus
cocaïne
Metabolisme • Van cocaïne
door lichaam
Ontstaan 2 • Benzoylecgonine (BZE)
metabolieten • Ecoginine methyl ester (EME)
• In urine: cocaïne +
Excretie metabolieten
Excretie komt in
afvalwater
terecht
Hoeveelheid
cocaïne +
metabolieten in
afvalwater
➔ Algemene vraag omgezet naar een specifieke vraag, iets dat we kunnen meten Wat is
de concentratie cocaïne en zijn belangrijkste metabolieten in afvalwater?
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
2) Gepaste analytische procedures selecteren
a. Zoeken in chemische literatuur
b. Nieuwe procedures bedenken
3) Staalname
= Procedure om representatief monster voor analyse te bekomen
2 verschillende types met elk een verschillende staalname
a. Homogeen: overal dezelfde samenstelling
b. Heterogeen: samenstelling afhankelijk van de plaats en/of tijd
o Willekeurig heterogeen = verschillen in samenstelling komen willekeurig voor
▪ Representatief staal nemen: eerst staal in segmenten verdelen, dan at random enkele stalen nemen
van het gewenste aantal segmenten → stalen samenvoegen = bulkstaal
o Gesegregeerd heterogeen = grote delen van het staal hebben duidelijk een verschillende samenstelling
▪ Representatief staal nemen: een gewogen combinatie van verschillende monsters op verschillende
plaatsen maken
In farmaceutisch onderzoek: monster als homogeen verondersteld (homogene witpoeders)
Begrippen
Lot Het geheel waaruit het monster (waarop de analyse moet
gebeuren) wordt genomen
Bv. Totaal aantal eenheden van een GM, onder dezelfde
omstandigheden geproduceerd
Bulkmonster Representatief deel van het lot voor analyse (of om als referentie te
bewaren)
Laboratoriummonster Homogeen monster, bekomen uit bulkmonster na voorbehandeling
(bv na mixen van een heterogeen bulkmonster)
Aliquot Kleine testhoeveelheid van het monster waarop de individuele
analyses worden uitgevoerd
Na staalname rekening houden met:
1. Bewaar bij juiste T en pH
2. Is het staal stabiel in functie van de tijd?
3. Vochtvrij houden
4. Degradatie vermijden (zonlicht, lucht, …)
5. Contaminatie vermijden
6. Is er een interactie met het recipiënt?
4) Staalvoorbereiding
Het staal in een vorm brengen geschikt voor analyse
- Oplossen in een geschikt solvent
- Filtreren (vaste deeltjes verwijderen)
- Solid-phase extraction: opzuiveren en pre-concentreren
- Interferentie: een andere verbinding dan deze die moet bepaald worden beïnvloedt het meetsignaal bij de
analyse → moet verwijderd worden
- Maskeren: transformatie van een interfererende verbinding naar een vorm die niet meer stoort
o . complexatiereactie
2
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
5) Analyse
Verschillende methoden/technieken gebruiken
Fysicochemisch
- Kleur- en neerslagreacties
- pH-meting
- Smelt- en kookpunt bepalen
- Titraties
Instrumenteel
- Spectrofotometrie (UV-vis, IR)
- Massaspectrometrie
- Scheidingstechnieken
o Chromatografie (dunnelaag, vloeistof, gas)
o Capillaire elektroforese
Vb. vloeistofchromatografie (VLC)
1
Vloeistofchromatografiekolom
- Stationaire fase: licht grijze lijn → geen dunne laag, maar kleine partikels
- Mobiele fase → ondervindt tegendruk wanneer ze door de kolom loopt (onder hoge druk)
Staal aan voorkant aanbrengen = staalintroductie/injectie
- Groene en rode bolletjes
- Gaan doorheen de mobiele fase en interageert met zowel de mobiele als de stationaire fase
o Meer affiniteit voor stationaire fase: trager door kolom bewegen
o Minder affiniteit voor stationaire fase: sneller door kolom bewegen
2
- Groen: meer affiniteit
- Rood: minder affiniteit
- Scheiding omdat ze met verschillende snelheden door de kolom migreren
3
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
3
- Na scheiding componenten door detector sturen (UV) → signaal visualiseren in chromatogram
o Elke piek overeen met andere component
o Positie = wat
o AUC = hoeveelheid van component in staal
▪ Gebruik van ijkcurve/standaardcurve → verband tussen gemeten/signaalwaarde en gekende
hoeveelheid te bepalen product
▪ Werkwijze
• Te bepalen analyt in verschillende gekende concentraties in de VLC injecteren
• Signaal analyseren
•
• .
• .
• .
• .
• .
• .
6) Interpreteren van resultaten, rapporteren
Metingen herhalen, standaardafwijking bepalen, betrouwbaarheid nagaan
7) Conclusies trekken
4
geneesmiddelenanalyse
n
Prof. Cabooter, eerste fase, semester 2
Hoofdstuk 1: Chemische Analyse
1.1. Het analytisch proces
Bestaat uit aantal algemene stappen:
1) Vraagstelling
Niet noodzakelijk uitgedrukt in termen van een chemische analyse
- Bv. drugvangsten
De vraag: hoeveel procent van de Vlaamse bevolking gebruikt cocaïne
o Oplossen op 2 manieren
1. Traditioneel: populatie-enquêtes
➔ Peilen naar algemene gezondheidsaspecten
➔ Leugens, onbetrouwbaar, …
➔ Niet iedereen in de bevolking, slechts een deel
2. Alternatief: analyse van afvalwater
Opname • Opsnuiven via de neus
cocaïne
Metabolisme • Van cocaïne
door lichaam
Ontstaan 2 • Benzoylecgonine (BZE)
metabolieten • Ecoginine methyl ester (EME)
• In urine: cocaïne +
Excretie metabolieten
Excretie komt in
afvalwater
terecht
Hoeveelheid
cocaïne +
metabolieten in
afvalwater
➔ Algemene vraag omgezet naar een specifieke vraag, iets dat we kunnen meten Wat is
de concentratie cocaïne en zijn belangrijkste metabolieten in afvalwater?
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
2) Gepaste analytische procedures selecteren
a. Zoeken in chemische literatuur
b. Nieuwe procedures bedenken
3) Staalname
= Procedure om representatief monster voor analyse te bekomen
2 verschillende types met elk een verschillende staalname
a. Homogeen: overal dezelfde samenstelling
b. Heterogeen: samenstelling afhankelijk van de plaats en/of tijd
o Willekeurig heterogeen = verschillen in samenstelling komen willekeurig voor
▪ Representatief staal nemen: eerst staal in segmenten verdelen, dan at random enkele stalen nemen
van het gewenste aantal segmenten → stalen samenvoegen = bulkstaal
o Gesegregeerd heterogeen = grote delen van het staal hebben duidelijk een verschillende samenstelling
▪ Representatief staal nemen: een gewogen combinatie van verschillende monsters op verschillende
plaatsen maken
In farmaceutisch onderzoek: monster als homogeen verondersteld (homogene witpoeders)
Begrippen
Lot Het geheel waaruit het monster (waarop de analyse moet
gebeuren) wordt genomen
Bv. Totaal aantal eenheden van een GM, onder dezelfde
omstandigheden geproduceerd
Bulkmonster Representatief deel van het lot voor analyse (of om als referentie te
bewaren)
Laboratoriummonster Homogeen monster, bekomen uit bulkmonster na voorbehandeling
(bv na mixen van een heterogeen bulkmonster)
Aliquot Kleine testhoeveelheid van het monster waarop de individuele
analyses worden uitgevoerd
Na staalname rekening houden met:
1. Bewaar bij juiste T en pH
2. Is het staal stabiel in functie van de tijd?
3. Vochtvrij houden
4. Degradatie vermijden (zonlicht, lucht, …)
5. Contaminatie vermijden
6. Is er een interactie met het recipiënt?
4) Staalvoorbereiding
Het staal in een vorm brengen geschikt voor analyse
- Oplossen in een geschikt solvent
- Filtreren (vaste deeltjes verwijderen)
- Solid-phase extraction: opzuiveren en pre-concentreren
- Interferentie: een andere verbinding dan deze die moet bepaald worden beïnvloedt het meetsignaal bij de
analyse → moet verwijderd worden
- Maskeren: transformatie van een interfererende verbinding naar een vorm die niet meer stoort
o . complexatiereactie
2
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
5) Analyse
Verschillende methoden/technieken gebruiken
Fysicochemisch
- Kleur- en neerslagreacties
- pH-meting
- Smelt- en kookpunt bepalen
- Titraties
Instrumenteel
- Spectrofotometrie (UV-vis, IR)
- Massaspectrometrie
- Scheidingstechnieken
o Chromatografie (dunnelaag, vloeistof, gas)
o Capillaire elektroforese
Vb. vloeistofchromatografie (VLC)
1
Vloeistofchromatografiekolom
- Stationaire fase: licht grijze lijn → geen dunne laag, maar kleine partikels
- Mobiele fase → ondervindt tegendruk wanneer ze door de kolom loopt (onder hoge druk)
Staal aan voorkant aanbrengen = staalintroductie/injectie
- Groene en rode bolletjes
- Gaan doorheen de mobiele fase en interageert met zowel de mobiele als de stationaire fase
o Meer affiniteit voor stationaire fase: trager door kolom bewegen
o Minder affiniteit voor stationaire fase: sneller door kolom bewegen
2
- Groen: meer affiniteit
- Rood: minder affiniteit
- Scheiding omdat ze met verschillende snelheden door de kolom migreren
3
, Hoofdstuk 1: Chemische analyse
3
- Na scheiding componenten door detector sturen (UV) → signaal visualiseren in chromatogram
o Elke piek overeen met andere component
o Positie = wat
o AUC = hoeveelheid van component in staal
▪ Gebruik van ijkcurve/standaardcurve → verband tussen gemeten/signaalwaarde en gekende
hoeveelheid te bepalen product
▪ Werkwijze
• Te bepalen analyt in verschillende gekende concentraties in de VLC injecteren
• Signaal analyseren
•
• .
• .
• .
• .
• .
• .
6) Interpreteren van resultaten, rapporteren
Metingen herhalen, standaardafwijking bepalen, betrouwbaarheid nagaan
7) Conclusies trekken
4
