ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE

Transkript

1 LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) F Imobilizace na alumosilikátové materiály Vedoucí práce: Ing. Eliška Leitmannová, Ph.D. Umístění práce: laboratoř F07, F08 1

2 Úvod Imobilizace aktivních materiálů na různé materiály je hojně využívána již poměrně dlouhou dobu. Velmi široké uplatnění nachází ve farmaceutickém průmyslu jako náhrada potahovaných tablet a nebo v průmyslu kosmetickém jako součást pracích prášků pro udržení dlouhodobého vonného efektu. Vlastní laboratorní práce je zaměřena na osvojení si manipulace s materiály citlivými na vzduch nebo vzdušnou vlhkost a stanovení množství uchycené aktivní složky. Postup laboratorní práce Imobilizace na zvolený materiál je prováděna s využitím Schlenkových technik. Zvolené materiály (alumosilikáty) jsou silně hydroskopické a při imobilizaci vlastní zvolené aktivní substance by mohlo dojít k pokrytí povrchu materiálu vzdušnou vlhkostí a povrch by byl nepřístupný pro imobilizaci. Schlenkova technika sestává z vakuové linky a Schlenkovy baňky (viz obrázek 1). Obrázek 1: Schéma aparatury pro práci za inertní atmosféry Příprava nosiče Navážený suchý nosič (300 mg) v práškové formě je kvantitativně převeden do Schlenkovy baňky s magnetickým míchadlem (vše předem zváženo). Baňka je napojena na linku a uzavřena silikonovým septem. Pro odstranění kyslíku z materiálu je provedena 2

3 sekurace (střídání vakua s průtokem argonu) za míchání. Poté je baňka odpojena z linky tak, aby byla zaplněna inertem. Příprava aktivní složky Aktivní složka (100 mg) je rozpuštěna v daném bezvodém rozpouštědle (20 30 ml) a roztok převeden do Schlenkovy baňky s míchadlem. Baňka je připojena k lince a uzavřena silikonovým septem, které je propíchnuto jehlou, tak aby inert mohl volně protékat. Za míchání při maximálních otáčkách míchačky je cca 20 min vyměněn vzduch v rozpouštědle za inert. Poté je baňka odpojena z linky tak, aby se do ní již nedostal žádný vzduch. Výpočet koncentrace aktivní složky v roztoku! Imobilizace Dalším krokem je převedení roztoku aktivní složky na pevný nosič. Převedení kapaliny bez přístupu vzduchu se provádí působením přetlaku inertního plynu na jeden z konců filtrační kanyly, který je ponořen v roztoku. Baňka s roztokem se připojí na vakuovou linku a přes septum je protažena kanyla. Druhý konec kanyly je veden do baňky s nosičem, kde je také vývod plynu. Po propojení obou baněk je kanyla ponořena do roztoku a ten je převeden na nosič. Po převedení je baňka se suspenzí uzavřena tak, aby se do ní nemohl dostat vzduch a okamžikem započetí míchání začíná vlastní imobilizace. V pravidelných intervalech jsou ze suspenze odebírány vzorky a stanovován neuchycený obsah aktivní složky pomocí UV spektrometrie. Intervaly odběru vzorku: 1. vzorek 10 min 2. vzorek 60 min 3. vzorek 120 min 4. vzorek 180 min atd. Odběr vzorků Při odběru vzorků se vypne míchání, baňka do které proudí inert se otevře a automatickou pipetou se odebere 1 ml suspenze. Pokud je potřeba, vzorek je odstředěn a naředěn na potřebnou koncentraci. 3

4 Stanovení množství aktivní složky Množství aktivní složky v roztoku nad pevnou fází je stanovováno pomocí UV/VIS spektrometrie s využitím přístroje Lambda 35. Princip metody je založen na absorpci záření z ultrafialové nebo viditelné oblasti světelného spektra vzorkem. Měří se tedy absorbance v závislosti na vlnové délce záření. Spektra látek jsou charakteristická, protože každá funkční skupina molekuly absorbuje záření jinak. Pro stanovení koncentrace je výhodné vybrat ze spektra jedinou vlnovou délku absorpčního maxima a při této vlnové délce měřit hodnotu absorbance. Nejprve je nutné nalézt vhodné maximum a změřit kalibrační křivku tj. závislost absorbance v daném maximu na koncentraci stanovované látky. Pro nalezení vhodného maxima a zároveň optimální maximální koncentrace se měří celé UV/VIS spektrum vzorku ( nm). Začíná se od koncentrace použité při imobilizaci a poté se vzorek případně ředí. Maximální absorbance by se měla pohybovat do cca 2. Vhodné maximum se volí individuálně, nejčastěji jako charakteristický pík spektra. Při práci s kyvetami je nutné aby křemenný povrch, kterým prochází světlo byl čistý a nedocházelo k rušení stanovení. Měření se provádí vždy nejprve proti čistému rozpouštědlu a poté se měří samotný vzorek. Pro stanovení kalibrační křivky je nutné připravit minimálně 5 roztoků aktivní látky v daném rozpouštědle o různé, ale přesně známé koncentraci. Přístroj poté vyhodnotí kalibrační křivku jako závislost absorbance na koncentraci a při dalších měřeních je koncentrace automaticky dopočítávána. Vzorek získaný při imobilizaci je případně nutné doředit na hodnotu odpovídající kalibrační křivce. Z koncentrace aktivní složky v roztoku je nutné vypočítat imobilizované množství v gramech. Měření kalibrační křivky se provádí v průběhu imobilizace. Ukončení imobilizace Po skončení imobilizace (optimálně ve 3 po sobě následujících vzorcích se nemění koncentrace aktivní složky v roztoku) se vypne míchání a suspenze je odstředěna. Matečný louh je dekantován a je v něm stanoveno množství aktivní složky. Pevná fáze je 4

5 třikrát promyta rozpouštědlem (přidání rozpouštědla, zamíchání a odstředění) a po každém promytí je stanoven obsah aktivní složky. Poté je převeden zpět do Schlenkovy baňky a vysušen za vakua při laboratorní teplotě (do vymražováku je nutné vložit suchý led v lihu). Po vysušení je získaný produkt zvážen. Obsah protokolu: Specifikace aktivní složky, nosiče a rozpouštědla Stručný postup práce Koncentrace aktivní složky na počátku (mmol/l) Kalibrační křivka s hodnotami koncentrací a absorbancí Závislost imobilizovaného množství na čase (z odebraných vzorků) Hmotnost produktu Konečné imobilizované množství (mg/mg) 5