Автоматический элементный анализ основан на высокотемпературном (от 1100 °C до 1800 °C) окислительном разложении с последующим хроматографическим определением компонентов образовавшейся газовой смеси.

Для определения содержания элементов C, H, N и S в фармацевтических субстанциях проводят высокотемпературное окислительное разложение в потоке гелия, либо его смеси с кислородом в присутствии катализатора окисления. Последующее восстановление, как правило, протекает в присутствии катализатора и определение образующихся продуктов: углерода в виде CO₂, водорода в виде H₂O, азота в виде N₂, серы в виде SO₂, кислорода в виде CO, соответствующих определяемым элементам, проводят методом газовой хроматографии.

Метод автоматического элементного анализа может быть использован:

- для установления эмпирических формул вещества, в состав молекул которого входят: углерод (C), водород (H), азот (N), сера (S), а в ряде случаев и кислород (O) на основании данных элементного анализа на любой из этих элементов;

- с целью идентификации активной фармацевтической субстанции по молекулярной формуле вещества на этапе фармацевтической разработки.

Определение проводят на приборе - элементном анализаторе, основными составными частями которого являются:

- электронные микровесы или ультрамикровесы;

- узел (или блок) ввода пробы - автодозатор капсулированных (запечатанных в контейнеры из оловянной фольги) проб испытуемых образцов;

- окислительный и восстановительный реакторы, помещенные в электропечь;

- ловушки (поглотители);

- хроматографическая колонка;

- детектор по теплопроводности (входящий в стандартную комплектацию) или пламенно-фотометрический, или изотопный масс-спектрометр, или катарометрический;

- система для обработки данных и управления прибором.

Вследствие присутствия наполнителей при окислительном разложении фармацевтических субстанций образуется большое количество углерода диоксида (CO₂), мешающего определению азота. В связи с этим газохроматографическое определение азота проводится после предварительного поглощения углерода диоксида (вместе с серы диоксидом) и воды.

В качестве катализатора окисления обычно используют меди(II) оксид (CuO) с добавкой ванадия(V) оксида (V₂O₅) или кобальта(II,III) оксид (Co₃O₄) посеребренный. В качестве катализатора восстановления используют электролитическую медь.

Для поглощения углерода диоксида и серы диоксида (CO₂ и SO₂) используют ловушки с натронной известью, воды - с магния перхлоратом или освобождаются от воды в соединительных трубках, стенки которых селективно проницаемы для воды.

Метод применим как для твердых, так и для жидких фармацевтических субстанций.

Меди(II) оксид (CuO). Кусочки проволоки длиной 1 - 3 мм, толщиной около 1 мм, серого цвета. Поставляется фирмой-производителем элементного анализатора.

Кобальта(II,III) оксид (Co₃O₄) посеребренный. Гранулы черного цвета диаметром около 1 мм. Поставляется фирмой-производителем элементного анализатора.

При анализе испытуемых образцов в твердом или жидком состоянии используют дозаторы для твердых или жидких проб. Испытуемые образцы твердых фармацевтических субстанций тщательно растирают в агатовой ступке.

В качестве стандартных образцов используют ацетанилид, цистеин, метионин с установленным содержанием элементов - стандартные образцы для микроанализа.

Точные навески (от 0,5 до 1,5 мг стандартного образца или фармацевтических субстанции, или от 1,0 до 5,0 мг лекарственного препарата), взятые на ультрамикровесах с точностью до 0,001 мг, помещают в предварительно взвешенные пустые оловянные контейнеры. Запечатывают контейнеры с помощью специального устройства, взвешивают капсулированные образцы и помещают в кассету автодозатора. При увеличении количества катализаторов окисления и восстановления навеска может быть увеличена в 5 - 10 раз, при этом точность взвешивания может составлять 0,01 мг.

Проводят контрольный опыт, для чего с помощью автодозатора в реактор помещают пустые оловянные контейнеры (количество проб не больше трех); при этом регистрируется содержание определяемого элемента для каждой из них.

Затем последовательно сжигают по 3 - 4 навески капсулированных образцов (стандартного и испытуемого).

По полученным значениям площадей пиков стандартных образцов с учетом значения контрольного опыта автоматически строится калибровочный график и рассчитывается поправочный коэффициент (K) к площади пика определяемого элемента по формуле:

где y - содержание определяемого элемента в стандартном образце для микроанализа, %;

a₀ - навеска стандартного образца для микроанализа, мг;

S₀ - площадь пика на хроматограмме стандартного образца;

S_k - площадь пика на хроматограмме контрольного образца.

Содержание определяемого элемента в испытуемом образце действующего вещества (субстанции) в процентах (X_э) автоматически вычисляют по формуле:

где S - площадь пика на хроматограмме испытуемого образца;

a - навеска фармацевтической субстанции (в пересчете на сухое или безводное вещество), мг.

Содержание действующего вещества в субстанции в процентах (X) вычисляют по формуле:

где М.м - молекулярная масса фармацевтической субстанции;

А.м. - атомная масса определяемого элемента;

n - число атомов определяемого элемента в молекуле фармацевтической субстанции.

--------------------------------

<*> Навеску испытуемой фармацевтической субстанции выбирают такой, чтобы количество определяемого элемента, образовавшееся в результате сжигания навески испытуемого образца, было близко к количеству, образующемуся при сжигании навески стандартного образца.