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1 Université de Constantine III Faculté de Médecine PR Bensmail Département de

1 Université de Constantine III Faculté de Médecine PR Bensmail Département de Pharmacie Laboratoire de Chimie Analytique 6ème Année Constantine les 5 et 7 Mars 2013 Dr B.ACHOUR-BOUAKKAZ I) INTRODUCTION II) RAPPEL DES METHODES ANALYTIQUE 1) Méthodes d’analyses chimiques 2) Méthodes d’analyses instrumentales III) CHOIX D’UNE METHODE ANALYTIQUE III1) METHODES D’IDENTIFICATION a) Matière première b) Milieux biologiques III2) METHODES DE DOSAGE a) Matière première b) Formes pharmaceutiques (produit fini) c) Milieux biologiques DEMARCHE METHODOLOGIQUE EN ANALYSE PHARMACEUTIQUE 2 I-INTRODUCTION -La chimie analytique est une science fondamentale, elle regroupe les méthodes en analyse chimique qualitative et quantitative. L’analyse chimique a fait preuve de beaucoup d’innovations, avec l’automatisation des méthodes analytiques utilisant des instruments très puissants et très performants en sensibilité et spécificité. Pour conseiller la meilleure méthode afin de résoudre le problème d’analyse, il existe une science appelée chimiométrie. La chimiométrie regroupe l’ensemble des méthodes d’exploitation (statistiques) pour résoudre le problème posé en s’appuyant sur l’outil informatique. Elle cherche a apporté une réponse correcte par exploitation des résultats afin de réduire le nombre d’essais pour les analyses longues et couteuses. La chimie analytique englobe donc l’analyse chimique et la chimiométrie. En effet des méthodes d’analyses fiables sont requises pour assurer la conformité avec la réglementation nationale et internationale dans tous les domaines d’analyse et celui du domaine pharmaceutique. Le laboratoire d’analyse doit prendre les dispositions appropriées pour s’assurer qu’il est en mesure de fournir les données de niveau de qualité requis par l’utilisation de méthodes validées en respectant les critères de validation. - Répétabilité - Reproductibilité - Spécificité - Linéarité - Robustesse - Limite de détection et de quantification I) Rappel des méthodes analytiques : - Méthodes chimiques d’analyse - Méthodes instrumentales d’analyse 1) Méthodes chimiques d’analyse : Elles sont caractérisées par leur simplicité, leur rapidité de mise en œuvre et un faible coût du matériel. Elles sont décrites dans la pharmacopée et appliquées aussi bien pour les matières premières que pour les formes pharmaceutiques simples. On distingue : 3 - Méthodes protométriques - Méthodes d’oxydoréductions - Méthodes compléxométriques - Méthodes par précipitations - Méthodes de dosage par paires d’ions Ces techniques manquent de spécificité et sont difficilement applicables aux mélanges complexes sans extractions préalables des constituants à doser. Mais elles ont toujours leur place parmi les méthodes actuelles des différentes pharmacopées. a) Protométrie en milieu aqueux et non aqueux : - Il s’agit de réactions acide/base selon la définition de Bronsted mettant en jeux des protons d’où le nom de protométrie. La protométrie est une méthode bien adaptée aux matières premières, et adaptable dans certains cas au produit fini (forme pharmaceutique). Elle reste actuellement une méthode de base pour le contrôle de la matière première dans l’industrie pharmaceutique. La méthode est décrite dans la pharmacopée française, dans la pharmacopée européenne et dans d’autres pharmacopées. On distingue deux grands types de protométrie : - Protométrie en milieu aqueux = s’applique essentiellement aux acides et bases minéraux (généralement forts en milieux aqueux). Peu de molécules organiques d’intérêt pharmaceutique peuvent être dosées par ces méthodes (acide/base organiques faibles). Le point de fin de titrage est déterminé soit par les indicateurs colorés, soit par potentiométrie. - Protométrie en milieux non aqueux = met en jeux des réactions acide/base dans des solvants autres que l’eau. Elle sera mise en œuvre quand :  le composé à doser est insoluble dans l’eau  la force de l’acide ou de la base est trop faible pour être dosé en milieu aqueux.  Mélange de polyacides ou polybases Elle nécessite un bon choix du solvant (solvants peu toxiques et peu chers) Exemple : le benzène permet le dosage des bases organiques mais il est peu employé à cause de sa toxicité b) La compléxométrie = est une des méthodes volumétriques les plus utilisées, en particulier pour le dosage des matières premières pharmaceutiques. Elle est 4 largement décrite dans la pharmacopée pour la détermination du titre des sels de métaux bivalents ou trivalents soit par méthode directe, soit par retour. - En analyse qualitative elle est utilisée pour :  L’identification de ligands dans les essais limites des matières premières (recherche d’impuretés).  Comme réactions d’identification d’une matière première - En analyse quantitative : la formation de complexes peut donner lieu à de très nombreuses exploitations quantitatives.  dosages compléxométriques ou compléxonométriques utilisant E.D.TA, Na2 ou complexon III dans les méthodes volumétriques pour la détermination des sels de métaux bivalents ou trivalents, soit par méthodes direct ou par méthodes en retour.  Dosages spectroscopiques : lorsqu’un complexe est fortement coloré, il peut être exploité dans un dosage colorimétrique Exemple dosage du Fer (Fe2+) Les méthodes complexométriques sont aussi précises que la spectroscopie d’absorption atomique S.A.A, mais beaucoup moins spécifique et sensible. La compléxométrie est préférée parfois à la S.A.A pour des raisons de simplicité et du coût du matériel. c) Méthodes d’oxydoréduction = un grand nombre d’applications simples, précises et dont la mise en œuvre est généralement peu couteuse. Les différentes techniques couramment utilisées sont : - La manganimétrie utilisant le pouvoir oxydant du permanganate du potassium KMnO4. Exemples d’applications :  Dosage des sels ferreux et sels ferriques  Dosage de l’eau oxygénée  Dosage des sucres réducteurs (méthode de Bertrand) très utilisée en bromatologie - La chromimétrie = utilisant le pouvoir oxydant du bichromate de potassium K2Cr2O7 c’est une technique connue pour le dosage de l’éthanol (Méthode de Cordebard) - L’halogénométrie : comprend l’ensemble des méthodes qui utilisent les propriétés oxydoréductrices des principaux halogènes (chlore, iode, brome, ) chlorométrie, iodométrie, bromométrie 5 - Periodimétrie. Comprend l’ensemble des méthodes de dosage utilisant les propriétés oxydantes du système oxydoréducteur I+7/ I+5 Ces techniques sont peu spécifiques, ce qui limite leur emploi au contrôle des matières premières. En effet dans le cas d’un mélange de constituants (produit fini, milieu biologique), il est préférable d’utiliser une méthode d’analyse plus spécifique. 2) Méthodes instrumentales d’analyse : a) Méthodes chromatographiques : ce sont des méthodes de séparation, d’identification, et de dosage. Principe général : il est basé sur la répartition des substances du mélange à analyser entre deux phases, l’une mobile et l’autre stationnaire La phase mobile peut être : - liquide et on parle de chromatographie en phase liquide. - un gaz et on parle de chromatographie en phase gazeuse. - Un fluide supercritique et on parle de chromatographie en phase supercritique. Couplée à des systèmes de détection très puissants, la chromatographie est très utilisée en analyse pharmaceutique : - Matières premières - Produits finis - Surtout le dosage des médicaments dans les milieux biologique (sang et urine) Les différentes techniques de chromatographie : - La chromatographie sur couche mince (C.C.M) ou appelée aussi chromatographie planaire. Utilisant des plaques sur laquelle est déposée la phase stationnaire en une couche très mince. La révélation ou la détection des substances se fait sur la plaque, il s’agit d’une chromatographie par développement. Chaque substance est caractérisée par son facteur de retardement ou facteur de rétention Rf mesuré directement sur la plaque L’identification d’une substance se fait en comparant son Rf avec le Rf d’une substance de référence (étalon). La C.C.M est très utilisée pour l’identification et la détermination de la pureté de la matière première.( méthode pharmacopée) Utilisée aussi pour la détection des médicaments dans les milieux biologiques (toxicologie) 6 - La chromatographie en phase gazeuse C.P.G : C’est une méthode de séparation sur colonne, utilisée pour les substances volatiles ou volatilisables véhiculées par un gaz inerte appelé gaz vecteur. Les applications de la C.P.G sont nombreuses. Dans le domaine pharmaceutique elle est utilisée en analyse qualitative et quantitative  En analyse qualitative : les grandeurs de rétention volume ou temps de rétention sont caractéristiques d’une substance ; elles peuvent être utilisées dans un but d’identification. - pour vérifier la pureté de certaines matières premières. -Séparation des médicaments d’une même famille en toxicologie.  En analyse quantitative : l’analyse quantitative est basée sur la mesure de la surface du pic enregistré puisqu’elle est proportionnelle à la quantité de substance éluée. Du fait de sa sensibilité, la C.P.G a permet le développement des dosages des médicaments surtout dans les milieux biologiques Plusieurs types de détecteurs peuvent être utilisés, de sensibilité et spécificité variables. On peut citer comme détecteurs :  L’ionisation de flamme (FID : flamme ionisation detector) le plus utilisé  Le catharomètre  Capture d’électrons  Détecteur thermoïonique Avec l’utilisation des colonnes capillaires très performantes, et le couplage avec d’autres méthodes d’analyse comme :  La spectrométrie de masse C.PG/Masse  La spectrométrie Infrarouge C.P.G/IR A permet les identifications complexes. - La chromatographie en phase liquide = c’est la plus ancienne des méthodes chromatographiques. ( expérience de Mickael Tswest = séparation des pigments colorés par l’éther de pétrole utilisé comme phase mobile sur une colonne remplie de carbonate de calcium qui constitue la phase stationnaire) d’où le nom de chromatographie : chroma du grec signifie couleur. Avec l’utilisation de phases stationnaires de fine granulométrie diamètre des grains environ 3um, et les pompes puissantes. La chromatographie liquide a changé de nom est devenu :  uploads/Management/ controle-physico-chimique-des-medicaments.pdf