Determinazione della rotazione specifica per mezzo di un polarimetro da laboratorio
L’accuratezza in un laboratorio farmaceutico è importante.
Lo sa bene chi, ogni settimana, attenendosi a quanto descritto nelle monografie dedicate, deve ricavare la rotazione specifica dei propri campioni.
Che cos’è la rotazione specifica?
La rotazione specifica è una misura influenzata da più fattori; risulta quindi evidente come sia indispensabile avere il pieno controllo di tutte queste variabili al fine di ottenere una misura attendibile.
Quali fattori influenzano la rotazione specifica?
Innanzitutto, la rotazione specifica dipenderà dalla temperatura a cui viene effettuata la misura, così come dalla lunghezza d’onda selezionata (basti pensare come una misura di rotazione ottica a 365 nm fornisce risultati tre volte maggiori di una effettuata a 589 nm). Inoltre, per un dato cammino ottico (lunghezza della cella), sarà importante conoscere la concentrazione del campione (espressa in g/100 ml).
L’attività ottica è una proprietà che appartiene esclusivamente alle sostanze chirali: molecole non sovrapponibili alla loro immagine speculare.
La normale luce monocromatica che emerge da una lampadina consiste in un numero infinito di onde oscillanti in tutti i possibili piani perpendicolari alla linea di propagazione. Un polarizzatore è un tipo speciale di fessura o apertura che permette alla luce che si propaga su un piano di passarvi attraverso. Quando questa luce interagisce con una sostanza chirale accelera o rallenta e l’effetto che ne consegue è una rotazione apparente della luce polarizzata nel piano.
Le molecole che spostano l’angolo in senso orario sono note come destrogire (“che girano a destra”), d o (+), mentre quelle che spostano l’angolo in senso antiorario sono chiamate levogire (“che girano a sinistra”), l, o (-).
Perché è importante la determinazione della rotazione specifica
La determinazione della rotazione specifica è fondamentale, per esempio, nella valutazione dell’eccesso enantiomerico (purezza ottica). Questa misura è indice di quanto un enantiomero è presente in eccesso rispetto alla miscela racemica.
Infatti, l’eccesso enantiomerico può essere calcolato mettendo a confronto la rotazione specifica [α] determinata per una data miscela e la rotazione specifica [α] dell’enantiomero puro, secondo la relazione:
ee = ([α] miscela / [α] enantiomero puro) x 100.
Un moderno polarimetro è in grado di gestire tutti i fattori in gioco utili per la misura della rotazione specifica di un campione.
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1. Selezione del metodo
Grazie ad Autopol V Plus con AutoFill molteplici metodi possono essere salvati e richiamati all’occorrenza.
Ogni metodo contiene le informazioni essenziali al fine di ottenere la misura desiderata. Possiamo decidere la temperatura di prova, la lunghezza d’onda (a esempio la 589 nm, una tra le sei disponibili) e il numero di misure che vogliamo effettuare sul nostro campione. Inoltre, possiamo decidere se vogliamo ottenere una misura di rotazione specifica. In caso affermativo l’utente potrà, in seguito, inserire parametri fondamentali quali la concentrazione e la perdita all’essicamento.
2. Caricamento del campione tramite AutoFill
Il campione viene semplicemente versato all’interno dell’imbuto posizionato al di sopra del banco ottico.
Una comoda tacca indica il livello massimo da raggiungere in fase di caricamento. Una volta chiuso il tappo, siamo pronti a premere il tasto Load e a caricare il campione all’interno della cella di misura.
3. Misura
La cella è perennemente posizionata all’interno del banco ottico ed è a contatto con il sistema Peltier (Temptrol) che ne regola la temperatura, mantenendola costante durante la misura (ad esempio a 25°C).
Il campione viene portato all’interno della cella dal sistema AutoFill. Il canale viene poi pressurizzato e il campione raggiunge la cella realizzata in materiale ceramico (in grado di garantire un’elevata resistenza all’attacco degli acidi).
Il sistema verifica automaticamente la stabilità della misura, richiede l’inserimento dei dati necessari (concentrazione e perdita all’essicamento) e acquisisce i risultati.
4. Archiviazione dei risultati e generazione dei report
Al termine della misura i risultati vengono automaticamente salvati e viene emesso il report (in conformità a 21CFR Part 11 e con la disponibilità della firma elettronica). Il tutto senza dover mai manipolare la cella e senza dover eseguire calcoli al di fuori della macchina.
Il dato di rotazione specifica sarà disponibile direttamente nella memoria dello strumento e nel rapporto di prova.
5. Pulizia e predisposizione a nuova analisi
Una volta terminata la prova in corso è possibile svuotare la cella e pulirla con i solventi più adatti sempre attraverso il sistema AutoFill.
Anche in questo caso la cella non deve essere spostata e l’intera procedura è assistita. Ciò rende più pratico l’approccio allo strumento e minimizza la possibilità di errori da parte degli operatori, standardizzando l’intera procedura e, infine, garantendo un’elevata ripetibilità dei risultati.
Conclusione
Abbiamo visto come grazie a un’adeguata strumentazione scientifica sia possibile determinare direttamente in macchina il dato della rotazione specifica, senza la necessità di calcoli o valutazioni esterne.
Al contempo, è altresì chiaro come la componente di automazione possa supportare i laboratori più esigenti nell’ottenere risultati estremamente attendibili, standardizzando l’intero processo di misura e gestendo tutti i dati e i controlli attraverso Autopol V Plus con AutoFill.
