مقدمه
طیف‌سنجی جذب اتمی (Atomic Absorption Spectroscopy – AAS) یکی از روش‌های پیشرفته در تجزیه و تحلیل شیمیایی است که برای اندازه‌گیری دقیق غلظت فلزات در نمونه‌های مختلف به کار می‌رود. این تکنیک به دلیل دقت بالا، حساسیت زیاد و قابلیت اندازه‌گیری عناصر در مقادیر بسیار کم، در صنایع گوناگون از جمله داروسازی، صنایع غذایی، محیط‌زیست و متالورژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در صنعت داروسازی، کنترل ناخالصی‌های فلزی در مواد اولیه، فرآورده‌های نهایی و بسته‌بندی داروها یک الزام ضروری است، زیرا برخی از فلزات در غلظت‌های بالا می‌توانند برای انسان سمی و خطرناک باشند. به همین دلیل، AAS به عنوان یک ابزار کلیدی در کنترل کیفیت دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این مقاله به بررسی اصول عملکرد AAS، انواع روش‌های آن، مزایا و محدودیت‌ها، و کاربردهای گسترده آن در صنعت داروسازی می‌پردازد.
اصول طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS)
طیف‌سنجی جذب اتمی بر این اصل استوار است که هر عنصر در یک طول‌موج خاص، تابش نوری را جذب می‌کند. این ویژگی منحصربه‌فرد امکان شناسایی و اندازه‌گیری دقیق غلظت فلزات مختلف را فراهم می‌کند.
مراحل اصلی عملکرد AAS:
1. اتمیزه شدن نمونه → نمونه ابتدا به حالت بخار یا گاز اتمی تبدیل می‌شود.
2. جذب نور → نور با طول‌موج خاص از میان بخار اتمی عبور کرده و جذب می‌شود.
3. اندازه‌گیری جذب → میزان جذب نوری متناسب با غلظت عنصر مورد نظر است و از آن برای محاسبه مقدار عنصر استفاده می‌شود.
منبع نوری مورد استفاده در AAS معمولاً لامپ کاتدی (Hollow Cathode Lamp – HCL) است که نوری با طول‌موج مشخص برای هر عنصر تولید می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود AAS روشی انتخابی و اختصاصی برای اندازه‌گیری عناصر فلزی باشد.
انواع روش‌های طیف‌سنجی جذب اتمی
AAS دارای دو روش اصلی برای اتمیزه کردن نمونه‌ها است:
۱. طیف‌سنجی جذب اتمی با شعله (Flame AAS – FAAS)
در این روش، نمونه مایع از طریق یک مشعل گازی به داخل شعله هدایت شده و اتمیزه می‌شود. این روش برای اندازه‌گیری فلزات در غلظت‌های بالا مناسب است و معمولاً در آن از شعله‌های استیلن-هوا یا استیلن-اکسید نیتروژن استفاده می‌شود.
۲. طیف‌سنجی جذب اتمی با کوره گرافیتی (Graphite Furnace AAS – GFAAS)
این روش به جای شعله، از یک کوره گرافیتی برای اتمیزه کردن نمونه استفاده می‌کند که امکان اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم فلزات (ppb یا کمتر) را فراهم می‌کند. به دلیل افزایش حساسیت، این روش در کنترل کیفیت دارویی و آنالیز عناصر سمی مانند سرب و کادمیوم بسیار مفید است.
مزایا و محدودیت‌های AAS
✅ مزایای طیف‌سنجی جذب اتمی:
• حساسیت و دقت بالا → امکان تشخیص مقادیر بسیار کم فلزات.
• گزینش‌پذیری بالا → هر عنصر دارای طول‌موج مشخصی است، بنابراین AAS روشی بسیار انتخابی است.
• آنالیز سریع → معمولاً هر نمونه در کمتر از چند دقیقه تحلیل می‌شود.
• حد تشخیص پایین (LOD) → امکان اندازه‌گیری فلزات در محدوده ppb و ppt.
❌ محدودیت‌های AAS:
• نیاز به اتمیزه‌سازی نمونه → برای برخی نمونه‌های پیچیده، آماده‌سازی خاص لازم است.
• محدود به عناصر فلزی → برای ترکیبات غیر فلزی کاربرد ندارد.
• اندازه‌گیری تک‌عنصری → در هر مرحله فقط یک عنصر اندازه‌گیری می‌شود (برخلاف ICP که چندین عنصر را همزمان اندازه‌گیری می‌کند).
کاربردهای کلی AAS در صنایع مختلف
AAS در بسیاری از صنایع کاربرد دارد، از جمله:
✔ آنالیز فلزات سنگین در آب و فاضلاب
✔ کنترل کیفیت در صنایع غذایی (مثلاً بررسی میزان آهن، روی و مس در مواد غذایی)
✔ بررسی آلاینده‌های فلزی در محیط‌زیست
✔ آنالیز فلزات در نمونه‌های بیولوژیکی (خون، ادرار، بافت‌ها)
کاربرد AAS در کنترل کیفیت دارویی
یکی از مهم‌ترین کاربردهای AAS در صنعت داروسازی، اندازه‌گیری ناخالصی‌های فلزی در مواد اولیه و محصولات نهایی است. فلزات سمی مانند سرب، کادمیوم، جیوه و آرسنیک حتی در غلظت‌های پایین می‌توانند اثرات سمی داشته باشند و برای سلامت بیماران خطرناک باشند.
AAS به عنوان یک روش استاندارد در فارماکوپه‌های بین‌المللی (USP، EP، BP) برای کنترل کیفیت داروها استفاده می‌شود.
کاربردهای اصلی AAS در QC دارویی:
✔ بررسی ناخالصی‌های فلزی در API (ماده موثره دارویی)
✔ کنترل کیفیت قرص‌ها، کپسول‌ها، شربت‌ها و تزریقات
✔ بررسی میزان فلزات در بسته‌بندی‌های دارویی (مثلاً بررسی احتمال مهاجرت فلزات از بسته‌بندی به دارو)
✔ تعیین غلظت عناصر حیاتی در مکمل‌های دارویی (مانند مکمل‌های آهن، روی و منیزیم)
برای مثال، در کنترل کیفیت داروی سولفات آهن (Iron Sulfate)، AAS می‌تواند مقدار دقیق آهن (Fe) را اندازه‌گیری کرده و اطمینان حاصل کند که غلظت آن مطابق با استانداردهای فارماکوپه‌ای است.
همچنین، در تولید داروهای تزریقی، وجود مقادیر بیش از حد مجاز فلزات سنگین می‌تواند باعث مسمومیت و عوارض جانبی شدید شود. بنابراین، AAS یک ابزار ضروری در تضمین ایمنی و کیفیت داروها است.
نتیجه‌گیری
طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) یک روش قدرتمند، دقیق و حساس برای اندازه‌گیری غلظت فلزات در داروها و مواد اولیه دارویی است. این تکنیک نقش مهمی در کنترل کیفیت دارویی، تضمین ایمنی بیماران و رعایت استانداردهای جهانی دارد.
به دلیل توانایی آن در تشخیص مقادیر بسیار کم فلزات، AAS یکی از روش‌های تحلیلی استاندارد در آزمایشگاه‌های دارویی محسوب می‌شود. با استفاده از این تکنیک، تولیدکنندگان دارویی می‌توانند خطرات ناشی از فلزات سمی را کاهش داده و محصولاتی ایمن و باکیفیت به بازار عرضه کنند.
