Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
Петрова Ирина Константиновна
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРОВАННЫХ ГАЛОГЕНОВ В
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
РЯДА ОСНОВАНИЙ И СОЛЕЙ
14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
Самара - 2012
Диссертационная работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научный руководитель: Абдуллина Светлана Геннадиевна
кандидат химических наук, доцент
Официальные оппоненты: Халиуллин Феркат Адельзянович
доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Башкирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Гармонов Сергей Юрьевич
доктор химических наук, профессор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ведущая организация:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский университет дружбы народов
Защита состоится 02 ноября 2012 г. в 10.00 часов на заседании Диссертационного совета Д 208.085.06 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 443079, г. Самара, пр. К.Маркса, 165 Б.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (г. Самара, ул. Арцыбушевская, 171).
Автореферат разослан л________________ 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат фармацевтических наук,
доцент И.К. Петрухина
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Совершенствование контроля качества лекарственных средств является одной из основных задач отечественной фармации. Непрерывно возрастающие требования к качеству фармацевтических субстанций и изготовленных из них лекарственных форм создают предпосылки для совершенствования имеющихся и создания новых аналитических разработок, выполненных с использованием современной инструментальной базы. К числу достаточно эффективных аналитических методов, позволяющих экспрессно и с высокой точностью количественно определять соединения различной структуры, относится кулонометрия. Из двух основных вариантов кулонометрии - потенциостатического и гальваностатического - наиболее простым по исполнению является гальваностатическая кулонометрия, в частности, кулонометрическое титрование, в котором основными контролируемыми параметрами являются время и сила тока, протекающего через электрохимическую ячейку. В настоящее время выпускаются приборы, позволяющие измерять эти параметры автоматически с достаточно высокой точностью. Из большого разнообразия электрогенерированных титрантов наиболее перспективными для применения в фармацевтическом анализе являются электрогенерированные галогены, которые могут вступать в реакции окисления, электрофильного замещения и присоединения, что дает возможность определять широкий круг соединений (.Зозуля А.П., Агасян П.К., Сiesielski W.). Одним из важнейших приложений кулонометрической йодиметрии является определение воды по Фишеру (Scholz E.). Этот метод включен в Европейскую фармакопею, а также в национальные фармакопеи Британии, Японии, США, Китая, Индии.
Метод гальваностатической кулонометрии отличается высокой точностью, экспрессностью, не требует предварительной стандартизации титранта, применения стандартных образцов (за исключением определения содержания воды), построения градуировочных графиков и актуален для анализа фармацевтических субстанций.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является совершенствование фармацевтического анализа лекарственных средств ряда оснований и солей органической природы с применением метода гальваностатической кулонометрии.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Проведение сопоставления методов, рекомендуемых отечественной и зарубежной нормативной документацией, для определения содержания воды и контроля качества фармацевтических субстанций и ЛС ряда оснований и солей, а также обоснование перспектив применения электрогенерированных галогенов для их анализа.
- Изучение возможности определения воды в фармацевтических субстанциях и таблеточной массе с помощью электрогенерированного в неводной среде йода с бипотенциометрической индикацией конечной точки титрования (к.т.т.). Подготовка проекта дополнения Кулонометрическое определение воды, гармонизированный с требованиями зарубежных фармакопей, для включения в Государственную Фармакопею РФ XII издания.
- Обоснование рабочих условий получения электрогенерированных в различных средах галогенов и изучить возможность их применения для контроля качества фармацевтических субстанций и лекарственных средств ряда оснований и солей с биамперометрической индикацией к.т.т. для включения в нормативную документацию.
Научная новизна. Предложены унифицированные способы определения содержания воды с помощью электрогенерированного в неводной среде йода в фармацевтических субстанциях и таблеточной массе с использованием одного растворителя. Разработан проект дополнения Кулонометрическое определение воды к ОФС Определение летучих веществ и воды, гармонизированный с требованиями зарубежных фармакопей, для включения в Государственную Фармакопею РФ XII издания.
Предложены унифицированные способы количественного определения фармацевтических субстанций ряда оснований и солей и их лекарственных средств с помощью элктрогенерированного брома и гипобромит-ионов на основе реакций окисления и электрофильного замещения с биамперометрической индикацией к.т.т. Найдены стехиометрические коэффициенты, и на основе экспериментальных и литературных данных предложены возможные схемы реакций. Проведена валидационная оценка ряда разработанных методик.
Предложены способы стандартизации растворов тиосульфата натрия, применяемых в фармацевтическом анализе, с помощью электрогенерированного в кислой среде йода.
На основе унификации аналитических методик достигается совершенствование и упрощение аналитического контроля, т.к. формируется единый подход к анализу субстанций и лекарственных средств, сокращается время анализа и число применяемых реагентов. По материалам исследования получен приоритет (от 17.11.2011) по заявке №2011146762 Способ кулонометрического определения содержания воды в таблеточной массе.
Практическая значимость. Разработаны унифицированные методики кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях арбидола, индапамида, димексида и таблеточной массе рамиприла на отечественном кулонометре Эксперт-007 (ООО Эконикс-эксперт). Разработан и предложен проект дополнения Кулонометрическое определение воды к ОФС Определение летучих веществ и воды для включения в Государственную Фармакопею РФ XII издания.
На отечественном кулонометре Эксперт-006 (ООО Эконикс-эксперт) разработаны унифицированные методики количественного определения:
электрогенерированным бромом верапамила гидрохлорида, новокаина, анестезина, сульфаниламида, сульфацил-натрия и новокаина на основе реакции электрофильного замещения; арбидола, индапамида, каптоприла, парацетамола на основе реакции окисления;
гипобромит-ионами изониазида и фурацилина на основе реакции окисления.
Разработан и предложен проект изменения к ФСП Нитроксолин, таблетки покрытые оболочкой, 50 мг по показателю Количественное определение.
Внедрение в практику. Материалы о практической значимости подтверждены актами о внедрении в учебный процесс Казанского государственного медицинского университета на кафедре фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии в виде учебно-методической разработки для студентов фармацевтического факультета дневного отделения Гальваностатическая кулонометрия в анализе лекарственных средств (Казанский государственный медицинский университет, 2011 г. - 62 с.); актами о внедрении в практику работы ОАО Татхимфармпрепараты и ГУ Центр контроля качества и сертификации лекарственных средств Республики Татарстан.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Проект дополнения Кулонометрическое определение воды к ОФС Определение летучих веществ и воды.
- Методики контроля качества (вода, количественное определение) субстанций и лекарственных средств методом гальваностатической кулонометрии с помощью электрогенерированных галогенов.
- Результаты изучения взаимодействия электрогенерированных галогенов в кислой и щелочной средах с лекарственными веществами ряда оснований и солей.
Связь исследования с планами научных работ:
Диссертационная работа выполнена в рамках комплексной темы кафедры фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России Применение кулонометрического титрования в фармацевтическом анализе лекарственных средств и лекарственного растительного сырья (№ гос. регистрации 0120.0 805877).
Апробация. Основные положения работы доложены и обобщены: на 1-ой Всероссийской конференции Современные методы химико-аналитического контроля фармацевтической продукции (Москва, 2009), Международном конгрессе Здоровье и образование в ХХI веке: Инновационные технологии в биологии и медицине (Москва, 2009, 2010), Республиканской научно-практической конференции Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров (Казань, 2010, 2012), III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием Биотехнология и биомедицинская инженерия (Курск, 2010), 3-й ежегодной конференции Фармация и общественное здоровье (Екатеринбург, 2010), Межрегиональной конференции Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции (Пятигорск, 2011), Всероссийской научно-практической конференции Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты (Самара, 2011), Российской научно-практической конференции Здоровье человека в ХХI веке (Казань, 2011, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендуемых ВАК, тезисы на международных и всероссийских конференциях, издано методическое пособие.
Автор благодарит профессора кафедры аналитической химии Химического института им. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета, академика РАЕН Будникова Г.К. за научные консультации и ценные советы на различных этапах выполнения данного исследования.
Объем и структура диссертации.
Работа изложена на 136 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, трёх глав экспериментальных исследований и выводов, содержит 23 таблицы, 26 рисунков. Список литературы включает 203 источника, в том числе, 112 иностранных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Кулонометрическое определение воды проводили при силе тока 50 мА на кулонометре Эксперт-007 (Эконикс-Эксперт, Россия). Рабочими растворами служили КФИ-Катод и КФИ-Анод (Акваметрия, Россия). К.т.т. определяли бипотенциометрически с поляризующим током 2 мкА. Постоянство потенциала в конечной точке титрования достигалось с учетом дрейфа, который не превышал 0,4 мкг H2O/с. Правильность определения воды проверяли по стандартному раствору HYDRANAL®-Check Solution 1.00 с содержанием воды (1,00±0,03) мг H2O/г (лRiedel-de Haёn, Германия). Ввод пробы проводили с помощью шприца через силиконовую прокладку порта ввода.
Методика кулонометрического титрования. Включали кнопку Измерение. По сигналу прибора Введите пробу вносили в кулонометрическую ячейку около 1 мл анализируемого раствора. Титрование происходило автоматически. По окончании измерения записывали показания кулонометра содержание воды в мг, которое выводится на цифровой дисплей прибора.
Исследования методом гальваностатической кулонометрии лекарственных веществ в субстанции и лекарственных формах проводили при силе тока 5 мА на кулонометре Эксперт-006 (Эконикс-Эксперт, Россия). Генераторным и вспомогательным электродами служили платиновые спирали.
Генерацию брома проводили из водного 0,2 М раствора KBr в 0,1 М растворе H2SO4. Электрогенерированный йод получали из 0,1 М раствора KI в хлористоводородном буферном растворе (рН 1,2). Гипобромит-ионы получали из 0,1 М раствора KBr в фосфатном буферном растворе (рН 8,8). К.т.т. определяли биамперометрически (ΔЕ=300 мВ).
Методика кулонометрического титрования. В программу кулонометра Эксперт-006 вводили установочные параметры, молярную массу эквивалента анализируемого вещества. В кулонометрическую ячейку наливали 2025 мл фонового электролита, помещали генераторный, вспомогательный и индикаторные электроды, мешалку. Включали кнопку Измерение. По сигналу прибора Введите пробу вносили в кулонометрическую ячейку 0,5 мл анализируемого раствора. Титрование происходило автоматически. По окончании измерения записывали показания кулонометра содержание вещества в мкг, которое выводится на цифровой дисплей прибора. Кулонометрические методики разрабатывались таким образом, чтобы время титрования составляло не менее 30 секунд и не более 5 минут.
ВЭЖХ индапамида поводили на жидкостном хроматографе Shimadzu Prominence LC-20 (Япония) с применением стандарта индапамида (США). Неводное титрование с потенциометрической индикацией к.т.т. для верапамила гидрохлорида проводили на рН-метре Seven Easy S 20.
Определение рН растворов фоновых электролитов проводили с помощью лабораторного иономера И-160 МИ (Измерительная техника, Россия).
Используемые реактивы имели марку х.ч. или ч.д.а. В качестве растворителя была использована вода очищенная. Объектами служили образцы фармацевтических субстанций и лекарственных форм, отвечающие требованиям НД. Таблеточная масса рамиприла предоставлена сотрудниками кафедры фармации ФПК и ППС ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздравсоцразвития России. Статистическую обработку результатов анализа проводили по ГФ ХI с использованием программы Microsoft Exel.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Кулонометрическое титрование электрогенерированным йодом
1.1. Кулонометрическое определение воды
Для определения содержания воды в фармацевтических субстанциях отечественная фармакопея рекомендует метод высушивания и метод титрования реактивом Фишера. Недостатком первого метода является его неселективность, т.к. при высушивании субстанции наряду с водой удаляются и летучие вещества. При титровании реактивом Фишера определяется только вода. К недостаткам метода можно отнести необходимость соблюдения герметичности системы, т.к. реактив Фишера легко поглощает воду из воздуха, и необходимость работы с токсичными реагентами.
Весьма перспективно для определения воды в фармацевтических субстанциях применение кулонометрического титрования. Проба с субстанцией вносится в фоновый электролит, содержащий те же компоненты, что и реактив Фишера, но вместо йода используются органические йодиды, из которых при анодном окислении генерируется йод и вступает в реакцию Фишера. По количеству электричества, затраченному на генерацию йода, рассчитывается содержание воды в пробе. Проведение предэлектролиза, при котором из ячейки удаляется вся влага, значительно увеличивает точность анализа. Перспективы и преимущества разработки методик кулонометрического определения воды в фармацевтических субстанциях очевидны. К тому же при кулонометрическом титровании не проводится предварительное определение титра реактива Фишера, что значительно сокращает время анализа.
Нормативная документация (НД) рекомендует метод высушивания для определения воды в субстанциях анестезина (не более 0,5%), новокаина (не более 0,5%), верапамила (не более 0,5%), изониазида (не более 0,5%), каптоприла (не более 1,0%), нитроксолина (не более 0,5%), сульфаниламида (не более 0,5%), сульфацил-натрия (не менее 6,0% и не более 8,0%), фурацилина (не более 0,5%), парацетамола (не более 0,5%) и метод титрования реактивом Фишера в субстанциях индапамида (не более 3,0%), арбидола (не менее 3,0% и не более 4,0%) и димексида (не более 0,5%).
При кулонометрическом определении воды зарубежными фармакопеями рекомендуется использовать стандарт с содержанием воды 1 мг. В связи с этим желательно, чтобы проба анализируемой субстанции в растворителе, которая вводится в ячейку, также содержала 1 мг воды.
В качестве растворителя использовали смесь пиридин-SO2:метанол в соотношении 1:1. Учитывая, что реакция Фишера протекает только тогда, когда в растворе присутствуют йод и диоксид серы, то использование пиридина, содержащего SO2, позволяет восполнять его содержание в фоновом электролите, в то время как йод постоянно генерируется из иодидсодержащих соединений, находящихся в растворе. Таким образом можно проводить до 100-150 титрований в одной ячейке без смены фонового электролита.
Таблица 1
Кулонометрическое определение воды на трёх уровнях концентрации
в диапазоне 70-130% от уровня, принятого за 100% (n=5, Р=95%)
Субстанция | Содержание вещества в пробе, % | Найдено воды, % | Sr |
Арбидол | 2,09 3,00 4,01 | 3,32±0,03 3,33±0,04 3,34±0,03 | 0,007 0,011 0,008 |
Индапамид | 2,26 4,36 6,41 | 2,65±0,04 2,69±0,04 2,68±0,07 | 0,010 0,013 0,019 |
Содержание воды в субстанциях индапамида и арбидола определяли на трёх уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от уровня, принятого за 100% (табл. 1), и в пяти навесках на среднем уровне (табл. 2).
Для сравнения проведено определение содержания воды в димексиде, который представляет собой бесцветную прозрачную жидкость и его можно сразу вводить в ячейку. Определение воды возможно, пока в фоновом электролите содержится диоксид серы, но число измерений без смены фонового электролита ограничено. Содержание воды в димексиде определяли на трех уровнях в пяти навесках (табл. 3).
Таблица 2
Кулонометрическое определение воды на среднем уровне (n=5, Р=95%)
Субстанция | Найдено воды, % | Субстанция | Найдено воды, % |
Арбидол | 3,320,04 Sr= 0,009; εср= 1% | Индапамид | 2,670,05 Sr= 0,016; εср= 2% |
Таблица 3
Кулонометрическое определение воды в димексиде (Р=95%)
Найдено воды, % | ||
нижний уровень | средний уровень | верхний уровень |
0,0780,002 Sr= 0,017; εср= 2% | 0,0790,001 Sr= 0,014; εср= 2% | 0,0780,002 Sr= 0,016; εср= 2% |
Таблица 4
Кулонометрическое определение воды в таблеточной массе (n=5, Р=95%)
Объект | Содержание таблеточной массы в пробе, % | Найдено воды, % | Sr |
Рамиприл, таблеточная масса | 2,20 3,17 4,15 | 4,50±0,10 4,34±0,08 4,45±0,09 | 0,019 0,015 0,017 |
Иногда при производстве таблеток необходимо оперативно принять решение о возможности таблетирования гигроскопичных таблеточных масс, т.к. способность наполнителей и вспомогательных веществ таблеточной массы связывать влагу, находящуюся в воздухе, может привести к изменениям как в структуре самих лекарственных субстанций, так и во вспомогательных компонентах таблеточной массы. В качестве примера взяли таблеточную массу рамиприла. В ее состав входят рамиприл (5%), микрокристаллическая целлюлоза (57%), лактоза (37%), магния стеарат (0,5%) и аэросил (0,5%). Таблеточная масса рамиприла с заданными технологическими характеристиками (сыпучесть, насыпная плотность) должна содержать не более 5% влаги. Определение воды в растворе таблеточной массы рамиприла в смеси пиридин-SO2:метанол (1:1) проводили на трех уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от среднего уровня и на среднем уровне (табл. 4 и 5). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02.
Таблица 5
Определение воды в таблеточной массе рамиприла
на среднем уровне(Р=95%)
Содержание таблеточной массы в пробе, % | Найдено воды, % | Метрологические характеристики |
3,06 2,93 2,98 3,10 3,17 | 4,48 4,43 4,39 4,47 4,34 | 4,420,07 Sr= 0,013 εср= 2% |
Следует отметить, что таблеточная масса полностью не растворяется в предложенном растворителе, поэтому изучали содержание воды в зависимости от времени растворения таблеточной массы (рис. 1). Как видно из рис. 1, через 30 минут вода полностью извлекается из таблеточной массы, и процент содержания воды далее не изменяется.
Рис. 1. Содержание воды в таблеточной массе рамиприла в зависимости от
времени его растворения
Таким образом, преимуществами кулонометрического метода определения воды являются:
- Специфичность, т.к. в основе определения лежит реакция Фишера, по которой титруется только вода.
- Отсутствие необходимости предварительной стандартизации титранта, построения кривых титрования и расчета точки эквивалентности, что сокращает время анализа и обеспечивает оперативность принятия решения о возможности таблетирования гигроскопичных таблеточных масс.
- Точность анализа, т.к. предэлектролизом удаляется вода из фонового электролита и титруется только вода вносимой аликвоты.
- Экспрессность и простота проведения эксперимента.
На основании полученных результатов и методик определения воды в фармацевтических субстанциях, разработанных на кафедре фармацевтической химии Казанского ГМУ, был предложен проект дополнения Кулонометрическое определение воды к ОФС Определение летучих веществ и воды.
1.2. Стандартизация растворов тиосульфата натрия с помощью электрогенерированного йода
Стандартизацию растворов натрия тиосульфата различной концентрации предложено проводить с помощью электрогенерированного в кислой среде йода, используя в качестве фонового электролита хлористоводородный буферный раствор с рН 1,2.
2. Кулонометрическое титрование электрогенерированным
в кислой среде бромом
Электрогенерированный бром получали из 0,2 М KBr в 0,1 М растворе H2SO4. Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру Натрий серноватистокислый 5-водный С (Na2S2O35H2O) = 0,1 моль/дм3 (0,1 н.), которая составила 99,90,2%.
2.1. Взаимодействие на основе реакции электрофильного замещения
Отечественная и зарубежная НД для количественного определения фармацевтических субстанций ряда оснований и солей рекомендует титриметрические методы: нитритометрию, алкалиметрию и неводное титрование с визуальной или потенциометрической индикацией к.т.т. Недостатками методов являются длительность и трудоемкость: при потенциометрическом титровании и в нитритометрии с визуальной индикацией титрант нужно добавлять медленно, требуется большое количество отсчетов; при неводном титровании используются токсичные, резко пахнущие ледяная уксусная кислота и уксусный ангидрид; алкалиметрическое титрование для верапамила гидрохлорида проводится по нефармакологически активной части молекулы, визуальная индикация снижает точность анализа, к тому же во всех рекомендуемых методах необходимо проводить предварительную стандартизацию титранта.
Эти недостатки снимаются, если использовать для количественного определения данных веществ кулонометрическое титрование электрогенерированным бромом с использованием биамперометрической индикации к.т.т. Исследуемые соединения содержат различные ориентанты I рода: фенольный гидроксил (нитроксолин), первичную ароматическую аминогруппу (анестезин, сульфаниламид, сульфацил-натрий, новокаина гидрохлорид), метоксигруппу (верапамила гидрохлорид), которые активируют бензольное ядро и облегчают вторичное электрофильное замещение; при этом новый заместитель направляется региоселективно в орто- и пара-положения. Нитроксолин, помимо фенольного гидроксила, содержит и нитрогруппу, которая относится к ориентантам II рода и будет направлять заместитель в мета-положение. В связи с этим можно предположить, что бром с данными соединениями будет вступать в реакцию электрофильного замещения.
На основании экспериментальных данных установлено, что анестезин, сульфаниламид, сульфацил-натрий, новокаина гидрохлорид быстро и количественно взаимодействуют с электрогенерированным бромом в соотношении 1:2 в соответствии с известными схемами реакций. Что касается нитроксолина, то он взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:1. Можно предположить, что фенольный гидроксил и нитрогруппа согласованно будут направлять вновь входящий заместитель в положение 7 (схема 1).
Схема 1
Верапамила гидрохлорид также быстро и количественно взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:1. Учитывая литературные и экспериментальные данные, можно предположить, что бром замещает водород в пара-положении относительно метоксигруппы только в одном диметоксифенильном кольце, тогда как замещение по второму кольцу стерически затруднено (схема 2)
Схема 2
Результаты определения фармацевтических субстанций оценены по способу введено - найдено (табл. 6). Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02. Количественное определение субстанций анестезина, нитроксолина, сульфаниламида, верапамила гидрохлорида, новокаина гидрохлорида и сульфацил-натрия проведено методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике (табл. 7). Относительная ошибка среднего значения кулонометрического титрования не превышает 0,2%, что значительно меньше относительной ошибки волюмометрического титрования.
Таблица 6
Кулонометрическое определение субстанций
электрогенерированным бромом (n=5, Р=95%)
Субстанция | Введено, мкг | Найдено, мкг | Sr |
Анестезин | 89 177 238 | 90±1 177±1 238±1 | 0,010 0,003 0,003 |
Новокаина гидрохлорид | 89 154 198 | 89±1 155±1 198±1 | 0,009 0,007 0,007 |
Сульфаниламид | 103 159 205 | 102±2 159±3 205±2 | 0,015 0,015 0,007 |
Верапамила гидрохлорид | 202 266 345 | 202±3 266±2 347±3 | 0,011 0,007 0,007 |
Сульфацил-натрий | 98 156 199 | 98±1 156±3 199±3 | 0,009 0,017 0,013 |
Нитроксолин | 97,5 153 202 | 97,10,8 1531 2011 | 0,006 0,007 0,005 |
Таблица 7
Определение субстанций кулонометрией и нитритометрией (n=5, P=95%)
Субстанция | Найдено кулонометрически, % | Найдено нитритометрически, % |
Анестезин | 99,70,3 Sr= 0,002; εср= 0,3% | 99,80,5 Sr= 0,004; εср= 0,5% |
Fрассч = 2,58 tрассч = 0,16 | ||
Верапамила гидрохлорид | 99,90,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% | 99,80,4* Sr= 0,004; εср= 0,4% |
Fрассч = 3,40 tрассч = 0,17 | ||
Нитроксолин | 99,60,3 Sr= 0,002; εср= 0,3% | 100,10,5* Sr= 0,004; εср= 0,5% |
Fрассч = 4,13 tрассч = 0,90 | ||
Новокаина гидрохлорид | 100,10,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% | 99,80,7 Sr= 0,006; εср= 0,7% |
Fрассч = 9,04 tрассч = 0,35 | ||
Сульфанил-амид | 100,00,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% | 99,90,7 Sr= 0,005; εср= 0,7% |
Fрассч = 9,15 tрассч = 0,12 | ||
Сульфацил-натрий | 100,00,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% | 99,80,3 Sr= 0,0026; εср= 0,3% |
Fрассч = 2,05 tрассч = 0,43 | ||
* Найдено методом неводного титрования
Правильность и воспроизводимость разработанных методик оценивали с помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера, соответственно. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями статистически незначимо (Fрассч Проведена валидационная оценка методики количественного определения верапамила гидрохлорида по показателям: специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость в соответствии с требованиями ОФС Валидация фармакопейных методов. Специфичность предложенной методики подтверждается методом введенолнайдено (табл. 6). Величины относительного стандартного отклонения (меньше 0,02) свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки. Линейность и аналитическую область методики проверяли путем статистической обработки выборки, полученной в результате количественного определения 7 модельных проб на 7 уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от количества верапамила гидрохлорида, принятого за 100% (250 мкг в одной аликвоте). Исследование зависимости между количеством электричества и массой верапамила гидрохлорида показало, что она имеет линейный характер и описывается уравнением: y=a+bx, где a=(06)10-4, b=(39,4±0,2)10-5. Рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,99992. Правильность и воспроизводимость предлагаемой методики оценивалась сравнением с методикой, рекомендуемой НД, по результатам 6 определений при анализе 100% концентрации. Используя критерий Фишера, сравнивали оба метода по воспроизводимости. Поскольку Fрассч = 6,57 < Fтабл= 10,97 при Р=99%, можно заключить, что различие между дисперсиями статистически незначимо. Дисперсии однородны. Методы сравнимы по воспроизводимости. Для оценки правильности предложенной методики рассчитывали критерий Стьюдента tрассч=0,25 < tтабл=3,17 при Р=99% и f=10. Результаты эксперимента не отягощены систематической ошибкой, и метод кулонометрического титрования валиден по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. На основании полученных результатов предложены методики количественного определения исследуемых веществ в лекарственных формах. С помощью модельных смесей установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы, растворов для инъекций и суппозиторной основы не мешают определению действующего вещества. Найденные значения входят в норму допустимых отклонений содержания действующего вещества в различных лекарственных формах: таблетках верапамила гидрохлорида по 0,04 и 0,08 г, таблетках нитроксолина по 0,05 г, суппозиториях Анестезол, с содержанием анестезина 0,1 г, растворах для инъекций новокаина 0,5% и 2% различных производителей. Проведена валидационная оценка методики кулонометрического определения нитроксолина в таблетках по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. Специфичность, оцененная методом введено-лнайдено, показала отсутствие влияния вспомогательных веществ (табл. 8) на определение нитроксолина. Зависимость между количеством электричества и массой нитроксолина имеет линейный характер, значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,9999. Правильность и воспроизводимость оценивали путем сравнения полученных результатов с опорным значением. Статистическая обработка 12 определений (табл. 9) показала, что относительное стандартное отклонение составляет 0,007. Опорное значение содержания нитроксолина (0,05 г) лежит внутри доверительного интервала среднего значения (0,04990,0003), следовательно, систематическая ошибка отсутствует. Метод кулонометрического титрования дает правильные результаты. Методика валидна по показателям специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. Относительная ошибка среднего кулонометрических определений нитроксолина в таблетках составляет 0,4%. Таблица 8 Кулонометрическое определение нитроксолина в модельной смеси (n=5, Р=95%) Введено, мкг Найдено нитроксолина, мкг Sr Нитроксолина Вспомогательных веществ 107 452,5 1071 0,008 166 490,5 1662 0,008 210 461 2101 0,005 Таблица 9 Метрологические характеристики методики определения нитроксолина в таблеточной массе кулонометрическим титрованием (n=12, P=95%) Среднее значение выборки, Хср 0,0499 Полуширина доверительного интервала, Xср 0,0003 Стандартное отклонение, Sx 0,0003 Относительное стандартное отклонение, Sr 0,007 Стандартное отклонение среднего, Sx ср 0,0001 Относительная ошибка среднего, ε 0,4% Следует отметить, что недостатком метода гальваностатической кулонометрии является его недостаточная избирательность. Например, это не позволило разработать методику количественного определения сульфацил-натрия в лекарственной форме Сульфацил-натрий, глазные капли 20%, т.к. при их производстве в качестве вспомогательного вещества используется натрия тиосульфат, который также будет взаимодействовать с электрогенерированным бромом, то результаты будут неверны. 2.2. Взаимодействие на основе реакции окисления Количественное определение индапамида, арбидола, каптоприла и парацетамола НД рекомендует определять, в основном, титриметрическими методами с визуальной индикацией к.т.т.: неводное титрование, йодатометрия, йодиметрия, нитритометрия и цериметрия, а для индапамида Европейская фармакопея рекомендует метод ВЭЖХ. О недостатках титриметрических методов говорилось выше, метод ВЭЖХ является одним из перспективных методов, который позволяет одновременно проводить качественный анализ, доброкачественность и количественное определение фармацевтических субстанций. Недостатком метода является его длительность, т.к. перед проведением измерений необходимо провести проверку пригодности хроматографической системы при пятикратном хроматографировании стандартного раствора, при этом относительное стандартное отклонение для площади пика должно быть не более 2,0%. Только после этого можно хроматографировать анализируемый раствор. К тому же необходимость использования стандартных образцов существенно повышает стоимость анализа. Количественно арбидол, индапамид, каптоприл и парацетамол можно определить методом гальваностатической кулонометрии, используя окислительные свойства электрогенерированного брома. Что касается парацетамола, то он в своей структуре содержит фенольный гидроксил, который будет направлять бром региоселективно в орто-положения. Действительно, парацетамол взаимодействует с электрогенерированным бромом в соотношении 1:2, но реакция протекает длительно, время взаимодействия должно быть не менее пяти минут и наблюдается большой разброс полученных значений. Поэтому решено было провести определение парацетамола электрогенерированным бромом после предварительного гидролиза, который проводится путем кипячения с обратным холодильником в течение одного часа. Установлено, что арбидол, индапамид, каптоприл и парацетамол после гидролиза взаимодействуют с электрогенерированным бромом быстро и количественно в стехиометрическом соотношении 2:9, 1:4, 1:3 и 1:1, соответственно. Каптоприл при окислении теряет 6 электронов. Учитывая, что в молекуле каптоприла присутствует меркапто-группа, которая легко окисляется, вероятно, реакция с электрогенерированным бромом протекает по схеме 3: Схема 3 При гидролизе парацетамола образуется п-аминофенол, который может окисляться бромом с образованием хинонимина. Предположение об образовании хинонимина проверили с помощью реакции образования индофенола, имеющего фиолетовое окрашивание. Для этого в электрохимическую ячейку ввели заведомо большой избыток парацетамола после гидролиза и включили генерацию брома. По мере образования хинонимина, который вступал в реакцию с избытком п-аминофенола, увеличивалась интенсивность фиолетового окрашивания образующегося индофенола. Ввиду большого количества молекул брома, участвующих в реакции окисления арбидола, можно предположить, что окисление арбидола идет с разрывом 5-членного индольного кольца. Из кривых титрования, представленных на рис. 2, видно, что индапамид титруется по одной ступени, а арбидол по двум ступеням. Однозначно химизм описать затруднительно. Следует отметить, что продукты окисления арбидола окрашены в бледно-розовый цвет, что, по-видимому, связано с окислением фенольного гидроксила и образованием соединений хиноидной структуры. Предложить химизм окисления индапамида также затруднительно. I, мкА t, сек I, мкА t, сек Рис. 2. Кривые титрования арбидола (I) и индапамида (II) электрогенерированным бромом: АВ предэлектролиз; В ввод пробы Результаты титрования фармацевтических субстанций арбидола и индапамида оценены по способу введено-найдено. Титрование проводили на трёх уровнях концентрации в диапазоне 70130% от уровня, принятого за 100%. Полученные результаты представлены в таблице 10. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02. Количественное определение субстанций арбидола, индапамида, каптоприла и парацетамола провели методами, рекомендуемыми НД, и по разработанной методике (табл. 11). Как видно из таблицы 11, относительная ошибка кулонометрического титрования составляет 0,10,2%, что значительно меньше относительной ошибки методов, рекомендуемых НД. С помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера оценивали правильность и воспроизводимость разработанных методик. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями статистически незначимо (Fрассч Таблица 10 Кулонометрическое определение субстанций электрогенерированным бромом (n=5, Р=95%) Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг Sr Арбидол 76,8 125 188 76,4±0,9 125±1 188±2 0,010 0,008 0,008 Индапамид 100 155 213 100±1 155±2 213±1 0,010 0,008 0,006 Каптоприл 54 102 129 54±1 101±2 129±1 0,011 0,012 0,008 Парацетамол 101 159,0 220 101±2 158,9±0,8 220±1 0,017 0,004 0,004 Таблица 11 Определение субстанций кулонометрически и методами НД (n=5, P=95%) Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, % Арбидол 100,00,1 Sr= 0,001; εср= 0,1% 99,80,411 Sr= 0,003; εср= 0,4% Fрассч = 15,28 tрассч = 0,41 Индапамид 99,70,1 Sr= 0,001; εср= 0,1% 99,90,32 Sr= 0,003; εср= 0,4% Fрассч = 12,41 tрассч = 0,43 Каптоприл Xср= 99,30,2 Sr= 0,001; εср= 0,2% 99,00,63 Sr= 0,005; εср= 0,6% Fрассч = 10,73 tрассч = 1,01 Парацетамол 99,70,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% 99,70,54 Sr= 0,004; εср= 0,5% Fрассч = 4,58 tрассч = 0,05 1 Неводное титрование; 2 ВЭЖХ; 3 Йодатометрия; 4 Нитритометрия. Воспроизводимость метода кулонометрического титрования несколько лучше методов, рекомендуемых НД. Сравнивая рассчитанные значения критерия Стьюдента с табличным при Р=99% и f=8 (tрассч < tтабл =3,50), очевидно, что различие между средними также статистически незначимо. Метод кулонометрического титрования не содержит систематической ошибки. Полученные результаты позволили предложить методики количественного определения арбидола в таблетках по 0,05 г и капсулах по 0,1 г, индапамида по 0,0025 г и каптоприла по 0,025 г в таблетках. Установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы и содержимого капсул не мешают определению действующего вещества. Найденные значения входят в норму допустимых отклонений. 3. Кулонометрическое титрование гипобромит-ионами Гипобромит-ионы получали при генерации брома из 0,1 М раствора KBr в фосфатном буферном растворе (рН 8,8). Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру Натрий серноватистокислый 5-водный С (Na2S2O35H2O) = 0,1 моль/дм3 (0,1 н.), которая составила 99,90,2%. НД рекомендует для количественного определения изониазида титриметрические методы, а для фурацилина обратную йодиметрию и спектрофотометрию. При спектрофотометрическом определении для приготовления раствора фурацилина НД рекомендует растворять его в диметилформамиде. Это летучий токсичный растворитель, и при фотометрировании его растворов возможно незначительное изменение концентрации, которое, однако, может влиять на результаты анализа. Следует отметить, что в титриметрии точность методов обратного титрования ниже точности методов прямого титрования, к тому же при обратной йодиметрии возможны потери йода из-за его летучести при выдерживании раствора 1-2 минуты и добавлении соответствующих реактивов. Установлено, что изониазид и фурацилин окисляются гипобромит-ионами быстро и количественно в стехиометрическом соотношении 1:2 и 2:5, соответственно. На основании экспериментальных данных можно предложить схему окисления изониазида (схема 4), которая согласуется со схемой, приведенной в литературе: Схема 4 Фурацилин окисляется гипобромит-ионами с потерей 5 электронов. На основании экспериментальных и литературных данных можно предположить схему его окисления (схема 5). Схема 5 Результаты определения изониазида и фурацилина оценены по способу введено - найдено. Титрование проводили на трёх уровнях концентрации в диапазоне 70130% от уровня концентрации, принятого за 100%. Полученные результаты представлены в таблице 12. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,02. Таблица 12 Определение фурацилина и изониазида гипобромит-ионами (n=5, Р=95%) Субстанция Введено, мкг Найдено, мкг Sr Фурацилин 99 150 199 100±2 151±2 198±2 0,013 0,010 0,007 Изониазид 90,4 159,0 219 90,0±0,9 158,4±0,9 219±2 0,008 0,005 0,006 Проведено количественное определение субстанций изониазида и фурацилина методом, рекомендуемым НД, и по разработанной методике (табл. 13). Относительная ошибка кулонометрического титрования составляет 0,3%, что значительно меньше относительной ошибки волюмометрического титрования. Таблица 13 Определения субстанций кулонометрически гипобромит-ионами и по НД (n=5, P=95%) Субстанция Найдено кулонометрически, % Найдено по НД, % Изониазид 99,90,2 Sr= 0,002; εср= 0,2% 100,00,71 Sr= 0,006; εср= 0,7% Fрассч = 10,83 tрассч = 0,25 Фурацилин 99,90,3; Sr= 0,002 εср= 0,3% 99,90,62 Sr= 0,004; εср= 0,6% Fрассч = 4,69 tрассч = 0,04 1 неводное титрование 2 обратная йодиметрия Правильность и воспроизводимость разработанных методик оценивали с помощью критерия Стьюдента и критерия Фишера, соответственно. Результаты статистической обработки показали, что различие между дисперсиями статистически незначимо (Fрассч Проведена валидационная оценка методики количественного определения фурацилина по показателям: специфичность, линейность и аналитическая область методики, правильность и воспроизводимость. Специфичность предложенной методики показана методом введено-найдено (табл. 12), относительное стандартное отклонение не превышает 0,02. Линейность и аналитическую область методики устанавливали путем статистической обработки выборки, полученной в результате анализа 7 проб на 7 уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от количества фурацилина, принятого за 100% (135 мкг в одной аликвоте). Зависимость между количеством электричества и массой фурацилина имеет линейный характер и описывается уравнением: y=a+bx, где a=0,004±0,003, b=(191±2,5)⋅10-5. Рассчитанное значение коэффициента линейной корреляции составляет 0,9996. Правильность и воспроизводимость предложенной методики оценивали сравнением с методикой, рекомендуемой НД, по результатам 9 определений на одном уровне концентрации. Статистическая обработка полученных результатов показала, что различие между дисперсиями (критерий Фишера Fрассч=4,83 Полученные результаты позволили предложить методики количественного определения изониазида в таблетках по 0,3 г, фурацилина в таблетках по 0,02 г, 0,2% мази и 0,066% спиртовом растворе. Установлено, что вспомогательные компоненты таблеточной массы, мазевой основы и спирт этиловый не мешают определению действующего вещества. Найденные значения входят в норму допустимых отклонений. ВЫВОДЫ Список работ, опубликованных по теме диссертации:
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине