CC BY
14
УДК 543.551.4:543.613.2
RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences
Corresponding Author: Abdullina Svetlana Gennadievna -doctor ofpharmaceutical Sciences, professor of the Institute of Pharmacy, Kazan State Medical University, Kazan, Russia E-mail: svetlana. abdullina@kazangmu. ru
©Abdullina S.G., Serebriannikova E.A. - 2023
I Accepted: 24.04.2023
http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-4-55-60
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНАЛАПРИЛА МАЛЕАТА В СУБСТАНЦИИ И ТАБЛЕТКАХ МЕТОДОМ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ
Абдуллина С.Г., Серебрянникова Е.А.
ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет», г. Казань, Российская Федерация
Аннотация. Эналаприл, относящийся к классу ингибиторов АПФ, является одним из ведущих препаратов в лечении сердечно-сосудистых заболеваний и применяется для лечения эссенциальной гипертензии любой степени тяжести, реноваскулярной гипертензии, сердечной недостаточности и её профилактики, а также профилактики коронарной ишемии у пациентов с дисфункцией левого желудочка. 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. Перспективным методом контроля качества фармацевтических субстанций является метод гальваностатической кулонометрии, в частности, кулонометрическое титрование электрогенерированными гидроксид-ионами, в котором основными контролируемыми параметрами являются время и сила тока, протекающего через электрохимическую ячейку. Электрогенерированные гидроксид-ионы образуются при электролизе воды. В качестве переносчика электронов обычно используют натрия сульфат, калия сульфат и др. соли. В настоящее время выпускаются приборы, позволяющие измерять эти параметры автоматически с достаточно высокой точностью. Гальваностатическая кулонометрия отличается простотой проведения эксперимента, экспрессностью, точностью, не требует дорогостоящего оборудования, предварительной стандартизации титранта, применения стандартных образцов (за исключением определения воды по методу Карла Фишера). Установлено, что электрогенерированные гидроксид-ионы взаимодействуют с эналаприла малеатом быстро и количественно в соотношении 3:1. Разработаны унифицированные методики количественного определения эналаприла малеата в субстанции и таблетках кулонометрическим титрованием электрогенерированными гидроксид-ионами. Вспомогательные компоненты таблеточной массы не мешают определению действующего вещества. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,6%, относительная ошибка среднего не превышает 0,8%. Методики могут быть использованы в практике контрольно-аналитических лабораторий для оценки параметра «Количественное определение» в субстанции и таблетках.
Ключевые слова: гальваностатическая кулонометрия, электрогенерированные гидроксид-ионы, эналаприла малеат, количественное определение, субстанция, таблетки.
DETERMINATION OF ENALAPRIL MALEATE IN SUBSTANCE AND TABLETS BY METHOD OF GALVANOSTATIC COULOMETRY
Abdullina S. G.Serebriannikova E.A.
Kazan State Medical University, Kazan, Russian Federation
Abstract. Enalapril, belonging to the class of ACE inhibitors, is one of the leading drugs in the treatment of cardiovascular diseases and is used to treat essential hypertension of any severity, renovascular hypertension, heart failure and its prevention, as well as the prevention of coronary ischemia in patients with left ventricular dysfunction. Increasing requirements for the quality of pharmaceutical substances and pharmaceutical dosage forms create conditions for improving existing and creating new analytical developments performed using modern instrumentation. A promising methodfor quality control of pharmaceutical substances is the method of galvanostatic
E-ISSN 2686-6838
coulometry, in particular, coulometric titration with electrogenerated hydroxide ions, in which the main controlled parameters are time and current flowing through the electrochemical cell.
Electrogenerated hydroxide ions are formed during the electrolysis of water. As an electron carrier, sodium sulfate, potassium sulfate, and other salts are usually used. Currently, devices are being produced that allow you to measure these parameters automatically with high accuracy. Galvanostatic coulometry is distinguished by the simplicity of the experiment, rapidity, and accuracy. Does not require expensive equipment, preliminary standardization of the titrant, the use of standard samples (except for the determination of water by the Karl Fischer method). Electrogenerated hydroxide ions interact with enalapril maleate quickly and quantitatively in a ratio of 3:1. Unified methods have been developed for the quantitative determination of enalapril maleate in the substance and tablets by coulometric titration with electrogenerated hydroxide ions. The auxiliary components of the tablet mass do not interfere with the determination of the active ingredient. The relative standard deviation does not exceed 0.6%, the relative error of the mean does not exceed 0.8%. Methods can be used in the practice of control and analytical laboratories to assess the parameter "Assay" in the substance and tablets.
Keywords: galvanostatic coulometry, electrogenerated hydroxide ions, enalapril maleate, quantitative determination, substance, tablets.
Введение. Эналаприла малеат, относящийся к классу ингибиторов АПФ, является одним из ведущих препаратов в лечении сердечнососудистых заболеваний и применяется для лечения эссенциальной гипертензии любой степени тяжести, реноваскулярной гипертензии, сердечной недостаточности и её профилактики, а также профилактики коронарной ишемии у пациентов с дисфункцией левого желудочка. По состоянию на март 2023 года в РФ действует более 30 регистрационных удостоверений на лекарственные препараты с действующим веществом эналаприла малеат, которые входят в Перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов Минздрава России, что свидетельствует о востребованности пероральных лекарственных форм эналаприла малеата на отечественном фармацевтическом рынке [1]. Непрерывно возрастающие требования к качеству фармацевтических субстанций и изготовленных из них лекарственных средств создают предпосылки для совершенствования имеющихся и создания новых аналитических разработок, выполненных с использованием современной инструментальной базы. Нормативная документация рекомендует использовать для количественного определения эналаприла малеата метод высокоэффективной жидкостной хроматографии [2] или прямое алкалиметрическое титрование [3]. Помимо этого, разработаны методики на основе спектрофотометрии [4] и высокоэффективной тонкослойной хроматографии [5].
Перспективным методом контроля качества фармацевтических субстанций является метод гальваностатической кулонометрии, в частности, кулонометрическое титрование
электрогенерированными (ЭГ) гидроксид-ионами, в котором основными контролируемыми параметрами являются время и сила тока, протекающего через электрохимическую ячейку.
ЭГ гидроксид-ионы образуются при электролизе воды на катоде (генераторный электрод) по схеме 2H2O + 2e ^ + 2OH-, при этом на аноде (вспомогательный электрод) протекает реакция 2H2O - 4е ^ O2t + 4И+. В качестве переносчика электронов обычно используют натрия сульфат, калия сульфат и др. соли. В настоящее время выпускаются приборы, позволяющие измерять эти параметры автоматически с достаточно высокой точностью. Гальваностатическая кулонометрия отличается простотой проведения эксперимента, экспрессностью, точностью, не требует дорогостоящего оборудования, предварительной стандартизации титранта и применения стандартных образцов [6, 7].
Цель настоящего исследования - разработать унифицированную методику
кулонометрического количественного
определения эналаприла малеата в субстанции и таблетках.
Материалы и методы. Исследования проводили на кулонометре «Эксперт-006» («Эконикс-Эксперт», Россия) при силе тока 5 мА. Генераторным и вспомогательным электродами служили платиновые спирали. Встроенный в кулонометр рН-метр калибровали по буферным растворам с рН 4 и 9 («Метром», Швейцария). Электрогенерация гидроксид-ионов
осуществлялась из насыщенного водного раствора сульфата калия, смешанного с водой в соотношении 1:7, конечную точку титрования определяли потенциометрически с помощью лабораторного комбинированного
«полумикро»-pH-электрода ЭСК-10614
(«Измерительная техника», Россия).
Используемые реактивы имели марку х.ч. Эффективность кулонометрического титрования проверяли по стандарт-титру «Кислота соляная С
(HCl) = 0,1 М», которая составила 100,0±0,3% [6].
Методика кулонометрического
титрования. В программу кулонометра «Эксперт-006» вносят установочные параметры, молярную массу эквивалента (Мэкв) анализируемого вещества. В кулонометрическую ячейку вносят 20-25 мл фонового электролита, помещают генераторный, вспомогательный и индикаторные электроды, мешалку. Включают кнопку «Измерение». Сначала генерируется избыток гидроксид-ионов до заданного значения рН, затем по сигналу прибора вносят в кулонометрическую ячейку аликвоту анализируемого раствора и через 10-15 секунд (время перемешивания) автоматически вновь генерируются гидроксид-ионы до заданного значения рН. По окончании измерения содержание вещества в мкг выводится на цифровой дисплей прибора.
Кулонометрическая методика
разрабатывалась таким образом, чтобы время титрования составляло не менее 30 секунд и не более 3 минут. Статистическая обработку результатов анализа проводилась по ГФ XIV [2] с использованием программы Microsoft Excel.
Методика количественного определения эналаприла малеата в субстанции. Около 0,04 г (точная навеска) субстанции растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят водой до метки. 0,5 мл раствора вносят в кулонометрическую ячейку
(Мэкв=М/3=492,5/3=164,17). Содержание
эналаприла малеата (X) в процентах рассчитывают по формуле:
_т- 100 • 100 • 100
Х = а • 0,5 • (100 - W)
где Мэкв - молярная масса эквивалента эналаприла малеата, г/моль; M - молярная масса эналаприла малеата, г/моль, m - масса эналаприла малеата,
наиденная кулонометрически, г; а - навеска эналаприла малеата, г; W - потеря в массе при высушивании, %.
Методика количественного определения эналаприла малеата в таблетках. Около 0,60 г (точная навеска) порошка растертых таблеток растворяют в горячей воде в мерной колбе на 100 мл, охлаждают и доводят водой до метки. Полученный раствор фильтруют, отбрасывая первую порцию фильтрата, и вносят 0,5 мл в кулонометрическую ячейку. Содержание эналаприла малеата С2оН28^05-С4Щ04 (Х) в процентах от заявленного количества рассчитывают по формуле:
m • 100 • ттабл. • 100
X =
а • 0,5 • тз к
где m - масса эналаприла малеата, найденная кулонометрически, г; а - масса навески, г; ттабл -средняя масса одной таблетки, г; m3.K - заявленное количество эналаприла малеата в таблетках, г. Содержание С2оН28^05-С4Щ04 в препарате должно быть не менее 90,0% и не более 110,0% от заявленного количества эналаприла малеата [2].
Результаты и обсуждение. Эналаприла малеат представляет собой соль, образованную слабым азотистым основанием и двухосновной кислотой (Рис. 1).
Рис.1 - Химическая структура эналаприла малеата.
Fig.1 - Chemical structure of enalapril maleate.
Рис.2 - Кривая титрования эналаприла малеата ЭГ гидроксид-ионами в субстанции (а) и таблетках (б), где А -ввод пробы.
Fig.2 - Titration curve of enalapril maleate EG with hydroxide ions in the substance (a) and tablets (b), where A is the sample input.
E-ISSN 2686-6838
Установлено, что ЭГ гидроксид-ионы быстро и в стехиометрических количествах взаимодействуют с эналаприла малеатом в соотношении 3:1. Можно предположить, что в процессе титрования нейтрализуются карбоксильная группа основания эналаприла и две карбоксильные группы малеиновой кислоты. Кривая титрования представлена на рисунке 2 а. К избытку ЭГ до рН=8,5 гидроксид-ионов
добавлялась аликвота лекарственного вещества и вновь генерировались гидроксид-ионы до рН=8,5.
Результаты титрования оценены по способу «введено - найдено» (табл. 1). Определение проводили на трёх уровнях концентрации в диапазоне 70-130% от уровня, принятого за 100%. Относительное стандартное отклонение (RSD) составляет 0,3%.
Таблица 1
Результаты кулонометрического определения эналаприла малеата (n=5, Р=95%)
Титрант Введено, мкг Найдено, мкг RSD,%
96,0 96,1±0,3 0,3
ЭГ гидроксид-ионы 150,5 150,4±0,3 0,2
196,5 196,7±0,4 0,2
Table 1
The results of the coulometric determination of enalapril maleate (n=5, P=95%)
Titrant Added, ^g Found, ng RSD,%
96,0 96,1±0,3 0,3
ЭГ гидроксид-ионы 150,5 150,4±0,3 0,2
196,5 196,7±0,4 0,2
Количественное определение субстанции эналаприла малеата проведено
алкалиметрическим методом [3] и по разработанной методике (табл. 2). Относительная ошибка кулонометрического титрования составляет 0,2%, что несколько меньше относительной ошибки алкалиметрического титрования 0,7%. Сравнение двух методов по воспроизводимости показало, что различие
между дисперсиями статистически не значимо ^рассч.=8,34ОТтабл.=15,98; Р=99%) и воспроизводимость кулонометрического
титрования несколько лучше алкалиметрического титрования. Рассчитанное значения критерия Стьюдента также меньше табличного значения ^рассч.=0,08йтабл.=3,36; Р=99%), что свидетельствует о статистически не значимом различии между средними.
Таблица 2
Результаты количественного определения субстанции эналаприла малеата кулонометрически и алкалиметрически в пересчёте на сухое вещество (Р=95%)
Найдено кулоно- Метрологические Найдено алкали- Метрологические
метрически, % характеристики метрически, % характеристики
100,05 99,90 99,75 99,60 99,92 Xcp= 99,8 AXcp= 0,2 100,08 100,28 100,22 99,01 99,50 X^= 99,8 АХср= 0,7
S= 0,1730 S= 0,5472
RSD=0,2% RSD= 0,6%
Sx ср=0,0774 ^ср=0,2% Sx ср=0,2447 есР=0,7%
Table 2
The results of quantitative determination of the substance enalapril maleate coulometrically and alkalimetrically
in terms of dry matter (P=95%)
Found coulometrically, % Metrological characteristics Found alkalimetrically, % Metrological characteristics
100,05 99,90 99,75 99,60 99,92 XaP= 99,8 ÄXC„= 0,2 S= 0,1730 RSD=0,2% S. ср=0,0774 £CP=0,2% 100,08 100,28 100,22 99,01 99,50 Xcp= 99,8 AXcp= 0,7 S= 0,5472 RSD= 0,6% Sx ср=0,2447 scP=0,7%
На основе полученных результатов предложена методика кулонометрического количественного определения эналаприла малеата в таблетках (табл. 3). С помощью модельной смеси, не содержащей действующее вещество, установлено, что вспомогательные
компоненты таблеточной массы не взаимодействуют с ЭГ гидроксид-ионами и не мешают определению эналаприла малеата. Кривая титрования эналаприла малеата в таблетках представлена на рисунке 2 б.
Таблица 3
Результаты кулонометрического определения эналаприла малеата в таблетках электрогенерированными гидроксид-ионами (Р=95%)
Лекарственное средство Содержание действующего вещества, мг Найдено в процентах от заявленного количества, % Метрологические характеристики
Рениприл (ОАО «Фармстандарт-Лексредства», Россия) 10 98,74 97,64 98,58 97,30 98,32 Xcp= 98,1 AXcp= 0,8 S= 0,6202 RSD= 0,6% S* ср=0,2774 еср=0,8%
Эналаприл (ПАО «Валента Фармацевтика», Россия) 20 99,30 98,84 98,23 98,54 97,95 Xcp= 98,6 ÄXcp= 0,7 S= 0,5260 RSD= 0,5% Sx cp=0,2352 Scp=0,7%
Table 3
The results of the coulometric determination of enalapril maleate in tablets with electrogenerated hydroxide ions
(P=95%)
Medicine The content of the active substance, mg Found as a percentage of the declared amount, % Metrological characteristics
98,74 Xcр= 98,1 ÄXCV= 0,8 S= 0,6202 RSD= 0,6% Sx cр=0,2774 Scр=0,8%
Renipril («Pharmstandard-Leksredstva», Russia) 10 97,64 98,58 97,30 98,32
99,30 Xcр= 98,6 ЛXcр= 0,7 S= 0,5260 RSD= 0,5% Sx cр=0,2352 Scр=0,7%
Enalapril («Valenta Pharmaceutics», Russia) 20 98,84 98,23 98,54 97,95
Из таблицы 3 следует, что полученные данные не выходят за рамки норм допустимых отклонений содержания действующего вещества в таблетках (не менее 90% и не более 110% от заявленного количества эналаприла малеата [2]). Выводы. Таким образом, разработаны унифицированные методики количественного определения эналаприла малеата в субстанции и таблетках методом гальваностатической кулонометрии. Относительное стандартное отклонение не превышает 0,6%, относительная ошибка среднего не превышает 0,8%. Методики могут быть использованы в практике контрольно-аналитических лабораторий для оценки параметра «Количественное определение» в субстанции и таблетках.
REFERENCES БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1]. State Register of Medicines of the Ministry of Health of the Russian Federation [Electronic resource]. URL: [1]. Государственный реестр лекарственных средств Министерства здравоохранения Российской
E-ISSN 2686-6838
httpsV/grlsrosmni/dravrii/defaultaspx (accessed: 25.03.2023).
[2]. State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV edition [Electronic resource] // Federal Electronic Medical Library. URL: //femb.ru/record/pharmacopea14 (accessed: 25.03.2023).
[3]. European Directorate for the Quality of Medicine & HealthCare. European Pharmacopoeia 10.0 [Electronic resource]. URL: https://pheur.edqm.eu/subhome/10-0 (accessed: 25.03.2023).
[4]. Mohammad M.A.-A., Mahrouse M.A., Amer E.A.-H., Elharati N.S. Simultaneous determination of enalapril maleate and nitrendipine in tablets using spectrophotometric methods manipulating ratio spectra // Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2021. (244). C. 118894. DOI: 10.1016/j.saa.2020.118894.
[5]. Mennickent S.C., Rivas C., Vega M.A., Diego M.G.D. A stability-indicating HPTLC method for quantification of enalapril maleate in tablets // Journal of the Chilean Chemical Society. 2013. № 2 (58). C. 1737-1740. DOI: 10.4067/S0717-97072013000200021.
[6]. Abdullina S.G., Lira O.A., Agapova N.M., Petrova I.K., Ziyatdinova G.K., Budnikov G.K., Rudakova I.P., Pyatigorskaya N.V., Samylina I.A. Coulometric analysis of medicines and raw medicinal plant materials // Pharmacy. 2014. № 3. P. 3-5.
[7]. Budnikov G.K., Majstrenko V.N., Vyaselev M.R. Fundamentals of modern electrochemical analysis. M: Binom, 2003. P. 516-542.
Федерации [Электронный ресурс|. URL: https://grls.rosminzdrav.ru/default.aspx (дата
обращения: 25.03.2023).
[2]. Государственная фармакопея Российской Федерации XIV издание // Федеральная электронная медицинская библиотека [Электронный ресурс]. URL: //femb.ru/record/pharmacopea14 (дата обращения: 25.03.2023).
[3]. European Directorate for the Quality of Medicine & HealthCare. European Pharmacopoeia 10.0 [Электронный ресурс]. URL: https://pheur.edqm.eu/subhome/10-0 (дата обращения: 25.03.2023).
[4]. Mohammad M.A.-A., Mahrouse M.A., Amer E.A.-H., Elharati N.S. Simultaneous determination of enalapril maleate and nitrendipine in tablets using spectrophotometric methods manipulating ratio spectra // Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2021. (244). C. 118894. DOI: 10.1016/j.saa.2020.118894.
[5]. Mennickent S.C., Rivas C., Vega M.A., Diego M.G.D. A stability-indicating HPTLC method for quantification of enalapril maleate in tablets // Journal of the Chilean Chemical Society. 2013. № 2 (58). C. 1737-1740. DOI: 10.4067/S0717-97072013000200021.
[6]. Абдуллина С.Г., Лира О.А., Агапова Н.М., Петрова И.К., Зиятдинова Г.К., Будников Г.К., Рудакова И.П., Пятигорская Н.В., Самылина И.А. Кулонометрический анализ лекарственных средств и лекарственного растительного сырья // Фармация. 2014. №3. С. 3-5.
[7]. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Вяселев М.Р. Основы современного электрохимического анализа. М.: Бином. 2003. С. 516-542.
Author Contributions. Abdullina S.G. - review of literature, writing a text, research concept and design; Serebriannikova E.A. -collection and processing of materials, statistical data processing.
Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.
Abdullina S.G. - SPIN ID: 5542-2519; ORCID ID: 0000-0002-4049-1903
Serebriannikova E.A. - SPIN ID: 1704-8309; ORCID ID: 0000-0002-8948-5029
For citation: Abdullina S.G., Serebriannikova E.A. DETERMINATION OF ENALAPRIL MALEATE IN SUBSTANCE AND TABLETS BY METHOD OF GALVANOSTATIC COULOMETRY. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". -2023;25(4):55-60. http://dx.doi.Org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-4-55-60.
Вклад авторов. Абдуллина С.Г. - обзор литературы, написание текста, концепция и дизайн исследования; Серебрянникова Е.А. - сбор и обработка материалов, статистическая обработка данных.
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Абдуллина С.Г. - SPIN ID: 5542-2519; ORCID ID: 0000-0002-4049-1903
Серебрянникова (Калинкина) Е.А. - SPIN ID: 1704-8309; ORCID ID: 0000-0002-8948-
Для цитирования: Абдуллина С.Г., Серебрянникова Е.А. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНАЛАПРИЛА МАЛЕАТА В СУБСТАНЦИИ И ТАБЛЕТКАХ МЕТОДОМ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2023;25(4):55-60. http://dx.doi.Org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-4-55-60.
