CC BY
17
ОТ ТРАДИЦИОННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ К ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫМ ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ: ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ / FROM TRADITIONAL BIOLOGICALS TO ADVANCED THERAPY MEDICINAL PRODUCTS: DEVELOPMENT AND APPLICATION ISSUES
УДК 604:615.074
https://doi.org/10.30895/2221-996X-2023-442 Обзорная статья | Review article
Обзор методов определения соединений углеводной природы в биологических лекарственных препаратах
А.С. Минерон, О.Б. Рунова, О.Б. Устинникова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051, Российская Федерация
И Минеро Анастасия Сальвадоровна; minero@expmed.ru
Резюме Соединения углеводной природы широко используются в качестве наполнителей и стаби-
лизаторов в биологических лекарственных препаратах (БЛП). Наличие данных соединений в составе лекарственного препарата гарантирует стабильность действующего вещества в процессе производства, транспортирования и хранения. При этом нормирование содержания вспомогательных веществ и их количественное определение является фармакопейным требованием к оценке качества БЛП.
Цель работы - выявление перспективных методов для разработки методик количественного определения соединений углеводной природы в биологических лекарственных препаратах.
Проведен анализ нормативных документов зарегистрированных в Российской Федерации БЛП. Показано, что наиболее часто в качестве вспомогательных веществ используются по-лиолы (сорбитол и маннитол), моносахариды (глюкоза), дисахариды (трегалоза, сахароза, лактоза, мальтоза) как по отдельности, так и в смесях различного состава. На основании данных научной литературы рассмотрены методы количественного определения поли-олов, моно- и дисахаридов, применяемые при оценке качества БЛП. Для количественного определения стабилизаторов углеводной природы применяют титриметрические, спектрофотометрические, ферментативные, хроматографические методы. Представлен анализ достоинств и недостатков данных методов. Показаны преимущества метода ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с амперометрическим детектированием и метода гидрофильной ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием и испарительным детектором светорассеяния, обладающих достаточной селективностью и способностью идентификации исходных веществ без дериватизации. Сделан вывод о перспективности разработки методик определения стабилизаторов углеводной природы на основе методов ионообменной и гидрофильной ВЭЖХ.
биологические лекарственные препараты; вспомогательные вещества; сорбитол; маннитол; глюкоза; трегалоза; лактоза; сахароза; мальтоза; ВЭЖХ
Минеро А.С., Рунова О.Б., Устинникова О.Б. Обзор методов определения соединений углеводной природы в биологических лекарственных препаратах. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2023;23(2):194-202. https://doi.org/10.30895/2221-996Х-2023-442
Щ Check for updates
(СС)
BY 4.0
Ключевые слова: Для цитирования:
© А.С. Минеро, О.Б. Рунова, О.Б. Устинникова, 2023
Quantification methods for carbohydrate compounds in biologicals: a review
A.S. Minero O.B. Rounova, O.B. Ustinnikova
Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products, 8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051, Russian Federation
Kl Anastasia S. Minero; minero@expmed.ru
Abstract Carbohydrate compounds are widely used as fillers and stabilisers in biological products. When
present, these compounds guarantee that the active pharmaceutical ingredient will remain stable during production, transportation, and storage. At the same time, pharmacopoeias standardise the excipient content and require that excipients should be quantified for assessing the quality of biological products.
The aim of the study was to identify promising methods for the development of quantification procedures for carbohydrate compounds in biological products.
The authors analysed regulatory documents for biological products approved in the Russian Federation. The most widely used excipients, both individually and in combinations, are poly-ols (sorbitol and mannitol), monosaccarides (glucose), and disaccharides (trehalose, sucrose, lactose, and maltose). Using literature data, the authors reviewed the methods used for quantifying polyols, monosaccharides, and disaccharides to assess the quality of biological products. Quantitative determination of carbohydrate stabilisers employs titrimetric, spectrophotometry, enzymatic, and chromatographic methods. This review presents an analysis of the advantages and disadvantages of these methods. It highlights the advantages of ionic HPLC with amperometric detection and hydrophilic HPLC with refractometric and evaporative light scattering detection, which are sufficiently selective and can identify substances without prior derivatisation. In conclusion, ionic and hydrophilic HPLC methods are a promising base for the development of quantification procedures for carbohydrate stabilisers.
Key words: biological products; excipients; sorbitol; mannitol; glucose; trehalose; lactose; sucrose; malto-
se; HPLC
For citation: Minero A.S., Rounova O.B., Ustinnikova O.B. Quantification methods for carbohydrate com-
pounds in biologicals: a review. Biological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment. 2023;23(2):-194-202. https://doi.org/10.30895/2221-996X-2023-442
Введение
Большинство биологических лекарственных препаратов (БЛП), основным действующим веществом которых является терапевтически активный белок (моноклональные антитела, факторы свертываемости крови, цитокины, субъединичные вакцины и т.д.), из-за недостаточной стабильности активных компонентов в растворе производят в лиофилизированной форме. Для сохранения структурной стабильности
и активности действующего вещества в процессе лиофилизации применяют криопротекторы и лиопротекторы [1-3], в качестве которых часто используют соединения углеводной природы (по-лиолы, моносахариды, дисахариды и др.). Те же соединения выполняют функции стабилизаторов и модификаторов тоничности в составе БЛП, имеющих форму растворов. Количественное определение веществ, вносимых в лекарственный препарат, является фармакопейным требованием1.
1 Общая фармакопейная статья 1.7.1.0012.18 Интерфероны. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
Общая фармакопейная статья 1.7.1.0014.18 Моноклональные антитела для медицинского применения. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
Общая фармакопейная статья 1.7.1.0015.18 Филграстимы. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
Общая фармакопейная статья 1.7.1.0016.18 Эритропоэтины. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
Общая фармакопейная статья 1.7.1.0017.18 Генно-инженерные препараты инсулина человека. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
Для каждого препарата белковой природы оптимальное соотношение белок/углевод(ы), а также состав стабилизирующей углеводной смеси будут индивидуальными [3]. При этом выбор метода количественной оценки углеводных стабилизаторов может зависеть как от структурных особенностей углевода и состава смеси, так и от технических возможностей производителя. Данные факторы при отсутствии фармакопейных требований и методических рекомендаций приводят к большому разнообразию решений со стороны производителей, что, в свою очередь, затрудняет экспертизу качества как на этапах регистрации, так и на этапах введения в гражданский оборот большой группы БЛП.
Цель работы - выявление перспективных методов для разработки методик количественного определения соединений углеводной природы в биологических лекарственных препаратах.
Основная часть
На основании анализа состава БЛП, зарегистрированных в Российской Федерации, были
определены часто используемые в качестве вспомогательных веществ соединения углеводной природы: полиолы (сорбитол и маннитол [4]), моносахариды (глюкоза2), дисахариды (трегало-за [5], сахароза [6], лактоза3, мальтоза4) (рис. 1).
В оценке качества БЛП с целью количественного определения стабилизаторов углеводной природы применяют методы спектрофотоме-трии, титриметрии, поляриметрии, рефрактометрии и хроматографии.
Спектрофотометрические и титриметри-ческие методы используют для определения восстанавливающих углеводов, которые могут вступать в окислительно-восстановительные химические реакции с образованием осадков или цветных комплексов5 [7]. При этом невос-станавливающие сахара (сахароза и трега-лоза) предварительно подвергают инверсии. Например, метод с антроновым реактивом6 основан на химическом разрушении углеводов до фурфурола или гидроксиметилфурфурола, который при реакции с антроном образует комплексное соединение синевато-зеленого цвета,
Рис. 1. Структурные формулы стабилизаторов углеводной природы. Fig. 1. Structural formulas of carbohydrate stabilisers.
Общая фармакопейная статья 1.7.1.0018.18 Иммунобиологические лекарственные препараты. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 2; 2018.
https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/monosaccharides https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biologv/disaccharide Там же.
ГОСТ Р 54667-2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения массовой доли сахаров.
Общая фармакопейная статья 1.2.3.0019.15 Определение сахаров спектрофотометрическим методом. Государственная
фармакопея Российской Федерации. XIV изд. Т. 1; 2018.
интенсивность окраски которого прямо пропорциональна содержанию углевода в реакционной среде [8]. Антроновый и другие спектрофотоме-трические и титриметрические методы используют в оценке качества некоторых БЛП, например для определения декстрозы и мальтозы в некоторых препаратах иммуноглобулинов.
К достоинствам спектрофотометрических и титриметрических методов можно отнести сравнительно невысокую стоимость, к недостаткам - невозможность их применения для оценки качества БЛП, в составе которых присутствуют два и более углевода, так как эти методы не обладают достаточной селективностью.
С использованием спектрофотометриче-ского метода проводят определение глюкозы и маннитола, основанное на химических реакциях, катализируемых ферментами, например окисление маннитола до фруктозы, а глюкозы до глюконолактона7. Концентрация восстановленного при этом никотинамидаденинди-нуклеотида пропорциональна концентрации исходного углевода и определяется спектро-фотометрически при длине волны (340±30) нм. Ферментативный метод определения глюкозы также можно применить для количественного определения дисахаридов (лактоза, мальтоза, сахароза, трегалоза), в составе которых есть глюкоза. Для этого дисахариды предварительно ферментативно гидролизуют до моносахаридов. Так, например, ферментативный спектро-фотометрический метод определения глюкозы используют для определения содержания сахарозы в оценке качества некоторых препаратов факторов свертываемости крови, для определения лактозы в менингококковых вакцинах.
К достоинствам ферментативных методов определения относят селективность, чувствительность, наличие готовых коммерческих наборов, включающих практически все необходимые реактивы для определения того или иного углевода. Недостатком данной группы методов является невозможность применения одной унифицированной методики для количественного определения разных классов углеводов, так как для каждого углевода применяется свой уникальный фермент, невозможность автоматизации метода и возможное влияние действующего вещества и других вспомогательных веществ, входящих в состав БЛП.
Рефрактометрический и поляриметрический8 методы, основанные на измерении коэффициента преломления и угла вращения плоскости
поляризации монохроматического света соответственно, применяются в оценке качества некоторых препаратов вакцин, содержащих в качестве вспомогательного вещества только одно соединение углеводной природы. Существенным недостатком этих методов является отсутствие селективности и возможное влияние действующего вещества и других соединений, входящих в состав лекарственного препарата.
В случае применения хроматографических методов количественного определения по-лиолов, незамещенных моно- и дисахаридов следует учитывать особенности строения углеводов (рис. 1). Так, например, методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в тандеме с флуориметрическим и спектрофо-тометрическим детектированием не могут быть использованы для определения перечисленных углеводных соединений в интактной форме, так как их молекулы не обладают собственной флуоресценцией и не имеют хромофорных групп. Га -зовая хроматография (ГХ) также не может быть использована, так как перечисленные соединения в интактной форме не являются летучими.
Решением проблемы может быть деривати-зация исходного аналита с получением производных соединений, пригодных для соответствующего хроматографического разделения и детектирования [9]. Известно множество дери-ватизирующих реагентов, используемых в ВЭЖХ для определения углеводов в ультрафиолетовом и видимом диапазоне, например 2,4-дини-трофенил гидразин [10], 1-фенил-3-метил-5-пи-разолон [11], этиловый эфир п-аминобензойной кислоты [12]. Перечисленные реактивы не только позволяют детектировать углеводы, но также придают исходным соединениям новые свойства. Так, например, при дериватизации глюкозы 2,4-динитрофенилгидразином полученное производное становится более гидрофобным, что позволяет использовать сорбенты для обра-щенно-фазовой хроматографии [10]. Классические методы дериватизации, применяемые в ГХ, основаны на замещении полярных групп углеводов для повышения их летучести. Метиловые эфиры, ацетаты, трифторацетаты, метилок-симы и триметилсилиловые эфиры являются наиболее распространенными производными, используемыми для определения углеводов. Хорошие характеристики летучести и стабильности образующихся производных делают триметилсилиловые эфиры наиболее популярными производными, применяемыми для ГХ-анализа
7 Иир$:/М\№^.Ьгег^а-еп1уте$.огд/еп1уте.рИр?еспо=1.1.1.118
8 ГОСТ Р 54667-2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения массовой доли сахаров.
сахаридов и многоатомных спиртов [13-15]. В литературе [16] описан метод определения восстанавливающих моно- и дисахаридов (глюкоза, лактоза и мальтоза) с помощью постколоночной дериватизации с реактивом неокупроин (2,9-диметил-1,10-фенантролин). Метод основан на восстановлении ионов меди с помощью восстанавливающих сахаров в присутствии не-окупроина в щелочной среде с последующим измерением оптической плотности желтого хе-лата [Си(№)2]+ при длине волны 450 нм. При этом для разделения углеводов используется метод гидрофильной ВЭЖХ на аминопропил-модифи-цированной неподвижной фазе.
Недостатком использования процедуры де-риватизации является усложнение методики из-за дополнительных стадий пробоподготовки, а также влияние на воспроизводимость методики и точность полученного результата. Кроме того, среди зарегистрированных в Российской Федерации БЛП найден только один пример применения предколоночной дериватизации для определения сахарозы методом ГХ с пламенно-ионизационным детектором в препарате фактора свертываемости крови. Примеры применения постколоночной дериватизации для количественной оценки стабилизаторов углеводной природы в производстве/контроле БЛП не найдены.
Для количественной оценки стабилизаторов углеводной природы производители БЛП применяют методы жидкостной хроматографии, совместимые с такими способами детекции, которые не требуют дополнительных стадий пред-или постколоночной дериватизации. К таким детекторам относятся: детектор заряженных аэрозолей, испарительный детектор светорассеяния, масс-спектрометрический, ампероме-трический и рефрактометрический детекторы. При этом последний совместим с несколькими техниками хроматографического разделения: гидрофильная, лигандообменная/ион-эксклю-зионная и ионообменная ВЭЖХ [17-21].
Большое разнообразие сорбентов с различными привитыми фазами позволяет без особых трудностей количественно определять маннитол, сорбитол, глюкозу, трегалозу, лактозу, сахарозу и мальтозу по отдельности или в смесях определенного состава, например только дисахариды или полиолы и моносахариды. Однако перечисленные соединения углеводной природы (рис. 1) обладают похожими химическими структурами. В связи с этим хроматографическое разделение смеси этих углеводов в изократических условиях может быть затруднительным, что уменьшает вероятность использования рефрактометрического детектирования в ВЭЖХ методиках одновремен-
ного определения полиолов, моно- и дисахаридов, так как такой способ детекции не совместим с градиентными режимами элюирования.
Детектор заряженных аэрозолей [22-24] и испарительный детектор светорассеяния [20, 25, 26] совместимы с градиентным режимом элюирования, что в теории может позволить разделить смесь углеводов с похожим химическим составом. Однако данные способы детекции требуют подведения инертного газа стабильного давления, что, в свою очередь, требует дополнительных затрат. В настоящее время вышеуказанные способы детектирования постепенно внедряются в практику экспертизы качества БЛП, но пока их сложно рассматривать в качестве базового оснащения лабораторий.
Масс-спектрометрический способ детектирования в тандеме с жидкостной или газовой хроматографией [27] обладает большей чувствительностью, однако не является оптимальным с экономической точки зрения и не встречается в оценке качества БЛП для определения вспомогательных веществ углеводной природы, зарегистрированных в Российской Федерации.
Основным недостатком гидрофильной ВЭЖХ углеводов является применение высококонцентрированных растворов органических растворителей, во-первых, из-за низкой растворимости аналитов в таких подвижных фазах, а во-вторых, из-за токсичности этих растворителей.
Применение в качестве неподвижных фаз сорбентов на основе сульфированного сшитого сополимера стирола с дивинилбензолом в кальциевой, натриевой, калиевой или другой формах в методах ион-эксклюзионной/лигандообмен-ной ВЭЖХ исключает необходимость применения органических растворителей. Однако в связи с тем, что глюкоза, мальтоза и лактоза в водных растворах существуют в виде а- и р-изомеров, хроматографическое разделение этих углеводов на таких колонках следует проводить при высоких температурах (40-85 °С), чтобы пики аналитов не раздваивались. Такие условия могут быть затруднительными для некоторых моделей хро-матографического оборудования.
Кроме перечисленных методов в литературе встречается применение жидкостной хроматографии с повышенной текучестью на гидрофильной неподвижной фазе для определения углеводов [28]. В качестве подвижной фазы в методе используются органические или водно-органические растворители в смеси с большим количеством сжиженных газов, например диоксида углерода. Такая подвижная фаза обеспечивает высокую скорость диффузии, низкую вязкость и высокую растворяющую способность, кроме того, использование
подвижных фаз с меньшим содержанием органических растворителей делает этот метод более экологичным по сравнению с другими хроматогра-фическими методами. К недостаткам жидкостной хроматографии с повышенной текучестью можно отнести высокую стоимость оборудования.
Соединения углеводной природы кроме ранее перечисленных недостатков обладают свойством окисляться на поверхности электрода при приложении определенного потенциала. К тому же при высоких значениях рН они ионизируются с образованием отрицательно заряженных ионов, что позволяет применять анионо-обменную хроматографию для количественной оценки углеводов [29, 30]. В качестве подвижных фаз используются водные растворы гидроксидов, ацетатов и других соединений щелочных металлов. Основными достоинствами метода ионной хроматографии с амперометрическим детектированием являются высокая чувствительность, минимизация возможного влияния других вспомогательных веществ в анализируемом БЛП (например, аминокислот) за счет программируемого изменения потенциалов на электродах, а также возможность использования автоматического генератора элюентов, который позволяет исключить ручное приготовление растворов подвижных фаз. К недостаткам метода можно отнести необходимость коррозионностойкого исполнения жидкостных трактов хроматографической системы и колонки, а также чувствительность растворов подвижной фазы к углекислому газу воздуха, что требует подведения инертного газа.
В настоящее время метод анионообменной ВЭЖХ применяется в оценке качества препаратов факторов свертывания крови для определения маннитола и сахарозы, препаратов иммуноглобулинов для определения мальтозы.
Таким образом, для количественного определения стабилизаторов углеводной природы производители БЛП применяют как сравнительно простые методы, например титриметрические, так и высокотехнологичные, требующие наличия дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала, например методы ВЭЖХ. При этом и те, и другие методы имеют свои достоинства и недостатки (табл. 1).
На основании представленных данных можно сделать вывод о преимуществе метода ионообменной ВЭЖХ с амперометрическим детектированием и метода гидрофильной ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием и испарительным детектором светорассеяния, обладающих достаточной селективностью и способностью идентификации исходных веществ без дериватизации.
Заключение
Рассмотрены методы определения стабилизаторов углеводной природы в составе биологических лекарственных препаратов (сорбитол, маннитол, моно- и дисахариды) как в модельных растворах, так и в сложных смесях, содержащих различные сопутствующие компоненты. Показано, что для количественной оценки содержания соединений углеводной природы
Таблица 1. Преимущества и недостатки методов определения стабилизаторов углеводной природы, применяемых в оценке качества биологических лекарственных препаратов (БЛП)
Table 1. Advantages and disadvantages of methods used for quantifying carbohydrate stabilisers to assess the quality of biological products
Метод Method Преимущества Advantages Недостатки Disadvantages
Спектрофотометриче-ский и титриметриче-ский Spectrophotometry and titrimetry Сравнительно невысокая стоимость реактивов и оборудования Relatively low cost of reagents and equipment - Трудоемкость. - Возможное неспецифическое влияние действующего вещества или других вспомогательных веществ БЛП. - Невозможность определения индивидуальных углеводов в смеси - High labour input. - Possible non-specific effects of an active ingredient or other excipients in the biological product. - Inability to quantify individual carbohydrates in a mixture
Поляриметрический и рефрактометрический Polarimetry and refractometry - Сравнительно невысокая стоимость реактивов и оборудования. - Простота и быстрота анализа - Relatively low cost of reagents and equipment. - Simplicity and speed of analysis - Возможное неспецифическое влияние действующего вещества или других вспомогательных веществ БЛП. - Невозможность определения индивидуальных углеводов в смеси - Possible non-specific effects of an active ingredient or other excipients in the biological product. - Inability to quantify individual carbohydrates in a mixture
Ферментативный Enzymatic method Высокая специфичность High specificity - Необходимость применения уникального фермента для каждого углевода. - Необходимость использования коммерческих наборов/ тест-систем - Need for a unique enzyme for each carbohydrate. - Need for commercial kits / test-systems
Продолжение таблицы 1 Table 1 (continued)
Метод Method Преимущества Advantages Недостатки Disadvantages
Метод газовой хроматографии Gas chromatography - Чувствительность. - Высокая специфичность и селективность. - Максимальная автоматизация процесса. - Обеспечение прослеживаемости анализа - Sensitivity. - High specificity and selectivity. - Maximum process automation. - Analysis traceability - Высокая стоимость оборудования и материалов. - Необходимость предколоночной дериватизации - High cost of equipment and materials. - Need for pre-column derivatisation
Метод гидрофильной ВЭЖХ с рефрактометрическим детектированием Hydrophilic HPLC with refractive index detection - Высокая специфичность и селективность. - Максимальная автоматизация процесса. - Обеспечение прослеживаемости анализа. - Большое разнообразие неподвижных фаз - High specificity and selectivity. - Maximum process automation. - Analysis traceability. - Wide variety of stationary phases available - Высокая стоимость оборудования и материалов. - Применение токсичных растворителей. - Низкая чувствительность по сравнению с другими хроматографическими методами. - Несовместимость с градиентным режимом элюирова-ния - High cost of equipment and materials. - Toxic solvents. - Low sensitivity compared to other chromatographic methods. - Incompatibility with gradient elution
Метод гидрофильной ВЭЖХ с детектором светорассеяния Hydrophilic HPLC with light scattering detection - Высокая специфичность и селективность. - Максимальная автоматизация процесса. - Обеспечение прослеживаемости анализа. - Большое разнообразие неподвижных фаз. - Совместимость с градиентным режимом элюирования - High specificity and selectivity. - Maximum process automation. - Analysis traceability. - Wide variety of stationary phases available. - Compatibility with gradient elution - Высокая стоимость оборудования и материалов. - Применение токсичных растворителей - High cost of equipment and materials. - Toxic solvents
Метод ион-эксклюзион-ной ВЭЖХ Ion-exclusion HPLC - Высокая специфичность и селективность. - Максимальная автоматизация процесса. - Обеспечение прослеживаемости анализа. - Не используются токсичные растворители - High specificity and selectivity. - Maximum process automation. - Analysis traceability. - Non-toxic solvents - Высокая стоимость оборудования и материалов. - Как правило, существует необходимость проводить разделение при высоких температурах (около 70 °С). - Несовместимость с градиентным режимом элюирова-ния - High cost of equipment and materials. - Need for high-temperature (~70 °C) separation (generally). - Incompatibility with gradient elution mode
Метод ионообменной ВЭЖХ с амперометри-ческим детектированием Ion-exchange HPLC with amperometric detection - Высокая специфичность и селективность. - Чувствительность. - Максимальная автоматизация процесса. - Обеспечение прослеживаемости анализа. - Возможность автоматического генерирования элюента - High specificity and selectivity. - Sensitivity. - Maximum process automation. - Analysis traceability. - Possibility of automatic eluent generation - Высокая стоимость оборудования и материалов. - Необходимость защиты растворов подвижных фаз от углекислого газа воздуха - High cost of equipment and materials. - Need for protecting mobile phase solutions from atmospheric carbon dioxide
применяют разнообразные методы: титриме-трические, спектрофотометрические, ферментативные, хроматографические. Рассмотрены достоинства и недостатки указанных методов. Сделан вывод, что методы ионообменной и ги-
Литература/References
1. Tonnis WF, Mensink MA, De Jager A, Van der Voort Maarschalk K, Frij'Link HW, Hinrichs WL. Size and molecular flexibility of sugars determine the dosage stability of freeze-dried proteins. Mol Pharm. 2015;12(3):684-94. https://doi.org/10.1021/mp500423z
2. Блынская ЕВ, Тишков СВ, Алексеев КВ, Минаев СВ. Создание лиофилизата ГК-2 для приготовления раствора для инъекций с применением полиолов. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2018;2:26-31.
Blynskaya EV, Tishkov SV, Alekseyev KV, Minaev SV. Creation of liophilisate of GK-2 for preparation of solution for injections with use of polyols. Drug Development & Registration. 2018;(2):26-31 (In Russ.).
3. Chang L, Shepherd D, Sun J, Ouellette D, Grant KL, Tang XC, Pikal MJ. Mechanism of protein stabilization by sugars during freeze-drying and storage: native structure preservation, specific interaction, and/or immobilization in a glassy matrix? J Pharm Sci. 2005;94(7):1427-44. https://doi.org/10.1002/jps.20364
4. Manas MG, Campos J, Sharninghausen LS, Lin E, Crab-tree RH. Selective catalytic oxidation of sugar alcohols to lactic acid. Green Chemistry. 2015;17(1):594-600. https://doi.org/10.1039/C4GC01694G
5. Tarpan MA, De Cooman H, Sagstuen E, Waroquier M, Callens F. Identification of primary free radicals in trehalose dihdrate single crystals X-irradiated at 10 K. Phys Chem Chem Phys. 2011;13(23):11294-302. https://doi.org/10.1039/c0cp02616f
6. Amchara FZ, Faiz C, Chaouqi S, Khiraoui A, Ben-hmimou A, Guedira M, Guedira T. Effect of Ste-via rebaudiana, sucrose and aspartame on human health: a comprehensive review. J Med Plants Stud. 2018;102(61):102-8.
7. Hernández-López A, Sánchez Félix DA, Zuñiga Sierra Z, García Bravo I, Dinkova TD, Avila-Alejandre AX. Quantification of reducing sugars based on the qualitative technique of Benedict. ACS Omega. 2020;5(50):32403-10.
https://doi.org/10.1021/acsomega.0c04467
8. Pons A, Roca P, Aguiló C, Garcia FJ, Alemany M, Palou A. A method for the simultaneous determinations of total carbohydrate and glycerol in biological samples with the antrone reagent. J Biochem Biophys Methods. 1981;4(3-4):227-31. https://doi.org/10.1016/0165-022x(81)90060-9
9. Haas M, Lamour S, Trapp O. Development of an advanced derivatization protocol for the unambiguous identification of monosaccharides in complex mixtures by gas and liquid chromatography. J Chroma-togr A. 2018;1568:160-7. https://doi.org/10.1016/j~.chroma.2018.07.015
дрофильной ВЭЖХ являются перспективными для разработки методик количественной оценки стабилизаторов углеводной природы в силу их селективности и способности прямого определения аналита.
10. Alzweiri M, Al-Marabeh S, Bardaweel SK, Alfar R, AL-Hiari YM. Stability determination for cyclized 2,4-dinitrophenyl hydrazone derivative of glucose. J Anal Sci Technol. 2017;8:9. https://doi.org/10.1186/s40543-017-0117-x
11. Gonzalez NM, Fitch A, Al-Bazi J. Development of a RP-HPLC method for determination of glucose in Shewanella oneidensis cultures utilizing 1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone derivatization. PLoS One. 2020;15(3):e0229990.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229990
12. Debebe A, Temesgen S, Redi-Abshiro M, Chandra-vanshi BS, Ele E. Improvement in analytical methods for determination of sugars in fermented alcoholic beverages. J Anal Methods Chem. 2018:4010298. https://doi.org/10.1155/2018/4010298
13. Schenk J, Nagy G, Pohl NLB, Leghissa A, Smuts J, Schug KA. Identification and deconvolution of carbohydrates with gas chromatography-vacuum ultraviolet spectroscopy. J Chromatogr A. 2017;1513:210-21. https://doi.org/10.1016/jxhroma.2017.07.052
14. Ruiz-Matutea AI, Hernández-Hernández O, Rodríguez-Sánchez S, Sanz ML, Martínez-Castro I. Derivatization of carbohydrates for GC and GC-MS analyses. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2011;879(17-18):1226-40. https://doi.org/10.1016/jjchromb.2010.11.013
15. Mechri B, Tekaya M, Cheheb H, Hammami M. Determination of mannitol sorbitol and myo-inositol in olive tree roots and rhizospheric soil by gas chroma-tography and effect of severe drought conditions on their profiles. J Chromatogr Sci. 2015;53(10):1631-8. https://doi.org/10.1093/chromsci/bmv066
16. Akyüza E, Balkan KS, Tütem E, Apak R. High performance liquid chromatographic method with post-column detection for quantification of reducing sugars in foods. J Chromatogr A. 2021;1660:462664. https://doi.org/10.1016/j~.chroma.2021.462664
17. Hadjikinova R, Petkova N, Hadjikinov D, Denev P, Hrusavov D. Development and validation of HPLC-RID method for determination of sugars and polyols. J Pharm Sci Research. 2017;9(8):1263-9.
18. Liu W, Xiao X, Song Z, Cheng X, Wei F, Liu Y, Zhang Y. Research on determination of mannitol in Bailing capsules by HPLC-RID instead of titration. Chin J Pharm Anal. 2014;34(1):159-62.
19. Forget R, Spagnoli S. Excipient quantitation and drug distribution during formulation optimization. J Pharm Biomed Anal. 2006;41(3):1051-5. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2006.01.039
20. Simonzadeh N, Ronsen B. An isocratic HPLC method for the determination of sorbitol and glycerol in pharmaceutical formulations. J Chromatogr Sci. 2012;50(7):644-7. https://doi.org/10.1093/chromsci/bms044
21. Fang T, Cai Y, Yang Q, Ogutu CO, Liao L, Han Y Analysis of sorbitol content variation in wild and cultivated apples. J Sci Food Agric. 2020;100(1):139-44. https://doi.org/10.1002/jsfa.10005
22. Stawinska A, Jabtonska-Rys E, Stachniuk A. High-performance liquid chromatography determination of free sugars and mannitol in mushrooms using corona charged aerosol detection. Food Anal Meth. 2021;14:209-16.
https://doi.org/10.1007/s12161-020-01863-8
23. Pitsch J, Weghuber J. Hydrophilic interaction chromatography coupled with charged aerosol detection for simultaneous quantitation of carbohydrates, polyols and ions in food and beverages. Molecules. 2019;24(23):4333.
https://doi.org/10.3390/molecules24234333
24. Cintron JM, Risley DS. Hydrophilic interaction chromatography with aerosol-based detectors (ELSD, CAD, NQAD) for polar compounds lacking a UV chromophore in an intravenous formulation. J Pharm Biomed Anal. 2013;78-79:14-8. https://doi.org/10.1016/j~.jpba.2013.01.022
25. Koh DW, Park JW, Lim JH, Yea MJ, Bang DY. A rapid method for simultaneous quantification of 13 sugars and sugar alcohols in food products by UPLC-ELSD. Food Chem. 2018;240:694-700. https://doi.org/10.1016/j~.foodchem.2017.07.142
Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства критериям ICMJE. Наибольший вклад распределен следующим образом: А.С. Минеро -анализ и обобщение данных, изложенных в нормативных документах и научной литературе, написание текста рукописи; О.Б. Рунова - редактирование текста рукописи; О.Б. Устинникова - концепция и дизайн исследования, редактирование текста рукописи, утверждение окончательной версии рукописи для публикации. Благодарности. Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00052-23-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121022000147-4).
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
26. Risley DS, Yang WO, Peterson JA. Analysis of mannitol in pharmaceutical formulations using hydrophilic interaction liquid chromatography with evaporative light-scattering detection. J Sep Sci. 2006;29(2):256-64.
https://doi.org/10.1002/jssc.200500253
27. Pissmennoi D, Kiritsenko V, Marhivka J, Kütt ML, Vilu R. Development and optimisation of HILIC-LC-MS method for determination of carbohydrates in fermentation samples. Molecules. 2021;26(12):3669.
https://doi.org/10.3390/molecules26123669
28. Bennett R, Olesik SV. Gradient separation of oligo-saccharides and suppressing anomeric mutarotation with enhance-fluidity liquid hydrophilic interaction chromatography. Anal Chim Acta. 2017;960:151-9. https://doi.org/10.1016/j~.aca.2017.01.006
29. Chen H, Chen W, Hong B, Zhang Y, Hong Z, Yi R. Determination of trehalose by ion chromatography and its application to a pharmacokinetic study in rats after intramuscular injection. Biomed Chromatogr. 2018;32(12):e4355. https://doi.org/10.1002/bmc.4355
30. Pico J, Martínez MM, Martín MT, Gómez M. Quantification of sugars in wheat flours with an HPAEC-PAD method. Food Chem. 2015;173:674-81. https://doi.org/10.1016/j~.foodchem.2014.10.103
Authors' contributions. All the authors confirm that they meet the ICMJE criteria for authorship. The most significant contributions were as follows. A.S. Minero analysed and summarised literature and regulatory data and drafted the manuscript. O.B. Rounova edited the manuscript. O.B. Ustinnikova conceptualised and designed the study, edited the manuscript, and approved the final version for publication.
Acknowledgements. The study reported in this publication was carried out as part of publicly funded research project No. 056-00052-23-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D public accounting 121022000147-4). Conflict of interest. Authors declare no conflict of interest requiring disclosure in this article.
Об авторах / Authors
Минеро Анастасия Сальвадоровна
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0026-7365 minero@expmed.ru
Рунова Ольга Борисовна, канд. хим. наук ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0729-530X runova@expmed.ru
Устинникова Ольга Борисовна, канд. биол. наук ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5432-1887 ustinnikova@expmed.ru
Поступила 05.07.2022 После доработки 14.02.2023 Принята к публикации 13.03.2023 Online first 04.04.2023
Anastasia S. Minero
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0026-7365
minero@expmed.ru
Olga B. Rounova, Cand. Sci. (Chem.)
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0729-530X
runova@expmed.ru
Olga B. Ustinnikova, Cand. Sci. (Biol.)
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5432-1887
ustinnikova@expmed.ru
Received 5 July 2022 Revised 14 February 2023 Accepted 13 March 2023 Online first 4 April 2023
