CC BY
24
УДК 615.071:615.072:615.074
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДЛИННОСТИ СУБСТАНЦИИ 3-МЕТИЛ-8-ПИПЕРАЗИНО-7-(ТИЕТАНИЛ-3)-1-ЭТИЛКСАНТИНА ГИДРОХЛОРИДА
Валиева А.Р., Исакова А.В., Халиуллин Ф.А.
ФГБОУ ВО Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа, Российская Федерация.
Аннотация. Изучены методы определения подлинности субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида. Определены описание и растворимость субстанции в воде и органических растворителях. Разработаны методики определения подлинности субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида с помощью инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии, реакцией осаждения основания с последующим определением температуры плавления осадка и обнаружением хлорид-ионов.
Ключевые слова: ксантины, подлинность, инфракрасная спектроскопия, ультрафиолетовая спектроскопия.
Производные ксантина нашли широкое применение в медицине для лечения и профилактики ряда заболеваний [1, 2]. Поиск новых производных ксантина, обладающих биологическим действием, продолжается [3]. Среди них найдены соединения, влияющие на систему гемостаза [4]. 3-Метил-8-пиперазино-7-(тиета-нил-3)-1-этилксантина гидрохлорид, проявляющий ан-тиагрегационную активность [5], в настоящее время проходит доклинические исследования в качестве ан-титромботического средства.
В связи с этим возникает необходимость изучения физико-химических свойств 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида с применением современных методов анализа, а также разработки методов определения подлинности с последующим использованием их для стандартизации субстанции.
Для определения подлинности фармацевтических субстанций широко используются методы инфракрасной (ИК) и ультрафиолетовой (УФ) спектроскопии. ИК
H5C2
спектроскопия особенно зарекомендовала себя ценным аналитическим методом, поскольку совокупность всех полос поглощения ИК спектра соединения характеризует его индивидуальность. Многие химические соединения дают сильные полосы поглощения в УФ области, что позволяет использовать метод УФ спектроскопии в анализе веществ. Большинство фармако-пей рекомендуют для установления подлинности метод определения температуры плавления. Данный метод является быстрым и удобным способом для подтверждения подлинности твердых субстанций.
Цель работы. Разработка методик определения подлинности субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(ти-етанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования нами использовались 6 опытных серий субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида (рис. 1).
NH ■ HCl
O^N
CH3
Рис. 1. Структурная формула 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида.
Подлинность субстанции определяли согласно требованиям общих фармакопейных статей (ОФС), приведенным в Государственной фармакопее XIII издания [6].
Описание опытных серий субстанции проводили в соответствии с ОФС.1.1.0001.15 «Правила пользования фармакопейными статьями».
Растворимость опытных серий субстанции определяли в воде и в органических растворителях разной полярности (хлороформ, ацетон, ацетонитрил, метанол, этанол, диметилформамид, уксусная кислота) в соответствии с требованиями ОФС.1.2.1.0005.15 «Растворимость».
ИК спектры снимали согласно ОФС.1.2.1.1.0002.15 «Спектрометрия в инфракрасной области». Измеряли спектры пропускания субстанций в виде дисков с калия бромидом на приборе Инфралюм ФТ-02 в области от 4000 см-1 до 650 см-1. Определение проводили на всех 6 опытных сериях субстанции.
УФ спектры снимали в соответствии с 0ФС.1.2.1.1.0002.15 «Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях». Измерение проводили в виде 0,001% раствора в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты на приборе «Shimadzu UV-1800» в области от 200 до 400 нм. Определение проводили на всех 6 опытных сериях субстанции.
Температуру плавления определяли капиллярным методом на приборе Stuart SMP 30 в соответствии с 0ФС.1.2.1.0011.15 «Температура плавления». Прибор
нагревали до 205 °С (приблизительно на 10°С ниже предполагаемой температуры плавления) и регулировали нагрев прибора так, чтобы скорость подъема температуры составляла 2°С в минуту.
Реакцию осаждения основания 3-метил-8-пипера-зино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина проводили по следующей методике: 0,1 г субстанции растворяли в 4 мл воды и добавляли 1 мл 1 % раствора натрия гидрок-сида. Выпавший осадок 3-метил-8-пиперазино-7-(тие-танил-3)-1-этилксантина отфильтровывали, фильтрат отделяли для определения хлорид-ионов, осадок промывали водой, сушили при 100-105 °С в течение 2 часов и измеряли температуру плавления. Определение температуры плавления проводили не менее трех раз в каждой серии с последующим определением среднего значения. В фильтрате после осаждения основания определяли наличие хлорид-ионов в соответствии с ОФС.1.2.2.0001.15 «Общие реакции на подлинность».
Результаты и обсуждение. Опытные серии 3-ме-тил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида синтезированы по методике, описанной в работе [5]. По внешнему виду все 6 серий субстанции представляют собой белые кристаллические порошки без запаха. Результаты определения растворимости соединения приведены в табл. 1. Для включения в проект фармакопейной статьи рекомендуем воду, метанол и ацетон, поскольку данные растворители охватывают широкий интервал растворимости.
Таблица 1
Растворимость 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида
в различных растворителях
Растворители Растворимость 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида
Вода Легко растворим
Этанол Очень мало растворим или практически нерастворим
Метанол Мало растворим
Ацетон Практически нерастворим
Хлороформ Практически нерастворим
Ацетонитрил Практически нерастворим
Уксусная кислота Практически нерастворим
Диметилформамид Практически нерастворим
В ИК спектре исследуемой субстанции присутствуют полосы поглощения валентных колебаний С=О связей около 1660 см-1 и 1706 см-1, №Н связей при 2350-2830 см-1 и С-Н связей при 2850-3000 см-1 (рис. 2). Проведенный анализ всех серий субстанции позволяет идентифицировать полосы поглощения, соответствующие определенным функциональным группам в структуре соединения. Полученные результаты иссле-
дований позволяют рекомендовать метод ИК спектроскопии для установления подлинности субстанции. Однако, возникает необходимость в разработке государственного стандартного образца, поскольку в соответствии с 0ФС.1.2.1.1.0002.15 «Спектрометрия в инфракрасной области» идентификацию проводят в сравнении либо со стандартным образцом, либо эталонным спектром.
Рис. 2. ИК спектр субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида, снятого в
виде диска с калия бромидом.
Изучены спектры поглощения всех серий субстанции в УФ области. Спектральные характеристики всех серий субстанции приведены в табл. 2.
Таблица 2
Данные спектров поглощения субстанции 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты
Номер серии X maxi, нм X max2, нм X min, нм Интервал значений X max1, нм Интервал значений X max2, нм Интервал значений X min, нм
1 220,4 290,8 254,2 220,4±0,4 291,0±0,4 254,5±0,3
2 220,8 291,2 254,4
3 220,2 290,6 254,4
4 220,4 291,0 254,2
5 220,0 291,0 254,8
6 220,2 291,4 254,6
Рис. 3. УФ спектр 0,001 % раствора 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида в 0,1
М растворе хлористоводородной кислоты
Согласно ОФС.1.2.1.1.0002.15 «Спектрофотомет-рия в ультрафиолетовой и видимой областях» при определении подлинности лекарственных средств расхождение между наблюдаемыми и указанными длинами волн в максимумах и минимумах поглощения не должно превышать ±2 нм. Полученные экспериментальным путем данные УФ спектров на 6 опытных сериях субстанции показывают, что расхождения в максимумах и минимумах поглощения не превышают ±0,4 нм, что укладывается в допустимый интервал в пределах ±2 нм. Для включения в проект фармакопейной статьи предлагаем следующую методику: 0,001 % раствор субстанции в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты в области от 200 до 400 нм должен иметь максимумы при 220 нм и 291 нм и минимум при 254 нм.
Определить температуру плавления субстанции не удается, поскольку при нагревании происходит медленное разложение в широком интервале температуры и не удается зафиксировать конечную температуру, при которой последняя твердая частичка переходит в жидкую фазу. Мы попытались определить температуру плавления основания субстанции. С этой целью предложена реакция осаждения основания раствором натрия гидроксида. Установлено, что в ходе реакции выпадает нерастворимое основание 3-метил-8-пипера-зино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина, у которого удается определить температуру плавления. Результаты определения температуры плавления основания каждой серии субстанции приведены в табл. 3. Для включения в проект фармакопейной статьи предлагаем температуру плавления основания субстанции от 217 до 219 °С.
Таблица 3
Результаты определения температуры плавления 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-
этилксантина
Номер серии Средние значения температуры плавления по результатам трех измерений каждой серии, °С Интервал значений температуры плавления по результатам измерений всех серий, °С
1 217,4
2 218,0
3 218,3 217,85±0,45
4 217,5
5 217,8
6 218,2
В фильтрате после выпадения осадка основания и отделения его от раствора определяют наличие хлорид-ионов с раствором нитрата серебра в присутствии азотной кислоты. В результате реакции наблюдается образование характерного белого творожистого осадка, растворимого в 10% растворе аммиака. Такой способ обнаружения хлорид-ионов лучше, поскольку в исследуемом растворе отсутствует основание 3-метил-8 -пиперазино -7-(тиетанил-3)-1 -этилксантина.
Выводы:
1. В результате химико-фармацевтических исследований определены описание и растворимость субстанции 3 -метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида.
2. Проведен анализ субстанции методами ИК и УФ спектроскопии. Данные методы рекомендованы для установления подлинности 3-метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорида. Для более объективного определения подлинности считаем необходимым разработать государственный стандартный образец субстанции.
3. Проведена реакция осаждения основания 3-ме-тил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина с последующим определением температуры плавления осадка и обнаружением в фильтрате хлорид-ионов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Гусев Е.И., Коновалов А.Н., Скворцова В.И. Неврология. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР - Медиа, 2015. - 1064 с.
[2] Кукес В.Г. Клиническая фармакология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. - 944 с.
[3] Валеева Л.А., Давлятова Г.Г., Шабалина Ю.В., Ураз-баев М.А., Халиуллин Ф.А. Антидепрессивные свойства 3-метил-7-(1,1-диоксотиетанил-3)-8-циклогекси-ламино-1-этилксантина // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2016. Т. 18. № 1. С.319-323.
[4] Samorodov A.V., Kamilov F. Kh., Khaliullin F. A., Sha-balina Yu. V., Khalimov A. R., Murataev D. Z. Antithrombotic effect of new cyclohexilammonium salt 2-[1-ethyl-3-methyl-7-(dioxothietanyl-3)xanthinyl-8-thio]acetic acid on experimental venous thrombosis / 7th European Congress of Pharmacology, 2016. - P. 167/604.
[5] 3-Метил-8-пиперазино-7-(тиетанил-3)-1-этилксантина гидрохлорид, проявляющий антиагрегационную и дез-
агрегационную активность: пат. 2404181 Рос. Федерация. №. 2009121001/04; заявл. 02.06.2009; опубл. 20.11.2010. Бюл. № 32. - 5 с.
[6] Государственная Фармакопея Российской Федерации. Изд. XIII. Т.1. М. 2015.
URL:http://feml.scsml.rssi.ru/feml.
DETERMINATION OF THE AUTHENTICITY OF THE SUBSTANCE 3-METHYL-8-PIPERAZINO-7-(THIETHAN-3-YL)-1-ETHYLXAN-THINE HYDROCHLORIDE
Valieva A.R., Isakova A.V., Khaliullin F.A.
Federal State-Funded Educational Institution, Ufa, Russian Federation.
Annotation. Methods for determining the authenticity of the substance of 3-methyl-8-piperazino-7-(thiethan-3-yl)-1-ethylxanthine hydrochloride were studied. The description and the solubility of the substance in water and organic solvents were determined. Methods for determining the authenticity of the substance of 3-methyl-8-piperazino-7-(thiethan-3-yl)-1-ethylxanthine hydrochloride by infrared and ultraviolet spectroscopy and base precipitation reaction followed by determination of the precipitate melting point and detection of chloride ions were developed.
Key words: xanthines, authenticity, infrared spectroscopy, ultraviolet spectroscopy.
REFERENCES
[1] Gusev E.I., Konovalov A.N., Skvorcova V.N. Nevrologiya. Nacional'noerukovodstvo. M.: GEHOTAR - Media, 2010. - 1064 pp (in Russian).
[2] Kukes V.G. Klinicheskayafarmakologiya. M.: GEHOTAR-Media, 2006. - 944 pp (in Russian).
[3] Valeeva L.A., Davlyatova G.G., ShabalinaJu.V., Urazbaev M.A., Khaliullin F.A. Antidepressant prorerties of 3-me-thyl-7-(1,1-dioxothiethanyl-3)-8-cyclogexiamino-1-ethylxantin // Zhurnalnauchnykhstatei «Zdorov'e i obra-zovanie v XXI veke», 2016, vol. 18, № 1, pp. 319-323 (in Russian).
[4] Samorodov A.V., Kamilov F. Kh., Khaliullin F. A., Sha-balina Yu. V., Khalimov A. R., Murataev D. Z. Antithrombotic effect of new cyclohexilammonium salt 2-[1-ethyl-3-methyl-7-(dioxothietanyl-3)xanthinyl-8-thio]acetic acid on experimental venous thrombosis / 7th European Congress of Pharmacology, 2016. - P. 167/604.
[5] 3-Methyl-8-piperazino-7-(thiethan-3-yl)-1-ethylxanthine hydrochloride exhibiting anti-aggregation and disaggrega-tion activities: patent 2404181 Russian Federation. №. 2009121001/04; date of filing: 02.06.2009; date of publication: 20.11.2010. Bull. 32. - 5 pp.
[6] Gosudarstvennaja Farmakopeja Rossijskoj Federacii. Izd. XIII. Vol.1. Moscow, 2015. Available at: http://feml.scsml.rssi.ru/feml (in Russian)
