ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРИЗИДОНА МЕТОДОМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

2023. Vol. 25. № 2

Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2

RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences

УДК 615.072

Corresponding Author: Konovalova Svetlana Sergeevna — Postgraduate student of the Department of Pharmaceutical and Toxicological Chemistry, Irkutsk State Medical University, Irkutsk,

Russian Federation E-mail: svetlanakonovalova987@yandex. ru

© Konovalova S.S., Illarionova E.A. - 2023

I Accepted: 20.02.2023

http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-71-76

ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРИЗИДОНА МЕТОДОМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

Коновалова С.С., Илларионова Е.А.

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет», г. Иркутск, Российская Федерация

Аннотация. Проблема контроля качества всегда актуальна для лекарственных препаратов. В терапии туберкулеза это особенно важно, так как нарушения режима дозирования, в следствии заниженного или завышенного содержания действующего вещества, в сочетании с множеством прочих факторов может стать причиной развития лекарственно устойчивых форм заболевания, крайне сложно поддающихся лечению. Объект настоящего исследования - теризидон, препарат резервного ряда, применяемый в случаях туберкулеза с широкой и множественной устойчивостью. В настоящее время продолжается поиск методик, обладающих не только высокой селективностью и чувствительностью, но и более доступных, не требующих дорогостоящих приборов, расходных материалов и токсичных реактивов. Современные методы, предлагаемые нормативной документацией, предполагают использование стандартных образцов. Именно они являются одним из основных факторов, ведущих к удорожанию метода, ввиду их зарубежного производства. Один из способов провести количественное определение в отсутствие стандартных образцов, спектрофотометрический метод с применением внешних оптических образцов сравнения. В качестве таковых предложены неорганические соли: калия гексацианоферрат (III) и калия дихромат. Основываясь на данных изучения оптических свойств препарата подобраны оптимальные условия спектрофотометрического определения, рассчитаны коэффициенты пересчета. Таким образом, разработана методика количественной оценки теризидона в субстанции и лекарственной форме - капсулах по 0,3 г. Разработанные методики подвергнуты валидационной оценке, по таким показателям как специфичность, сходимость, воспроизводимость, линейность, аналитическая область методики. Полученные результаты подтверждают пригодность методики той цели, для которой она разрабатывалась.

Ключевые слова: теризидон, спектрофотометрическое определение, оптический образец сравнения, калия гексацианоферрат (III), калия дихромат.

OPTIMIZATION OF QUANTITATIVE DETERMINATION OF TERIZIDONE BY SPECTROPHOTOMETRY

Konovalova S.S., Illarionova E.A.

Irkutsk State Medical University, Irkutsk, Russian Federation

Abstract. The problem of quality control is always relevant for medicines. In the treatment of tuberculosis this is especially important since violations of the dosage regimen as a result of an underestimated or overestimated content of the active substance in combination with many other factors can cause the development of drug-resistant forms of the disease that are extremely difficult to treat. The object of this study is terizidone - a reserve drug used in cases of tuberculosis with broad and multiple resistance. Currently, the search for methods with not only high selectivity and sensitivity, but also more affordable, not requiring expensive devices, consumables and toxic reagents continues. Modern methods proposed by regulatory documentation, involve the use of standard samples. They are one of the main factors leading to the rise in the cost of the method due to their foreign production. One of the ways to carry out quantitative determination in the absence of standard samples is the spectrophotometric method using external optical comparison samples. As such inorganic salts are proposed: potassium hexacyanoferrate (III) and potassium dichromate. Based on the data of the study of the optical properties of the drug, optimal conditions for spectrophotometric determination were selected, conversion coefficients were calculated. Thus methods have been developedfor the quantitative evaluation of terizidone in substance and dosage form capsules of 0.3 g. The developed methods are subjected to validation evaluation according to such indicators as specificity, convergence, reproducibility, linearity, analytical area of the methodology. The results obtained confirm the suitability of the methodology for the purpose for which it was developed.

Keywords: terizidone, spectrophotometric determination, optical comparison sample, potassium hexacyanoferrate (III), potassium dichromate.

2023. Уо1. 25. № 2

Ьшш Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2

Введение. Несмотря на поставленные цели к снижению заболеваемости туберкулезом, она продолжает оставаться на высоком уровне. Распространение лекарственно устойчивых форм заболевания вынуждает составлять новые комбинации, одновременно принимаемых лекарственных средств и чаще использовать для терапии препараты резервного ряда [1,3]. Эффективность лечения во многом зависит от правильно подобранной дозировки, следовательно, качества применяемого препарата. Государственная фармакопея рекомендует использовать в первую очередь физико-химические методы контроля качества. Одной из значительных трудностей их широкого применения становится необходимость стандартных образцов (СО). В России на данный момент перечень стандартных образцов отечественного производства крайне мал, а распространенность импортных стандартов Американской (USP) и Европейской фармакопеи (EP) приводит к значительному удорожанию методик анализа. В случаях применения спектрофотомерии, решением данной проблемы может стать метод внешнего стандарта, подразумевающий замену импортных СО на внешний оптический образец сравнения [4].

На основании вышеизложенного, целью настоящего исследования стала оптимизация методики спектрофотометрического определения с использованием внешнего оптического образца сравнения.

Материалы и методы. Теризидон субстанция, «Локсидон» капсулы 300 мг, калия дихромат квалификации «х.ч.», калия гексацианоферрат (III) квалификации «ч.д.а.». Натрия гидроксида раствор 0,1 М, хлористоводородной кислоты раствор 0,1 М, спирт этиловый 95%, вода очищенная. Универсальный иономер ИТ-1101, контроль величины рН, спектрофотометр СФ-2000, определение оптической плотности. Статистическая обработка проводилась с применением ^критерия Стьюдента.

Методика спектрофотометрического

определения теризидона в субстанции: точную навеску (около 0,0100 г) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяют в 30 мл натрия гидроксида раствора 0,1 М, доводят тем же растворителям до метки. Аликвотную часть 1 мл переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, доводят до метки хлористоводородной кислоты раствором 0,1 Ми перемешивают. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 264 нм одновременно с измерением оптической плотности раствора внешнего оптического образца сравнения (калия гексацианоферрата (III) или калия дихромата).

Методика приготовления раствора калия гексацианоферрата (III): точную навеску (около

0,150 г) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 30 мл воды очищенной, доводят тем же растворителям до метки. Аликвотную часть 5 мл переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят до метки хлористоводородной кислоты раствором 0,1 Ми перемешивают.

Методика приготовления раствора калия дихромата: 0,003% точную навеску (около 0,030 г) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 30 мл воды очищенной, доводят тем же растворителям до метки. Аликвотную часть 1 мл переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки хлористоводородной кислоты раствором 0,1 Ми перемешивают.

Методика спектрофотометрического

определения теризидона в капсулах: содержимое капсулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, растворяют в 50 мл натрия гидроксида раствора 0,1 М, доводят тем же растворителям до метки, перемешивают. Полученный раствор фильтруют, отбрасывая первые 10-15 мл фильтрата. Аликвоту 1 мл переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят до метки хлористоводородной кислоты раствором 0,1 М, перемешивают.

Результаты и обсуждение. Теризидон по структуре относится к соединениям смешанного (ароматического и гетероциклического) ряда, имеет длинную цепь сопряжённых связей, позволяющих ему поглощать энергию в УФ-области спектра.

Изучение оптических свойств проводилось на модельных растворах с использованием растворителей, не обладающих способностью поглощать УФ-излучение в исследуемой области. УФ-спектры растворов теризидона со значениями рН от 1,52-12,81 (рис.1) нм характеризуются одной полосой поглощения в области 200-400 нм. Максимумы отмечены при длинах волн: 264±1 нм при рН 1,52; 284±1 нм при рН 11,25; 283±1 нм при рН 12,65 и рН 281±1 нм рН 12,81.

На следующем этапе была изучена стабильность растворов в зависимости от времени хранения. Наиболее стабилен раствор с рН 1,52, в течении суток существенных изменений оптической плотности не отмечено. В растворах с рН 11,25; 12,65 и 12,81 значение оптической плотности значительно снижается. Таким образом, оптимальная растворимость и стабильность обеспечивается использованием натрия гидроксида

й °-4 о

D

раствора 0,1 М,

хлористоводородной кислоты раствора 0,1 М соответственно.

Рис.1 - Спектры поглощения 0,001% раствора теризидона в диапазоне значений рН 1-13 1-рН

I,52; 2-рН 12,81; 3-рН 12,65; 4-рН

II,25

Fig.1 - Absorption spectra of 0.001% terizidone solution in the pH range 1-13 1-pH 1,52; 2-pH 12,81; 3-pH 12,65; 4-pH 11,25

Основной этап

оптимизации методики - экспериментальный подбор внешнего оптического образца сравнения. Им может быть устойчивое органическое или неорганическое соединение, имеющее советующую степень очистки:

квалификацию чистый для анализа, химически

чистый или чистый. В ходе эксперимента

предложены два вещества неорганической природы: калия гексацианоферрат (III) и калия дихромат, выпускаемые химической промышленностью в квалификации чистый для анализа и химически

чистый. Их качество регламентируется ГОСТами № 4206-75 и № 4220-75 соответственно.

Предложенные соли имеют сходные оптические свойства с исследуемым препаратом. А именно: имеют полосы поглощения с максимумами при 263±1 нм и 302±1 нм для калия гексацианоферрата (III) и при 257±1 нм и 352±1 нм для калия дихромата в хлористоводородной кислоте растворе 0,1М. Оптимальный интервал, в котором они могут применяться как оптический образец сравнения для теризидона, составляет 255-267 нм для калия гексацианоферрата (III) и 247-267 нм для калия дихромата.

Максимум поглощения теризидона (264±1 нм) входит в оптимальные интервалы

h

предложенных образцов (рис. 2) что позволяет использовать их в качестве внешних оптических образцов сравнения и разработать методику для каждого из них.

Рис.2 - Спектры поглощения 0,001% раствора теризидона (1), 0,015% гексацианоферрата (III) калия (2) и 0,003% раствора дихромата калия (3).

Fig.2 - Absorption spectra of 0,001% solution of terizidone (1), 0,015% potassium hexacyanoferrate (III) (2) and 0,003% solution of potassium dichromate (3). Для каждого из веществ, выступающих в роли внешнего оптического образца сравнения, был рассчитан коэффициент пересчета. Это обусловлено различиями в химическом строении образца и исследуемого препарата и, следовательно, значениях удельного показателя поглощения (табл. 1).

Таблица 1

Результаты определения коэффициентов пересчета по калия гексацианоферрату (III) и калия

дихромату

Внешний оптический образец сравнения Метрологические характеристики (n=30, 95%)

Коэффициент пересчета S2 S Sx Ax E,% Sr

K3[Fe(CN)6] 0,0479 1,18*10-6 0,00109 0,00019 0,00041 0,85 0,023

К2&2О7 0,1598 8,72* 10-6 0,00295 0,000539 0,00111 0,70 0,018

s £

!

Й S ф

8 о

G ^

<\)

о §

£

s

Table 1

Results of determination of conversion coefficients for potassium hexacyanoferrate (III) and potassium

dichromate

External optical comparison sample Metrological characteristic (n=30, 95%)

Conversion factor S2 S Sx Ax E,% Sr

Ks[Fe(CN)6] 0,0479 1,18*10-6 0,00109 0,00019 0,00041 0,85 0,023

К2СГ2О7 0,1598 8,72*10-6 0,00295 0,000539 0,00111 0,70 0,018

Таблица 2

Результаты количественного определения теризидона в субстанции и лекарственной форме с применением внешних оптических образцов сравнения

Образцы сравнения Испытуемый образец Метрологические характеристики (n=30, P=95%)

х, % S2 S Sx Ax E,% Sr

K3[Fe(CN)6] Субстанция 99,59 2,6075 1,6148 0,2948 0,603 0,61 0,0162

Капсулы 100,39 7,3671 2,7142 0,4956 1,02 1,01 0,0270

К2СГ2О7 Субстанция 99,42 3,4856 1,8670 0,3409 0,697 0,70 0,0188

Капсулы 100,44 8,2418 2,8709 0,5241 1,072 1,07 0,0286

Table 2

Results of quantitative determination of terizidone in substance and dosage form by means external optical

comparison samples

Comparison sample Test sample Metrological characteristic (n=30, P=95%)

x, % S2 S Sx Ax E,% Sr

Ks[Fe(CN)6] Substance 99,59 2,6075 1,6148 0,2948 0,603 0,61 0,0162

Dosage form 100,39 7,3671 2,7142 0,4956 1,02 1,01 0,0270

К2&2О7 Substance 99,42 3,4856 1,8670 0,3409 0,697 0,70 0,0188

Dosage form 100,44 8,2418 2,8709 0,5241 1,072 1,07 0,0286

Опираясь на вышеприведенные

экспериментальные данные, была разработана методика количественной оценки теризидона в субстанции УФ-спектрофотометрическим методом с использованием внешнего оптического образца сравнения и апробирована на лекарственной форме капсулах по 0,3 г (табл. 2).

Из данных, представленных в таблице, видно, что при определении препарата по калия гексацианоферрату (III) относительная ошибка не

превышает 0,61% в субстанции и 1,01% в капсулах, а по калия дихромату — 0,7% в субстанции и 1,07 % в капсулах.

Достоверность и точность результатов разработанных методик была подтверждена в ходе валидации [3,5]. Оценивались такие параметры, как специфичность, аналитическая область методики, линейность и сходимость результатов анализа [2]. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3

Валидационная оценка методики

Валидационные параметры Экспериментальные значения Допустимые значения

K3[Fe(CN)6] К2СГ2О7

Специфичность Специфична Специфична Стандартный образец теризидона

Сходимость RSD =1,62%, ^ЫЧ 1,3794; Отабл =2,04), n=30 RSD =1,88%, tBbi4 =1,7114; 0-табл =2,04), n=30 RSD < 2% ÎBH4 ^ ^абл.

Воспроизводимость RSD =2,37%, tBb!4 =0,7870 Отабл =2,04), n=30 RSD =2,86%, tBb!4 =0,8395 0-табл =2,04), n=30 RSD < 3% Îbh4 ^ ^абл

Линейность y= 59,271х - 0,0076 y= 59,271х - 0,0076 r > 0,999

R2 = 0,9994 R2 = 0,9994

Аналитическая область методики 2 - 10 мг/мл 2 - 10 мг/мл Интервал концентраций

Table 3

Validation evaluation of the methodology

Validation parameters Experimental results Acceptable values

K3[Fe(CN)6] K2&2O7

Specificity Specific Specific Standard sample of terizidone

Convergence RSD =1,62%, W =1,3794 0-табл =2,04), n=30 RSD =1,88%, W, =1,7114 0-табл =2,04), n=30 RSD < 2% ^ыч ^ ^абл

Reproducibility RSD =2,37%, W =0,7870 0-табл =2,04), n=30 RSD =2,86%, W =0,8395 0-табл =2,04), n=30 RSD < 3% ^ыч ^ ^абл

Linearity y= 59,271х - 0,0076 R2 = 0,9994 y= 59,271х - 0,0076 R2 = 0,9994 r > 0,999

Analytical area of the methodology 2 - 10 mg/ml 2 - 10 mg/ml Concentration range

Выводы. В ходе проведенного исследования оптимизированы условия количественного определения теризидона в субстанции и лекарственной форме спектрофотометрическим методом с применением внешнего оптического образца сравнения. Использование калия

гексацианоферрата (III) или калия дихромата показывает сопоставимые результаты. Результаты, полученные при использовании данных методик, надежны и воспроизводимы, что подтверждено валидационной оценкой.

REFERENCES

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК

[1]. Shirkhedkar A.A., Khan M.M.G., Chaudhari P., Pawara P.I. Analytical techniques for Pirfenidone and Terizidone: A review. International Journal of Pharmaceutical Chemistry and Analysis. 2019; vol. 6 no. 1. P. 1-5. DOI: 10.18231/j.ijpca.2019.001

[2]. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание / Федеральная электронная медицинская библиотека, М., 2018. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://femb. ru/femb/pharmacopea.php (дата обращения: 10.01.2023)

[3]. Раделюк И.М., Амриев Р.А. Разработка и валидация методики определения теризидона в комбинированных противотуберкулезных препаратах. // Молодежный научный форум. 2010. №3. С.4-10.

[4]. Пантелеева Н.М., Илларионова Е.А. Количественное определение рифампицина спектрофотометрическим методом // Сибирский медицинский журнал. 2008. №6. С. 69-72.

[5]. Эпштейн Н.А. Определение внутрилабораторной прецизионности (воспроизводимости) при валидации методик в фармации // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. Т. 14. №1. С. 106-117.

[1]. Shirkhedkar A.A., Khan M.M.G., Chaudhari P., Pawara P.I. Analytical techniques for Pirfenidone and Terizidone: A review. International Journal of Pharmaceutical Chemistry and Analysis. 2019; vol. 6 no. 1. P. 1-5. DOI: 10.18231/j.ijpca.2019.001

[2]. The State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV edition / Federal Electronic Medical Library, Moscow, 2018. [Electronic resource] // Access mode: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php Date of application: 10.01.2023.

[3]. Radelyuk I.M., Amriev R.A. Development and validation of methods for determining terizidone in combined anti-tuberculosis drugs. // Youth Scientific Forum. 2010. no. 3. P.4-10.

[4]. Panteleeva N.M., Illarionova E.A. Quantitative determination of rifampicin by spectrophotometric method // Siberian Medical Journal. 2008. no. 6. P. 69-72.

[5]. Epstein N.A. Determination of intra-laboratory precision (reproducibility) in the validation of methods in pharmacy // Development and registration of medicines. 2016. vol. 14. no. 1. P.106-117.

Contribution of the authors. Konovalova S.S. - literature review, collection and processing of materials, writing text, Illarionova E.A. - concept and design of the study.

2023. Vol. 25. № 2 Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2 E-ISSN 2686-6838 ......................................................................................................................................................................................— —..........................................................................................................................................................................................

Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest. Konovalova S.S. - SPIN ID: 4622-0417; ORCID ID: 0000-0001-8195-2852 Illarionova E.A. - SPIN ID: 8575-5511; ORCID ID: 0000-0002-3281-9489

For citation: Konovalova S.S., Illarionova E.A. OPTIMIZATION OF QUANTITATIVE DETERMINATION OF TERIZIDONE BY SPECTROPHOTOMETRY. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2023;25(1):71-76. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-71-76.

Вклад авторов: Коновалова С.С. - обзор литературы, сбор и обработка материалов, написание текста, Илларионова Е.А. - концепция и дизайн исследования.

Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Коновалова С.С. - SPINID: 4622-0417; ORCID ID.0000-0001-8195-2852 Илларионова Е.А. - SPINID: 8575-5511; ORCID ID: 0000-0002-3281-9489

Для цитирования: Коновалова С.С., Илларионова Е.А. ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРИЗИДОНА МЕТОДОМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2023;25(1):71-76. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-71-76.