CC BY
129
204 ISSN 1683-0377. Труды БГТУ. 2014. № 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология УДК 543.421/424:615.2
Е. С. Лихтарович, аспирант (БГТУ);
В. Г. Лугин, кандидат химических наук, доцент, директор центра ФХМИ (БГТУ)
ПРИМЕНЕНИЕ ИК-ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАРИТРОМИЦИНА В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТАХ
В данной работе показана возможность применения ИК-Фурье спектроскопии для качественного и количественного анализа кларитромицина, антибиотика группы макролидов, в фармацевтических препаратах. Для построения калибровочного графика на основе закона Бера была выбрана область поглощения карбонильных групп (С=О) от 1750 до 1675 см1. Математическая обработка результатов эксперимента проведена с помощью программы TQ Analyst методом наименьших квадратов. Получена калибровочная кривая с коэффициентом линейной регрессии R2 = 0,9973. Степень обнаружения кларитромицина составила от 98 до 106%. Метод ИК-Фурье спектроскопии для количественного анализа кларитромицина в готовых лекарственных средствах является экспрессным перспективным методом.
Method for the qualitative and quantitative assessment of clarithromycin - macrolide antibiotic - in pharmaceutical formulations was developed by using Fourier-transform infrared (FT-IR) transmission spectroscopy for quality control. The calibration model was developed based on simple Beer's law using the FT-IR carbonyl region (C=O) from 1,750 to 1,675 cm-1. Statistical analysis of the results was developed by using TQ Analyst program and based on the least square method. The good coefficient of determination was achieved R2 = 0.9973. Recovery was achieved from 98 to 106%. The method based on the FT-IR spectroscopy for the quantitative analysis of clarithromycin in pharmaceutical formulations is a fast and promising technique.
метод идентификации лекарственного вещества, который включен во все фармакопеи. ИК-спектры можно получать не только для чистых субстанций, но и для лекарственных средств. При этом вспомогательные вещества, входящие в состав лекарственного средства, не должны подавлять спектр действующего вещества [2]. В современном фармацевтическом анализе лекарственных средств важное значение имеет разработка надежных экспресс-методик, позволяющих провести идентификацию, количественное определение действующего вещества и его однородное распределение. Поэтому разработка экспрессного метода качественного и количественного анализа на основе ИК-Фурье спектроскопии является актуальной задачей [3].
Основная часть. Цель работы - исследовать возможность применения метода ИК-Фурье спектроскопии не только для качественного, но и для количественного анализа в лекарственных средствах. Объектами исследования выступали коммерческие препараты «Кларитромицин» производства СП ООО Фармлэнд Республики Беларусь. Согласно инструкции по применению каждая таблетка содержит 250 мг кларитроми-цина и следующие вспомогательные вещества: кукурузный крахмал, целлюлоза микрокристаллическая, натрия крахмалгликолят, тальк очищенный, повидон К-30, магния стеарат.
Идентификацию кларитромицина в лекарственном средстве осуществляли по характеристическим полосам поглощения. В качестве спектра сравнения использовали спектр субстанции кларитромицина.
Введение. Кларитромицин - антибиотик, полусинтетический макролид, состоящий из 14членного лактонного кольца (рис. 1). Кларитромицин обладает широким спектром действия, проявляет активность в отношении возбудителей инфекций дыхательных путей и является одним из основных средств профилактики и лечения (в сочетании с другими химиотерапевтическим средствами) микобактериозов при ВИЧ-инфекции [1].
O
Рис. 1. Химическая структура кларитромицина
Для качественного и количественного контроля кларитромицина в лекарственных средствах применяют ИК-спектроскопию и ВЭЖХ соответственно [2]. Также разрабатывают различные электрохимические и другие методы. Проведение анализа по этим методам требует использования дорогостоящих растворителей, сложной подготовки проб и занимает много времени. ИК-Фурье спектроскопия - основной
Рис. 2. ИК-спектры таблетки кларитромицина (1) и стандартного образца кларитромицина (2)
Исследования проводили c использованием ИК-Фурье спектрометра Nexus 670 фирмы Thermo Nicolet в режиме пропускания в диапазоне 4000400 см-1 при 32-кратном сканировании с разрешением 4 см-1. Образцы готовили в виде таблеток из KBr диаметром 13 мм массой 250 мг. Перед записью спектра каждой пробы регистрировали фоновый спектр, который затем вычитался. Из сравнения спектров таблетки и стандартного образца кларитромицина можно сделать вывод, что спектр поглощения кларитромицина в таблетке не подавляется вспомогательными веществами. Поэтому данный метод подходит для идентификации кларитромицина в лекарственных средствах.
Калибровочную зависимость получали по девяти стандартам с содержанием кларитроми-цина от 0,2 до 1 мг. Количественное определение осуществляли по площади пиков в области поглощения карбонильных групп: 1750-1675 см-1 (рис. 3). Проведенные исследования показали хорошую зависимость площади пика от концентрации кларитромицина. В этой области не происходит наложение пиков исследуемого компонента и вспомогательных веществ (рис. 4). Обработку результатов проводили с помощью программы TQ Analyst, используя закон Бера, методом наименьших квадратов. Уравнение калибровочной кривой имеет вид у = 15,0 • х, коэффициент линейной регрессии R2 = 0,9973 (рис. 5).
Применимость разработанной методики количественного анализа кларитромицина определяли на коммерческом препарате с содержанием кларитромицина 250 мг (таблетки массой 500 мг). По данным исследований содержание кларитромицина в лекарственном средстве составило (244,51 ± 6,92) мг.
Рис. 3. Область поглощения карбонильных групп кларитромицина
Допустимое отклонение массы действующего вещества в таблетке с дозировкой от 10 до 1000 мг не должно превышать ±7,5%, или в данном случае ±18,25 мг. Данный пример подтверждает возможность применения ИК-Фурье спектроскопии для количественного определения кларитромицина в лекарственном средстве.
Рис. 5. Калибровочный график содержания кларитромицина
Для исключения интерференции поглощения карбонильных групп кларитромицина и некотрых групп вспомогательных веществ, а также воды при 1630 см-1, что могло повлиять на количественное определение, был применен метод «введено : найдено». К 50 мг тщательно измельченной таблетки (28,94 мг кларитромицина) добавляли 5, 10 и 15 мг стандартного образца кларитромицина. Измерения проводили трижды в каждой из точек и определяли коэффициент извлечения.
Расчет коэффициента извлечения проводили по формуле (1) [4, 5].
z=C-A .100,
B
где Z - коэффициент извлечения, %; С - найденное содержание кларитромицина в 50 мг таблетки после добавки стандарта, мг; А - содержание кларитромицина в 50 мг таблетки до введения стандартного образца, мг; В - количество введенного стандартного образца кларит-ромицина, мг.
Результаты данного исследования представлены в таблице.
Результаты анализа содержания кларитромицина по методу «введено : найдено»
Начальное содержание, мг Введено, мг Най- дено, мг Коэффициент извлечения, %
28,9 5 34,2 106,0
28,9 10 38,7 98,0
28,9 15 44,0 100,6
Приемлемое значение коэффициента извлечения составляет 90-108% [3]. Полученные результаты удовлетворяют данным требованиям,
что говорит о том, что не происходит наложение полос поглощения кларитромицина и вспомогательных компонентов и на величину сигнала они не влияют, что подтверждает возможность контроля количества кларитромицина в препарате с данными вспомогательными веществами. Уравнение калибровочной кривой по методу наименьших квадратов имело вид У = 0,93 • x + 0,59. Коэффициент линейной регрессии составил R2 = 0,9954.
Заключение. Проведенные исследования показали, что метод ИК-Фурье спектрометрии может быть использован не только для качественного, но и для количественного анализа кларитромицина в фармацевтических препаратах для оценки такого показателя качества как «однородность дозирования». Это позволит сократить затраты и время проведения анализа по сравнению с традиционно используемым методом ВЭЖХ. Кроме того, применение метода ИК-Фурье спектроскопии для количественного анализа не требует растворения препарата и экстракции активного вещества, а также может быть использован для одновременного определения вспомогательных, в том числе нерастворимых компонентов, входящих в состав фармацевтических препаратов.
Литература
1. Буданов С. В., Василев А. Н., Смирнова Л. Б. Макролиды в современной терапии бактериальных инфекций. Особенности спектра действия, фармакологические свойства // Антибиотики и химиотерапия. 2003. № 11 [Электронный ресурс]. 2005. URL : http://medi.ru/doc/ 1475172.htm (дата обращения: 20.01.2014).
2. Государственная фамакопея Республики Беларусь: в 3 т. / под общ. ред. А. А. Шеряко-ва. Молодечно: Победа. Т. 3: Контроль качества фармацевтических субстанций / Министерство здравоохранения Респ. Беларусь, Центр экспертизы и испытаний в здравоохранении.
2009. 728 с.
3. Sherazi S. T. H., Ali М., Mahesar S. A. Application of Fourier-transform infrared (FT-iR) transmission spectroscopy for the estimation of roxithromycin in pharmaceutical formulation // Vibrational spectroscopy. 2011. No. 55. Р.115-118.
4. Производство лекарственных средств. Валидация методик испытаний: ТКП 432-2012. Введ. 01.03.2013. Минск: НПЦ ЛОТИОС,
2012. 24 с.
5. Руководство для предприятий фармацевтической промышленности / методические рекомендации. М.: Спорт и Культура-2000. 2007. 192 с.
Поступила 24.02.2014
