CC BY
49
Since 1999
The journal of scientific articles
Healtlj
& millennium
Education
УДК 615.072 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-12-55-59
ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ В АНАЛИЗЕ НОВОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА «МЕТАТЕТРАЗОЛЬ» Евстафьева Т.Г., Бессонова Н.С., Кобелева Т.А., Сичко А.И. ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет», г. Тюмень, Российская Федерация Аннотация. Целью исследования является разработка способа количественного определения метамизола натрия и тетракаина в мази «Метатетразоль», изготовленной на основе геля «Тизоль», с использованием современного спек-трофотометрического метода. Установлено, что за аналитические длины волн следует выбрать значения 226нм и 265нм, соответствующие максимумам в спектрах поглощения этанольныхрастворов лекарственных средств. Рассчитаны значения молярных показателей поглощения для метамизола натрия (е(226нм)=10614,3; е(265нм)=9857,14) и тетракаина (е(226нм)=7402,5; е(265нм)=3000). Предложены формулы расчета молярных концентраций метамизола натрия и тетракаина по значениям молярных коэффициентов поглощения и оптических плотностей при аналитических длинах волн. В результате исследования искусственной этанольной смеси, содержащей по 2,0% метами-зола натрия и тетракаина, установлено, что относительная ошибка анализа их спектрофотометрическим методом составляет ±2,24%, ±2,68%, соответственно. Опыты показали, что предлагаемый способ позволяет количественно определять метамизол натрия и тетракаин в мази «Метатетразоль» при допустимых нормах в граммах и отклонениях в процентах. Результаты исследования могут быть включены в нормативную документацию по установлению качества изготовления нового лекарственного препарата «Метатетразоль». Ключевые слова: метамизол натрия, тетракаин, тизоль, спектрофотометрия, количественный анализ. THE USE OF SPECTROPHOTOMETRY IN THE ANALYSIS OF THE NEW DRUG «ME-TATETRAZOL» Evstafieva T.G., Bessonova N.S., Kobeleva T.A., Sichko A.I. Tyumen state medical university, Tyumen, Russian Federation Аnnotation. The aim of the study is to develop a method for the quantitative determination of metamizole sodium and tetracaine in the ointment «Metatetrazol», made on the basis of the gel «Tizol», using the modern spectrophotometric method. It was found that for analytical wavelengths, one should choose the values of226 nm and 265 nm, corresponding to the maxima in the absorption spectra of ethanol solutions of drugs. The values of molar absorption indices are calculated for metamizole sodium (e (226nm)=10614,3; e (265nm)=9857,14) and tetracaine (e (226nm)=7402,5; e (265nm)=3000). Formulas for calculating the molar concentrations of metamizole sodium and tetracaine based on the values of molar absorption coefficients and optical densities at analytical wavelengths are proposed. As a result of a study of artificial ethanol mixture containing 2,0% metamizole sodium and tetracaine, it was found that the relative error of analysis by their spectrophotometric method is ±2,24%, ±2,68%, respectively. Experiments have shown that the proposed method allows to quantify metamizole sodium and tetra-caine in the ointment «Metatetrazol» at acceptable rates in grams and deviations in percent. The results of the study may be included in the regulatory documentation to establish the quality of manufacture of the new drug «Metatetrazol». Key words: metamizole sodium, tetracaine, tizol, spectropho-tometry, quantitative analysis.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] ФСП 42-3157-06. 2006. Тизоль. [2] Бачева Н.Н., Илиев К.И., Кобелева Т.А., Сичко А.И. Изучение физико-химических свойств новых мягких лекарственных форм, изготовленных на основе геля Тизоль // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2016. Т. 18. № 2. С. 721-725. [3] Емельянов А.С., Филатова Е.А, Емельянова И.В. О возможностях лекарственного препарата Тизоль для использования в различных областях медицины и фармации // Новые технологии в медицине и фармации. REFERENCES [1] FSP 42-3157-06. 2006. Tizol. [2] Bacheva N.N., Iliev K.I., Kobeleva T.A., Sichko A.I. Study of the physico-chemical properties of new soft dosage forms made on the basis of Tizol gel // Journal of scientific articles Health and education in the XXI century. 2016. V. 18. No. 2. P. 721-725. [3] Emelyanov A.S., Filatova E.A., Emelyanova I.V. On the possibilities of the drug Tizol for use in various fields of medicine and pharmacy // New technologies in medicine and pharmacy. Tizol: a collection of scientific articles. Yekaterinburg. 2010. P. 7-19.
Тизоль: сборник научных статей. Екатеринбург. 2010. С. 7-19.
[4] Кобелева Т.А., Сичко А.И., Илиев К.И. Анализ местных анестетиков и натрия диклофенака в мягких лекарственных формах на титансодержащей основе: монография. Тамбов: Изд-во ООО «Консалтинговая компания Юком», 2017. 88 с.
[5] Евстафьева Т.Г., Бачева Н.Н., Бессонова Н.С., Кобелева Т.А., Сичко А.И. Применение спектрофотометри-ческого анализа для установления осмотической и транскутанной активности новых лекарственных форм «Метамиозоль» и «Фенилбутазоль» // Медицинская наука и образование Урала. 2018. Т. 19, № 3(95). С. 56-62.
[6] Бачева Н.Н, Кобелева Т.А., Сичко А.И., Бессонова Н.С., Илиев К.И. Установление качественных и количественных показателей новой лекарственной формы, содержащей тетракаин и кетопрофен, с использованием спектрофотометрии // Вопросы обеспечения ка_чества лекарственных средств. 2018. № 2(20). С. 11-20.
[4] Kobeleva TA, Sichko A.I., Iliev K.I. Analysis of local anesthetics and diclofenac sodium in soft dosage forms on a titanium-containing basis: monograph. Tambov: Publishing House of Consulting Company Ucom LLC, 2017. 88 p.
[5] Evstafieva T.G., Bacheva N.N., Bessonova N.S., Kobeleva T.A., Sichko A.I. Application of spectrophotomet-ric analysis for the establishment of osmotic and transcutaneous activity of new dosage forms «Metamiosol» and «Phenylbutazol» // Medical science and education of the Urals. 2018. Vol. 19, No. 3 (95). P. 56-62.
[6] Bacheva N.N., Kobeleva T.A., Sichko A.I., Bessonova N.S., Iliev K.I. Establishment of qualitative and quantitative indicators of a new dosage form containing tetracaine and ketoprofen using spectrophotometry. Questions on quality assurance of medicines. 2018. No. 2 (20). P. 11-20.
В настоящее время актуальным является вопрос создания новых эффективных лекарственных препаратов. Широкое применение для этих целей получила гидрофильная гелевая основа «Тизоль» - титансодер-жащее органическое соединение, зарегистрированное и разрешенное к медицинскому применению в России [1]. Данная основа позволяет изготавливать мягкие лекарственные формы, в которых максимально проявляется лечебный эффект, минимальное побочное действие и удобство применения [2]. Это делает препараты, полученные на основе геля «Тизоль» довольно востребованными в различных областях медицины [3]. Нами предложен новый лекарственный препарат «Ме-татетразоль», содержащий по 2,0% метамизола натрия и тетракаина, который найдет применение в неврологии, хирургии, оториноларгинологии, проктологии и
А
12 А
1,00,8-
0,60,40,2-
гинекологии. Для внедрения данного препарата в медицинскую практику и промышленного производства мази необходимо разрабатывать нормативную документацию, включающую раздел по ее анализу. Поэтому мы поставили перед собой цель - провести исследования и предложить способ количественного определения метамизола натрия и тетракаина в мази «Метатетразоль» с использованием спектрофотомет-рического метода, достаточно широко применяемого в фармацевтическом анализе [4].
Для количественного определения двух фармакологически активных соединений в лекарственном препарате с гелем «Тизоль» изучили спектры поглощения этанольных растворов метамизола натрия и тетракаина в УФ-области. Оба вещества поглощают свет в пределах длин волн 220 - 340 нм (рис. 1).
22С)' 240' 260' 280' 300' 320 340
Л,НМ
Рис. 1. УФ-спектры поглощения метамизола натрия (1- С = 7,0-10 моль/л) и тетракаина (2 - С = 4-10 моль/л)
в этаноле.
Спектры поглощения двух соединений перекрываются, поэтому каждое из них в смеси количественно
определять, применив основной закон светопоглоще-ния, невозможно. Для аналитических целей
использовали, уже нашедший применение метод К. Фирордта. Согласно данного метода оптическая плотность смеси компонентов 1 и 2 при двух длинах волн (^1, ^2) выражается уравнениями А(Х1)=£1(Х0 Сг1 + £2(^Сг1 и А(А2)=е1(Х2>Сг1 + £2(^Сг1 , где С1 и С2 -молярные концентрации компонентов, е1(Х1), е1(Х2), е2(Х1), е2(Х2) - молярные коэффициенты светопоглоще-ния при длинах волн Х1и Х2. После решения системы уравнений и приняв, что 1=1 см, концентрацию С1 и С2 рассчитывают по известным уравнениям [5, 6].
Точность определения концентраций С1 и С2 повышается с увеличением разности £1(Х1)/£2(^1)-£1(^2)£2(^2) или £2(^2)/£1(^2)-£2(^1)£1(^1). Поэтому для нахождения оптимальных длин волн при количественном определении исследуемых лекарственных средств в смеси спектрофотометрическим методом строили кривую зависимости £(мет)-£(тетр) от длины волны (рис. 2), максимум и минимум на которой соответствует аналитическим длинам волн Х1 и Х2.
15,0 ( £ мет — 8Хетр.) 10,05,0-
-5,0-10,0-
10J
т-1-1-1-г
240 260
1— X, нм 300
Рис. 2. Зависимость £(мет) - £(тетр) от длины волны.
Максимум на кривой наблюдается при длине волны 249-250 нм, который находится вблизи минимума све-топоглощения тетракаина (249-250 нм) и вблизи второго максимума поглощения метамизола натрия (265266 нм). На кривой зависимости £(мет)-£(тетр) от длины волны имеется минимум (225 нм) около первого максимума поглощения тетракаина (226-227 нм). Полученные результаты дают основание брать за оптимальные длины волн 226 и 265 нм.
В подтверждение результатов опытов, построена кривая в координатах £(мет)/£(тетр) от длины волны (рис 3), на которой также имеются две экстремальные точки при Х(тах)=226 нм и Х(тш)=249-250 нм. Поэтому за аналитические длины волн в спектрофотомет-рическом анализе метамизола натрия и тетракаина в смеси нами прияты значения 226 нм и 265 нм, соответствующие максимумам в спектрах лекарственных средств.
8(мет)/ £ (тетр)
2,0 Н
Обозначив молярные концентрации тетракаина через С1, коэффициенты светопоглощения £1(226), £1(265), а метамизола натрия - С2, £2(226), £2(265) уравнения можно выразить: А(226)=£1(226)С1+£2(226)С2; А(265)=£1(265) С1+£2(265) С2. При решении системы представленных уравнений молярные концентрации тетракаина и метамизола натрия можно найти по формулам:
_ е2(265)- А(226)-£2(226) ■ А(265)
С1 _ ех(226) ■ е2(265)-ех(265) ■ е2(226) £1 (226) ■ А(265)-е1(265) ■ А(226)
С? =
£1 (226) ■ е2(265)-е1(265) ■ £2(226)
Значения молярных коэффициентов поглощения для расчета концентраций С1 и С2 приведены в таблице 1.
1,нм
220 240 260 280 300
Рис. 3. Зависимость £(мет)/£(тетр) от длины волны.
Таблица 1
Данные расчета молярных коэффициентов поглощения метамизола натрия и тетракаина
Лекарственное средство С, моль/л А(226 нм) £(226 нм) А(265 нм) £(265 нм)
Метамизол натрия 7,0-10-5 0,743 10614,3 0,690 9857,14
Тетракаин 4,010-5 0,296 7402,5 0,12 3000
определении, и полученные результаты статистически обработали (табл. 2). Массовую долю и массу метамизола натрия и тетракаина рассчитывали по формулам:
С(преп) ■ М(преп) ■ У(общ) ■ V2 ■ V3 ■ 100 W(npen) = -
т(преп) =
V- V1 ■ 1000 ■ а(преп) С(преп) ■ М(преп) ■ V(o6rn,) ■ V2 ■ V3 V ■ V1 ■ 1000
Для разработки методики спектрофотометриче-ского количественного определения метамизола натрия и тетракаина в мягкой лекарственной форме готовили искусственную смесь с точной концентрацией ингредиентов согласно прописи, заменяя основу гель «Тизоль» на 95% этиловый спирт. Анализ проводили следующим способом: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносили 0,5 мл этанольного раствора смеси лекарственных веществ и этанолом доводили объем жидкости в колбе до метки. К 0,5 мл полученного раствора добавляли этанол до общего объема 50 мл и измеряли оптические плотности смеси при длинах волн 226 нм и 265 нм в кювете с толщиной рабочего слоя 1 см по отношению к этанолу. По полученным значениям оптических плотностей рассчитывали молярную концентрацию тетракаина (С1) и метамизола натрия (С2) по приведенным выше формулам.
Для установления погрешности анализа лекарственных средств провели восемь параллельных
Таблица 2
Статистическая обработка результатов анализа тетракаина и метамизола натрия в искусственной смеси
Где: W(преп)-массовая доля лекарственного препарата в процентах; т(преп)-масса лекарственного препарата в граммах; С(преп)-концентрация лекарственного препарата, моль/л; М(преп)-молярная масса лекарственного препарата, г/моль; У(общ)-объем мерной колбы, мл; У-объем лекарственной смеси, взятой на анализ, мл; У1, У2-фактор разбавления, мл; Уз-общий объем искусственной лекарственной смеси, мл; а(преп)-навеска лекарственного препарата, г.
№ п/п Найдено Метрологические характеристики
Тетракаин Метамизол натрия
С, моль/л W, % С, моль/л W, %
1 1,31 ■ 10-5 98,52 1,1510-5 101,02 Тетракаин w = 99,66 %; S =3,204; Sw = 1,133; £а = 2,67; А = ± 2,68 %; А = X ± £а = 99,66 ± 2,67 % Метамизол натрия w = 99,92 %; S = 2,678; Sw = 0,947; £а = 2,23; А = ± 2,24 %; А = X ± £а = 99,92 ± 2,23 %
2 1,42-10-5 106,79 1,1110-5 97,50
3 1,30-10-5 97,80 1,1710-5 102,77
4 1,33-10-5 100,03 1,1110-5 97,50
5 1,3010-5 97,80 1,17-10-5 102,77
6 1,3210-5 99,27 1,17-10-5 102,77
7 1,31 ■ 10-5 98,52 1,11-10-5 97,50
8 1,31 ■ 10-5 98,52 1,11-10-5 97,50
Результаты анализа лекарственных средств в искусственной смеси Таблица 3
А(226) А(265) Концентрация, моль/л т1(тетр), г т2(мет), г
С1(тетр) С2(мет)
0,200 0,140 1,18-10-5 1,06-10-5 0,177 0,186
0,210 0,140 1,42-10-5 9,88-10-6 0,214 0,214
0,205 0,140 1,30-10-5 1, 02-10-5 0,196 0,179
0,195 0,135 1,19-10-5 1,01 -10-5 0,179 0,177
0,210 0,150 1,16-10-5 1,17-10-5 0,174 0,206
0,205 0,145 1,17-10-5 1,11-10-5 0,176 0,195
Результаты исследования искусственной смеси показали, что относительная погрешность анализа
тетракаина равна ±2,68%, метамизола натрия - ±2,24% (табл. 2). Массы лекарственных средств находятся в
пределе 0,174 г - 0,214 г (табл. 3) при допустимых отклонениях от 0,170 г до 0,230 г. Это позволило разработать способ количественного определения тетрака-ина и метамизола натрия в мази «Метатетразоль». Методика: Навеску лекарственной формы около 0,1 г (точная масса) переносят в стеклянный химический стаканчик, добавляют 20 мл 95% этанола и смесь перемешивают до получения дисперсной системы. После растворения мази полученную смесь фильтруют через бумажный складчатый фильтр. Далее, к 1,0 мл фильтрата прибавляют этиловый спирт до получения общего объема 25 мл и измеряют оптическую плотность полученного раствора при длинах волн 226 нм и 265 нм по отношению к раствору сравнения (этанольная
вытяжка геля «Тизоль», полученная аналогичным способом). По данным оптических плотностей и значениям молярных коэффициентов светопоглощения находят концентрации лекарственных средств С1 и С2 по приведенным выше формулам. Содержание тетра-каина и метамизола натрия в мази «Метатетразоль» находят по формуле:
С(преп) ■ М(преп) ■ У(общ) ■ У2 ■ Р
т(преп) = -а(лек. фО-У1 ■ 1000-
Где: У(общ)-объем этанола, в котором растворена навеска мази (20мл); а(лек.ф.)-навеска лекарственной формы, г; У1, У2-фактор разбавления (1 мл и 25 мл, соответственно); Р-масса лекарственной формы (10,0 г).
Таблица 4
Результаты анализа тетракаина и метамизола натрия в мази «Метатетразоль»
Взято Найдено Допустимые нормы
т(мази), г т(тиз), г С(тетр), моль/л С(мет), моль/л т(тетр), г т(мет), г г ± %
0,1011 0,1027 1,37-10-5 1,1010-5 0,2037 0,1911 0,170 -0,230 15,0
0,1011 0,1027 1,2610-5 1,0910-5 0,1873 0,1894
0,1011 0,1027 1,3510-5 1,2010-5 0,2007 0,2085
0,1011 0,1027 1,48-10-5 1,1210-5 0,2200 0,1946
0,1011 0,1027 1,3210-5 1,3210-5 0,1963 0,2294
0,1011 0,1027 1,3510-5 1,2010-5 0,2007 0,2085
Для получения достоверных результатов провели пять параллельных опытов. Из таблицы 4 видно, что ошибка анализа тетракаина и метамизола натрия в мази «Метатетразоль» находится в пределах допустимых норм в граммах и отклонений в процентах, предусмотренных нормативной документацией.
Выводы. В результате проведенных исследований по разработке способа количественного определения мази «Метатетразоль», установлено, что за аналитические длины волн следует выбрать значения 226 нм и 265 нм, соответствующие максимумам в спектрах поглощения этанольных растворов лекарственных средств.
Рассчитаны значения молярных показателей поглощения для метамизола натрия (£(226нм)=10614,3; £(265нм)=9857,14) и тетракаина (£(226нм)=7402,5; £(265нм)=3000). Предложены формулы расчета молярных концентраций метамизола натрия и тетракаина по
значениям молярных коэффициентов поглощения и оптических плотностей при аналитических длинах волн.
В результате исследования этанольной смеси, содержащей по 2,0% метамизола натрия и тетракаина, установлено, что относительная ошибка их количественного спектрофотометрического определения составляет ±2,24%, ±2,68%, соответственно.
Параллельные опыты по анализу мази «Метатетра-золь» показали, что предлагаемый способ позволяет количественно определять метамизол натрия и тетра-каин в пределах допустимых норм в граммах и отклонений в процентах. Следовательно, результаты исследования могут быть включены в нормативную документацию по установлению качества изготовления нового лекарственного препарата «Метатетразоль».
