CC BY
61
DOI: 10.20915/2077-1177-2019-15-1-39-53 УДК 543.42+658.562:615.451
ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОМЕТРИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА С ЦЕАЬЮ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ИНЪЕКЦИОННОЙ ФОРМЕ
© М. П. Крашенинина3, М. Ю. Медведевскихг', Е. В. Галееваь, Р. Р. Галеевь
a ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»), г. Екатеринбург, Российская Федерация Resercher ID: B-8302-2019, e-mail: krasheninina_m@uniim.ru
b ФГБУ «Информационно-методический центр по экспертизе, учету и анализу обращения средств медицинского применения» Росздравнадзора (ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора), г. Москва, Российская Федерация ORCID: 0000-0003-4588-675X, e-mail: miniram532@gmail.com
Поступила в редакцию - 3 ноября 2018 г., после доработки - 30 ноября 2018 г. Принята к публикации - 30 ноября 2018 г.
Введение. В статье представлены результаты аттестации методики идентификации и последующего количественного определения основных компонентов в инъекционных лекарственных средствах двухком-понентного состава (действующее вещество и растворитель) методом спектрометрии комбинационного рассеяния света. Основная задача исследования заключалась в подборе подходов для оценки метрологических характеристик методики измерений, включающих учет методических параметров, а также обеспечивающих метрологическую прослеживаемостьрезультатов измерений до единиц СИ.
Материалы и методы. С этой целью в работе использован Государственный вторичный эталон единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в твердых и жидких веществах и материалах на основе объемного титриметрического анализа ГВЭТ176-1-2010. В качестве объектов исследования для оценки метрологических характеристик методики измерений были использованы: аскорбиновая кислота, новокаин и тиосульфат натрия.
Результаты исследования: Авторами работы продемонстрированы результаты аттестации методики измерений, корректность установления которых подтверждена результатами межлабораторных сличительных испытаний.
Обсуждение и заключения: Полученные результаты подтвердили показатели точности методики идентификации и последующего количественного определения, следовательно, ее применимость для определения содержания основных компонентов в инъекционных лекарственных средствах двухкомпонентного состава, кроме того показана возможность разработки стандартных образцов на основе исследуемых лекарственных препаратов. Дальнейшее развитие данного исследования может быть направлено на разработку и аттестацию методики идентификации и последующего количественного определения основных компонентов в инъекционных лекарственных средствах трёхкомпонентного и более сложного состава.
Ссылка при цитировании:
Крашенинина М. П., Медведевских М. Ю., Галеева Е. В., Галеев Р. Р. Применение спектрометрии комбинационного рассеяния света с целью контроля качества лекарственных средств, находящихся в инъекционной форме // Стандартные образцы. 2019. Т. 15. № 1. С. 39-53. DOI 10.20915/2077-1177-2019-15-1-39-53. For citation:
Krasheninina M. P., Medvedevskikh M. Yu., Galeeva E. V., Galeev R. R. Application of Raman spectroscopy in the quality control of injectable medicines. Reference materials. 2019; 15 (1): 39-53. DOI 10.20915/2077-1177-2019-15-1-39-53 (In Russ.).
* Материалы данной статьи переведены на английский язык и опубликованы в сборнике «Reference Materials in Measurement and Technology», издательство Springer.
Ключевые слова: спектрометрия комбинационного рассеяния, идентификация и подтверждение подлинности лекарственных средств, аттестация методики измерений
DOI: 10.20915/2077-1177-2019-15-1-39-53
APPLICATION OF RAMAN SPECTROSCOPY IN THE QUALITY CONTROL
OF INJECTABLE MEDICINES
© Maria P. Krashenininaa, Maria Yu. Medvedevskikha, Ekaterina V. Galeevab, Roman R. Galeevb
a Ural Research Institute for Metrology (UNIIM), Ekaterinburg, Russian Federation Resercher ID: B-8302-2019, e-mail: krasheninina_m@uniim.ru
b Information and Methodological Center for Expert Evaluation, Recording and Analysis of Circulation of Medical Products of Roszdravnadzor,
Moscow, Russian Federation ORCID: 0000-0003-4588-675X, e-mail: miniram532@gmail.com
Received - 3 November, 2018. Revised - 30 November, 2018. Accepted for publication - 30 November, 2018.
This paper presents the results of the identification procedure certification and subsequent quantitative determination of the active ingredients of two-component injectable medicines (active ingredient and solvent) using Raman spectroscopy. The main objective of the research was to select approaches for estimating the metrological characteristics of the measurement procedure, which include consideration of the methodological parameters and provide the metrological traceability of measurement results to SI units. According to this purpose, the GVET 176-1-2010 State Secondary Measurement Standard for units of mass fraction, mass (molar) concentration of components in solid and liquid substances and materials based on volumetric titration was used. The following substances were chosen as the research objects for estimating the metrological characteristics of the measurement procedure: ascorbic acid, novocaine and sodium thiosulphate. The authors of the work have demonstrated the measurement-procedure certification results, whose accurate determination was confirmed by the results of interlaboratory comparisons. The obtained results confirmed the accuracy of the identification procedure and subsequent quantitative determination, which proves its applicability for the determination of the active ingredients in two-component injectable medicines. In addition, the possibility of developing reference materials based on the medicines under study is indicated. Further development of this study may be directed at the development of an identification procedure and its certification, with subsequent quantitative determination of the active ingredients of injectable medicines having three components as well as those having a more complex composition.
Keywords: Raman spectroscopy, identification and authentication of medicines, measurement procedure certification
Введение
Для сохранения жизни и здоровья людей очень важно качество используемых для их лечения лекарственных средств. Одним из главных условий обеспечения качества лекарственных средств являются идентификация, или подтверждение подлинности, а также контроль содержания основного компонента.
Анализ современных тенденций развития новейших методов анализа в медицине показывает, что в подавляющем большинстве случаев на первое место сегодня выходят методы, минимизирующие время анализа и разрушение лекарственных препаратов. В этом случае метод спектрометрии комбинационного рассеяния света (метод КРС) при проведении рутинных измерений об-
ладает этими преимуществами перед традиционными методами «мокрой» химии в особенности для препаратов в инъекционной форме, поскольку он является не-разрушающим, бесконтактным, экспрессным и не требующим пробоподготовки [1]. Например, применение метода КРС описано в работе [2] для характеризации водно-этанольных растворов, а в работе [3] представлено одновременное количественное определение глицерина и ацетата калия в водном растворе. Метод КРС применяется для качественного и количественного определения основных компонентов лекарственных препаратов [4-12].
Спектр комбинационного рассеяния (далее-Рамановский спектр) возникает при облучении вещества монохроматическим лазерным излучением ультрафиолетового или видимого диапазона (диапазон длин волн от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области). Под действием излучения молекулы вещества поляризуются и рассеивают свет в интервале от 2 до 4000 см-1 волновых чисел. Если взаимодействие кванта падающего излучения с молекулой, находящейся в основном или возбужденном колебательном состоянии, является упругим, то энергетическое состояние молекулы не меняется и частота рассеянного излучения будет такая же, как падающего (релеевская полоса Рамановского спектра). В случае неупругого взаимодействия происходит обмен энергией между квантом излучения и молекулой, за счет чего возникает рассеянное излучение, которое может быть большей или меньшей частоты (антистоксова и стоксова полоса соответственно). Таким образом, формируется Рамановский спектр. Спектры комбинационного рассеяния очень чувствительны к природе химических связей как в органических молекулах и полимерных материалах, так и в кристаллических решетках и кластерах, что обуславливает индивидуальность спектра конкретного вещества [13]. Схема переходов при комбинационном рассеянии света представлена на рис. 1.
Целью настоящей работы являлась аттестация методики идентификации и последующего количественного определения содержания основных компонентов методом КРС для лекарственных препаратов, находящихся в инъекционной форме, разработанная ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора, и подтверждение характеристик методики путем проведения межлабораторных сличительных испытаний (МСИ).
Работа выполнена ФГУП «УНИИМ» (г. Екатеринбург) совместно с ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора, отдел по развитию неразрушающих методов испытания качества лекарственных средств (г. Казань).
E3i
i h ¿о hoy \ l W L>= 2
u = 1
u= 0
стоксоеая антистоксовая j? компонента колтонента
Рис. 1. Схема переходов при комбинационном рассеянии [14] Fig. 1. Scheme showing transitions involved in Raman scattering [14]
Аттестация методики измерений
Методика идентификации и последующего количественного определения содержания основных компонентов методом КРС для лекарственных препаратов распространяется на двухкомпонентные инъекционные лекарственные средства, состоящие из растворителя и действующего (основного) компонента. Разработка методики представлена в работе [15].
Спектры комбинационного рассеяния были получены с помощью программно-аппаратного комплекса (ПАК) «Мини-Рам 532» (рис. 2), в состав которого входит портативный раман-люминесцентный спектрометр Enspectr R 532++ со спектральным диапазоном 200-4000 см-1, источником излучения - лазером с длиной волны 532 нм. Анализ проводили при использовании программного обеспечения и базы данных спектров UniQue-lab, входящих в состав ПАК (рис. 3). Программное обеспечение разработано ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора для проведения скрининга качества лекарственных средств в рамках государственного контроля. Оно включает уникальные математические алгоритмы обработки сигнала, идентификации и количественного анализа для инъекционных лекарственных форм [15].
Методика идентификации является качественной методикой измерений. Идентификация лекарственных препаратов осуществляется путем сравнения спектров комбинационного рассеяния испытуемого образца с аналогичными спектрами, полученными от оригинальных медикаментов ранее и хранящимися в базе данных.
Рис. 2. Общий вид ПАК «Мини-Рам 532 Fig. 2. General view of the Mini-Ram 532 Raman Spectrometer System
Рис. 3. Интерфейс программного обеспечения UniQue-lab Fig. 3. The UniQue-Lab software interface
Требования к разработке, оформлению и узаконению качественных методик в настоящее время отсутствуют, поэтому для оценки показателей точности методики измерений была использована количественная характеристика в виде коэффициента корреляции измеренного и библиотечного спектров в диапазоне от 0 до 1.
Проверка статистических данных при измерении коэффициента корреляции на подчинение закону нормального распределения проведена в соответствии с [16].
Показатели точности оценены в виде показателей прецизионности, которые рассчитаны в соответствии с [17] по данным квазимежлабораторного эксперимента с участием пяти лабораторий. Метрологические характеристики приведены в табл. 1.
Количественная методика измерений содержаний основных компонентов в инъекционных лекарственных средствах методом КРС основана на прямо пропорциональной зависимости интенсивности (I) линий спектра числу молекул N в единице объема:
I = I ■ к ■ N , (1)
где i - интенсивность рассеиваемого света на одну молекулу; k - коэффициент, зависящий от условий эксперимента, постоянная величина для применяемого средства измерений.
В ходе аттестации методики измерений в качестве образцов для оценивания использовали лекарственные препараты: аскорбиновую кислоту, новокаин и тиосульфат натрия, проанализированные на Государственном вторичном эталоне единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в твердых и жидких веществах и материалах ГВЭТ 176-1-2010 (далее - ГВЭТ 176-1-2010). Применение ГВЭТ 176-1-2010, подтвердившего свои калибровочные и измерительные возможности путем участия в международных ключевых сличениях ^М-К130 [18] и ^М-К149 [19], обеспечивает современное требование о прослеживаемости результатов измерений до единиц СИ [20].
Примеры спектров комбинационного рассеяния для аскорбиновой кислоты, новокаина и тиосульфата натрия представлены на рис. 4.
Оценка показателей прецизионности проведена в соответствии с [17]. Оценка показателя правильности проведена путем оценивания смещения результатов измерений, полученных на ГВЭТ 176-1-2010, и результатов, полученных по аттестуемой методике измерений. Дополнительно был проведен многофакторный эксперимент с целью оценки влияния методических факторов на результаты измерений [21]. Факторы, подвергшиеся изучению: содержание основного компонента, вариант упаковки (объем ампулы), производители, температура окружающей среды. Данные обрабатывали регрессионным анализом с помощью пакета Microsoft Excel.
Пределы варьирования факторов и план многофакторного эксперимента приведены в табл. 2 и 3 соответственно.
В ходе обработки данных многофакторного эксперимента получены следующее значение смещения:
- для новокаина с содержанием 5 мг/см3
АП = 0,253(C- C0 ) + 0,426(V - V0 ) +
+ 0,0001(P - P0) + 0,108(7 - T0); (2)
- для новокаина с содержанием 20 мг/см3
АП = 1,010(C- C0) - 0,005(V - V0) -
-1,320( P - P0) + 0,092(7 - T0); (3)
- для аскорбиновой кислоты с содержанием 50 мг/см3
АП = 0,200(C- C0 ) - 4,765(V - V0 ) -
- 0,0001(P - P0) +1,083(7 - T0); (4)
- для аскорбиновой кислоты с содержанием 100 мг/см3
АП = 0,186(C- C0 ) - 9,446(V - V0 ) -
- 0,0001(P - P0) + 2,172(7 - T0); (5)
- для тиосульфата натрия с содержанием 300 мг/см3
АП = 0,161(C- C0) - 2,995(V - V0) -
- 0,0005(P - P0) + 3,588(7 - T0); (6)
Диапазон измерений коэффициентов корреляции Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости единичного измерения), аг Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости единичного измерения), аК
от 0 до 1,0 0,008 0,013
Таблица 1. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости в долях
Table 1. Measurement range, repeatability and reproducibility, in fractions
80000 70000 60000
о 50000
0
1 40000
ü
| 30000 ^ 20000 10000 0-
0
1000 2000 3000 4000
Волновое число, см'1
60000 50000 | 40000 1 30000
V
¡5 20000
ЗЕ
10000 0
60000 50000 | 40000 i 30000
S
и
j§ 20000 X
10000 0
Волновое число, см"1
1000 2000 3000
Волновое число, см"1
70000. 60000. , 50000. ! 40000. \ 30000. : 20000. 10000 0
0
1000 2000 3000 4000
Волновое число, см"1
120000 100000 80000 60000 40000 20000 0
1000 2000 3000 4000
Волновое число, см"1
Рис. 4. Спектры КРС для аскорбиновой кислоты 50 мг/см3 (A1), аскорбиновой кислоты 100 мг/см3 (A2), новокаина 5 мг/см3 (B1), новокаина 20 мг/см3 (B 2) и тиосульфата натрия 300 мг/см3 (C) Fig. 4. Raman spectra for ascorbic acid 50 mg/cm3 (A1), ascorb^ acid 100 mg/cm3 (A2), novocaine 5 mg/cm3 (B 1), novo-caine 20 mg/cm3 (B 2) and sodium thiosulphate 300 mg/cm3 (C)
Влияние методических параметров рассчитывали по формулам: - для новокаина с содержанием 5 мг/см3_
/ л2
P 1 дС
X
5=1
ЭАЛ
V i J
А2 (АЛЛ =
' АСл
0,253 АС V3
+
+
0,426
AV л/3
+
0,0001
АР
Ж
+
( АТл' + 0,108-7=-I V3
(7)
- для новокаина с содержанием 20 мг/см3
2
Р дс
X
5=1
дАЛ,
V i J
А2 (АЛЛ =
1,010
АС
V3
2
+
+
0,005
АУ
V3
+
1,320 АР
+
0,092
АТ
V3
(8)
- для аскорбиновой кислоты с содержанием 50 мг/см3
2
Р ( дС
X
5=1
ЭАЛ
V 5 )
А2 (АПг)
АС
0,200 АС
V3
2
+
' АУ Y ' 4,465—+ V3
АР 0,0001—^ . V3
+
+
1,083
АТ
V3
(9)
- для аскорбиновой кислоты с содержанием 100 мг/см3
2
Р (ас
X
5=1
ЭАЛ
V 5)
А2 (АЛ,)
А
АС
0,186 АС
V3.
+
+
' АУ Y ' 9,45 + -f=r +
V3
АР 0,0001^ . V3.
+
( АТЛ' + 2,172—7=
I V3
(10)
для тиосульфата натрия с содержанием 300 мг/см3
V
2
Р ( дс
X
5=1
ЭАЛ
V 5)
А2 (АЛЛ
0,161
V3.
+
0
1000
2000
3000
4000
4000
A2
где АС - содержание основного компонента, мг/см3; ДV- варианты упаковки (объем ампулы), см3; ДР - производитель лекарственного средства; ДГ- температура окружающей среды. Результаты измерений содержания основного компонента, полученные на ГВЭТ 176-1-2010, приведены в табл. 4.
Таблица 2. Пределы варьирования факторов многофакторного эксперимента Table 2. Factor variation limits of a multi-factor experiment
Номер фактора влияния Фактор влияния Наименование препарата X0 Величина варьирования X+ X-
1 Содержание действующего препарата Новокаин 5 мг/см3 1 мг/см3 6 мг/см3 4 мг/см3
20 мг/см3 4 мг/см3 24 мг/см3 16 мг/см3
Аскорбиновая кислота 50 мг/см3 10 мг/см3 60 мг/см3 40 мг/см3
100 мг/см3 20 мг/см3 120 мг/см3 80 мг/см3
Тиосульфат натрия 300 мг/см3 60 мг/см3 360 мг/см3 240 мг/см3
2 Варианты упаковки Для всех лекарственных препаратов 3 см3 1 см3 4 см3 2 см3
3 Производитель 0 1 Проозво-дитель 2 (1) Производитель 3 (-1)
4 Температура 24 °C 3 °C 27 °C 21 °C
Таблица 3. План многофакторного эксперимента Table 3. Multi-factor experiment design
Номер опыта Номер t >актора
1 2 3 4
Содержание действующего препарата, С Варианты упаковки, V Производитель, P Температура, T
1 X+ X+ X+ X+
2 X- X- X+ X+
3 X+ X- X+ X+
4 X- X+ X+ X+
5 X+ X+ X- X+
6 X- X- X- X+
7 X+ X- X- X+
8 X- X+ X- X+
9 X+ X+ X+ X-
10 X- X- X+ X-
11 X+ X- X+ X-
12 X- X+ X+ X-
13 X+ X+ X- X-
14 X- X- X- X-
15 X+ X- X- X-
16 X- X+ X- X-
+
' AV Y ' 2,995 + -;=■ + V3
AP ^ 0,0005-^
. V3,
+
+
AT 3,558—
. V3
2
(11)
Таблица 4. Результаты измерений содержания основного компонента, полученные на ГВЭТ 176-1-2010 Table 4. Measurement results for the active ingredient content obtained using GVET 176-1-2010
Наименование лекарственного препарата Содержание основного компонента мг/см3 Показатель точности (границы, в которых находится абсолютная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95), ± Агш, %
Аскорбиновая кислота 50,9 3
99,5 4,0
Новокаин 4,89 0,20
21,47 0,60
Тиосульфат натрия 306,3 4,9
Проверка значимости смещения результатов измерений, полученных по аттестуемой методике от результатов измерений, полученных на ГВЭТ 176-1-2010, проведена в соответствии с [17] с помощью критерия. Установлена незначимость смещения.
При незначимости смещения показатель правильности методики рассчитывали по формуле:
A _ = 1,96
S 2
Sm L
■+X
<И
дАП
\2
SJ
А2(АПр =1,96 -ас>
(12)
где Бт - дисперсия, характеризующая разброс результатов измерений в условиях воспроизводимости, мг/см3;
Ь - число результатов измерений, см3;
А 2ГВЭТ - погрешность результата измерений, полученного на ГВЭТ 176-1-2010, мг/см3;
Полученные показатели точности методики измерений представлены в табл. 5.
Организация и проведение МСИ
Следующим шагом в обеспечении качества лекарственных средств является участие испытательных ла-
бораторий в межлабораторных сличительных (сравнительных) испытаниях для подтверждения надлежащего внедрения методики в лабораторную практику [22].
В 2018 г. ФГУП «УНИИМ» провел специальные МСИ для лабораторий Росздравнадзора в области количественного определения основных компонентов лекарственных препаратов методом КРС раунд: МСИ 241-Л2(КР)-1/2018, в области подтверждения подлинности (идентификациии) инъекционных лекарственных препаратов методом КРС раунд: МСИ 241-Л 1(КР)-1/2018.
В качестве объектов исследования в данном раунде МСИ были выбраны инъекционные лекарственные препараты со следующими основными компонентами:
• 2,3-Димеркаптопропансульфонат натрия (синоним: ^Б)-2,3-бис(сульфанил)пропан-1-сульфонат; унитиол) обозначен как образец для проведения МСИ, Л(КР)№ 1 (см. рис. 5). Наименование лекарственного препарата - унитиол-ферейн [23].
HS^ ^SO3H
Рис. 5. Образец для проведения МСИ Л(КР) № 1
Таблица 5. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости Table 5. Measurement range, accuracy, measurement repeatability and measurement reproducibility
Диапазон измерений, мг/см3 Показатель повторяемости (относительное среднее квадратиче-ское отклонение повторяемости единичного измерения), аг, % Показатель воспроизводимости (относительное среднее квадратическое отклонение воспроизводимости единичного измерения), ак, % Показатель точности (границы, в которых находится относительная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95), ±5, %
от 1 до 350 5 8 20
2-(2-Карбоксилатоэтил)-1,1,1-триметилгидра-зиний (синоним: 3-(2,2,2-триметилгидразиний пропионата дигидрат; мельдоний) обозначен как образец для проведения МСИ, Л(КР) № 2 (см. рис. 6). Наименование лекарственного препарата - мельдоний [24].
Рис. 6. Образец для проведения МСИ Л(КР) № 2
Сульфат магния обозначен как образец для проведения МСИ, Л(КР) № 3 (см. рис. 7). Наименование лекарственного препарата - магния сульфат [25].
Рис. 7. Образец для проведения МСИ Л(КР) № 3
Использованные лекарственные препараты выпущены в объеме одной партии. Дополнительной подготовке не подвергались.
В качестве приписанных значений определяемых показателей использованы значения, полученные
на Государственном вторичном эталоне единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в твердых и жидких веществах и материалах на основе объемного титриметрического метода анализа ГВЭТ 176-1-2010. Схема передачи единицы представлена на рис. 8.
Исследование однородности и стабильности приписанных значений проводили с учетом [26]. Оценку неоднородности проводили методом однофакторного дисперсионного анализа А1\^А. Для этого отбирали шесть образцов, в каждом из которых провели пять параллельных измерений на ГВЭТ 176-1-2010. Результаты расчета приведены в табл. 7.
Выводы о соответствии требованиям неоднородности образцов для проведения МСИ приведены в табл. 8.
Оценку стандартного отклонения от долговременной нестабильности проводили методом классического старения с учетом [26].
Для исследования отобрали шесть образцов для МСИ, проводили измерения через равные промежутки времени, затем проводили проверку наличия тренда данных во времени с помощью линейной аппроксимации полученных данных.
Результаты измерений представлены на рисунках 9-11. Результаты оценки стандартного отклонения от нестабильности представлены в табл. 9.
(
Государственный первичный зталсн единиц массовой (молярной) доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в :квдких и твердых веществах и материалах ГЭТ 176-2017 ^_,_J
ГСО 2215-31 состава цихрсмата калил
ГСО 2960-54 состава три лона Е
ГСО 2216-31 состава калия ф тал ев о кислого кислого
Государственный вторичный эталон единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в твердых н жидких веществах и материалах ГВЭТ 176-1-2010
Стандартизация раствсра йода
т
Стандартизация раствора хлорной кислоты
Окислнтельно-Босстанзвительное титрование унитиол-йевейна
К омплексономе трическое титрованне сульфата магния
Неводное кнслотно-оснсвнсе титрованне мельдония
Рис. 8. Схема метрологической прослеживаемости с помощью ГВЭТ 176-1-2010 Fig. 8. Metrological traceability chain up to the GET 176-1-2010 State Primary Measurement Standard
Таблица 6. Значения приписанных значений и стандартных отклонений компетентности для показателя - содержание основного компонента
Table 6. Assigned values and standard deviation for professional assessment for the active ingredient content
Образец для проведения МСИ Приписанное значение образцов, установленное на ГВЭТ 176-1-2010, C, мг/см3 °r0> % % aL0, % оЙ» % ¿г, мг/см3
Унитиол-ферейн Л(КР) № 1 49,8 5 8 6,2 7,2 3,6
Мельдоний Л(КР) № 2 100,1 5 8 6,2 7,2 7,2
Сульфат магния Л(КР) № 3 264,7 5 8 6,2 7,2 19,0
Таблица 7. Результаты расчета стандартного отклонения от неоднородности Table 7. Results of standard deviation due to inhomogeneity calculations
Образец для проведения МСИ Сумма квадратов отклонений внутри одного образца, М8кШ„, (мг/см3)2 Сумма квадратов отклонений между образцами, MSamog (мГ/см3)2 Стандартное отклонение от неоднородности, (oj, мг/см3
Унитиол-ферейн Л(КР) № 1 9,41 11,39 0,61
Мельдоний Л(КР)№ 2 7,85 76,43 1,73
Сульфат магния Л(КР) № 3 11,09 95,8 4,12
Таблица 8. Выводы по неоднородности образцов Table 8. Homogeneity estimation
Образец для проведения МСИ а 0.3 ■ а Оценка
Унитиол-ферейн Л(КР) № 1 0,61 3,6 1,07 однороден
Мельдоний Л(КР)№ 2 1,73 7,2 2,2 однороден
Магния сульфат Л(КР) № 3 4,12 19 5,7 однороден
y = -0,1898x + 50,136
= 3
Время, месяц
Рис. 9. Результаты измерений содержания основного компонента в образце унитиол-ферейна Л(КР) № 1 при исследовании нестабильности Fig. 9. Measurement results of the active ingredient content for the Unithiol-Ferein sample (RS) No.1 when studying instability
у = 0,1807x + 99,998
106,00
s Ъ 105,00 s
U I 104,00
н я 103,00 я со
g. £ 102,00
о 3 101,00
a S 'i
is e 100,00
я s
§ о 99,00
я о 98,00
55 =
^ g 97,00
0 1 2 3 4 5 6 7
Время, месяц
Рис. 10. Результаты измерений содержания основного компонента в образце мельдония Л(КР) № 2 при исследовании
нестабильности Fig. 10. Measurement results of the active ingredient content for the meldonium sample (RS) No. 2 when studying instability
Как видно из табл. 9, для образцов выполняются условия 1^1 < /0 05.(п-2) ■ э(Ь1) , что указывает на незначимость наклонов линейных аппроксимаций и на отсутствие тренда аттестованного значения в период исследования нестабильности образцов для поведения МСИ.
Качество результатов измерений оценивали в соответствии с ГОСТ 1Б0/1ЕС 17043 [27] и ГОСТ Р ИСО 13528 [28] путем сравнения значений z - индексов с установленными нормативами контроля.
Все участники раундов при реализации методики измерений, основанной на КРС, в области подтверждения подлинности (идентификации) и при определении показателя «содержание основного компонента» в инъекционных лекарственных средствах подтвердили удовлетворительные результаты. Результаты расчета z-индексов представлены в графическом виде на рис. 12, 13 в виде графиков Юдена, где цифрами обозначены номера лабораторий [28].
Таблица 9. Результаты оценки стандартной неопределенности от долговременной нестабильности Table 9. The results of evaluating the standard uncertainty due to long-term Instability
Образец для проведения МСИ Отрезок, отсекаемый на оси ординат, b0 Наклон, b1 s(b1 to,oS;(n-2)- s(b) °its
Унитиол-ферейн Л(КР) № 1 50,14 -0,19 0,21 0,49 1,24
Мельдоний Л(КР)№ 2 100,00 0,18 0,58 1,37 3,47
Магния сульфат Л(КР) № 3 261,11 0,54 1,27 3,01 7,61
6,00
" - b
/ / / 1 t 1 1 1 f ♦ 1 16 L7 * * 9 • 12 * 13 * ♦ 1 1 > > I V I I
CO -4 00 \ 1-2 \ \ > \ 4 V \ ^ м 1 : ♦ 4 ♦ s «И 11 2, 1 * 5 » : i ' / > У /
4
ZB
Рис. 12. График Юдена для z-индексов по данным МСИ, где ZA - значения z-индексов лабораторий, полученных для унитиол-ферейна; ZB - значения z-индексов лабораторий, полученных для мельдония; a - уровень значимости 95 %; b - уровень значимости 99 % Fig. 12. Youden-plot for z-scores according to interlaboratory comparison results where ZA denotes values of z-scores of laboratories obtained for Unithiol-Ferein; ZB denotes values of z-scores of laboratories
obtained for meldonium
272,00
270,00
268,00
266,00
264,00 (
262,00
260,00
258,00
256,00
254,00
= 0,5396x +261,11
0 1 2 3 4 5 6 7
Время, месяц
Рис. 11. Результаты измерений содержания основного компонента в образце сульфата магния Л(КР) № 3 при
исследовании нестабильности Fig. 11. Measurement results of the active ingredient content for the magnesium sulphate sample (RS) No. 3 when studying instability
~ ~ ** ъ ч ^
/ / / / / / / / 1 16 17 * IS . * 7 ♦ 10 ♦ 13 * ♦ 12 ♦ 1 Ч N Ч \ > \ « N 1 ч ч ч
СО -4 00 \ t -2 * ч ч ч Ч ч \ ч Ю ф 9 0: ♦ г ♦ « Ю 2. ♦♦з 11 4 »0 / 1 ' / ' / * s / ' t Ю 6,
^ S
zE
Рис. 13. График Юдена для z-индексов по данным МСИ, где ZA - значения z-индексов лабораторий, полученных для унитиол-ферейна; ZB - значения z-индексов лабораторий, полученных для сульфат магния; a - уровень значимости 95 %; b - уровень значимости 99 % Fig. 13. Youden-piot for z-scores according to interiaboratory comparison results where ZA are values of z-scores of laboratories obtained for Unithiol-Ferein; ZB - values of z-scores of laboratories obtained for magnesium sulphate; a - confidence probability of 95 %; b - confidence probability of 99 %
Как видно из графиков Юдена, отсутствуют результаты измерений, заметно отличающиеся от остальных данных. Кроме того, все результаты измерений находятся внутри эллипса с доверительной вероятностью 95 %, что указывает на отсутствие смещения результатов измерений относительно приписанного значения, а также адекватность выбранного метода анализа.
Выводы
Проведена аттестация методики идентификации и последующего количественного определения основных компонентов в инъекционных лекарственных средствах методом спектрометрии комбинационного рассеяния света.
В рамках аттестации методики измерений проведен многофакторный эксперимент по оценке влияния методических факторов. Установлены значения величин коэффициентов влияния, с помощью которых проведен расчет показателя правильности методики измерений.
Организованы и проведены МСИ для лабораторий Росздравнадзора в области подтверждения подлинности (идентификации) и при определении показателя «содержание основного компонента» в инъекционных лекарственных средствах методом спектрометрии комбинационного рассеяния света.
Прослеживаемость результатов приписанных значений при проведении МСИ обеспечена путем проведения измерений на Государственном вторичном эталоне единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации компонентов в твердых и жидких веществах и материалах на основе объемного титриметрического метода анализа ГВЭТ 176-1-2010.
Результатами МСИ подтверждены метрологические характеристики методики идентификации и последующего количественного определения содержания основных компонентов методом КРС для лекарственных препаратов, находящихся в инъекционной форме.
Результаты исследования, полученные в ходе исследования образцов для проведения МСИ, могут быть использованы для создания стандартных образцов содержания основных компонентов в инъекционных лекарственных препаратах унитиол-ферейна, мельдония и сульфата магния.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Спектроскопия комбинационного рассеяния в медицинской диагностике: электрон. метод.
указания / сост.: В. Н. Гришанов. Электрон. текстовые и граф. данные (0,23 Мб). Самара: Изд-во СГАУ, 2015. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
2. Диагностика водно-этанольных растворов методом спектроскопии комбинационного рассеяния света / С. А. Буриков [и др.] // Оптика атмосферы и океана,
2009. № 11. С. 1-7.
3. Аграфенин А. В. Одновременное количественное определение глицерина и ацетата калия в водном растворе методом КРС // Микроэлементы в медицине. 2014. Т. 15. № 3. С. 48-51.
4. Tondepu C., Toth R., Navin C. V., Lawson L. S., Rodriguez J. D. Screening of unapproved drugs using portable Raman spectroscopy // Anal. Chim, Acta. 2017. Vol. 973.
P. 75-81.
5. Carron K., Cox R. Qualitative analysis and the answer box: a perspective on portable Raman spectroscopy // Anal. Chem.
2010. Vol. 82. P. 3419-3425.
6. Buckley K., Matousek P. Recent advances in the application of transmission Raman spectroscopy to pharmaceutical analysis // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2011.
Vol. 55. P. 645-652.
7. Strachan C. J., Rades T., Gordon K. C., Rantanen J. Raman spectroscopy for quantitative analysis of pharmaceutical solids // Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2007. Vol. 59. P. 179-192.
8. Vankeirsblick T., Vercauteren A., Baeyens W., Van der Weken G., Verpoort F., Vergote G., Remon J. P. Applications od Raman spectroscopy in pharmaceutical analysis // TrAC Trends in analytical Chemistry. 2002. Vol. 21. P. 869-877.
9. Connie M., Gryniewicz-Ruzicka, Rodriguez J. D., Arzhantsev S., Buhse L. F., Kauffman J. F. A Comparison of chemometric methods for the analysis of Raman Spectra of contaminated pharmaceutical materials // Journal of pharmaceutical and biomedical analysis.- 2012. Vol. 61. P. 191-198.
10. Hennigan M. C., Rydes A. G., Gordon K. C., Rantanen J. Raman spectroscopy for quantitative analysis of pharmaceutical solids // Journal of Pharmacy and Pharmacology.- 2007. Vol.59. P. 179-192.
11. Matero S., Den Berg F. V., Poutiainen S., Rantanen J., Pajander J. Towards better process understanding: Chemometrics and multivariate measurements in manufacturing of solid dosage forms // Journal of Pharmaceutical Sciences. 2013. Vol. 102. P. 1358-1403.
12. Rantanen J. Process analytical application of Raman spectroscopy // Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2007. Vol. 59. P. 171-177.
REFERENCES
1. Grishanov V. N. Raman spectroscopy in medical diagnostics. CD-ROM, SGAU, Samara, 2015. (In Russ.).
2. Burikov S. A. et al. Diagnostics of water-ethanol solutions using Raman spectroscopy. Atmospheric and Oceanic optics 2009;11:1-7 (In Russ.).
3. Agrafenin A. V. Simultaneous quantitative determination of glycerol and potassium acetate in aqueous solution
by Raman spectroscopy. Trace elements in medicine 2014;15(3):48-51 (In Russ.).
4. Tondepu C., Toth R., Navin C. V., Lawson L. S., Rodriguez J. D. Screening of unapproved drugs using portable Raman spectroscopy. Anal. Chim. Acta. 2017; 973:75-81.
5. Carron K., Cox R. Qualitative analysis and the answer box: a perspective on portable Raman spectroscopy. Anal. Chim, Acta. 2010;(82):3419-3425.
6. Buckley K., Matousek P. Recent advances in the application of transmission Raman spectroscopy to pharmaceutical analysis. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis 2011 ;55: 645-652.
7. Strachan C. J., Rades T., Gordon K. C., Rantanen J. Raman spectroscopy for quantitative analysis of pharmaceutical solids. Journal of Pharmacy and Pharmacology 2007;59:179-192.
8. Vankeirsblick T., Vercauteren A., Baeyens W., van der Weken G., Verpoort F., Vergote G., Remon J. P. Applications of Raman spectroscopy in pharmaceutical analysis. TrAC Trends in analytical Chemistry 2002;21: 869-877.
9. Connie M., Gryniewicz-Ruzicka, Rodriguez J. D., Arzhantsev S., Buhse L. F., Kauffman J. F. A comparison of chemometric methods for the analysis of Raman Spectra of contaminated pharmaceutical materials. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis 2012;61:191-198.
10. Hennigan M. C., Rydes A. G., Gordon K. C., Rantanen J. Raman spectroscopy for quantitative analysis of pharmaceutical solids. Journal of pharmacy and pharmacology 2007;59: 179-192.
11. Matero S., Den Berg F. V., Poutiainen S., Rantanen J., Pajander J. Towards better process understanding: Chemometrics and multivariate measurements in manufacturing of solid dosage forms. Journal of Pharmaceutical Sciences 2013;102: 1358-1403.
12. Rantanen J. Process analytical application of Raman spectroscopy. Journal of Pharmaceutical Sciences 2007;59:171-177.
13. ОФС.1.2.1.1.0009.15 Рамановская спектрометрия // Фармакопея.рф. URL: www.pharmacopoeia.ru/wp-content/ uploads/2016/10/OFS.1.2.1.1.0009.15-Ramanovskaya-spektrometriya.pdf.
14. Galeev R., Ma B., Saveliev A., lishat A. Quantitative analysis of injectable drug products using non-invasive wideband Raman Technology // American Pharmaceutical review. 2015. Vol. 18. № 6.
15. Лемешко Б. Ю. Критерии проверки отклонения распределения от нормального закона. Руководство по применению: монография. М.: ИНФРА-М, 2018.160 с
16. РМГ 61-2010 ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного анализа.
17. CCQM-K130 (2018) The international key comparison database // BIPM. URL: www. kcdb.bipm.org/appendixB/KCDB_ApB_info. asp?cmp_idy=1472&cmp_cod=CCQM-K130&prov=exalead
18. CCQM-K149 International Key comparisons // BIPM. URL: www.kcdb.bipm.org/appendixB/KCDB_ApB_info. asp?cmp_idy=2625&cmp_cod=CCQM-K149&prov=exalead
19. Key comparison Final report of CCQM-K130 nitrogen mass fraction measurements in glycine / М. Medvedevskikh et al. // Metrologia, Vol. 54, Technical Supplement 2017. doi:10.1088/0026-1394/54/1 A/08004
20. Дерффель К. Статистика в аналитической химии. Пер. с нем. М.: Мир, 1994. 268 с.
21. ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 Общие требования
к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. М.: Стандартинформ, 2018. 28 с.
22. РМ 002691/01 Фармакопейная статья предприятия. Раствор для внутримышечного и подкожного введения 5 %. Унитиол-ферейн.
23. ЛСР-000864/10-100210 Стандарт качества лекарственного средства. Фармакопейная статья предприятия. Byhbнол, раствор для внутривенного и парабульбарного введения 100 мг/мл. Мельдоний.
24. НД 8570-03Магния сульфат. Раствор для внутривенного и внутримышечного введения 200 и 250 мг/мл.
25. ГОСТ ISO Guide 35-2015 Стандартные образцы. Общие статистические принципы сертификации (аттестации). М.: Стандартинформ, 2016. 61 с.
26. ГОСТ ISO/IEC 17043-2013 Основные требования к проведению проверки квалификации. М.: Стандартинформ, 2014. 34 с.
27. ГОСТ Р ИСО 13528-2010 Статистические методы. Применение при экспериментальной проверке компетентности посредством межлабораторных сравнительных испытаний. М.: Стандартинформ, 2012. 56 с.
13. OFS.1.2.1.1.0009.15 Raman spectroscopy. A general pharmacopoeial monograph, Ministry of Health of the Russian Federation. http://pharmacopoeia.ru/wp-content/ uploads/2016/10/OFS.1.2.1.1.0009.15-Ramanovskaya-spektrometriya.pdf. (In Russ.).
14. Galeev R., Ma B., Saveliev A., lishat A. Quantitative analysis of injectable drug products using non-invasive wideband Raman Technology. American Pharmaceutical review. 2015;18(6).
15. Lemeshko B. Yu. Criteria for Testing the Distribution Deviation from the Normal Law: Application Guide. Moscow, INFRA-M, 2018 (In Russ.).
16. RMG 61-2010 State system for ensuring the uniformity of measurements. Accuracy, trueness and precision measures of the procedures for quantitative chemical analysis. Methods of evaluation, Standartinform, Moscow (In Russ.).
17. CCQM-K130 (2018) The international key comparison database. BIPM, France. https:// kcdb.bipm.org/appendixB/KCDB_ApB_info. asp?cmp_idy=1472&cmp_cod=CCQM-K130&prov=exalead.
18. CCQM-K149 International Key comparisons (2018) BIPM, France https://kcdb.bipm.org/appendixB/KCDB_ApB_info. asp?cmp_idy=2625&cmp_cod=CCQM-K149&prov=exalead Accessed 30 October 2018.
19. Medvedevskikh M et al. Key comparison Final report of CCQM-K130 nitrogen mass fraction measurements in glycine. Metrologia 2017;54:08004. doi:10.1088/0026-1394/54/1 A/08004
20. Derffel K. Statistics in Analytical Chemistry. Moscow, Mir, 1994. (In Russ.).
21. GOST ISO/IEC 17025-2009 General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Standartinform, Moscow, 2018, 28 p. (In Russ.).
22. PN 002691 / 01 Manufacturer's pharmacopoeial monograph. Solution for intramuscular and subcutaneous injection 5 %. Unithiol-Ferein. (In Russ.).
23. LSR-000864 / 10-100210 The quality standard of pharmaceutical products. Manufacturer's pharmacopoeial monograph. Idrinol, a solution for intravenous and parabulbar injection of 100 mg / ml. Meldonium. (In Russ.).
24. ND 8570-03 Magnesium sulphate. Solution for intravenous and intramuscular injection 200 and 250 mg / ml. (In Russ.).
25. GOST ISO Guide 35-2015 Reference materials. General and statistical principles for certification. Standartinform, Moscow, 2016, 61 p. (In Russ.).
26. GOST ISO/IEC 17043-2013 Conformity assessment. General requirements for proficiency testing. Standartinform, Moscow, 2014, 34 p. (In Russ.).
27. GOST R ISO 13528-2010 Statistical methods for application in proficiency testing using interlaboratory comparisons. Standartinform, Moscow, 2012, 56 p. (In Russ.).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Медведевских Мария Юрьевна - канд. техн. наук, заведующий лабораторией метрологии влагометрии и стандартных образцов ФГУП «УНИИМ». Российская Федерация, 620075, г. Екатеринбург, ул. Красноармейская, д. 4 e-mail: lab241@uniim.ru ResercherlD: G-6171-2017
Крашенинина Мария Павловна - канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории метрологии влагометрии и стандартных образцов, ФГУП «УНИИМ». Российская Федерация, 620075, г. Екатеринбург, ул. Красноармейская, д. 4 e-mail: krasheninina_m@uniim.ru Resercher ID: B-8302-2019
Галеева Екатерина Владимировна - руководитель группы РАМАН-спектроскопии и перспективных разработок ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора. Российская Федерация, г. Москва, Славянская площадь, д. 4, стр. 1
е-mail: miniram532@gmail.com 0RCID:0000-0003-4588-675X
Галеев Роман Рашитович - директор Ярославской лаборатории, ФГБУ «ИМЦЭУАОСМП» Росздравнадзора. Российская Федерация, г. Москва, Славянская площадь, д. 4, стр.1
e-mail: galeev.roman.r@gmail.com ORCID: 0000-0003-0284-4963
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Maria Yu. Medvedevskikh - Ph. D. (Engineering), Head of Laboratory for Moisture Measurement and Certified Reference Materials, Ural Research Institute for Metrology. 4 Krasnoarmeyskaia St., Ekaterinburg, 620075, Russian Federation
e-mail: lab241@uniim.ru Researcher ID: G-6171-2017
Maria P. Krasheninina - Ph. D. (Engineering), Deputy Head of the Laboratory for Moisture Measurement and Certified Reference Materials, Ural Research Institute for Metrology. 4 Krasnoarmeyskaia St., Ekaterinburg, 620075, Russian Federation
e-mail: lab241@uniim.ru Resercher ID: B-8302-2019
Ekaterina V. Galeeva - Information and Methodological Center
for Expert Evaluation, Recording
and Analysis of Circulation of Medical Products of
Roszdravnadzor.
4 str. 1 Slavyanskaya ploshchad' St., Moscow, Russian Federation
e-mail: miniram532@gmail.com ORCID: 0000-0003-4588-675X
Roman R. Galeev - Information and Methodological Center for
Expert Evaluation, Recording
and Analysis of Circulation of Medical Products of
Roszdravnadzor.
4 str. 1 Slavyanskaya ploshchad' St., Moscow, Russian Federation
e-mail: galeev.roman.r@gmail.com ORCID: 0000-0003-0284-4963
