PhD in Pharmacy, Associate Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Full Text

Актуальность. Широкое распространение и важное значение на фармацевтическом рынке имеет группа лекарственных препаратов, содержащих органически связанную нитрогруппу.  В настоящее время известно огромное количество лекарственных соединений, относящихся к классу нитропроизводных.

Введение в органическое соединение нитрогруппы повышает его токсичность. Контроль качества и подлинности таких препаратов особенно важен. Фармакопейные методики предлагают в качестве методов количественного определения действующего вещества титриметрические методы, ВЭЖХ, спектрофотометрию [1]. Актуальной представляется разработка методик анализа таких лекарственных веществ, предполагающих единые подходы и не требующих дорогостоящего инструментария. К таким подходам можно отнести появившуюся с развитием цифровой техники цифровую цветометрию, заключающуюся в регистрации анализируемого образца и последующей обработке полученного цифрового изображения [2-6]. Получать такие изображения можно с помощью обычных цифровых устройств (смартфона, камеры, сканера) и обрабатывать также с использованием доступного программного обеспечения, что делает данный метод экономичной альтернативой спектральному анализу.

Материал и методы исследования. Целью настоящей работы была разработка универсального подхода для определения содержания действующих веществ в азотсодержащих лекарственных средствах различных фармакотерапевтических групп, заключающемся в получении окрашенных продуктов данных соединений, что позволило бы применять для дальнейшего анализа экономичные варианты фотоколориметрии или цифрового цветометрического анализа.

Объектами исследования являлись таблетированные лекарственные препараты, содержащие органически связанную одну или несколько нитрогрупп и относящиеся к разным классам химических соединений (фурацилин, фуразолидон, левомицетин, эринит, нитросорбид, нитроглицерин ).

Раствор фурацилина получали растворением одной таблетки лекарственного средства водой очищенной в мерной колбе на 100,0 мл. Для получения растворов других исследуемых препаратов, вследствие плохой растворимости веществ в воде, сначала таблетку растворяли в 2 мл спирта, а затем доводили очищенной водой до объема 100,0 мл. Для приготовления раствора нитроглицерина из лекарственного препарата «Нитрокор» одну таблетку растворяли в дистиллированной воде (20 мл), нагретой до  500С, и доводили объем раствора до 100,0 мл. Полученный раствор отфильтровывали через бумажный фильтр «красная лента». Аналогично готовили рабочий раствор нитроглицерина из таблетированного лекарственного препарата «Нитроглицерин». Лекарственный препарат «Нитронг форте»  растворяли в теплой воде и доводили объем раствора до 500,0 мл.

Для проведения цветообразующей реакции было предложено проводить восстановление нитро-групп до нитритов и дальнейшее взаимодействие с реактивом Грисса-Илошвая, который является специфическим и чувствительным реагентом только на нитрит-ионы [7-10].

Восстановление нитро-групп до нитритов осуществляли на пористом кадмии, получаемом нанесением на гранулы цинка 10% водного раствора сульфата кадмия. Полученным пористым кадмием, просушенным и гомогенизированным, заполняли редукционную колонку диаметром 1,0 см и высотой 15,0 см. Через редукционную колонку пропускали растворы соответствующих препаратов (фурацилина, фуразолидона, левомицетина, эринита, изосорбида динитрата, нитроглицерина).

Реактив Грисса-Илошвая состоит из сульфаниловой кислоты HSO3C6H4NH2 и 1-нафтиламина C10H7NH2. Для приготовления 50,0 мл раствора реактива Грисса-Илошвая навеску промышленного препарата массой 5,5 г растворяли в 44,5 мл 12% уксусной кислоты, которую готовили из ледяной уксусной кислоты марки х.ч. (200 мл 12% уксусной кислоты готовят разбавлением 24 мл ледяной уксусной кислоты в 176 мл очищенной воды).

Для фотометрического и цветометрического определения к 5,0 мл анализируемого раствора добавляли 0,2 мл раствора реактива Грисса-Илошвая, через 40 мин фотометрировали и проводили фоторегистрацию образца. При добавлении реактива Гриса-Илошвая к раствору, содержащему нитрит-ионы в уксуснокислой среде образуется азокраситель, цвет которого в зависимости от концентрации нитрит-ионов варьируется от бледно-розового до красного.

Полученные окрашенные растворы фотометрировали (l=490 нм, l=30 мм), концентрацию аналитов определяли по градуировочной зависимости, полученной для стандартных растворов нитрита натрия, в пределах линейного диапазона.

Для цветометрических измерений использовали смартфон с камерой 13Мп. Съемку осуществляли в специальном светонепроницаемом боксе со встроенной подсветкой, что позволяло стандартизировать условия освещения. Для компьютерной обработки полученных цифровых изображений использовали графический редактор Адобе Фотошоп, оценку цветности производили в цветовом пространстве RGB. В табличном редакторе были построены и проанализированы зависимости параметров цветности от содержания окрашенных продуктов в растворе.

Полученные результаты и их обсуждение. Стандартные растворы нитрита натрия готовили в диапазоне концентраций от 0,03 до 1,0 мг/л, проводили цветообразующую реакцию с реактивом Грисса-Илошвая и фотометрировали  при длине волны 490 нм.  Полученная градуировочная зависимость сохраняла линейность во всем диапазоне концентраций (см. рис.).

Рис. Градуировочная зависимость для растворов нитрита натрия, окрашенных с помощью реактива Грисса-Илошвая. Фотометрический анализ.

 

После проведенной пробоподготовки лекарственных препаратов их растворы фотометрировали в аналогичных условиях и определяли концентрацию нитропроизводных по полученной градуировке (рис.1) с учетом обусловленных пробоподготовкой разбавлений. Результаты определения содержания основного действующего вещества в лекарственных препаратах «Фурацилин», «Фуразолидон», «Левомецитин», «Изосорбида динитрат» и «Эринит» представлены в таблице.

Пробоподготовку для цветометрического анализа проводили также, как и для фотометрического. Окрашенные продукты лекарственных средств получали с помощью реактива Грисса-Илошвая. После фотогрегистрации образцов и определения с помощью программы Адобе Фотошоп их цветометрических харктеристик в табличном редакторе были построены градуировочные зависимости параметров цветности (интенсивности компонент цветовой модели RGB) от концентрации.  Наиболее выраженный характер имела зависимость интенсивности голубой компоненты от концентрации. Предыдущие исследования подтверждают [4], что наиболее чувствительной к изменению концентрации окрашенного вещества в растворе оказывается копмонента, цвет которой является дополняющим к окраске анализируемого раствора.

Таблица  – Результаты определения действующего вещества в нитросодержащих лекарственных препаратах фотометрическим методом (n=5, P=0.95).

Лекарственный препарат	Масса действующего вещества
	в соответствии с ФС, мг/тб	найденна фотометрическим методом, мг/тб	найденна по представленной методике, г/тб
Фурацилин	18,0 - 22,0	19,9 ± 1,1	19,9 ± 1,1
Левомицетин	475,0 - 525,0	500,2 ± 20,6	500,2 ± 20,6
Фуразолидон	47,5 -52,5	49,0 ± 2,8	49,0 ± 2,8
Эринит	8,0 - 12,5	10,1 ± 0,4	10,1 ± 0,4
Изосорбида динитрат	8,0 - 12,0	9,0 ± 0,7	9,0 ± 0,7
Нитрокор	0,48 - 0,52	0,49 ± 0,03	0,49 ± 0,03
Нитроглицерин	0,48 - 0,52	0,49 ± 0,05	0,49 ± 0,05
Нитронг форте	6,18 - 6,82	6,35 ± 0,26	6,35 ± 0,26

 

Значения параметров цветности при увеличении интенсивности окраски раствора уменьшаются, что соответствует цветовой модели RGB, в которой белый цвет описывается набором значений RGB (255, 255, 255), а черный значениями RGB (0,0,0). То есть, чем насыщенней окраска, тем меньше величины параметров RGB.

Очевидно, что линеаризуется зависимость по выбранной компоненте с высокой степенью достоверности аппроксимации (R²>0.98), что позволило использовать ее в качестве градуировочной для количественного анализа (см. табл.).

Выводы. Предложенный подход с получением окрашенных продуктов веществ, относящихся к группе нитропроизводных, позволяет использовать для их количественного анализа общий фотоколориметрический или еще более экономичный цветометрический метод анализа, не требующий использования специального аналитического оборудования и высокой профессиональной подготовки персонала. Методика является экономичной, доступной, имеет удовлетворительные метрологические характеристики (относительная погрешность определения не превышает 8%).

About the authors

Ludmila Vasilyeva Rudakova

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Author for correspondence.
Email: pharmchem.vgma@mail.rue-mail

Doctor of Chemistry, Head of the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Elena Vetrova

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: elen.vetrowa@yandex.ru

PhD, Associate Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Tatyana Nikolaevna Nikitina

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: pharmchem.vgma@mail.ru

PhD, Associate Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Анастасия Petrovna Tersky

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: zn10an@yandex.ru

PhD in Pharmacy, Associate Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

Maria Igorevna Алехина

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University of the Russian Ministry of Health

Email: aloykhinamary@mail.ru

PhD in Pharmacy, Associate Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology

Russian Federation, 394036, Russia, Voronezh, Studencheskaya Street, 10

References