CC BY
231
www.kaznmu.kz
УДК 543.421/422:615.322
О.А. ЕВТИФЕЕВА, Н.Н. СМЕЛОВА, У.М. ДАТХАЕВ, К.И. ПРОСКУРИНА
Национальный фармацевтический университет, Кафедра аналитической химии, г. Харьков, Украина Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова, г. Алматы, Республика Казахстан
ОЦЕНКА МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТОДИКИ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНУЛИНА
В данной статье приведена актуальность использования инулина в современной медицине. Из перечисленных методов определения количественного содержания полифруктозана описывается методика, основанная на кислотном гидролизе инулина с соляной кислотой на водяной бане с образованием продукта трансформации фруктозы - 5-гидроксиметилфурфурола с дальнейшим спектрофотометрическим определением. Проведена оценка основных метрологических характеристик методики спектрофотометрического количественного определения методом удельного показателя поглощения.
Ключевые слова: инулин, фруктоза, 5-гидроксиметилфурфурол, спектрофотометрическое определение.
Актуальность проблемы
На сегодняшнее время широкого распространения среди населения всего мира занимают такие заболевания, как сахарный диабет, атеросклероз, алиментарное ожирение. Для профилактики и лечения данных заболеваний в медицине активно используют углеводные полимеры - полифруктаны, в частности инулин [1]. Кроме влияния на обмен веществ, он способствует выведению из организма солей тяжелых металлов, принимает участие в усвоении кальция, железа. По данным некоторых источников, у у-инулина были выявлены также иммуномодулирующие свойства [2].
Введение
Инулин - резервный полисахарид некоторых видов растений и бактерий [3]. Он представляет собой смесь олиго- и полисахаридов фруктозана. Растительный инулин характеризуется средней степенью полимеризации, и, как правило, состоит из 10-60 молекул фруктозы и одной терминальной молекулы глюкозы [4].
В настоящее время ни один из существующих методов анализа не позволяет определить достоверный качественный состав всех компонентов инулина. Необходима комбинация различных методов исследования для установления структуры нативного инулина. С этой целью широко используются совокупность таких методов анализа, как высокоэффективная жидкостная хроматография
[5], хромато-масс-спектрометрия, высокоэффективная анионообменная хроматография с импульсным амперометрическим детектированием
[6]. Для рутинного анализа и количественной оценки содержания инулина в лекарственном растительном сырье (ЛРС) широко используют метод спектрофотомерии в разных вариантах: метод стандарта, удельного показателя поглощения и фотоколориметрирования окрашенных продуктов реакции инулина с различными реагентами [7, 8].
Целью нашей работы является оценка метрологических характеристик методики количественного определения инулина методом прямой спектрофотомерии для установления её
возможности использования при анализе вытяжек из ЛРС.
При анализе в сложных природных матрицах наиболее применяемыми методами количественной оценки содержания инулина являются ферментативный и кислотный способы его гидролиза с образованием фруктозы и количественное определение последней [9]. Определению не мешают присутствующие в смеси другие полисахариды, типа амилозы, маннанов, ксиланов или арабинанов [10].
Материалы и методы
Экспериментальные исследования проводили с использованием субстанции инулина № A18425 (количественное содержание 98%) номер партии H5597. Спектрофотометрические определения проводили на спектрофотометре Specord 200. В ходе работы использовали весы аналитические АВ 204 S/A Mettler Toledo, мерную посуду класса А, реактивы, которые отвечают требованиям Государственной Фармакопеи Украины.
Для анализа была выбрана методика количественного определения инулина, основанная на его способности при нагревании с 5% раствором хлористоводородной кислоты в течение 2,5 ч образовывать продукт трансформации фруктозы - 5-гидроксиметилфурфурол, который имеет максимум поглощения в области 285 нм (рисунок 1). Расчет содержания суммы фруктозанов проводили с использованием удельного показателя поглощения 5-гидроксиметилфурфурола, который равен 298 [7]. Поскольку отечественная нормативная
документация на субстанцию инулина отсутствует, с целью оценки результатов количественного определения инулина использовали зарубежный стандарт Official Monographs "Inulin" (The US Pharmacopoeia, XXII), согласно которому содержание фруктозы в инулине должно быть не менее 94% и не более 102%, рассчитанного на сухой препарат. Таким образом, при расчете критериев валидационных характеристик методики анализа использовали регламентированное АНД содержание и допуски содержания 98±4,0%.
www.kaznmu.kz
Рисунок 1 - Спектр поглощения исследуемого раствора инулина после кислотного гидролиза
Основной целью валидации аналитической методики является доказательство на основе экспериментальных данных того, что методика пригодна или непригодна для решения предполагаемых задач. Валидация методики обязательно предполагает оценку полученных валидационных характеристик по отношению к
критериям приемлемости. Поэтому нами были рассчитаны критерии приемлемости с учетом регламентируемых допусков содержания инулина в субстанции и особенностей метода
спектрофотометрии в варианте показателя поглощения (таблица 1) [11,12].
Таблица 1 - Критические значения систематической погрешности (max Stot), полной неопределенности анализа (maxAAs) и параметров линейной зависимости Yi = b»Xi + a для тестируемой методики*
субстанция Л нм Alcm Спотмг/ 100мл Аном maxAAs % maxStot = maxAprec% RSDo % min R2c maxa % maxS А%
Инулин 285 298 1,960 0,584 4.0 2.84 1.2 0.9964 5.5 2,42
g = 5 точек, допуск содержания 94-102%
В=±4,0%), диапазон применения 80-120%.
*
Поскольку процедура пробоподготовки включает проведение кислотного гидролиза инулина с образованием 5-гидроксиметилфурфурола,
необходимо было определить оптимальное время спектрофотометрирования исследуемого раствора.
Таблица 2 - Результаты исследования стабильности ис
Исследование стабильности исследуемого раствора проводили на протяжении часа, определяя через каждые 15 минут оптическую плотность раствора (таблица 2).
раствора
Исследуемый Время исследования стабильности nt, мин. Cr,t Sr,t RSDt, At,% maxSt
раствор 0 15 30 45 60 % ot
0,9313 0,9272 0,9230 0,9259 0,9267
Ai 0,9313 0,9269 0,9214 0,9267 0,9279
0,9313 0,9271 0,9212 0,9261 0,9279
Аср. 0,9313 0,9271 0,9219 0,9262 0,9275 77,75 0,28 0,36 0.78 2.8
_A • 100 • 25 1 ~ 298 • 0,1 • 1 78,13 77,77 77,34 77,70 77,81
www.kaznmu.kz
Обсуждение результатов
В ходе эксперимента было установлено, что неопределенность оптической плотности аналитического раствора составляет ^=0,78%, и значимо не влияет на результаты анализа ^=0,78%<2,8%=тахЗщ[). Определение лучше проводить через 30 минут после получения растворов.
Определение параметров линейности методики проводили в диапазоне концентраций от 3.2-10-5 до 4.8-10-5 г/мл согласно стандартизованyой процедуре [13]. Линейная зависимость описывается уравнением Y=0,7581x+0,0002 и характеризуется величинами sb=0,018, Sa=0,0007, Sr=0,0002<1,00=RSDo, Sr/b=0,0003 (отношение остаточного стандартного отклонения прямой к угловому коэффициенту), r2=0,9983>0,9848=Rc (коэффициент корреляции) (Рисунок 2).
X Введено в г/мл
Рисунок 2 - График линейной зависимости при прямом спектрофотометрическом определении инулина
Определение правильности и сходимости методики проводили, используя для оценки результаты линейности (таблица 3).
Таблица 3 - Результаты статистической оценки метрологических характеристик методики количественного определения инулина методом спектрофотомерии
№ раствора Введено в % к концентрации раствора сравнения Xi =(0 /Сп0т>100% Найдено в % к концентрации раствора сравнения У1 =(А* /Апот)Л00% Найдено в % к введенному г=(У/Х)100%
1 80,00 61,10 76,38
2 90,00 68,40 76,00
3 100,00 78,13 78,13
4 110,00 84,04 76,40
5 120,00 93,34 77,79
Среднее, Х% 76,94
Относительное стандартное отклонение, RSDх% 0,89
Относительный доверительный интервал Шргед% = t(95%o,4)•RSDx = 2.13•RSDx 1.90
Критическое значение сходимости результатов Шргед< 2.8% Соотв.
Систематическая погрешность 00 =\Х- 100 \ 21.06
Критерий приемлемости систематической погрешности 00000<0х000= 0.63/3 = 0.2100 если не выполняется 1), то 2) 00 <тахШмШШШШШ Не соотв.
Вывод о методике Не корректна
www.kaznmu.kz
Выводы
В ходе проверки метрологических показателей при количественном определении инулина, пришли к выводу, что приведенная методика не корректна, имеет большое значение погрешности. Согласно методике, содержание инулина в пересчете на фруктозу составляет 76,94 %, стандартное отклонение - 0,89 % и относительный доверительный интервал - 1,90 %. Заниженные результаты анализа инулинового порошка, на наш взгляд, можно пояснить побочными процессами образования гуминовых веществ, а также регидратацией 5-гидроксиметилфурфурола в левулиновую и муравьиную кислоты, которые относятся к весьма слабо поглощающим соединениям в ультрафиолетовой области спектра (и то лишь в коротковолновой области, менее 200 нм). В ходе исследования мы также пришли к выводу, что на эффективность получения 5-
гидроксиметилфурфурола существенное влияние
оказывает также температура и время проведения кислотного гидролиза, активность воды и концентрация инулина.
Однако, не смотря на заниженные результаты эксперимента, приведенная методика удобна в использовании при рутинном анализе, т.к. расчет производится не по методу стандарта (стандарты инулина различны в зависимости от источника получения), а методом удельного показателя поглощения. К тому же, методика предусматривает пересчет основного вещества на фруктозу, которая представляется собой соединение с фиксированным составом.
Для использования анализируемой методики в рутинном анализе необходима оптимизация условий проведения эксперимента (в частности времени гидролиза) с целью повышения точности и/или же введение коэффициента пересчета (для учета потери вещества при гидролизе).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1 Campbell R.K. Type II diabetes mellitus: disease state management // Retail Pharmacy News. - 2009. - Vol. 9. - P. 12-15.
2 Erdei A. Enhancement of the immune respone by y-inulin // Abstr. IX Seminar on Inulin. Hungary. - 2002. - Р. 10-11.
3 Отт В.Д. Роль пребютиюв в дитячому харчуванш / В.Д. Отт, О.М. MyKBÍ4 // Проблеми харчування. - 2005. - № 5. -С. 2-5.
4 Городецкий Г.Б. Получение инулина и других фруктанов из инулинсодержащего сырья / Г.Б. Городецкий, Л.А. Аравина, Н.Я. Иванова // Раст. ресурсы. - 2001. - Т. 15, № 3. - С. 5-9.
5 Руководство по методам контроля качества и безопасности БАД к пище. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 240 с.
6 Quemener B., Thibault J.F. and Coussement P. Determination of inulin and oligofructose in food products and integration in the AOAC method for the measurement of total dietary fibre // Lebensmitt. Wissench Technol. - 1994. - Vol. 27. - Р. 125-132.
7 Ананьина Н.А. Стандартизация инулина, полученного из клубней георгины простой. Изучение некоторых физико-химических свойств инулина / Н.А. Ананьина, О.А. Андреева, Л.П. Мыкоц, Э.Т. Оганесян // Химико-фармац. Журнал. - 2009. - Т. 43. - №3. - С. 35-37.
8 Оленников Д.Н. Исследование колориметрической реакции инулина с резорцином в зависимости от условий ее проведения / Д.Н. Оленников, Л.М. Танхаева // Химия раст. сырья. - 2008. - № 1. - С.87-93.
9 Official Monographs "Inulin" The US Pharmacopoeia, XXII.
10 Simonovska B. Determination of inulin in foods // Journal of AOAC International. - 2000. - № 83(3). - Р. 675-678.
11 Стандартизованная процедура валидации спектрофотометрических методик количественного определения лекарственных средств в варианте метода показателя поглощения. Сообщение 1 / А.И. Гризодуб, О.А. Евтифеева, К.И. Проскурина, Е.В. Безумова // Фармаком. - 2014. - № 1. - С. 29-39.
12 Стандартизованная процедура валидации спектрофотометрических методик количественного определения лекарственных средств в варианте метода показателя поглощения. Сообщение 2 / А.И. Гризодуб, О.А. Евтифеева, К.И. Проскурина, Е.В. Безумова // Фармаком. - 2014. - № 2. - С. 45-54.
13 Евтифеева О.А. Стандартизованная процедура валидации методик количественного определения экстемпоральных лекарственных средств в условиях аптек и лабораторий по контролю качества / О. А. Евтифеева, В. А. Георгиянц // Фармаком. - 2007. - № 1. - С. 69-81.
О.А. ЕВТИФЕЕВА, Н.Н. СМЕЛОВА, У.М. ДАТХАЕВ, К.И. ПРОСКУРИНА
¥лттык Фармацевтика университету аналитикалык химия кафедрасы, Харьюв к.,Украина Асфендияров атындагы К,азац ¥лттык Медицина университету Алматы к., К,азацстан Республикасы
ИНУЛИНД1 СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ АНЬЩТАУ ЭД1С1НЩ МЕТРОЛОГИЯЛЬЩ СИПАТТАМА БАFА БЕРУ
Тушн: Теменде керсетшген ма;алада инулиннщ K33ipri медицинадагы ;олдану езектшп журпзшдь Полифруктозанын, санды; аны;тау эдiсi непзделген инулинге к;ышк;ылдык; гидролиз туз к;ышк;ылымен су моншасында журпзу, ernMi 5 гидроксиметилфурфурол фруктоза трансформациясы одан api спектофотометриялы; аны;тау журпзшдьСпектофотометриялы; санды; аны;тау aдiсiмен жутылу керсетюшш аны;таудыц непзп метрологиялы; сипаттамасына багалау журпзшдь
ТYЙiндi сездер: инулин, фруктоза, 5-гидроксиметилфурфурол, спектрофотометриялы; аны;тау.
www.kaznmu.kz
O.A. EVTIFEEVA, N.N. SMELOVA, U.M. DATKHAYEV, K.I. PROSKURINA
National pharmaceutical university, department of analytical chemistry, Kharkov, Ukraine. Asfendiyarov Kazakh National Medical University, Almaty, the Republic of Kazakhstan
CHARACTERISTICS OF SPECTROPHOTOMETRIC METHODS FOR THE DETERMINATION OF INULIN
Resume: This article shows the relevance of the use of inulin in modern medicine. Of these methods determine the quantity of polymaltose describes a methodology based on the acid hydrolysis of inulin with hydrochloric acid on a water bath to form a product of transformation of fructose - 5 hydroxymethylfurfural with further spectrophotometry determination. The article gives a basic evaluation of the metrological characteristics of the spectrophotometric methods by quantifying the specific absorption index.
Keywords: inulin, fructose, 5-methyl furfural hydroxide, spectrophotometry determination.
УДК: 615.453.6-012:615.014.2
Г.К. ЕЛЕКЕН, К. ОРАЗ¥ЛЫ, Г.О. УСТЕНОВА
С.ЖАсфендияров атындагы Казак ¥лттыц Медицина Университеттщ, фармацевтикалыц факультетi
ЛОРАТАДИН ТАБЛЕТКАСЫН ЖАСАУДАFЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЬЩ ЖЭНЕ БИОФАРМАЦЕВТИКАЛЬЩ
ЗЕРТТЕУ ЖОЛДАРЫ
Казiргi тацда барлыц элемдi аллергиялык аурулар жаппай жаулауын азайтар емес, бiздщ елiмiз де сол цатардан цалыспай келе жатыр. Ал осы iндеттi емдеуге келгенде науцастардыц цолданатын дэрiлерi тек цана шетелдк препараттар болып табылады. Сондыцтан да отандыц аллергияга царсы препараттар жасаудыц улкен мацызы бар екет баршага мэлiм болды. Соцгы жылдары Республикада отандыц препараттардывндiруге улкен квцш бвлтуде.
ТYйiндi свздер: аллергияга царсы препарат, лоратадин, таблетка, отандыц препарат, емдк эсер.
Аллергиялык; атопиялыкк аурулардыц тек кана Казаккстанда гана емес, сонымен катар букш дуние жузшде кец аукымды алуы жыл еткен сайын жиепн кецейтуде. Елiмiздiц тургындарыныц ap6ip Yшiншiсi аллергиялык ауруга шалдыккдны кеудеге ине юргендей ауыр тиерi сезаз. Антигистаминдж препараттардыц iшiндегi лоратадин аскказан-шек жолыннан тез сшедг Кан плазмасында лоратадиннщ ец жогары каныгу децгешне жету уа;ыты шамамен -1,3 сагатты курайды, ал оныц белсендi метаболитi -дезлоратадиндш - 2,5 сагатты курайды [1]. Жа;сы тама;тану жэне салауатты емiр салтын устану лоратадиннщ жэне дезлоратадиннщ ен жогары каныгу децгешне жету уа;ытын шамамен 1 сагатка арттырады. Лоратадиннщ жэне дезлоратадиннщ ец жогары ;аныгу децгеш (Cmax) ас кабылдауга байланысты емес. Ец жогары каныгу децгеш егде жастагы емделушшерде, бYЙрек кызметшщ жеткiлiксiздiгiне шалдыккан немесе бауыры алкогольдан закымданган наукастарда артады. Лоратадин Р450 ЗА4 цитохромы аркылы, аз дэрежеде сэйкес цитохромы аркылы езгерiске ушырайды. Несеппен жэне етпен бiрге шыгарылады. Лоратадиннщ жартылай шыгарылу кезещ орта есеппен 8,4 сагатты (3-тен 20 сагатка дейiн езгередГ), ал дезлоратадиндiкi 28 сагатты (8,8-ден 92 сагатка дешн) курайды. Бауыры алкогольдан закымданган кезде (аурудыц ауырлыгына байланысты) жартылай шыгарылу кезещ артады жэне бYЙрек кызметшщ созылмалы жеткшжаздтнде езгермейдi. Гемодиализ ЖYргiзу лоратадиннщ жэне онын, белсендi метаболитшщ фармакокинетикасына ыккпалын тигiзбейдi [2].
K^азiргi тацда елiмiзде эртYрлi шыгу тегiне де байланысты бул iндет жасарып бара жат;анын дэрiгерге барган нау;астар санынан бше аламыз. Казахстан республикасыныц денсаулы; са;тау министрлiнiц мэлiметтерiне CYЙенетiн болса;, жергшкт елдiц ;ыры; пайызы осы аллергияга шалды;;ан екен. Жогарыда айт;андай шдет жас балалар арасында кец етек жаюда. Бул нау;астардыц бiр ;ателт олар аллергия тугызатын ауру белгшерш туы; тию жэне тумау белгiлерiмен шатастырып алгандьщтан дер кезiнде тшсп ем алмайды[3]. Аллергиялы; аурулардыц да TYрлерi сан алуан, солардыц бiрi болып поллиноз табылады. Бул TYрiнiц еркешелiгi сонда, бул белгiлер тек жыл мезгшнщ белгiлi бiр кезецдершде гана ай;ын бiлiнiп, жыл сайын сол мезгшде ;айтып оралып отырады. Ол ;ай кездерде кеп болады: эсiресе ГYлдердiц ГYлдей бастаган кездершде, кектемде -агаш-талдардыц бYршiк атып, ГYлдей бастаган ша;тарында, жаз кезшде - дэндi есiмдiктердiц ГYл ашу мезгiлдерiнде пайда болатын кубылыс болып табылады[4].
Аллергиямен ауыыратын нау;астарда
антигистаминдi препараттардыц бiрiншi урпагы кептеген жанама эсерлер тудырады, мысалы: тыныштандыргыш эсер, немесе керiсiнше аса жогары жумыс;а деген ;абшеттщ жогарылауы, назар аударудыц на;тылыгыныц азаюы, ауыз куысыныц кебуi, ЖYрек согысыныц жоцарылап жшлеу^ препарат;а деген нау;астыц сезiмталдылыFыныц азаюя, ягни агзаныц антигенге деген тура;тылыгыныц орын алуы, жэне осыныц барлыгы соцына келгенде препараттыц эсерiнiц азаюына алып келетiн бiрден-бiр себептердiц бiрi болатыны
