Способ количественного определения лекарственного препарата Тизоль® геля Российский патент 2024 года по МПК G01N21/33 G01N1/28 

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам количественного определения Тизоль^® геля (аквакомплекса глицеросольвата титана), и может быть использовано в контрольно-аналитических лабораториях для стандартизации и контроля качества лекарственных средств, а также Институтом фармакопеи и стандартизации в сфере обращения лекарственных средств, ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России.

Лекарственный препарат Тизоль^® - противовоспалительный гель для местного и наружного применения. В соответствии с инструкцией (Р N001667/01) используется как самостоятельный лекарственный препарат и основа-носитель с высокими проводниковыми свойствами [Пат. RU №2224761 С1]. Тизоль^® гель и лекарственные препараты на его основе широко применяются в различных областях практической медицины: неврологии, дерматологии, хирургии, ревматологии, педиатрии, стоматологии и т.д. [Пат. RU №2720459 C1]. Для стандартизации лекарственного препарата Тизоль^® необходимо разрабатывать новые и совершенствовать имеющиеся способы анализа. В контроле качества лекарственных препаратов важное место занимает метод УФ-спектрофотометрии, широко применяемый для количественного анализа и подтверждения подлинности.

ОПИСАНИЕ

Известен способ гравиметрического количественного определения Тизоль^® геля (ФСП 42-3157-06), согласно которому лекарственный препарат определяется по наличию в нем массовой доли титана в процентах. Способ заключается во взвешивании навески (около 1,0 г) лекарственного препарата и помещении ее в предварительно прокаленный и точно взвешенный тигель с равномерным распределением препарата по дну тигля. Тигель осторожно нагревается до озоления препарата и прокаливается в течение 2 часов в электропечи при температуре 640 ± 10°С. Затем к прокаленному остатку прибавляется 15 мл 10% раствора хлористоводородной кислоты. Тигель покрывается часовым стеклом и нагревается 10 минут на кипящей водяной бане. Затем прибавляется 5 мл горячей воды для обмывания ею используемого часового стекла. После чего содержимое тигля переносится количественно на беззольный фильтр и фильтруется. Осадок на фильтре промывается горячей водой до отрицательной реакции на хлориды. Фильтр с осадком переносится в тот же тигель, нагревается до озоления и прокаливается в вышеуказанных условиях. После чего тигель охлаждается в эксикаторе и взвешивается. Содержание титана (W(Ti), %) рассчитывается по формуле (1):

где b - масса остатка, в граммах;

0,5994 - фактор пересчета TiO₂ на Ti;

a - навеска препарата, в граммах.

Содержание титана должно быть от 2,23 до 2,48% (ФСП 42-3157-06).

Недостаток способа состоит в его малой чувствительности, длительности, многостадийности, а также в большой затрате реактивов и исследуемого вещества. Основное время тратится на двукратное нагревание, прокаливание, озоление и охлаждение лекарственного препарата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ количественного определения Тизоль^® геля по химической реакции титана (IV), содержащемся в геле, с салициловой кислотой [Кошелева Н.Е., Сичко А.И., Смагина Т.А. // Способ количественного анализа тизоля как лекарственного препарата // Научная жизнь. - 2009. - № 1. - С. 12-15], который взят нами за прототип. Согласно данному способу около 1,0 г Тизоль^® геля (точная масса) растворяют в 20 мл разведенной хлористоводородной кислоты и водой очищенной доводят объем до 50 мл. К 1 мл полученного раствора добавляют 2 мл 1% спиртового раствора салициловой кислоты, создают рН = 3-4 раствором натрия гидроксида с молярной концентрацией 1 моль/л, доводят объем водой очищенной до 100 мл и спустя 3 мин измеряют оптическую плотность смеси с помощью спектрофотометра при длине волны (λ) 360 нм по отношению к раствору Тизоль^® геля, полученного аналогичным способом. Массовую долю титана в процентах находят по уравнению градуировочного графика (А = 0,0039 + 0,0989⋅С). Стандартный раствор титана для построения графика (С(Ti) = 1 мг/мл) готовят из оксида титана (IV). Навеску оксида титана (m = 0,16672 г) растворяют в 100 мл концентрированной серной кислоты при сильном нагревании в присутствии кристаллического сульфата аммония. Погрешность анализа составляет 1,40% при затрате времени на анализ 50 - 60 мин.

Несмотря на достаточную точность и чувствительность анализа данный способ имеет существенный недостаток, заключающийся в использовании концентрированной серной кислоты в качестве растворителя при приготовлении стандартного раствора титана. Кроме того, для завершения реакции ионов титана (IV) с реактивом (салициловая кислота) и построения градуировочного графика требуется дополнительное время.

Технической задачей изобретения является разработка способа количественного определения Тизоль^® геля, обеспечивающего уменьшение количества лекарственного препарата, необходимого для проведения исследования.

Раскрытие сущности способа

Техническим результатом является количественное определение титана в Тизоль^® геле, превосходящий аналоги по затрате исследуемого вещества в 10 раз, для осуществления которого требуется минимум 0,1 грамм лекарственного препарата.

Решение технической задачи достигается за счет замены многостадийного гравиметрического метода объективным и чувствительным физико-химическим фотометрическим методом анализа, не требующим использования концентрированных кислот.

Отличительные признаки заявляемого способа от прототипов:

- количественный анализ Тизоль^® геля проводится в выбранных оптимальных условиях при рН = 4;

- оптическая плотность (А) измеряется при длине волны 238 нм;

- при анализе используется ацетатный буферный раствор;

- ион титана (IV) взаимодействует с анионами уксусной кислоты.

Способ осуществляется следующим образом, около 0,1 г (точная масса) Тизоль^® геля помещают в лабораторный химический стаканчик и растворяют в 50 мл 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты, тщательно перемешивая. Далее 2 мл полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, объем раствора доводят до метки ацетатным буферным раствором с pH = 4 и перемешивают.

Приготовление стандартного раствора титанила сульфата. Точную массу соли (TiOSO₄2H₂O), равную 0,0386 г, растворяют в мерной колбе емкостью 100 мл в 0,1 моль/л растворе хлористоводородной кислоты и тем же раствором доводят объем в колбе до метки. Далее 1 мл разведения переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, доводят объем в колбе до метки ацетатным буферным раствором с pH = 4 и фотометрируют смесь при длине волны 238 нм. Концентрация титана в растворе 3,776 мкг/мл.

В качестве раствора сравнения используют раствор, полученный следующим образом: 2 мл 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты помещают в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят до метки ацетатным буферным раствором с pH = 4. Измеряют оптическую плотность аналитической пробы в кювете с толщиной рабочего слоя 10 мм с помощью спектрофотометра при длине волны 238 нм. Согласно данным оптических плотностей рассчитывают концентрацию титана в Тизоль^® геле в мкг/мл по отношению к стандартному раствору титанила сульфата (А_ст/А_х = С_ст/С_х), где:

А_ст - оптическая плотность стандартного раствора титанила сульфата;

А_х - оптическая плотность аналитической пробы;

С_ст - концентрация титана в стандартном растворе титанила сульфата равная 3,776 мкг/мл;

С_х - концентрация титана в аналитической пробе Тизоль^® геля в мкг/мл.

Массовую долю титана в Тизоль^® геле (W(Ti), %) вычисляют по формуле (2):

где С(x) - концентрация титана в Тизоль^® геле, рассчитанная по отношению к стандартному раствору, мкг/мл;

V₁ - объем 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты, в которой растворена навеска Тизоль^® геля, мл;

V₂ - объем раствора для фотометрирования, мл;

V(п) - объем пипетки, мл;

a(x) - навеска Тизоль^® геля, взятая на анализ, г.

С целью разработки способа количественного определения Тизоль^® геля изучены УФ-спектры поглощения при различных значениях pH среды, создаваемых 0,01 моль/л растворами хлористоводородной кислоты и натрия гидроксида, ацетатными (рН = 2-6) и аминоацетатными (рН = 10-12) буферными растворами.

УФ-спектры Тизоль^® геля зависят от состава буферного раствора. Изучены УФ-спектры лекарственного препарата в ацетатных буферных растворах при рН = 2-6. Максимумы на спектрах Тизоль^® геля при рН = 2 и 3 наблюдаются при длинах волн 242 нм и 246 нм, которые смещены батохромно на 44 нм и 46 нм соответственно с гипохромным эффектом по сравнению с максимумом поглощения изучаемого препарата в 0,01 моль/л растворе хлористоводородной кислоты. Спектры поглощения растворов Тизоль^® геля в ацетатных буферных растворах с рН = 4-6 характеризуются максимумами поглощения при λ = 238 нм (рН = 4) и 228 нм (рН = 5 и 6).

Тизоль^® гель в аминоацетатных буферных растворах с рН = 2 и 3 максимально поглощает свет при λ = 240-244 нм и λ = 239-241 нм. Максимум поглощения лекарственного препарата при рН = 2 смещен батохромно на 42 нм с гиперхромным эффектом относительно спектральной кривой его в растворе 0,01 моль/л хлористоводородной кислоты.

При введении Тизоль^® геля в аминоацетатные буферные растворы с рН = 10-12 наблюдается смещение максимумов поглощения ввиду образования комплексных соединений иона титана (IV) с аминоуксусной кислотой. В результате опытов установлено, что при растворении лекарственного препарата в более щелочной среде максимум поглощения на спектре смещается с λ = 232 нм (рН = 10) до λ = 236-238 нм (рН = 11, 12).

Изучена стабильность растворов Тизоль^® геля при различных значениях рН среды, создаваемых 0,01 моль/л и 0,1 моль/л растворами хлористоводородной кислоты, 0,1 моль/л раствором натрия гидроксида, ацетатными (рН = 4-6) и аминоацетатными (рН = 10-12) буферными растворами. Опыты проводили спектрофотометрическим методом в УФ-области спектра при максимумах поглощения. Наблюдали изменение оптических плотностей растворов Тизоль^® геля во времени. В 0,1 моль/л растворе хлористоводородной кислоты (рН = 1) растворы Тизоль^® геля стабильны 5-6 мин. Через 20 мин оптическая плотность раствора геля уменьшается в 3,6 раз, а через 60 мин - в 6,7 раз. Аквакомплекс глицеросольвата титана (IV) разлагается в 0,01 моль/л растворе хлористоводородной кислоты при рН = 2. В ацетатном буферном растворе с рН = 4 оптическая плотность раствора лекарственного препарата не изменяется в пределах опыта.

Исследована стабильность растворов титанила сульфата (TiOSO₄2H₂O), используемом в качестве стандартного раствора. Показано, что при pH = 1 и 4 растворы соли стабильны на протяжении 60 мин. Растворы титанила сульфата в ацетатных буферных растворах с pH = 5 и 6 не стабильны. Их оптическая плотность через 60 мин уменьшается в 1,3 раз и в 1,4 раз соответственно. Поэтому для количественного анализа Тизоль^® геля рационально использовать ацетатный буферный раствор с pH = 4.

При рН = 13 (0,1 моль/л раствор гидроксида натрия) оптическая плотность раствора Тизоль^® геля уменьшается на протяжении 60 мин. При изучении стабильности Тизоль^® геля в аминоацетатных буферных растворах во времени с рН = 10, 11 и 12 установлено, что оптическая плотность растворов лекарственного препарата не изменяется в течение 60 мин. Следовательно, количественный анализ Тизоль^® геля также можно проводить в аминоацетатных буферных растворах.

На основании результатов количественного определения Тизоль^® геля установлены метрологические характеристики предлагаемого способа и способов известных их уровня техники, представленные в таблице 1. Массовая доля титана в процентах, найденная разработанным способом в лекарственном препарате Тизоль^® гель, составляет 2,31-2,41% и находится в пределах норм допустимых отклонений (2,23-2,48%). Относительная ошибка анализа с 95% вероятностью не превышает ± 1,21%.

Таблица 1
Метрологические характеристики способов количественного определения Тизоль^® геля (n = 8; α = 0,95) Способ анализа Допустимое
содержание
Ti, % Найдено Ti, % Метрологические характеристики S S Δ ε_отн, % Предлагаемый 2,23-2,48 2,31-2,41 2,35 0,0339 0,0120 0,0284 ±1,21 Гравиметрический аналог 2,23-2,48 2,27-2,41 2,34 0,0013 0,0127 0,0302 ±1,29 Спектрофотометрический аналог (прототип) 2,23-2,48 2,28-2,34 2,31 0,0015 0,0136 0,0323 ±1,40

Методика количественного определения Тизоль^® геля была подвергнута валидационной оценке по следующим параметрам: специфичность, линейность в аналитической области, правильность, прецизионность. Установлено, что методика специфична, т.к. полученный спектр раствора плацебо практически не мешает определению Тизоль^® геля. Аналитическая область методики с диапазоном 3,021-4,451 мкг/мл входит в пределы линейной зависимости, рассчитанный коэффициент корреляции равен 0,9992, что подтверждает соответствие методики по параметру линейность требованиям ГФ XIV издания.

Правильность методики доказана неравенством значений вычисленного и табличного критериев Стьюдента t_выч ≤ t_табл. Методика валидна по параметру прецизионность на уровнях повторяемости и внутрилабораторной воспроизводимости, т.к. относительное стандартное отклонение, полученное в условиях повторяемости, составляет 1,44%, а расчетное значение критерия Фишера не превышает табличной величины для доверительной вероятности 95%.

Проведена сравнительная оценка предлагаемого способа количественного определения Тизоль^® геля с гравиметрическим аналогом и спектрофотометрическим аналогом (прототипом) по следующим критериям: чувствительность (С(min), мкг/мл), время анализа (t, мин) и затрата исследуемого лекарственного препарата (a(x), г). Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Сравнительная оценка способов анализа Тизоль^® геля Способ анализа λ, нм С(min), мкг/мл
А = 0,02 t, мин a(x), г Предлагаемый 238 0,1724 15-20 0,1 Гравиметрический аналог - - 180-210 1,0 Спектрофотометрический аналог (прототип) 360 0,2022 50-60 1,0

Установлено, что предлагаемый способ количественного определения Тизоль^® геля позволяет повысить чувствительность анализа в 1,2 раз, сократить количество времени на проведение одного анализа в 10,5-12,0 раз в сравнении с гравиметрическим аналогом и в 3,0-3,3 раза в сравнении со спектрофотометрическим аналогом (прототипом), уменьшить расход лекарственного препарата в 10 раз, помимо этого исключает использование концентрированных кислот. Таким образом, заявляемый способ количественного определения Тизоль^® геля может быть рекомендован для стандартизации его и лекарственных препаратов, изготовленных на основе аквакомплекса глицеросольвата титана контрольно-аналитическими лабораториями, научно-исследовательскими институтами, фармацевтическими заводами, а также в работе кафедр фармацевтических ВУЗов и факультетов медицинских ВУЗов.

Пример осуществления изобретения

Навеску Тизоль^® геля 0,1000 г (точная масса) помещают в лабораторный химический стаканчик и растворяют в 50 мл 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты, тщательно перемешивая. Далее 2 мл полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, объем раствора доводят до метки ацетатным буферным раствором с pH = 4 и перемешивают. В качестве раствора сравнения используют раствор, полученный следующим образом: 2 мл 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты помещают в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят до метки ацетатным буферным раствором с pH = 4. Измеряют оптическую плотность аналитической пробы и стандартного раствора титанила сульфата в кювете с толщиной рабочего слоя 10 мм с помощью спектрофотометра при длине волны 238 нм. Согласно данным оптических плотностей рассчитывают концентрацию титана в Тизоль^® геле в мкг/мл по отношению к стандартному раствору титанила сульфата (А_ст/А_х = С_ст/С_х), где:

А_ст - оптическая плотность стандартного раствора титанила сульфата;

А_х - оптическая плотность аналитической пробы;

С_ст - концентрация титана в стандартном растворе титанила сульфата равная 3,776 мкг/мл;

С_х - концентрация титана в аналитической пробе Тизоль^® геля в мкг/мл.

Массовую долю титана в Тизоль^® геле (W(Ti), %) вычисляют по формуле (2):

где С(x) - концентрация титана в Тизоль^® геле, рассчитанная по отношению к стандартному раствору, мкг/мл;

V₁ - объем 0,1 моль/л раствора хлористоводородной кислоты, в которой растворена навеска Тизоль^® геля, мл;

V₂ - объем раствора для фотометрирования, мл;

V(п) - объем пипетки, мл;

a(x) - навеска Тизоль^® геля, взятая на анализ, г.

Для исследования было взято 8 аналитических проб, результаты количественного определения для 8 аналитических проб Тизоль^® геля представлены в таблице 3.

Таблица 3
Данные расчета концентрации лекарственного препарата Тизоль^® геля в мкг/мл и массовой доли титана в процентах № п/п А_ст А_x С_ст, мкг/мл С_x, мкг/мл W(Ti), % 1 0,438 0,429 3,776 3,734 2,32 2 0,438 0,439 3,776 3,821 2,37 3 0,438 0,435 3,776 3,787 2,35 4 0,438 0,446 3,776 3,882 2,41 5 0,438 0,432 3,776 3,760 2,34 6 0,438 0,442 3,776 3,847 2,39 7 0,438 0,428 3,776 3,726 2,31 8 0,438 0,433 3,776 3,769 2,34

Заключение: Содержание титана должно быть от 2,23 до 2,48% (ФСП 42-3157-06), все аналитические пробы соответствуют требованиям (ФСП 42-3157-06) к Тизоль^® гелю по содержанию титана.

Изобретение относится к области медицины. Раскрыт способ количественного определения Тизоль® геля в водных растворах, включающий подготовку исследуемого и стандартного растворов, определение их оптической плотности при характеристической длине волны, расчёт концентрации титана в Тизоль® геле в мкг/мл по отношению к стандартному раствору, при этом для анализа берется 0,1 грамм Тизоль® геля, точная масса; подготовка исследуемого и стандартного растворов проводится при условии растворения проб в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты и создания pH = 4 ацетатным буферным раствором; оптическая плотность измеряется при длине волны 238 нм; в качестве стандартного раствора используют раствор титанила сульфата. Изобретение обеспечивает уменьшение количества лекарственного препарата, необходимого для проведения исследования. 3 табл., 1 пр.

Способ количественного определения Тизоль^® геля в водных растворах, включающий подготовку исследуемого и стандартного растворов, определение их оптической плотности при характеристической длине волны, расчёт концентрации титана в Тизоль^® геле в мкг/мл по отношению к стандартному раствору, отличающийся тем, что для анализа берется 0,1 грамм Тизоль^® геля, точная масса; подготовка исследуемого и стандартного растворов проводится при условии растворения проб в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты и создания pH = 4 ацетатным буферным раствором; оптическая плотность измеряется при длине волны 238 нм; в качестве стандартного раствора используют раствор титанила сульфата.