СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТРОНИДАЗОЛА
METHOD OF METRONIDAZOLE DETERMINATION

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может быть использовано в контрольно-аналитических лабораториях для стандартизации и контроля качества лекарственных средств.
Действующая система контроля качества лекарственных средств требует от фармацевтической науки постоянного повышения эффективности имеющихся методов анализа.
Среди современных методов фармацевтического анализа важное место занимают оптические методы контроля, которые широко применяются как для целей количественного определения, так и для контроля чистоты и идентификации лекарственных средств.
Известны различные способы определения метронидазола (1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола), применяемого в качестве противопротозойного средства.
Известен способ ацидиметрического определения метронидазола, заключающийся в приготовлении раствора метронидазола в ледяной уксусной кислоте с последующим титрованием 0,1 М раствором хлорной кислоты до зеленовато-желтой окраски с индикатором кристаллическим фиолетовым (ФС 42-0257-07 «Метронидазол»). Также известен способ спектрофотометрического определения метронидазола путем приготовления растворов испытуемого вещества и рабочего стандартного образца (РСО) метронидазола с использованием смеси растворителей, состоящей из спирта этилового 95%, 0,1 М раствора натрия гидроксида и фосфатного буферного раствора и раствора сравнения с последующим их спектрофотометрированием при длине волны 317 нм и расчетом результатов по РСО метронидазола (ФСП 42-12994-03).
Наиболее близким и принятым нами за прототип является способ стандартизации метронидазола в таблетках по 0,25 г путем приготовления растворов испытуемого вещества и рабочего стандартного образца (РСО) метронидазола с использованием воды в качестве растворителя и раствора сравнения с последующим их спектрофотометрированием в при длине волны 318 нм и расчетом результатов по калибровочному графику РСО метронидазола (Е.В.Компанцева, Е.Н.Вергейчик, В.Г.Беликов. Дифференциальное спектрофотометрическое определение метронидазола // Фармация 1973 г., т 22, №1. С.45-48). В этой работе предложен спектрофотометрический метод определения метронидазола по калибровочному графику, поэтому анализ и градуировка в этом способе проводятся в разных опытах, что приводит к повышению погрешности анализа.
Рекомендованный нормативной документацией титриметрический метод количественного определения метронидазола высокотоксичен, малочувствителен, трудоемок. Использование спектрофотометрического метода для анализа субстанции метронидазола затруднено из-за отсутствия государственных стандартных образцов на данный препарат. Выпуск таких стандартных образцов является дорогостоящим, так как они находят применение только в фармацевтическом анализе. Поэтому способ определения с использованием государственных стандартных образцов будет не доступным для многих лабораторий.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение воспроизводимости результатов определения, уменьшение стоимости, трудоемкости и погрешности анализа.
Технический результат достигается путем приготовления раствора определяемого вещества и стандартного образца сравнения с последующим их спектрофотометрированием и расчетом результатов.
Новым в достижении технического результата является то, что в качестве растворителя для приготовления определяемого раствора используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, а в качестве стандартного образца сравнения используют бензойную кислоту или фенолфталеин, измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 276 нм и вводят в формулу расчета результатов коэффициент пересчета.
Изучаемое вещество изменяет спектр поглощения в зависимости от рН среды. Исходя из экспериментальных данных и свойств метронидазола, авторы доказали, что оптимальным растворителем для их спектрофотометрического определения является 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Оптимальный растворитель обеспечивает стабилизацию испытуемого раствора, что повышает воспроизводимость результатов определения и уменьшает погрешность анализа.
Спектр поглощения метронидазола в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты характеризуется одной полосой поглощения с максимумом при 276±1 нм. Увеличение рН раствора до 3,1 приводит к батохромному смещению максимума поглощения до 313±1 нм с одновременным гиперхромным эффектом. Дальнейшее увеличение рН раствора до 12,5 приводит к смещению максимума на 5 нм в дальневолновую область спектра. Изучение стабильности растворов в течение суток показало, что при всех значениях рН изменение оптических свойств метронидазола не происходит. В качестве оптимального растворителя нами выбран 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, так как в этом растворителе подавляются кислотные свойства лекарственного вещества, и он находится в виде соли, построенной по типу аммония.
1
2
экс.
табл.
Использование 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты в качестве растворителя и 276 нм в качестве аналитической волны позволяет уменьшить погрешность анализа, что подтверждает сравнение погрешностей определения Е=0,12% для предложенного способа и Е=0,23% для близкого аналога, следовательно, преложенный способ позволяет уменьшить погрешность анализа по сравнению с прототипом. Кроме этого, повышается воспроизводимость результатов определения, что подтверждает сравнение дисперсий двух выборочных совокупностей при помощи F-распределения при f=f=10, p=99% для предложенного способа и близкого аналога. Установлено F=13,5% при F=8,47, следовательно, предложенный способ обладает более высокой воспроизводимостью.
Исходя из установленной авторами зависимости, согласно которой в качестве образцов сравнения могут применяться вещества, для которых интервал между аналитической длиной волны и максимумом (или минимумом поглощения) этого образца сравнения не превышает половины полуширины его полосы поглощения, в качестве стандартного образца сравнения в предлагаемом способе авторы используют бензойную кислоту или фенолфталеин. Оптимальные области поглощения бензойной кислоты в 0,1 М растворе кислоты хлористоводородной, в которых его можно использовать в качестве образца сравнения, составляют 266-280 нм и фенолфталеина 268-282 нм. Бензойная кислота и фенолфталеин выпускаются серийно промышленностью категории чда, на них имеются ГОСТы: ГОСТ 10521-78 для бензойной кислоты и ГОСТ 5850-72 для фенолфталеина, регламентирующие их качество.
Растворы бензойной кислоты и фенолфталеина в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты устойчивы при хранении длительное время. Использование бензойной кислоты и фенолфталеина, являющихся менее дорогостоящими (в 10 раз меньше) по сравнению с рабочим стандартным образцом метронидазола, приводит к уменьшению погрешности и стоимости анализа.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается тем, что для приготовления испытуемого раствора используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, а в качестве образца сравнения используют бензойную кислоту или фенолфталеин, спектрфотометрирование проводят при длине волны 276 нм и вводят в формулу расчета результатов коэффициент пересчета, что соответствует критерию изобретения «новизна».
Новая совокупность признаков обеспечивает повышение воспроизводимости результатов определения, уменьшение погрешности анализа, а также позволяет снизить стоимость анализа, унифицировать методику анализа, что соответствует критерию «промышленная применимость».
При анализе известных решений было выявлено, что в них отсутствуют сведения о влиянии отличительных признаков на достижение поставленного технического решения, следовательно, изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Способ осуществляют следующим образом. Готовят раствор образца сравнения бензойной кислоты или фенолфталеина для анализа метронидазола. Для этого точную массу бензойной кислоты (0,2 г) или фенолфталеина (0,2 г) помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяют в 20 мл спирта этилового, доводят объем раствора этим же растворителем до метки и перемешивают.1 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают.
Затем проводят количественное определение метронидазола в субстанции. Для этого точную массу препарата (0,05 г) помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяют в 20 мл спирта этилового, доводят объем раствора этим же растворителем до метки и перемешивают. 1 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доводят объем раствора до метки 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты и перемешивают. Измеряют оптическую плотность испытуемого раствора на спектрофотометре при длине волны 276 нм в кювете с длиной рабочего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения применяют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Параллельно измеряют оптическую плотность раствора образца сравнения бензойной кислоты или фенолфталеина на спектрофотометре при длине волны 276 нм в кювете с длиной рабочего слоя 10 мм относительно 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты.
Расчет результатов количественного определения метронидазола проводят по формуле:
,
x
вос
где D и D - оптические плотности определяемого вещества и образца сравнения соответственно;
x
вос
a и a - точные навески определяемого вещества и образца сравнения соответственно;
1
2
V и V - объемы приготовленного раствора определяемого вещества;
3
V - объем аликвоты определяемого вещества;
и  - объемы приготовленного раствора образца сравнения;
- объем аликвоты образца сравнения;
100 - коэффициент для пересчета в проценты;
W - влажность, %;
пер
K - коэффициент пересчета.
Коэффициент пересчета находят из выражения:
,
вос
где E - удельный показатель поглощения образца сравнения бензойной кислоты при аналитической длине волны;
ос
E - удельный показатель поглощения рабочего образца сравнения определяемого (исследуемого) вещества при аналитической длине волны (определяется при разработке методики);
пер
K - по бензойной кислоте в 0,1 М растворе хлористоводородной кислота равен - 0,1935; по фенолфталеину - 0,3213.
Содержание метронидазола должно быть не менее 99,0% в пересчете на сухое веществ согласно нормативного документа.
Предлагаемый способ поясняется следующими примерами.
Пример 1. Готовят растворы определяемого вещества и образца сравнения вышеописанным способом. Измеряют на спектрофотометре оптические плотности приготовленных растворов. Далее ведут расчет результатов по формуле, используя коэффициент пересчета.
При определении метронидазола по бензойной кислоте получили следующие результаты:
х
вос
х
вос
Д=0,371; Д=0,301; а=0,0486; а=0,2049; влажность = 0,01%; Х=100,56%. Результаты опытов статистически обработаны:
2
r
При n=7;  S=0,0601; S=0,2451;  ΔX=0,227; Е%=0,228; S=0,0025.
При определении метронидазола по фенолфталеину:
х
вос
x
вос
Д=0,575; Д=0,471; a=0,07495; а=0,19015; влажность = 0,01%; Х=99,52%. Результаты опытов статистически обработаны:
2
r
При n=7; ; S=0,4705; S=0,6856; ; ΔX=0,635; E%=0,633; S=0,0068.
Данные примеры подтверждают, что содержание метронидазола соответствует требованиям нормативного документа.
Предлагаемый способ с использованием образца сравнения бензойной кислоты или фенолфтолеина является оптимальным и для количественного определения метронидазола в таблетках метронидазола, а также позволяет с достаточной точностью провести контроль теста «растворения» таблеток метронидазола.
Способ количественного определения метронидазола в лекарственной форме отличается от способа количественного определения метронидазола в субстанции только приготовлением испытуемого раствора.
Пример 2. Для количественного определения метронидазола в таблетках метронидазола по 0,25 г берут точную массу порошка растертых таблеток (0,08 г), помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяют в 20 мл спирта этилового, доводят объем раствора этим же растворителем до метки и перемешивают. Раствор фильтруют, первые 10-15 мл фильтрата отбрасывают и 1 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доводят объем раствора 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты до метки и перемешивают.
Содержание метронидазола в таблетках метронидазола по 0,25 г должно быть 0,238-0,262 г, считая на среднюю массу одной таблетки.
При анализе таблеток метронидазола по 0,25 г по бензойной кислоте получены результаты:
х
вос
x
вос
ср
Д=0,455; Д=0,442; а=0,07535; а=0,3185; Р=0,2945; Х=0,2479 г.
При анализе таблеток метронидазола по 0,25 г по фенолфталеину
х
вос
x
вос
ср
Д=0,473; Д=0,521; а=0,07765; а=0,2016; Р=0,2945; Х=0,2515 г.
Таким образом, содержание метронидазола в таблетках соответствует требованиям нормативного документа.
Пример 3. Для контроля теста «растворения» таблеток метронидазола за основу брали унифицированную методику (ГФXI изд., С.159-160). В качестве среды растворения использовали 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты, время растворения - 45 минут, объем среды растворения - 1000 мл, скорость вращения - 100 об/мин, температура (37±1)°С.
При анализе таблеток метронидазола по 0,25 г в корзинку помещают одну таблетку, через 45 минут вращения отбирают пробу. Раствор фильтруют, 10 мл фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора до метки 0,1 М раствором хлористоводородной кислоты и перемешивают.
Согласно (ГФ XI изд., С.159-160) в среду растворения должно перейти не менее 75% действующего вещества от содержания в лекарственной форме.
При анализе таблеток метронидазола по 0,25 г по внешнему образцу сравнения бензойной кислоте высвобождение вещества составило: 83,59%, 83,45%, 83,40%. 82,25%, 84,12%, 80,28%, 82,07%, 79,65%, 81,95%, 81,43% для десяти таблеток соответственно.
При анализе таблеток метронидазола по 0,25 г по внешнему образцу сравнения фенолфталеину высвобождение вещества составило: 81,61%, 83,42%, 81,40%, 82,29%, 82,18%, 80,28%, 83,09%, 79,35%, 81,75%, 76,95% для десяти таблеток соответственно.
Таким образом, предлагаемый способ определения метронидазола с использованием образца сравнения бензойной кислоты или фенолфталеина позволяет повысить воспроизводимость анализа, уменьшить погрешность анализа, снизить его стоимость, унифицировать методики анализа.