Требования к качеству и методам анализа фармакопейных стандартных образцов растительного происхождения

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 615.074

требования к качеству и методам анализа фармакопейных стандартных образцов растительного происхождения

Т.Б. Шемерянкина, Е.И. Саканян, В.А. Меркулов, Н.Д. Бунятян, Е.Л. Ковалева, Л.И. Митькина, В.А. Яшкир

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 127051, Москва, Россия

Резюме: В соответствии с современной тенденцией развития фармакопейного анализа, направленной на гармонизацию требований, предъявляемых к качеству лекарственных средств и их унификации, разработка нормативной документации на стандартные образцы должна содержать набор методов оценки их качества, базирующихся на применении современных методов физико-химического анализа. Использование этих методов предполагает наличие соответствующих стандартных образцов, использование которых в анализе обеспечивает достоверность и специфичность проводимых исследований. Рассмотрены особенности фармакопейных стандартных образцов растительного происхождения и требования к их аттестации, в частности, для установления подлинности, испытания на чистоту, для количественного определения. Для обеспечения качества, эффективности и безопасности лекарственных средств растительного происхождения при их применении в медицинской практике необходима сквозная стандартизация исходного лекарственного растительного сырья и получаемого на его основе препарата.

Ключевые слова: фармакопейный стандартный образец; стандартный образец; фармакопея; стандартизация; фармакопейный анализ; лекарственное растительное сырье; фитопрепараты; субстанция.

the requirements for methods of analysis and the quality of pharmacopoeia reference standards for herbal medicines

T.B. Shemeryankina, E.I. Sakanyan, v.A. Merkulov, N.D. Bunyatyan, E.L. Kovalyova, L.I. Mit'kina, v.A. Yashkir

Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 127051, Moscow, Russia Abstract: According to current trends in the development of pharmacopoeial analysis, related to harmonization and standardization of the requirements for drug quality and drug standardization, newly developed regulatory documents for reference standards (RS) must contain a number of methods for RS quality assessment based on modern physical and chemical analytical methods. These methods require appropriate reference standards, which assure the accuracy and the specificity of a research. The article describes the characteristics of pharmacopoeia reference standards for herbal medicines and their certification requirements, specifically for identification, purity test and assay. To ensure the quality, efficacy and safety of herbal medicines used in medical practic continuous standardization of raw herbal materials and a related preparation is required.

Key words: pharmacopoeia reference standard; reference standard; pharmacopoeia; standardization; pharmacopoeial analysis; raw herbal materials; phytopreparations; substance.

Лекарственные средства растительного происхождения в настоящее время относятся к числу наиболее популярных и востребованных. Количество лекарственных препаратов этой группы, представленных на отечественном фармацевтическом рынке насчитывает на сегодняшний день около 4000 наименований.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) использование лекарственных средств растительного происхождения на мировом рынке характеризуется тенденцией к росту, и в ближайшие 10 лет их доля в общем объеме потребления фармацевтических препаратов может достигнуть 60% [8].

Лекарственные растения, как правило, содержат десятки различных соединений, являющихся продуктами первичного или вторичного синтеза растительных клеток. В составе лекарственного препарата в зависимости от дозировки и формы приема, они способны оказывать различное воздействие на человеческий организм, в том числе и токсическое.

Для обеспечения качества, эффективности и безопасности лекарственных средств растительного происхождения при их применении в медицинской практике необходима сквозная стандартизация исходного лекарственного растительного сырья и получаемого на его основе препарата.

При этом, оценка качества исходного лекарственного растительного сырья и лекарственных средств растительного происхождения должна базироваться на применении современных методов физико-химического анализа, таких как: спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия), масс-спектрометрия, инфракрасная спектрометрия (ИК-спектрометрия), ультрафиолетовая спектрофо-тометрия (УФ спектрофотометрия), различных видах хроматографических исследований (высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), тонкослойная хроматография (ТСХ), газожидкостная хроматография (ГЖХ). Использование этих методов

предполагает наличие соответствующих стандартных образцов (СО), использование которых в анализе обеспечивает достоверность и специфичность проводимых исследований.

Отличительной особенностью стандартного образца растительного происхождения является то, что один и тот же СО может использоваться для оценки качества различного лекарственного растительного сырья (ЛРС). Например, СО флавоноидного состава, рутин применяется для подтверждения подлинности и количественного определения флавоноидов в различных флавоноидосодержащих препаратах на основе березы листьев (Betulaefolia), бессмертника песчаного цветков (Helichrysi arenarii flores), земляники листьев (Fragariae folia), фиалки травы (Violaeherba) и др.

В настоящее время роль стандартных образцов (СО) в современном фармацевтическом анализе неуклонно растет. Однако, если в анализе синтетических субстанций используются стандартные образцы преимущественно в виде индивидуальных соединений, то стандартные образцы растительного происхождения могут быть как в виде индивидуальных соединений (рутин, кверцетин и др.), так и в виде суммы двух, трех, четырех биологически активных соединений (БАС) (капсаицин, сангвиритрин, эсцин и др.) вплоть до очищенных растительных экстрактов, содержащих сумму БАС (наперстянки экстракт). При использовании СО, состоящего из нескольких соединений, как правило, близких по химическому строению (например эсцин состоит из суммы четырех тритерпеновых гликозидов (эсцин Ia и Ib, изоэсцин Ia и Ib), необходимо при проведении исследований учитывать все компоненты данного СО.

В зависимости от химической природы СО относятся к различным классам биологически активных соединений:

СО сердечных гликозидов — апобиозид, дигоксин, наперстянки экстракт, медилазид, олиторизид, цела-нид кристаллический, эризимин; эризимозид и др.

СО алкалоидов — апоатропина гидрохлорид, бер-берина бисульфат, кодеина основание, ликорин, морфина основание; нуфлеин-стандарт, промалин, сангвиритрин, эргометрина малеат, эргометрина тар-трат и др

СО флавоноидов — рутин, гесперидин, гиперозид, дигидрокверцетин, изосалипурпурозид, кверцетин, ликуразид, лютеолин, лютеолин-7-гликозид, оно-нин, силибин, силидианин и др.

СО других биологически активных веществ растительного происхождения — алпизарин, датисцин, иммуномакс, ксантотоксин, нигедаза, псорален, ро-завин, сирингин и др.

В России впервые применение стандартных образцов в фармакопейном анализе было описано в ГФ XIII издания: в методах биологической стандартизации листьев наперстянки, травы горицвета, листьев ландыша, семян строфанта применялись так называемые «стандартные препараты», выпускаемые Всесоюзным

научно-исследовательским химико-фармацевтическим институтом имени Орджоникидзе в г. Москве.

В ГФ IX издания представлена фармакопейная статья на СО «Эргометрина малеат», предназначенный для анализа спорыньи (Claviceps purpusea (Fries) Tulasne).

В ГФ X издания появилась первая общая фармакопейная статья (ОФС) «Стандартные образцы» и приведены примеры использования в ФС более 50 стандартных образцов, из них 15 — растительных.

В ОФС «Стандартные образцы» ГФ XI издания были введены понятия государственного стандартного образца (ГСО), рабочего стандартного образца (РСО), СО веществ-свидетелей. [1].

Фармакопейный анализ большинства видов ЛРС проводят в настоящее время с применением фармакопейных стандартных образцов (ФСО), представляющих собой индивидуальные соединения. Однако, в Российской Федерации ассортимент отечественных ФСО, используемых в оценке качества лекарственных средств невелик.

В соответствии с современной тенденцией развития фармакопейного анализа, направленной на гармонизацию требований, предъявляемых к качеству ЛС и их унификацию, разработка нормативной документации на ФСО должна основываться на соответствующих рекомендациях ВОЗ и директивах ЕС, содержащих полную классификацию методов оценки качества стандартных образцов, а также требованиях USP [4, 5, 6, 7].

В соответствии с требованиями ведущих зарубежных фармакопей ФСО, в том числе растительного происхождения, подразделяются на следующие категории:

Первичный стандартный образец. Стандартный образец, обладающий необходимыми свойствами для целенаправленного использования, проверка пригодности которого осуществляется без сравнения с существующими стандартными образцами

Вторичный стандартный образец. Стандартный образец, аттестованный путем сравнения с первичным стандартным образцом.

СО, полученные из лекарственного растительного сырья с использованием общепринятых методов фито-химических производств, следует как и субстанции назвать фитохимическими. Требования к фитохимическим стандартным образцам такие же, как и к химическим СО. Они также могут быть первичными и вторичными.

При выборе стандартного образца для проведения фармакопейного анализа лекарственного растительного сырья и препаратов на его основе, необходимо акцентировать внимание на его предназначении. Часто стандартные образцы одного и того же вещества могут иметь разное предназначение (для качественного или количественного анализа).

Фармакопейный анализ включает в себя оценку качества лекарственных средств по трем основным направлениям:

Ежеквартальный рецензируемый научно-практический журнал

№ 1 2014

подлинность;

чистота;

количественное определение.

Один из важных принципов применения ФСО — обязательное использование для той цели, для которой он был аттестован. Соответственно перечень физико-химических методов анализа, применяемых для оценки качества ФСО должен отвечать требованиям по использованию фармакопейных стандартных образцов. Субстанция, которую предполагается аттестовать в качестве ФСО, должна подвергаться всесторонней проверке, для чего следует использовать широкий спектр аналитических методов.

Аттестация ФСО

1. ФСО для установления подлинности. Для испытания на подлинность (ИК-спектрометрия и УФ-спектрофотометрия, хроматография) можно использовать в качестве СО субстанцию, произведенную согласно технологическому регламенту и соответствующую требованиям нормативной документации, без дополнительной очистки.

Если СО производится впервые, необходимо подтвердить его структуру, используя для этого методы химического и физико-химического анализа, такие как элементный анализ, ИК-спектрометрия и ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия.

Для стандартных образцов, применяемых в методах оценки подлинности, количественное содержание не указывают.

2. ФСО для испытания на чистоту. Идентичность стандартного образца должна быть подтверждена. Наиболее приемлемыми методами являются ИК-спектрометрия, масс-спектрометрия, ЯМР-спектроскопия и элементный анализ. Нет необходимости использовать одновременно все эти тесты, но аналитик должен быть уверен, что стандартный образец идентифицирован. В частности, если вещество используется для идентификации ИК-спектрометрией, рекомендуется проводить дополнительное хромато-графическое тестирование чистоты и определение воды (потери в массе при высушивании), так как недостаточная чистота может привести к некорректной интерпретации спектра.

Оценка качества ФСО примесей, которые предполагаются использовать для определения чистоты, должна проводиться по показателям «Подлинность» и «Количественное определение». При содержании основного вещества (смеси веществ) примеси от 95% и выше оно принимается за 100%. При содержании основного вещества (смеси веществ) примеси менее 95% в расчетах необходимо учитывать значение фактического содержания.

Для фитостандартов один и тот же ФСО получают из различных видов лекарственного растительного сырья. Например СО сирингин (Элеутерозид В [4-(3-Гидроксипропен-1-ил)-2,6-диметоксифенил]-p-D-глюкопиранозид моногидрат) может быть получен из коры сирени (Syringa vulgaris) или из кор-

невищ элеутерококка колючего (Е1еиАеюсоссш зеМсотз), СО рутина (3-рутинозид кверцетина; 3,5,7,3',4'-пентагидроксифлавон-3-[6-0-(Ь-2-рамнопиранозил) из травы гречихи обыкновенной (Fagоpyrum еъсикпШт) или из соплодий софоры японской (8урНпо16Ьшт]аропкит) Соответственно и примеси в ФСО могут быть разные.

Состав примесей также может зависеть от качества ЛРС: времени его заготовки, места произрастания, вегетации и др. Несмотря на сложность оценки наличия и количества примесей в фитостандартах, они должны быть идентифицированы и определены количественно.

3. ФСО для количественного определения. Для ФСО, которые предназначаются для количественной оценки ЛС, требуется более широкое тестирование. В таких случаях необходимо, чтобы тесты идентификации дополнялись тестированием чистоты, например, определение примесей хроматографическими методами или определением воды (потери в массе при высушивании) и др. Заданное значение для стандарта, используемого в количественном определении ЛС с применением методов физико-химического анализа, должно базироваться на хроматографических методах, для которых данный стандарт был изначально предназначен.

Селективные методы физико-химического анализа ФСО должны дополняться абсолютным методом (не требующим использования стандартных образцов) для подтверждения массового баланса, например, гравиметрическим, кулонометрическим, титри-метрическим или другими подходящими методами, такими, как элементный анализ и т.д.. Если общая масса не подтверждается абсолютным методом, это означает, что могут присутствовать неорганические примеси, которые должны быть изучены. При этом содержание основывается на следующем расчете: сумма содержания основного вещества, воды и летучих растворителей, минеральных и нелетучих органических примесей, должна составлять 100%; установленное значение обычно присваивается «как есть» и ФСО перед использованием не подвергают сушке.

Вторичный стандартный образец утверждается путем сравнения с первичным стандартным образцом. Объем испытаний вторичного стандартного образца не такой большой, как требуется при создании первичного стандартного образца.

Использование ФСО в фармакопейном анализе обеспечивает валидность аналитического метода и получение точных и воспроизводимых результатов, которые не зависят от ошибок, связанных с применением различного оборудования, влиянием межлабораторных различий, т.к. испытуемый и стандартный образцы анализируются в идентичных условиях.

Широкое внедрение фармакопейных стандартных образцов в практику фармакопейного анализа направлено на повышение уровня стандартизации ЛРС и ЛС растительного происхождения путем включе-

ния в нормативную документацию на них современных методов физико-химического анализа, обеспе-

чивающих высокую специфичность и точность проводимого анализа.

литература

references

1. Государственная фармакопея СССР. 10-е изд. М.: Медицина; 1968.

2. Государственная фармакопея Российской Федерации. 12-е изд. Ч. 1. М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения; 2007.

3. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд. Вып. 2. М.: Медицина; 1990.

4. Международная фармакопея. 3-е изд. Т. 3. М.: Медицина; 1990.

5. Reference substances and Infrared reference spectra for pharmacopoeia! analysis. August 1999. WHO Technical Report Series, № 885, 1999: Annex 3.World Health Organization. Genera! guidelines for the establishment, maintenance and distribution of chemical reference substances. Available from: http://www.who.int/medicines/organization/qsm/activities/ qualityassurance/pharmacopea/contents.html.

6. ISO Guide 34:2000(E). General requirements for the competence of reference material producers. Geneva: ISO; 2000.

7. European Pharmacopoeia. 7th edition. Strasbourg: EDQM; 2010. Available from: http://online.edqm.eu/entry.htm.

8. Богоявленский АП, Алексюк ПГ, Турмагамбетова АС, Березин ВЭ. Актуальные проблемы стандартизации фитопрепаратов и растительного сырья для их производства. Фундаментальные исследования 2013; 6: 1184-1187 [cited 2013 Oct 22]. Available from: www.rae. ru/fs/?section=content&op=show_article&article_id=10000922.

об авторах:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Российская Федерация, 127051, Москва, Петровский бульвар, 8.

Шемерянкина Татьяна Борисовна. Начальник отдела государственной фармакопеи и фармакопейного анализа, канд. фарм. наук. Саканян Елена Ивановна. Директор Центра фармакопеи и международного сотрудничества, д-р фарм. наук.

Меркулов Вадим Анатольевич. Первый заместитель генерального директора, д-р мед. наук.

Бунятян Наталья Дмитриевна. Заместитель генерального директора по научной работе, д-р фарм. наук.

Ковалева Елена Леонардовна. Заместитель директора Центра экспертизы и контроля готовых лекарственных средств, д-р фарм. наук. МитькинаЛидия Ивановна. Начальник управления экспертизы № 2 Центра экспертизы и контроля готовых лекарственных средств, д-р фарм. наук. Яшкир Вадим Анатольевич. Начальник лаборатории нанолекарств, препаратов для клеточной и генотерапии, канд. хим. наук.

1. The State Pharmacopoeia of USSR. 10th ed. Moscow: Meditsina; 1987 (in Russian).

2. The State Pharmacopoeia of Russian Federation. 12th ed. V. 1. Moscow: Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation; 2007 (in Russian).

3. The State Pharmacopoeia of USSR. 11th ed. V. 2. Moscow: Meditsina; 1990 (in Russian).

4. International Pharmacopoeia. 3rd ed. V. 3. Moscow: Meditsina; 1990 (in Russian).

5. Reference substances and Infrared reference spectra for pharmacopoeial analysis. August 1999. WHO Technical Report Series, № 885, 1999: Annex 3.World Health Organization. General guidelines for the establishment, maintenance and distribution of chemical reference substances. Available from: http://www.who.int/medicines/organization/qsm/activities/ qualityassurance/pharmacopea/contents.html.

6. ISO Guide 34:2000(E). General requirements for the competence of reference material producers. Geneva: ISO; 2000.

7. European Pharmacopoeia. 7th edition. Strasbourg: EDQM; 2010. Available from: http://online.edqm.eu/entry.htm.

8. Bogoyavlensky AP, Aleksyuk PG, Turmagambetova AS, Berezin VE. Actual problems of standardization of herbal remedies and plant materials for their production. Fundamentalnye issledovaniya 2013; 6: 1184-1187 [cited 2013 Oct 22]. Available from: www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_ article&article_id=10000922 (in Russian).

authors:

Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 8 Petrovsky Boulevard, Moscow, 127051, Russian Federation. Shemeryankina TB. Head of the Department of State Pharmacopoeia and pharmacopoeia analysis. Candidate of Pharmaceutical Sciences. Sakanyan EI. Director of Center for pharmacopoeia and international cooperation. Doctor of Pharmaceutical Sciences.

Merkulov VA. First Deputy Director General. Doctor of Medical Sciences, professor.

Bunyatyan ND. Deputy Director General for the scientific work. Doctor of Pharmaceutical Sciences, professor.

Kovaleva EI. Deputy Director of Center of expertise and control of finished pharmaceutical products. Doctor of Pharmaceutical Sciences. Mit'kina LI. Head of expertise office № 2 of Center of expertise and control of finished pharmaceutical products. Doctor of Pharmaceutical Sciences. Yashkir VA. Head of Laboratory of nanomedicines, medicines for cell therapy and genotherapy. Candidate of Chemical Sciences.

адрес для переписки:

Шемерянкина Татьяна Борисовна; Shemeryankina@expmed.ru

Статья поступила 29.01.2014 г.

Принята к печати 11.03.2014г.